汽车材料燃料润滑油

汽车材料汽车材料汽车材料概论材料的性能发动机主要零件的材料底盘主要零件的材料车身材料一汽车材料概论汽车材料的分类汽车材料的应用情况3材料专业知识在汽车研发和生产中的作用1汽车材料的分类1.1汽车用金属材料1.2汽车用非金属材料1.1汽车用金属材料黑色金属材料：钢材——钢板、钢带、型钢、钢管、钢丝铸钢——铸造碳钢、铸造合金钢铸铁——灰口铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁2）有色金属材料：铝合金——铸造铝合金、压力加工铝合金、铝基复合材料铜合金——紫铜、黄铜、青铜镁合金轴承合金——铝基、铜基、铅基、锡基钛合金1.2汽车用非金属材料1)塑料——热塑性塑料、热固性塑料、塑料基复合材料2）橡胶——天然橡胶、合成橡胶3）玻璃4）陶瓷——结构用陶瓷、功能性陶瓷5）织物、皮革6）木材7）涂料——油漆、防石击涂料、隔音防震涂料8）油料——燃油、润滑油、冷却液、制动液1.3材料标准介绍

1.3.1钢材标准

1)中国国家标准GB采用化学元素符号、元素含量和汉语拼音字母表示优质碳素结构钢和合金钢的钢号。其中碳元素（C）含量以万分之一为单位，合金元素以百分之一为单位，修约为整数。汉语拼音字母表示脱氧方法、用途等,如F——沸腾钢，L——汽车梁用钢，CL——汽车车轮用钢，Y——易切削钢，ML——铆螺钢。。排列顺序为数字（碳含量）-元素符号-该元素含量（“1”省略）-汉语拼音字母（只在必要时才标注）。举例说明：08F、18CrMnTi、16MnL、60Si2Mn普通碳素结构钢用拼音字母Q+数字+质量等级+脱氧方法表示。Q为“屈服强度”汉语拼音的头一个字母，数字为屈服强度的最低值（以MPa为单位），质量等级分为A、B、C、D。如Q235-A等。耐热和工具钢钢号表示方法基本与以上相同，只是碳含量以千分之一为单位。如5Cr21Mn9Ni4N。

2汽车材料的应用情况2.1汽车的金属材料消耗量金属材料在汽车上应用的现状2.2乘用车材料构成比的实例汽车材料现状及其发展

2.1汽车的金属材料消耗量

表4几种国产汽车的金属材料消耗量kg/辆车型CA7220普桑CA1046L2CA1091STEYR1291钢材1011.4(90.34%)725.0(77.96%)1749.4(86.04%)3620.0(74.97%)10012.1(77.75%)铸铁和铸钢59.6(5.32%)129.0(13.87%)242.5(11.93%)1159.0(24.00%)2799.0(21.74%)有色金属48.6(4.34%)76.0(8.17%)41.3(2.03%)49.0(1.03%)65.5(0.51%)金属材料在汽车上应用的现状从表4可见:金属材料仍然是汽车上使用最多的材料,尤其钢材占了最大的份额,这种状况在近期不会发生根本性变化。乘用车上有色合金的应用比例较高，这是因为对于乘用车来说，轻量化的要求更高。对于载货车来说，随着吨位的加大，钢铁材料的用量和应用比例都提高，有色合金的应用减少，这是因为大吨位车对强度性能更为重视。二材材料料的性性能金属材材料的的力学学性能能金属材材料的的磨损损性能能金属材材料的的硬度度钢材的的工艺艺性能能非金属属材料料的性性能1金金属属材料料的力力学性性能1.1拉拉伸伸性能能1.2冲冲击击性能能1.3断断裂裂韧度度1.4疲疲劳劳性能能1.1拉拉伸伸性能能抗拉强强度Rm(σb)屈服强强度ReH或ReL(σs)断后伸伸长率率A(δ)断面收收缩率率Z(ψ)弹性模模量E塑性应应变比比r应变硬硬化指指数n1.1.1低低碳碳钢的的应力力-应应变曲曲线o-c：弹弹性变变形阶阶段c-d：屈屈服阶阶段d-b：形形变强强化阶阶段b-k：颈颈缩至至断裂裂汽车燃燃油、、润滑滑油合合理选选用发动机机燃油油的合合理选选用发动机机润滑滑油的的合理理选用用汽车齿齿轮油油的合合理选选用汽车润润滑脂脂的合合理选选用6汽汽车车燃油油、润润滑油油合理理选用用燃料燃燃烧释释放出出的能能量有有20％～～25％被被零部部件间间的摩摩擦所所消耗耗，试试验研研究表表明，，当减减少总总摩擦擦损失失的17%～21%时，，可以以提高高整机机经济济性3%～～7%。要提高高燃油油经济济性，，必须须保证证燃油油能充充分燃燃烧，，提高高燃烧烧热效效率。。这一一方面面要求求燃油油具有有良好好的挥挥发性性，同同时还还能适适应高高压缩缩比的的工作作要求求,另另外燃燃油在在贮存存、运运输过过程中中，容容易发发生氧氧化反反应，，生成成胶状状物质质，致致使发发动机机动力力性和和经济济性下下降。。第一节节发发动机机燃油油的合合理选选用一、车车用汽汽油的的选用用(一)车用用汽油油的性性能指指标汽油的的抗爆爆性。。汽油蒸蒸发性性。。热值。。氧化安安定性性。。腐蚀性性。。汽油清清净性性。。汽油的的化学学组分分。。(二)车用用汽油油的国国家标标准我国现现行的的汽油油产品品标准准为GB17930-2006《车车用汽汽油》》。目前，，国外外的车车用汽汽油具具有以以下一一些发发展趋趋势：：尽可可能低低的苯苯含量量，较较低的的蒸气气压，，尽可可能低低的硫硫含量量，较较少的的芳烃烃，较较少的的烯烃烃，较较低的的终馏馏点，，添加加含氧氧化合合物，，足够够量的的汽油油清净净剂。。(三)车用用汽油油的合合理使使用根据汽车使用用说明书的要要求选择。抗爆性选择。。蒸发性选择。。根据使用条件件选择。根据使用时间间调整汽油牌牌号。长期贮存的汽汽油，必要时时可以用高辛辛烷值汽油掺掺合使用。汽车使用者应应重视汽油的的质量。二、车用柴油油的选用(一)车用用柴油的性能能指标对柴油使用性性能影响最大大的是柴油的的低温流动性性和燃烧性。。1.柴油的低低温流动性凝点：凝点点表示柴油遇遇冷及开始凝凝固而失去流流动性的最高高温度。车用用柴油的牌号号是以凝点来来区分的，它它意味着该柴柴油可以在什什么样的气温温下使用。粘度：柴油油的粘度决定定了柴油的流流动性。2.柴油的燃燃烧性柴油的蒸发性性：蒸发性对对可燃混合气气的形成与燃燃烧有一定的的影响，常由由燃料的蒸馏馏试验决定柴油的发火性性：发火性性是指柴油的的自燃能力。。柴油的发火火性可用“十十六烷值”表表示。“十六六烷值”愈高高，柴油的发发火性愈好。。汽车柴油机机所用柴油的的十六烷值不不应低于40～45。腐蚀性：车车用柴油的腐腐蚀性用硫含含量、酸度、、钢片腐蚀等等级等指标表表示。安定性：柴柴油的安定性性用实际胶质质和10％蒸蒸余物残炭等等控制。灰分：灰分分指燃料燃烧烧后的残余矿矿物质数量。。水分(二)车用柴柴油的国家标标准目前我国现有有的柴油标准准有GB252-2000《轻柴柴油》强制性性国家标准和和GB/T19147-2003《车用柴油油》推荐性国国家标准。GB252-2000《轻柴油》》的实施时间间为2002年1月1日日，GB/T19147-2003《车用柴柴油》的实施施时间为2003年10月1日。我国柴油存在在的主要问题题是质量问题题，硫含量较较高、十六烷烷值偏低、安安定性和低温温流动性较差差，需要通过过不同程度的的加氢工艺来来解决，如：：加氢精制、、加氢裂化、、加氢脱芳、、加氢改质、、加氢异构等等。(三)车用柴柴油的合理使使用级别选择:柴油的级别别选择应根据据柴油机的工工作特性进行行,级别选择择主要是含硫硫量的选择。。柴油中含硫硫量高，腐蚀蚀增加，沉积积物也增多，，润滑油容易易变质，使得得零件早期磨磨损。因此，，使用高含硫硫柴油，必须须使用相应的的润滑油，如如ECD级柴柴油机油。牌号选择:柴油的牌号号选择主要考考虑柴油机的的使用环境。。一般要求所所选柴油的凝凝点必须比环环境温度低5℃以上。第二节发动动机润滑油的的合理选用汽车润滑油主主要包括发动动机润滑油（（发动机机油油）、汽车齿齿轮油和汽车车用润滑脂等等。使用润滑油的的主要目的是是降低摩擦、、减缓磨损，，以保证发动动机有效和长长期地工作。。其次是将燃燃料燃烧和摩摩擦产生的热热量带走，以以起到冷却作作用，使发动动机不会过热热，保证正常常工作。此外外，润滑油还还有密封、清清洗、减振、、防锈等作用用。一、发动机润润滑油的性能能指标粘度。粘温性能。。腐蚀性。清净分散性。。倾点和凝点。。酸值。闪点。灰分。残炭。水分和机械杂杂质。抗氧化安定性性。二、发动机润润滑油的分类类发动机润滑油油按用途主要要分为汽油机机润滑油、柴柴油机润滑油油和两冲程汽汽油机润滑油油三大类。我国发动机润润滑油的质量量等级采用美美国石油学会会(API)的使用条件件分类法和美美国汽车工程程师学会(SAE)的粘粘度分类法。。根据国标GB/T11121-2006《汽油油机油》和GB/T11122-2006《柴柴油机油》，，发动机润滑滑油根据其特特性、使用场场合和使用对对象分为：汽油机润滑油油：SE、SF、SG、、SH、GF-1、SJ、GF-2、SL、GF-3；柴油机润滑油油：CC、CD、CF、、CF-4、、CH-4、、CI-4；；二冲程发动机机润滑油：RA、RB、、RC、RD。各类润滑油中中，后一级比比前一级好。。我国内燃机润润滑油粘度等等级等效采用用SAEJ300APR84标标准。该标准准将冬季用润润滑油按-30℃、-25℃、-20℃、-15℃、-10℃、-5℃时的最高高动力粘度、、边界泵送温温度和最高倾倾点三项低温温性能指标分分为0W、5W、10W、15W、、20W及25W等六个个等级（W表表示冬用），，其低温粘度度、边界泵送送温度和最高高倾点一级比比一级高。按按100℃时时的运动粘度度把春秋和夏夏季用润滑油油分为20、、30、40、50四个个等级，其粘粘度也依次递递增。如果一种内燃燃机润滑油的的低温性能各各项指标和100℃运动动粘度仅满足足冬用润滑油油或夏用润滑滑油粘度分级级之一者，称称为单级油；；如果一种润润滑油，它的的低温性能各各项指标和100℃运动动粘度能同时时满足冬夏两两种粘度分级级要求的，称称为多级油。。如5W/20。粘度太大，流流动性不好，，起动时输送送机油慢，油油压虽高，但但流量小，而而使冷起动困困难，机件容容易出现干摩摩擦或半液体体摩擦；机件件摩擦表面间间的摩擦力增增大；机油的的循环速度变变慢，使冷却却散热作用的的效果变差；；残炭含量较较多，酸值和和凝点较高，，热氧化安定定性和粘温性性能较差。机油粘度太低低，油膜容易易被破坏，不不易形成足够够厚的油膜；；密封作用差差。三、发动机润润滑油的选择择及使用（一）汽油机机润滑油的选选用汽油机润滑油油的选择主要要依据发动机机的结构特点点、使用条件件、气候条件件等选择润滑滑油的质量等等级和粘度级级别。根据发发动机的结构构性能和使用用条件选择相相应的润滑油油质量等级，，再根据使用用地区的气温温选择润滑油油粘度级别。。有汽车使用说说明书的用户户，依据说明明书要求选取取，无使用说说明书时，汽汽油车可以按按照发动机设设计年代、发发动机的压缩缩比、曲轴箱箱是否安装正正压通风装置置（PCV））、是否安装装废气循环装装置（EGR）和催化转转化器等因素素选取润滑油油。表6-10我我国常用汽汽油机汽车选选用润滑油的的等级车型润滑油质量等级EQ1090,492QC为动力的各类汽车SCCA1091和东风改型汽油车SD夏利、大发、昌河、拉达SE一汽奥迪、捷达、红旗、小解放、CA6440轻客、上海桑塔纳、北京切诺基、标致SF富康、桑塔纳2000（电喷）、红旗7220AE、捷达（电喷）SG或SH表6-11汽汽油机润滑滑油的特性和和使用场合级别特性和使用场合SE性能比SD级油更高，用于苛刻条件下工作的轿车和某些载货汽车，可满足装有曲轴箱强制通风装置和催化转化器的汽油机要求，适用国外1971～1972年型汽油机SF氧化和抗磨损性能比SE级油更高的机油，用于更苛刻条件下工作的轿车和某些载货汽车。适用于1980～1987年型国外进口车SG用于轿车和某些货车的汽油机以及要求使用APISG级油的汽油机，该级油品改进了SF级油控制发动机沉积物、磨损和油品的氧化性能，并具有抗锈蚀和腐蚀的性能。它是专为电喷发动机预备的，如丰田、奔驰、桑塔纳2000等车型SH用于轿车和轻型货车的汽油机以及要求使用APISH级油的汽油机。SH级油质量在油品的抗氧化性能方面优于SG级油，并可代替SG，如红旗CA7180E、CA720DE、奥迪发动机。SJ可减少积炭的生成，具有优良的抗磨损、洁净分散性，可延长发动机的寿命，降低燃油及机油油耗。适用于劳斯莱斯、奔驰、宝马、林肯、福特、奥迪等进口及国产高级轿车。表6-12粘粘度等级与与使用环境温温度范围的参参考值粘度等级使用温度/℃粘度等级使用温度/℃5W10W203040-30～-10-25～-5-10～300～3010～505W/3010W/3010W/4015W/4020W/40-30～30-25～30-25～40-20～40-15～40（二）柴油机机润滑油的选选用主要依据汽车车使用说明书书。在没有使使用说明书时时，可根据柴柴油机的强化化系数确定柴柴油润滑油的的质量等级，，然后根据汽汽车使用地区区的气候确定定润滑油的粘粘度级别。CC级柴油机机润滑油具有有防止高低温温沉积物、防防锈和抗腐蚀蚀的性能。适适用于中等负负荷条件下工工作的低增压压柴油机和工工作条件苛刻刻（或热负荷荷高）的非增增压的高速柴柴油机。CD级用于需需要高效控制制磨损和沉积积物或使用包包括高硫燃料料非增压、低低增压和增压压式柴油机以以及国外要求求使用APICD级油油的柴油机。。具有控制轴轴承腐蚀和高高温沉积物的的性能，并可可代替CC级级油。CF-4级用用于高速四冲冲程柴油机以以及要求使用用APICF-4级油油的柴油机。。该级油品特特别适用于高高速公路行驶驶的重负荷货货车，它具有有更好的高温温清洁性、抗抗氧化性、抗抗腐蚀性和抗抗磨性。可用用于各种大型型高级客车、、各种进口及及国产高级大大型载货汽车车、高级轿车车等。选好润滑油的的质量等级后后，还应根据据汽车实际工工作条件的艰艰苦程度，提提高用油的等等级，工作条条件符合下列列情况之一的的，应将质量量等级提高一一个级别（在在无级别可提提高时，应缩缩短换油周期期）。汽车处于经常常停停开开的的使用工况，，容易产生低低温油泥，如如：城市公共共汽车、出租租车等。长时期在低温温、低速（气气温低于0℃℃、速度16km/h以以下）行驶，，容易产生低低温沉积。长时间在高温温、高速、满满载下工作，，易使润滑油油氧化变质，，生成积炭、、漆膜等高温温沉积物。长期在灰尘大大的条件下工工作。级别低的润滑滑油不能用于于高性能发动动机，以防润润滑不足，造造成磨损加剧剧,级别高的的润滑油可以以用于稍低性性能的发动机机，但不可降降档太多。在保证润滑条条件下，优选选粘度低的润润滑油，可以以减少机件的的摩擦损失，，提高功率，，降低燃料消消耗。保持正常油位位，常检查，，勤加油。不同牌号的润润滑油不可混混用，同一牌牌号但不同生生产厂家的润润滑油也尽量量不混用。定期更换润滑滑油，换油时时同时换掉润润滑油滤芯。。柴油机润滑油油粘度选择原原则与汽油机机润滑油相同同，考虑到柴柴油机工作压压力比汽油机机大，但转速速又较汽油机机低的特点，，在选择粘度度时应略比汽汽油机高一些些。此外，，使用时还应应注意第三节汽车车齿轮油的合合理选用汽车齿轮油主主要用于润滑滑各种车辆的的后桥传动齿齿轮和手动变变速箱。齿轮轮油在齿轮轮传动中的主主要作用是减减少摩擦、降降低磨损、冷冷却零部件，，同时还可缓缓和振动、减减少冲击、防防止锈蚀以及及清洗摩擦面面脏物的作用用。它与发动动机润滑油的的主要区别是是油膜所能承承受的单位压压力更大，因因而要求具有有良好的油性性、粘温特性性和极压抗磨磨性。一、汽车用齿齿轮油应具备备的性能极压抗磨性：：齿轮油要求求在较高的负负荷下还能保保持足够的油油膜厚度。齿齿轮油的粘度度增加有利于于承载能力的的提高，但粘粘度过大会增增加摩擦损失失，所以汽车车齿轮油中一一般都加有极极压抗磨添加加剂。热氧化安定性性：齿轮油油使油的粘度度增加，生成成油泥，影响响油的流动；；产生腐蚀性性物质，加速速金属的腐蚀蚀和锈蚀；生生成的极性沉沉淀物会吸附附极性添加剂剂；沉淀会使使橡胶密封件件老化变硬，，也会覆盖在在零件表面，，影响散热。。抗腐蚀性能：：汽车齿轮轮油中含有的的极性添加剂剂会与零件表表面金属反应应生成有机膜膜，以防止在在重负荷时油油膜破裂引起起擦伤，增加加极压性能。。但极性添加加剂又会造成成铜或铜合金金的腐蚀。所所以要求汽车车齿轮油有兼兼顾极压性和和抗腐蚀性的的能力。二、汽车齿轮轮油的分类1.粘度分级级齿轮油一般按按粘度分为75W、80W、85W、90、140、250等牌号。。粘度牌号环境温度/℃粘度牌号环境温度/℃粘度牌号环境温度/℃75W-57～+1085W/90-15～+4990-12～+4980W/90-25～+4985W/140-15～+49140-7～+49表6-14各各粘度牌号号齿轮油适用用的温度范围围2.质量分级级我国汽车齿轮轮油质量按其其承载能力划划分为三级：：普通汽车齿齿轮油CLC、中负荷汽汽车齿轮油CLD和重负负荷汽车齿轮轮油CLE。。通常后两种种又称为双曲曲线齿轮油。。名称及代号特点常用部位相当API级别普通汽车齿轮油（CLC）精制矿物油加抗氧剂、防锈剂、抗泡剂和少量极压剂等手动变速器、螺旋伞齿轮的驱动桥GL-3（已废除）中负荷汽车齿轮油（CLD）精制矿物油加抗氧剂、防锈剂、抗泡剂和极压剂等。适应在低速高扭矩、高速低扭矩下操作的各种齿轮，特别是客车和其他各种车辆用的准双曲面齿轮手动变速器、负荷高的螺旋伞齿轮和使用条件不苛刻的准双曲面齿轮的驱动桥GL-4（已废除）重负荷汽车齿轮油（CLE）精制矿物油加抗氧剂、防锈剂、抗泡剂和极压剂等。适用于高速冲击负荷、低速高扭矩、高速低扭矩下操作的各种齿轮，特别是客车和其他各种车辆用的准双曲面齿轮操作条件苛刻的准双曲面齿轮及其他各种齿轮的驱动桥。也可用于手动变速器GL—5三、汽车齿轮轮油的选用汽车齿轮油的的选择首先要要根据齿轮的的类型、负荷荷大小、滑动动速度选定合合适的质量级级别，确定用用普通齿轮油油还是双曲线线齿轮油，然然后再根据使使用的最高和和最低工作温温度来确定齿齿轮油的粘度度级别。齿轮油的选用用原则是：1、普通齿轮轮油不能取代代中、重负荷荷车辆齿轮油油，也不可用用于双曲线齿齿轮。2、齿轮油不不可混合使用用，否则，会会加剧齿轮的的损坏。3、要根据环环境温度，选选择适当粘度度的齿轮油，，以满足高、、低温条件下下的润滑要求求。第四节汽车车润滑脂的合合理选用有较高的承受受负荷能力和和较好的阻尼尼性润滑脂的蒸发发损失小，高高温、高速下下的润滑性好好保护表面不锈锈蚀，并可防防止滴油、溅溅油污染产品品由于稠化剂的的毛细作用，，润滑脂可在在较宽温度范范围和较长时时间内逐步放放出液体润滑滑油，起到润润滑作用在轴承润滑中中，润滑脂还还可起到密封封作用冷却散热作用用差起动摩擦力矩矩大和更换润润滑脂比较复复杂润滑脂是石油油产品中的一一大类，它是是一种稠化了了的润滑油。。一、润滑脂的的主要性能指指标滴点：是润润滑脂在规定定条件下加热热，达到一定定流动性时的的温度。滴点点基本上决定定润滑脂可以以使用的温度度上限。锥入度：指指在规定的温温度和负荷下下，锥体在5s内从润滑滑脂面垂直刺刺入油脂中的的深度。润滑滑脂分为0、、1、2、3、4、5等等规格，是决决定选择使用用的关键指标标。胶体安定性（（析油性）：：在外力作作用下，润滑滑脂能在其稠稠化剂的骨架架中保存油的的能力，用析析油量