第七节 机油品质检验与分析

第七节机油品质检测与分析机油润滑油的组成—矿物油润滑油的品质取决于?基础油添加剂基础油的好坏取决于?原油来源炼制技术

石油基础油添加剂开采提炼基础油生产过程生产工艺

控制指标

对产品质量的影响蒸馏粘度粘度，挥发性挥发性(闪点，颜色)溶剂精制(萃取)粘度指数高温粘度/低温粘度饱和物氧化稳定性(颜色稳定性)溶剂脱蜡倾点低温流动性加氢精制颜色外观硫(氧化稳定性，抗乳化性)润滑油的组成基础油(85-95%)添加剂(5-15%)润滑油的组成：基础油+添加剂润滑油=+添加剂类型 目的

抗磨剂 减少摩擦和磨损 清净剂 防止表面沉积

分散剂 保持不溶物的悬浮

抗氧化剂 抑制氧化分解 防腐剂 防止金属部件生锈 摩擦改良剂 提高摩擦性能 添加剂添加剂类型 目的

解乳化剂

使油水分离 倾点抑制剂

提高低温流动性 抗泡沫剂

减少泡沫（油中的

空气）的形成 粘度指数改良剂 改良粘度-温度特性 EP添加剂

控制极大负荷条件

下的磨损

添加剂使用yy品牌润滑油运行6900公里后拆检机油滤清器-油泥过多，几乎阻塞使用xx润滑油运行9800公里后拆检机油滤清器-非常洁净清净分散性平衡的添加剂配方木桶原理：一个木桶由许多块木板组成，如果组成木桶的这些木板长短不一，那么这个木桶的最大容量不取决于长的木板，而取决于最短的那块木板。润滑油好比一个大木桶，每种添加剂都是组成这个大木桶的不可缺少的一块木板。一种好的润滑油往往不取决于某一、两种添加剂的超群和突出，而决于它的整体状况。机油的评价指标高黏度（稠）如：重油，密低黏度如：水如何选择润滑油

正确的黏度是第一要素速度、负荷和温度是选择黏度的三个主要因素-速度-黏度-负荷-黏度-温度-黏度液体粘度度量了其阻碍流动的能力粘度是润滑油最重要的指标；在同样条件下，低粘度液体比高粘度液体更易于流动；即低粘度的机油流动快,高粘度机油流动慢在保证润滑的情况下,粘度越低越好,因为如果粘度太浓,润滑油流动性不好,流动阻力大,即产生摩擦大,这些都会造成功率损失.加大燃油消耗量温度下降时,润滑油随粘度提高而变稠,随温度上升时粘度降低而变稀低温地区使用低粘度机油,高温地区使用高粘度机油

机油一般都是淡黄色，透明。机油一直是很多汽车用户熟知的一个词汇，机油那些标号代表什么意思？什么车用什么机油最合适？

API机油分类汽油机机油柴油机机油SCAPI(AmericanPetroleumInstitute)是美国石油学会的英文缩写，API等级代表发动机油质量的等级

(APISA,SB,SC,SD,SE,SF,SG,SH,SJ,SL,SM)(CA,CB,CC,CD,CE,CF,CF-2,CF-4,CG-4,CH-4,CI-4)国际通用的润滑油性能标准日期1930以前193019641968197219801989

SA美国石油协会API分类S汽油机SBSC19922001SHSJSL1996SDSESFSGSLSM2006美国石油协会API分类C柴机油

API

CH-4API

CG-4API

CF-4API

CEAPI

CD轻载，高硫燃料高载，四冲程性能增加API

CI-4单级机油多级机油SAE分类

冬季用油有6种夏季用油有4种

冬夏通用油有16种

润滑油的黏度多使用SAE等级别标识，SAE是英文“美国汽车工程师协会”的缩写(0W、5W、10W、15W、20W、25W)(20、30、40、50)(5W-20、5W-30、5W-40、5W-50、10W-20、10W-30、10W-40、10W-50、15W-20、15W-30、15W-40、15W-50、20W-20、20W-30、20W-40、20W-50。)什么是多级粘度润滑油?

SAE15W-40美国汽车工程师协会粘度等级

xxW代表冬季粘度油品它衡量了机油的低温流动性该数字越低，低温粘度也就越低15W-是最常用的油品之一，它表明该机油可低至-15C的环境温度下该数字代表机油在100C时的粘度，数字约高，粘度越高.SAE40单级粘度润滑油与15W40多级机油在100C时粘度相同，但15W-40的机油在100C以下粘度低于SAE40的机油，100C以上粘度高于SAE40机油，多级油粘温特性更好多级粘度润滑油可适用于更宽的温度范围实例：10W-30多级粘度油特点SAE10WOilSAE30Oil10W-30OilVI=140温度/OC粘度/mm2s-1-20oC100oC常用多级粘度可发动的引擎最低的温度发动机在100度时的黏度单级机油只能一年中冬天或夏天使用，而多级机油可以在全年中使用W前面的数字越小说明低温黏度越低，发动机冷启动时的保护能力越好；W后面的数字则是机油耐高温性的指标。数字越大高温下保护性能越好。多级油的优点:

1.全年使用，延长发动机寿命；

2.提高燃油经济性；3.降低润滑油消耗；4.减少磨损（减少冷启动引起的磨损）；

5.提供良好低温启动型；

6.良好的流动性,更节省燃油

7.更长的换油期；

8.大多数重负荷发动机制造商推荐

机油等级越高越好，还是越低越好呢？还是看用车用途分类采取不同的机油呢？等级高的机油在高温的工作环境下渗透性极佳，所以老车和抵挡车不宜使用。老车的缸体由于磨损较大，低档车则是制造过程中的缸体间隙本身就比较大，所以等级越高则有可能会造成的渗流更严重，从而发生烧机油、积碳过多的等现象。发动机油劣化变质的原因ａ.使用过程中，添加剂的消耗。ｂ.发动机油本身在高温下的氧化。ｃ.燃烧产物的影响。ｄ.外部尘埃、水分等的混入。发动机油的更换可采用的方法ａ.定期换油：根据其行驶里程或使用时间来确定换油周期，一般为6千～1万公里为一个换油周期。ｂ.按质换油：根据发动机油的使用性能变化程度来定。更换机油步骤第一步运转发动机，使其达到工作温度。拉起手刹，然后使用举升机将车辆顶起。第二步在油底壳下方放置旧油容器，找到油底壳的放油螺栓，慢慢拧开放油螺栓，小心不要接触到热油。让机油多滴下一段时间。检查放油螺栓,重新安装放油螺栓，注意不要将螺栓拧得过紧，防止油底壳损坏第三步将盛油容器移到油滤下方，使用机油滤芯扳手将滤芯拧松，再用手将其拧下。如果滤芯依然很热，记住一定要戴上手套。即便之前滤芯拧得很紧，也不必担心在拆下过程中会损坏滤芯，只要不损坏安装滤芯的接口螺丝和滤芯周围的部件就可以了，毕竟拆下的滤芯我们不再使用。

第四步参照用户使用手册选择合适的机油滤芯第五步使用新机油涂抹新滤芯的接口垫圈。如果滤芯安装位置是垂直的，可以在滤芯中倒入一些新机油，这样可以在下次发动机启动时减少干磨。用手将滤芯拧入，按照指示的方法将滤芯拧紧（通常是在用手将滤芯拧紧后再拧入3/4圈）。第六步将新机油倒入油底壳，注意参照用户使用手册的介绍。可以使用漏斗，防止将机油倒在发动机外部。检查发动机下部是否有泄漏。如果没有泄漏，放下车辆，检查机油尺，并启动发动机，启动后仪表上的指示灯应该马上熄灭。最后，关闭发动机重复检查机油量，并根据当地法规处理旧机油和机油滤清器更换机油滤清器时要往滤清器里注满机油吗？1.机油不透光度分析法机油污染测定仪结构原理

1—稳压电源2—光源3—油池4—光敏电阻5—参比电阻

6—直流放大器7—透光度计检测步骤：①在油池中放入标准机油样品，调整参数比使电桥平衡，此时透光度计指示为0.②换上从发动机中取出的机油样品，观察透光度计的偏转的角度判断机油品质的变化情况。2.介电常数分析法：汽油机机油：>4.2~4.7;柴油机机油>5.0~5.5

RZJ—2A型润滑油质量检测仪

1—数字显示屏2—机油传感器3—清零按键4—测量按键5—电源开关6—固定螺钉检测原理：电容值除与两极板间的面积和极板间大的距离有关外，还与极板间充填的物质有关。极板间填充物质对于电容值的影响可用一个系数反应，称为介电常数。C——电容（F）;S——极板间相互覆盖的面积（m2）；d——极板间距离（m）；ᵋ——介电常数。介电常数：物质的介电常数（电容率）是同一电容器中用某一物质作为电介质时的电容与其中为真空时电容的比值。检测步骤：①用脱脂棉彻底清洁传感器油槽。

②将3～5滴与被测机油同牌号的清洁机油置于油槽中，使油充满油槽底部。

③等油扩散完后，按“清零”按钮，仪器自动标定零位，显示。

④再次清洁传感器油槽。

⑤用3～5滴被测机油置于油槽中，等油扩散完后，按“测量”按钮，即可显示出测量值。注：被测机油的油样，应从发动机运转停止后5min内的工作温度正常的(清洁机油油样也需加热到这一温度)发动机油底壳内提取。，三.滤纸油斑试验法油斑斑痕1.滤纸斑点实验法测试原理机油油滴滴在专用滤纸上，会向四周扩散。

油滴扩散是有规律的：如果机油中杂质颗粒较小，并且机油本身的清净分散剂性能良好，则杂质就会扩散到较远处，中心区与扩散区的杂质浓度及颜色深浅程度就会差别很小；而如果机油中杂质粒度较大，且清净分散能力较弱甚至丧失，则机油中杂质扩散范围很小，集中于中心区，中心区与扩散区颜色差距也就很大。油斑中心区和扩散区的杂质浓度可用两区域的透光度评价。滤纸油斑检验光度计框图2.滤纸斑点测试方法测试步骤：①发动机正常工作温度下取油样，用规定尺寸的金属棒从油样底部中蘸取机油②把金属棒上第三滴油滴在专用滤纸上，置于烘干箱中③滤纸烘干后，放到光度计测试仪上进行透光度检测。先将中心区的滤纸放到光度计上，测得中心区的透光度；然后分别将四个扩散区的滤纸放到光度计上，得到扩散区的透光度。3.滤纸斑点分析标准滤纸斑点图谱分6级。(2)扩散环：在沉积环外围的环带叫扩环散环，它是悬浮在油内的细颗粒杂质向外扩散留下的痕迹。颗粒愈细，扩散的愈远。扩散环的宽窄和颜色的均匀程度是重要因素，它表示油内添加剂对污染杂质的分散能力。(3)油环：在扩散环的外围油环，颜色由浅黄到棕红色，表示油的氧化程度。(l)沉积环在斑点的中心是油内粗颗粒杂质沉积物集中的地方，由沉积环颜色的深浅可粗略判断油被污染的程度。1.光谱分析法

四、机油中金属杂质的种类和含量分析光谱测定分析仪原理图

1—高压激发源2—回转石墨盘3—油样池4—入口缝隙5—光栅6—特征光谱7—焦点曲线8—出口缝隙9—光电传感器10—信号积分仪11—信号处理仪12—打印机(1)测试原理光谱分析法是利用机油中金属元素微粒受电能或热能激发后发出特征光谱的性质，根据金属元素发射出的相应特征光谱光线的强度，对机油中金属元素的种类和含量进行定量分析的方法。

(2)测试方法光谱分析的测试步骤如下：

1)按使用说明书的要求对仪器预热、调零。

2)发动机运转至正常热工况后停车。

3)用专用注射器从机油加注口吸取100～150g油样，放入量筒中，并贴上标签，写明油样粘度、汽车车号和行驶里程等。

4)测试前，反复摇晃油样或用超声波处理使所含杂质在机油中均匀分布，然后取6～8g机油油样放入油样池。

5)按使用说明书的要求操作仪器，打印出测试结果。(3)测试结果分析光谱分析仅能确定所测油样中金属元素的种类和含量，并不能反映金属微粒产生的原因、部位及有关摩擦表面的磨损程度。

分析式铁谱仪原理图

1—基片(玻璃片)

2—泵3—油样槽4—磁铁5—容器2.铁谱分析法(1)分析式铁谱仪国产TPF—1型分析式铁谱仪的工作原理见图。

(2)直读式铁谱仪(见图)仪器工作时，带金属微粒的油样从进入口流经玻璃管，在玻璃管下方磁场力作用下，铁磁性金属微粒便沉积在玻璃管内(见图)，机油从排出口排出。直读式铁谱仪原理图1-玻璃管三、机油中金属杂质的种类和含量分析金属微粒在玻璃管内的沉积三、机油中金属杂质的种类和含量分析旋转式铁谱仪原理图

1—驱动轴2—排出管3—基片4—环形磁铁5—油流6—输入管7—真空排出罩三、机油中金属杂质的种类和含量分析(3)旋转式铁谱仪仪器的原理见图。

3.磁性探测器分析法各种油样分析法对粒度的灵敏度范围一、发动机异响的性质和特征1.发动机异响的性质

2.发动机异响的特征

(1)振动频率和振幅振动物体发出的声音以波的形式向外传播，因此有波动频率和波动幅度两个要素，分别决定于声波振动的快慢和强度。

(2)相位发动机各缸按一定次序周期性工作，各缸燃烧后所产生的最高压力也以该次序产生。

3.影响异响诊断的因素

(1)转速发动机异响与转速有极大关系，如活塞敲缸、曲轴轴承响在比怠速稍高的转速下较明显；气门响、活塞销响在转速为1000r/min时较明显；而连杆轴承响在转速突变的情况下更突出。

(2)温度热膨胀系数较大的配合副所发出的异响与温度关系很大。一、发动机异响的性质和特征(3)负荷许多异响与发动机的负荷有关，如曲轴轴承响、连杆轴承响、活塞敲缸响等均随负荷增大而增强。

(4)润滑条件不论何种机械异响，当润滑条件不良时，一般都表现得较为明显。

(5)诊断部位发动机发生异响的部位由发动机的结构确定，但异常的能量随离开声源的距离越远越弱，即声波的声强或声波在发动机外表面所引起的振动的振幅，随检测点距声源的远近而变化。东风EQ6100发动机异响诊断方法一、发动机异响的性质和特征东风EQ6100发动机异响诊断方法二、发动机异响诊断仪1.便携式异响诊断仪便携式异响诊断仪方案框图二、发动机异响诊断仪压电加速度计结构示意图二、发动机异响诊断仪相位选择示波器异响诊断原理框图2.示波器显示异响诊断仪二、发动机异响诊断仪常见发动机异响故障波形

a)活塞销响b)活塞敲缸c)连杆轴承响d)曲轴主轴承响三、异响诊断方法1.便携式异响诊断仪使用方法

1)发动机走热过程开始，即把压电加速度计放在发动机缸盖上部气缸中心线位置(或用探棒顶在该位置)，在怠速下用直放电路(不接通选频网络)检测有无金属敲击异常声响。

2)左右移动加速度计，观察显示仪表指示值有无明显增加的异常部位。

3)在异常部位上，依次按下琴键开关，观察在何种异响的特征频率下，仪表指示值显著增大。

4)在异响最为明显的转速、温度测试条件下及最有利的检测位置，仪表读数超过正常统计数据的位置即为异响振源。

2.异响振动波形检测方法

1)在第一缸安装转速传感器。三、异响诊断方法2)检测曲轴主轴承响时，键入操作码“33”，压电加速度计探棒垂直顶在振动最明显部位，一般应在油底壳上。

3)检测连杆轴承响时，仍键入操作码“33”，加速度计探棒触在缸体侧面，对准缸套的上部。

4)检测活塞敲缸响时，需键入操作码“33”或“34”，加速度计抵在气缸体的上部。

5)检测活塞销响时，需键入操作码“34”或“35”，加速度计抵在缸盖、缸体结合处，中高速下抖动加速踏板，若有窄而尖的瞬间波形出现，说明活塞销响。

6)检测气门响时，需键入操作码“36”，加速度计触在进、排气门附近，发动机在1200r/min左右的转速下运转。四、配气相位的动态检测四、配气相位的动态检测东风EQ1090E发动机配气相位图1.配气相位四、配气相位的动态检测1缸缸压波形和气门落座波形

a)气门落座振动波形b)缸压波形