第7章汽車潤滑劑的合理使用

1、潘存云教授研制軸瓦失效實(shí)例軸瓦失效實(shí)例:潘存云教授研制疲勞點(diǎn)蝕疲勞點(diǎn)蝕 潘存云教授研制表面劃傷表面劃傷 潘存云教授研制軸瓦磨損軸瓦磨損閉式曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置閉式曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置(PCV閥閥) 按照兩表面的潤滑狀況，摩擦分為：按照兩表面的潤滑狀況，摩擦分為： 1）干摩擦）干摩擦-無潤滑狀態(tài)無潤滑狀態(tài) 2）邊界摩擦）邊界摩擦邊界潤滑狀態(tài)邊界潤滑狀態(tài) 3）流體摩擦）流體摩擦流體潤滑狀態(tài)流體潤滑狀態(tài) 4）混合摩擦）混合摩擦混合潤滑狀態(tài)混合潤滑狀態(tài) 5）薄膜摩擦）薄膜摩擦-薄膜潤滑狀態(tài)薄膜潤滑狀態(tài) 一、干摩擦一、干摩擦 不加潤滑劑時(shí)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件表面直接接觸，這樣不加潤滑劑時(shí)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件表面直接

2、接觸，這樣產(chǎn)生的摩擦稱為干摩擦產(chǎn)生的摩擦稱為干摩擦 (如真空中如真空中)。 當(dāng)兩摩擦表面被流體（液體或氣體）完全隔開時(shí)，當(dāng)兩摩擦表面被流體（液體或氣體）完全隔開時(shí)，摩擦表面不會(huì)產(chǎn)生金屬間的直接摩擦，流體分子摩擦表面不會(huì)產(chǎn)生金屬間的直接摩擦，流體分子層間的粘剪阻力就是摩擦力，這種摩擦稱為流體層間的粘剪阻力就是摩擦力，這種摩擦稱為流體摩擦。摩擦。三、邊界摩擦三、邊界摩擦兩表面加入潤滑油后，在金屬兩表面加入潤滑油后，在金屬表面會(huì)形成一層邊界膜，它可表面會(huì)形成一層邊界膜，它可能是物理吸附膜，也可能是化能是物理吸附膜，也可能是化學(xué)反應(yīng)膜。學(xué)反應(yīng)膜。不滿足流體動(dòng)壓形成條件，或不滿足流體動(dòng)壓形成條件，或雖有

3、動(dòng)壓力，但壓力較低，油雖有動(dòng)壓力，但壓力較低，油膜較薄時(shí)，在載荷的作用下，膜較薄時(shí)，在載荷的作用下，邊界膜互相接觸，橫向剪切力邊界膜互相接觸，橫向剪切力比較弱，這種摩擦狀態(tài)稱為邊比較弱，這種摩擦狀態(tài)稱為邊界摩擦。界摩擦。油性分子吸附在表面油性分子吸附在表面AW/EP Additives Prevent Metal Contact抗磨損抗磨損/極壓極壓 添加劑防止金屬表面的接觸添加劑防止金屬表面的接觸五、混合摩擦五、混合摩擦當(dāng)動(dòng)壓潤滑條件不具備，且邊界膜遭破壞時(shí)，就當(dāng)動(dòng)壓潤滑條件不具備，且邊界膜遭破壞時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)流體摩擦、邊界摩擦和干摩擦同時(shí)存在的會(huì)出現(xiàn)流體摩擦、邊界摩擦和干摩擦同時(shí)存在的現(xiàn)象，

4、這種摩擦狀態(tài)稱為混合摩擦?，F(xiàn)象，這種摩擦狀態(tài)稱為混合摩擦。二、良好的低溫操作性v 從發(fā)動(dòng)機(jī)油方面保證發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫條件下容易起動(dòng)和可靠供油的性能，叫做發(fā)動(dòng)機(jī)油的低溫操作性。v發(fā)動(dòng)機(jī)油黏度隨氣溫降低而增加，因此，使發(fā)動(dòng)機(jī)低溫起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸的阻力矩增加，曲軸轉(zhuǎn)速下降(圖7-1)，從而造成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難。 發(fā)動(dòng)機(jī)油黏度增加后，流動(dòng)困難，供油不足，造成磨損嚴(yán)重。v發(fā)動(dòng)機(jī)油的低溫操作性包括有利于低溫起動(dòng)和降低起動(dòng)磨損兩方面。潤滑油的黏度潤滑油的黏度潤滑油的黏度反映了潤滑油在外力作用下抵抗剪切潤滑油的黏度反映了潤滑油在外力作用下抵抗剪切變形的能力，也是內(nèi)摩擦力大小的標(biāo)志變形的能力，也是內(nèi)摩擦力大小的標(biāo)志。傾

5、點(diǎn)測定實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)傾點(diǎn)測定器見圖7-2。方法概要是，試樣經(jīng)預(yù)熱后，在規(guī)定速度下冷卻，每間隔3檢查一次試樣的流動(dòng)性。記錄觀察到試樣能流動(dòng)的最低溫度做為傾點(diǎn)vVI黏度指數(shù)；vL黏度指數(shù)為0的低標(biāo)準(zhǔn)油在40時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度(該種油在100時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度與試油相同)；vU試油在40時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度；v H黏度指數(shù)為100的高標(biāo)準(zhǔn)油在40時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度(該種油在100時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度與與試油相同)。v黏度指數(shù)可根據(jù)GBT 995-1988石油產(chǎn)品黏度指數(shù)計(jì)算法或GBT 2541-1981石油產(chǎn)品黏度指數(shù)計(jì)算表計(jì)算。%100HLULVI潘存云教授研制潘存云教授研制點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕 API質(zhì)量水平SA用于運(yùn)行條件非常緩和的老式汽油機(jī)和

6、柴油機(jī)，不含添加劑SB用于中等運(yùn)行條件下的老式汽油機(jī)。加少量的抗氧劑，具有輕微的抗氧性和抗磨性SC用于1964-1967年生產(chǎn)的汽油機(jī)。具有清凈性和防蝕性SD用于1968-1971年生產(chǎn)的汽油機(jī)。具有比SC級(jí)更好的清凈性和防蝕性SE用于1972-1979年生產(chǎn)的汽油機(jī)。有比SD級(jí)更好的清凈和防蝕性并具有高溫抗氧化性SF用于1980-1988年生產(chǎn)的汽油機(jī)。有比SE級(jí)更好的抗磨、防蝕、清凈性和高溫抗氧化性SG用于1989-1993年生產(chǎn)的汽油機(jī)。具有比SF級(jí)更好的抗磨、防蝕和清凈件SH用于1994年后生產(chǎn)的汽油機(jī)。具有比SG級(jí)更好的抗磨、清凈性和高溫抗氧化性SJ用于1997年后生產(chǎn)的汽油機(jī)。具有

7、比SH級(jí)更好的滑凈性和高溫抗氧化性，并具有更長的S系列(SERVICE STATlON CLASSlFICATlON即供應(yīng)分類v現(xiàn)行的API柴油機(jī)油分類見表7-2C系列(COMMERCIAL Classification 工商業(yè)分類 2發(fā)動(dòng)機(jī)油的黏度分類 目前執(zhí)行的是SAEJ300-1987發(fā)動(dòng)機(jī)油黏度分類(表73)美國汽車工程師協(xié)會(huì)按機(jī)油粘度等級(jí)分類法將機(jī)油質(zhì)量分類，第一類為單級(jí)粘度型，又分為高溫環(huán)境用型和低溫環(huán)境用型。高溫環(huán)境用型機(jī)油標(biāo)號(hào)有：SAE30、SAE40、SAE50，SAE后標(biāo)注的數(shù)字表示在100攝氏度下機(jī)油的粘度，數(shù)字越大表明機(jī)油粘度越大。由于這種機(jī)油的粘度相對(duì)較大所以比較適合

8、夏季高溫下使用，氣溫越高的地方應(yīng)選擇標(biāo)號(hào)數(shù)字較大的產(chǎn)品。低溫環(huán)境用型機(jī)油標(biāo)號(hào)有：SAE0W、SAE15W、SAE20W，SAE后的W表示冬季，而數(shù)字也表示粘度，數(shù)字越小表示粘度越小。由于此類型的機(jī)油用于冬季低溫，粘度低，所以對(duì)于溫度越低的地區(qū)應(yīng)選用數(shù)字越小標(biāo)號(hào)的機(jī)油。機(jī)油粘度越低，發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)速越大；同時(shí)機(jī)油的傾點(diǎn)越低，機(jī)油就越容易被泵送，可以更快捷的到達(dá)潤滑部位，縮短發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)受干摩擦的時(shí)間。第二類為多級(jí)粘度全天候用型：機(jī)油標(biāo)號(hào)有：SAE5W-30、SAE15W-40、SAE20W-50。這種標(biāo)號(hào)橫杠前半部分表示該標(biāo)號(hào)機(jī)油所符合的冬季低溫粘度性能，橫杠后半部分表示符合的夏季高溫粘度性能。W前

9、的數(shù)字越小，表示潤滑油在低溫時(shí)的流動(dòng)性越好，汽車啟動(dòng)越容易。而W后邊的數(shù)字越大，則表明該機(jī)油在高溫環(huán)境的粘稠性越好，生成的油膜強(qiáng)度更強(qiáng)，這種機(jī)油基本可以通用四季。二、發(fā)動(dòng)機(jī)油的規(guī)格v表7-4為我國SF級(jí)汽油機(jī)油規(guī)格表7-5 部分汽油車發(fā)動(dòng)機(jī)主要技術(shù)特性 和要求的汽油機(jī)油使用性能級(jí)別一、定期換油v定期換油是按行駛里程或使用時(shí)間對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油使用性能變化的影響規(guī)律來確定的。換油期與發(fā)動(dòng)機(jī)油使用性能級(jí)別、發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)狀況和運(yùn)行條件有關(guān)。表7-9 部分汽車發(fā)動(dòng)機(jī)油的參考換油里程二、按質(zhì)換油 兩個(gè)換油指標(biāo)所規(guī)定的檢驗(yàn)項(xiàng)目有關(guān)概念大部分在前面已講述過，對(duì)未提到的幾個(gè)概念說明如下：v1、100運(yùn)動(dòng)黏度變化率v2、

10、不溶物 用溶劑使懸浮雜質(zhì)分離、凝聚，隨后用離心法可測定出不溶物含量。v3、堿值 在規(guī)定的試驗(yàn)條件下用標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定1g試油所用的高氯酸量，換算為當(dāng)量的堿量以mgKOH/g來表示，叫做堿值。 v 4、開口閃點(diǎn) 發(fā)動(dòng)機(jī)油、車輛齒輪油在其規(guī)格中規(guī)定了開口閃點(diǎn)。石油產(chǎn)品用開口杯在規(guī)定條件下加熱到它的蒸氣與空氣的混合氣接觸火焰發(fā)生閃火時(shí)的最低溫度，叫做開口閃點(diǎn)。100運(yùn)動(dòng)黏度變化率v100運(yùn)動(dòng)黏度變化率用下式表示v式中 1使用中油的100 運(yùn)動(dòng)黏度實(shí)測值，mm2/sv 2新油的100 運(yùn)動(dòng)黏度實(shí)測值， mm2/s表7-10 汽油機(jī)油換油指標(biāo)表7-11 柴油機(jī)油換油指標(biāo)注：適用于固定式柴油機(jī)技技 術(shù)術(shù)

11、指指 標(biāo)標(biāo) 數(shù)據(jù)顯示范圍：0，99.9A重復(fù)性誤差：3環(huán)境溫度：-20 +70整機(jī)功耗：5W輸入電壓：220V整機(jī)重量：4.5Kg尺寸(mm)：285220115THY-20CJ油液質(zhì)量檢測儀表表 7-12 車輛齒輪油車輛齒輪油API使用性能分類使用性能分類3 3、交錯(cuò)軸的齒輪機(jī)構(gòu)蝸輪蝸桿傳動(dòng)蝸輪蝸桿傳動(dòng)兩軸相交錯(cuò)的斜齒兩軸相交錯(cuò)的斜齒 圓柱齒輪機(jī)構(gòu)圓柱齒輪機(jī)構(gòu)交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)蝸輪傳動(dòng)外嚙合直齒輪外嚙合直齒輪內(nèi)嚙合直齒輪內(nèi)嚙合直齒輪1 1、兩軸線平行的圓柱齒輪機(jī)構(gòu)直齒輪的嚙合內(nèi)齒輪嚙合斜齒圓柱齒輪斜齒圓柱齒輪人字齒圓柱齒輪人字齒圓柱齒輪斜齒輪的嚙合人字齒輪嚙合2齒輪齒條傳動(dòng)齒輪齒條傳動(dòng)齒輪齒條嚙

12、合直齒圓錐齒輪傳動(dòng)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)2 2、相交軸齒輪傳動(dòng)圓錐齒輪機(jī)構(gòu)二、車輛齒輪油的規(guī)格表表 7-14 重負(fù)荷車輛齒輪油重負(fù)荷車輛齒輪油接表表表7-15 部分汽車要求的車輛齒輪使用性部分汽車要求的車輛齒輪使用性能級(jí)別能級(jí)別7.3 7.3 汽車潤滑脂汽車潤滑脂v7.3.1 汽車潤滑脂的使用性能v組成：潤滑脂由基礎(chǔ)油、稠化劑和添加物(添加劑和填料)組成；v結(jié)構(gòu)：潤滑脂的結(jié)構(gòu)是指潤滑脂的稠化劑和基礎(chǔ)油組分顆粒的物理排列。潤滑脂是具有結(jié)構(gòu)骨架的兩相膠體結(jié)構(gòu)的分散體系，基礎(chǔ)油是這種分散體系中的分散介質(zhì)，稠化劑粒子或纖維構(gòu)成骨架，即分散相，將基礎(chǔ)油保持在骨架中。v作用：潤滑脂的主要作用是潤滑、保護(hù)和密封，

13、絕大多數(shù)潤滑脂用于潤滑，稱為減摩潤滑脂。汽車潤滑脂的使用性能 考慮潤滑脂的結(jié)構(gòu)特件和用脂部位的工作條件，汽車潤滑脂應(yīng)具有以下使用性能。v適當(dāng)?shù)某矶葀良好的低溫性v良好的高溫性v良好的抗水性v良好的防蝕性v良好的機(jī)械安定性v適當(dāng)?shù)哪z體安定性v良好的氧化安定性 錐入度是潤滑脂普遍采用的一項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)、具有下列意義： 以錐入度劃分潤滑脂稠度級(jí)號(hào)(表7-16)。 選用潤滑脂須考慮適宜的稠度。 可用錐入度表示潤滑脂的其他性能（如潤滑脂機(jī)械安定性）。7.3.2 汽車潤滑脂的分類和規(guī)格一、汽車潤滑脂的分類和產(chǎn)品標(biāo)記表7-17 潤滑脂按操作條件的分類 潤滑脂代號(hào)的構(gòu)成和標(biāo)記的實(shí)例如下 L-X C C H A 2 其中 L類別(潤滑劑)； X組別(潤滑脂)； C最低溫度(-30)； C最高溫度(120 )； H水污染(經(jīng)受水洗、淡水能防銹)； A極壓性(非極壓型脂)； 2數(shù)字(稠廢等級(jí)，2號(hào))二、汽車潤滑脂的規(guī)格表7-18 汽車通用鋰基潤滑脂7.3.3 汽車潤滑脂的選擇v 潤滑脂規(guī)格的選擇包括潤滑脂品種(即使用性能)和稠度級(jí)號(hào)的選擇?？紤]的主要因素有工作溫度、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、工作環(huán)境和供脂方式等。v 汽車潤滑脂品種的選擇見表7-19。表7-19 汽車潤滑脂的選擇需要注意的是，鈣基潤滑脂具有良好的抗水性，適于潮濕和與水