汽車潤滑油相關知識

1、目前汽車使用的發(fā)動機主要是往復式內燃機。根據每一工作循環(huán)所需活塞行程數可分為二沖程發(fā)動機和四沖程發(fā)動機兩類，根據所用燃料不同主要分為汽油發(fā)動機和柴油發(fā)動機兩種。汽油機和柴油機工作原理上的主要區(qū)別在于以下兩個方面。1.混合氣的形成不同：柴油混合氣的形成是在氣缸內部進行的，而汽油機的混合氣是在化油器內準備完畢，然后被吸入氣缸的。2.混合氣的著火方式不同：柴油機混合氣靠壓縮自燃，所以叫壓燃式發(fā)動機；汽油機混合氣則是由電火花強制點火，因此稱為點燃式發(fā)動機。柴油機于汽油機各有自己的特點。汽油機具有轉速高（目前轎車用汽油發(fā)動機轉速可達5000人r/min，貨車用的達4000r/min）、輕便、工作時噪音小

2、、起動容易等優(yōu)點；不足之處是燃料消耗較高，經濟性差。而柴油機壓縮比可高達1:20,熱量利用稱度較高，燃料消耗率比汽油機平均少30%，經濟性好；柴油機堅固耐用，沒有點火裝置，所以故障較少，保養(yǎng)容易，工作可靠。不足之處在于氣缸內壓力比較高，對機件的剛度和強度要求較高，體積和重量較大，制造成本比較高，運轉時噪音較大，而且轉速比汽油機低（一般轉速最高為25003000r/min）、制造和維修費用也較高。柴油機多用于載重汽車等重負荷汽車上，而汽油發(fā)動機多用于轎車、客車、輕型載重汽車等結構輕巧的汽車上。活塞式內燃機發(fā)動機需要經常加以潤滑的部件為氣缸壁，活塞與活塞環(huán)、主軸承、連桿軸承、凸輪軸承、活塞銷以及其

3、他活動機構?，F(xiàn)在廣泛采用的是激濺與油泵壓力同時供油的復式潤滑裝置。激濺式潤滑是利用發(fā)動機工作時運動零件飛濺的油滴來潤滑摩擦表面，通常用于負荷較小的運動表面，如氣缸壁、凸輪軸上的輪和氣門挺桿等。壓力潤滑是以一定壓力把潤滑油強制輸送到運動部件的表面，形成一定厚度的薄膜，減少摩擦，通常用于負荷大、運動速度高的運動部件表面，如曲軸主軸承，連桿軸承，氣門搖臂等。對發(fā)動機潤滑油的要求汽車內燃機油的作用與一般內燃機油相似，要起到潤滑、冷卻、洗滌、密封、防銹、消除沖擊負荷等多種作用。由于汽車內燃機與一般內燃機又有不同之處，因此對汽車發(fā)動機潤滑油提出了更高的要求，主要有以下幾個方面： 具有良好的熱氧化安定性 適

4、宜的粘度和良好的粘溫性能 清凈分散性好 良好的潤滑性 良好的酸中和性能 良好的抗泡沫性1.具有良好的熱氧化安定性汽車發(fā)動機潤滑油在循環(huán)工作過程中，經常不斷地與各種合金部件接觸，這些金屬對潤滑油的氧化起著催化的作用。發(fā)動機工作時潤滑油的溫度是很高的，汽油發(fā)動機燃燒室在開始壓縮時的溫度在310400，而燃燒終了時達到25002800，氣缸壁的平均溫度約為200250，活塞各部位的溫度在120420之間。這些部位的潤滑油處于高溫，并經常呈薄膜狀態(tài)，所以容易被燃燒或發(fā)生熱裂化、氧化變質。軸承曲軸箱中的潤滑油雖然溫度較低，但與空氣廣泛接觸也容易氧化變質。潤滑油發(fā)生氧化會在發(fā)動機內生成含炭沉積物。含炭沉積

5、物根據發(fā)動機中各區(qū)域的溫度和工作條件的不同分為積炭、漆膜、油泥三類。積炭是熱的不良導體，厚度有時可達幾毫米，當燃燒室壁和活塞頂被積炭充滿時，燃燒產生的熱不能及時導出，導致部件溫度升高，會造成燃油的早燃、爆燃而破壞發(fā)動機的正常工作。平時應加強對潤滑系統(tǒng)的保養(yǎng)維護，提高過濾器的作用性能，及時除去這些作為乳狀液穩(wěn)定劑的物質或雜質，減少它們對潤滑油的氧化催化作用。為提高汽車發(fā)動機潤滑油的氧化安定性，加入抗氧化添加劑是必不可少的。2.適宜的粘度和良好的粘溫性能如果汽車內燃機潤滑油的粘度過低，就不能形成良好的油膜來保證潤滑，而且密封性也差，會造成磨損加大和功率下降。但粘度過大則流動性能差，進入機件摩擦面所

6、需時間長，會使機件磨損加大，清洗和冷卻效果變差。因此應根據工作溫度及負荷選擇合適粘度的潤滑油。由于汽車內燃機油要在很寬的溫度范圍（40300）內工作，并有足夠的粘度保證潤滑，因此要求潤滑油有良好的粘溫特性，而對通用型多級潤滑油的粘溫性能要求更高，一般都是在低粘度礦物油中加入粘度指數改進劑來改善潤滑油的粘溫特性的。為保證正常起動和運轉，汽車內燃機油的傾點一般要求低于使用環(huán)境最低溫度5以上。3.清凈分散性好由燃燒室漏出的氣體中，未燃燒的燃油、有機酸、煙、水分、含硫活氮的氧化物都會進入曲軸箱并混到潤滑油中。而潤滑油在高溫條件下也會產生各種氧化物，這些產物與零件磨損產生的金屬粉末混在一起形成油泥沉淀物

7、，其量少時會在油中懸浮，量大時會從油中析出。油泥不僅會使濾清器和油空被堵塞，也使油耗增加、發(fā)動機功率下降。為此要在潤滑油中加入清凈分散劑以防止油泥在活塞環(huán)槽中沉積，并穩(wěn)定懸浮分散在油中。柴油發(fā)動機由于燃燒溫度高導致在活塞環(huán)槽中形成漆膜嚴重，油中應多使用清凈性能好的金屬型清凈劑，而汽油發(fā)動機中，因水分乳化在油中形成油泥使主要的，為防止油泥引起的潤滑油路堵塞，汽油機油中應多使用無灰型分散劑。4.良好的潤滑性汽車內燃機的滑動軸承承受著很大的負荷，如汽油機的主軸承負荷達510MPa，柴油機軸承負荷達1020MPa，因此在高負荷和極壓條件下，汽車內燃機油必須有良好的油性和極壓性，才能保證正常使用。5.良

8、好的酸中和性能潤滑油氧化和燃料的不完全燃燒產生的有機酸對金屬部件有腐蝕作用，特別蝕重型載重汽車柴油機使用的燃料中含硫量高，硫燃燒后形成的硫酸對金屬的腐蝕性更強，為中和酸性物質，要加入堿性的清凈分散劑以抑制腐蝕。6.良好的抗泡沫性由于在油底殼中曲軸的強烈攪動和進行飛濺潤滑的結果，汽車發(fā)動機潤滑油很容易產生泡沫，而汽車發(fā)動機潤滑油中使用的添加劑大多數蝕極性物質，它們也使油容易產生泡沫，為此，汽車發(fā)動機潤滑油中要加入抗泡劑。汽車底盤用潤滑油汽車底盤各部位使用的潤滑油主要使齒輪油和液壓油。車用齒輪油主要用于潤滑汽車的傳動機構如變速箱差速器、前后橋齒輪轉向器等。利用液體壓力作液體傳動所用的油稱為液壓傳動

9、油（簡稱液壓油），而把利用液體動能作為液力傳動所用的油稱為液力傳動油。這兩類油在汽車上都有廣泛的應用。此外還有一些特殊的靜壓液壓系統(tǒng)使用的液壓油，如汽車液壓剎車液減震器用的減震器油等也屬于汽車潤滑油。下面分別對這些潤滑油的性能加以介紹。一、車用齒輪油1.汽車的傳動機構和轉向機構傳動機構使發(fā)動機和汽車驅動車輪之間的動力傳動裝置，即通過離合器、變速箱、傳動軸、主減速器、差速器和半軸將發(fā)動機產生的動力傳給驅動車輪的裝置。汽車傳動系統(tǒng)的主要功能使減速和變速、使汽車倒向行駛、必要時中斷動力傳遞、保證汽車正常轉向等。2.汽車齒輪的潤滑特點齒輪傳動時機械工程中最基本的組成部分。絕大部分機械裝置都時靠這種方式

10、傳遞動力運動。汽車傳動機構和轉向機構中的變速器、轉向器、后橋齒輪箱等都是采用齒輪傳動的。通常把用于汽車變速器后橋齒輪傳動機構及轉向機構的潤滑油稱為車用齒輪油，而把用于自動變速器的潤滑油稱為自動變速器油。車用齒輪油的主要功能時減少齒輪及軸承的摩擦與磨損、加強摩擦表面的散熱作用、防止機件發(fā)生腐蝕和銹蝕。齒輪油的主要作用時通過在齒輪與齒輪之間的接觸面上形成牢固的吸附膜和化學反應膜，保證正常的如何和防止齒面間的膠合。由于汽車齒輪的情況特殊，對車用齒輪油的性能要求與一般工業(yè)齒輪油的要求有所不同。汽車用齒輪油的工作條件與汽車發(fā)動機潤滑油的工作條件有較明顯的不同，主要表現(xiàn)在以下兩個方面：齒輪承受的負荷很大，

11、潤滑油膜承受的壓力也大：在一般汽車傳動裝置中齒輪油承受的壓力達20003000MPa；在雙曲線齒輪上齒輪油承受的壓力可達30004000MPa；在不平坦的路面行駛時，由于劇烈的顛簸造成的撞擊和震動會使齒輪承受的壓力更大，因此摩擦面間潤滑油很容易擠出造成磨損。14977工作溫度比發(fā)動機潤滑油低，但變化范圍大：一般汽車齒輪油工作溫度不如內燃機油高，即使在苛刻條件下工作，短時間溫度最高也只在100作用。國外高級轎車因車速較高，齒面間滑移速度大，齒形彎曲而壓強大，因此后橋雙曲線齒輪的油溫可達160180，由于在傳動裝置中以后橋主降速齒輪箱工作溫度最高，因此對車用齒輪油進行評定時主要考慮后橋齒輪油溫度。

12、因在苛刻條件下使用的齒輪，特別時雙曲線齒輪，灰因摩擦而溫度很高，使?jié)櫥臀侥ぎa生脫附而失去作用，形成摩擦面金屬的直接接觸，為防止在極壓條件下金屬的磨損擦傷，在齒輪油中要添加極壓抗磨劑。齒輪油的工作溫度使隨規(guī)則環(huán)境和季節(jié)變化而變化的，因此齒輪油的工作溫度范圍變化是很大的，在寒冷地區(qū)冬季要使用低溫流動性能好的齒輪油。對車用齒輪油的品質要求主要是有良好的油性和極壓性。由于齒輪摩擦副的接觸應力高，齒輪表面接觸時會發(fā)生彈性變形，使齒輪副處于彈性流體動力潤滑狀態(tài)，但由于汽車運行中速度變化大、回轉次數多，使齒輪油易從齒間被擠壓出來。因此要求車用齒輪油有良好的油性和極壓性。國外使用的車用齒輪油中極壓齒輪油已

13、占絕大多數。對車用齒輪油品質的其他要求還有應具備適當的粘度、良好的粘溫特性、良好的抗熱氧化安定性等。3.車用齒輪油的選用國外使用較廣的汽車用齒輪油都是按SAE粘度等級和API工作條件分級的。根據性能要求選用齒輪油主要應根據齒輪的類型和使用時的負荷、速度來確定。如變速箱中齒輪都是正齒輪和斜齒輪，而且負荷和滑移速度不大，因此采用普通車輛齒輪油即可滿足要求。后橋齒輪箱中的主傳動齒輪多采用螺旋傘齒輪，與變速箱中齒輪相比它負荷大、速度高，當處于高負荷狀態(tài)時應選用含硫磷型極壓抗磨劑的中負荷車輛齒輪油（GL4），這種齒輪油是用石蠟基中性油和聚烯烴（juxiting）合成油做基礎油，加入少量硫磷型極壓抗磨劑和

14、防腐劑配成的，其與API規(guī)格中的GL4性能水平相當。而進口汽車和國產較高級的汽車后橋主傳動齒輪都采用雙曲線齒輪結構，這種齒輪要求使用極壓抗磨劑多的中負荷或重負荷車輛齒輪油（GL5）才能滿足潤滑要求。根據粘度選擇齒輪油情況比較復雜，要考慮多種因素的影響，如季節(jié)和氣溫的影響；齒輪運轉速度、工作溫度的影響等。一般齒輪油傾點應低于使用環(huán)境最低溫度35，運轉速度越高的齒輪要求粘度越低。工作時油溫越高要求潤滑油粘度越大，以保證油膜有一定厚度不易破裂，但粘度過高會使齒輪咬合部位難以得到必要的潤滑油量，因此選擇粘度要適當。汽車齒輪油粘度應滿足：在最低工作溫度下的最大粘度能保證汽車不經預熱可以順利起步；在運行的

15、一般工況下齒輪油內摩擦消耗的功率不應使傳動機構的有效功率明顯下降；在最高工作溫度下須保證齒輪正常潤滑和允許的油耗。二、汽車制動液（剎車油）1.汽車制動系統(tǒng)：汽車制動系統(tǒng)的功能使行駛中的汽車減速甚至停車，使下坡行駛的汽車速度保持平穩(wěn)，以及使停駛的汽車在原地保持不動。汽車制動系統(tǒng)駛由制動器和驅動裝置組成的。根據制動的能源不同，把完全靠駕駛員的人力做制動能源的制動系統(tǒng)叫人力制動系，而完全靠發(fā)動機的動力轉化成氣壓或液壓形成的勢能進行制動叫動力制動系。把兼有人力和發(fā)動機動力進行制動的叫飼服制動。按照制動能量的傳輸方式分為機械式、液壓式、氣壓式和電磁式等。2.汽車制動液（剎車液）的種類和使用：對汽車制動液

16、的性能要求：汽車制動液式用于汽車液壓制動系統(tǒng)傳遞壓力制止車輪轉動的液體。液體具有不可壓縮的特性，即在密封的容器中和充滿液體的管路中，液體受到壓力時，會迅速均勻地把壓力傳到液體各個部分。液壓制動比機械制動優(yōu)越之處在于：傳動壓力迅速安全、傳遞力量均勻、構造簡單、使用安裝方便、摩擦損失小、工作效率高。汽車液壓剎車系統(tǒng)時汽車重要的安全裝置。因此要求剎車液有合適的流動性、粘度隨溫度變化小，冬季寒冷地區(qū)制動液的使用溫度可低至40以下，因此要求制動液有良好的低溫流動性。為保證制動缸和橡皮碗能很好地滑動，制動液要有良好的潤滑性。高速行駛的汽車制動時會產生大量的摩擦熱，有時會使制動液系統(tǒng)溫度達到150以上。如果

17、使用低沸點制動液，高溫時產生蒸發(fā)，會使液壓管道中充滿蒸汽而產生氣阻，使剎車失靈；而制動液如果易吸濕，溶入水后其沸點下降也易在使用中產生氣阻，因此要求制動液不僅沸點要高，而且吸濕性要小。由于制動液是在高溫下長期使用，因此要求有良好的化學安定性，不易發(fā)生熱分解而使油品增粘，也不會生成油泥沉淀物或膠質，而且不應對機件產生腐蝕作用。制動系統(tǒng)中使用許多橡膠密封件，它們長期與制動液接觸，為保持密封件的機械強度和彈性不受損害，要求制動液對橡皮等密封件侵蝕性要小。三、汽車液力傳動油汽車液力傳動油也稱汽車自動變速器油、自動傳動液（ATF）。隨著自動傳動設備的發(fā)展，人們在汽車自動變速器中成功地采用自動傳動液來實現(xiàn)

18、潤滑、冷卻、能量傳遞、溫度控制及平滑自動咬合變速。由于ATF的獨特功能和優(yōu)越特性，使其不僅成為汽車工業(yè)的重要組成部分，在其他行業(yè)中也得到廣泛的應用。傳動系統(tǒng)操縱自動化是改善汽車結構的重要方向之一，會大大減輕駕駛員的勞動強度，還可以使汽車起步平穩(wěn)，連續(xù)加速、提高汽車的舒適性。裝有自動傳動裝置的汽車能保證車輪得到穩(wěn)定的牽引力，從而提高汽車的通過性。1。液力傳動油的性能要求：在自動變速器中裝有液力變矩器、齒輪機構、液壓機構、濕式離合器，這些機件都需要用液力傳動油（ATF）潤滑。這些機件對液力傳動油的性能提出很高的要求，主要油以下幾方面：合適的粘度、高粘度指數和低傾點：自動傳動液的使用溫度范圍一般在2

19、5170之間，在這么寬的溫度范圍內使用，必須有高的粘度指數和低的傾點。一般使用的液力傳動油的粘度指數在160以上，合成油調制的液力傳動油粘度指數高達190，而傾點低于50。液力傳動油既是工作介質又是潤滑劑，作為傳遞介質必須粘度低，而作為潤滑油則希望粘度高，因此必須兼顧兩者要求，現(xiàn)在ATF油100時的運動粘度一般控制在7mm2s左右。良好的熱、氧化安定性：汽車行駛過程中液力傳動油的溫度隨汽車行駛條件不同而變化，在長期使用過程中，因熱和氧化作用而易生成油泥、漆膜等物質，使?jié)櫥阅軔夯彩菇饘俨考桓g。隨著自動變速器日益小型化，引起油溫升高和在高負荷條件下連續(xù)高溫運動情況的增多，液力傳動油被氧化

20、的可能性增大，而延長液力傳動油的換油周期要求日益迫切，所以對液力傳動液熱氧化安定性的要求也日益提高。與密封材料的適應性好自動傳動液對自動變速器各部件的密封件必須沒有明顯的膨脹、收縮、硬化等不良影響。剪切安定性好：在液力變矩器中，自動傳動液會受到強烈的剪切作用，基礎油對剪切較穩(wěn)定，但粘度指數改進劑等高分子化合物則易在剪切過程中發(fā)生降解，結果使油品的粘度降低，引起油壓下降而導致離合器打滑。這個問題可以采用提高基礎油粘度指數、減少粘度指數改進劑用量的辦法來加以解決。良好的抗泡沫性能：液力自動傳動油中產生泡沫使自動變速器使用中的嚴重問題。不僅影響自動控制系統(tǒng)工作的準確性，還影響變矩器的性能和破壞正常潤

21、滑，也是離合器打滑、燒壞等故障產生的原因。往油中加入的各種添加劑多是表面活性物質，這也促使泡沫產生，為防止泡沫產生要使用抗泡沫添加劑。對自動傳動液的其他性能要求還包括：具有適當的油性、具有較大的動摩擦系數和較小的靜默擦系數、具有良好的抗磨性能以防止機件磨損等。四、汽車用潤滑脂汽車是潤滑脂最重要的用戶，潤滑脂總產量的13以上是用于汽車的。由于汽車經常在風吹雨淋及泥濘、灰塵的惡劣環(huán)境種運行，因此要求潤滑劑具有抵御這些不利條件的特性，而使?jié)櫥ǔＳ土己玫臐櫥Ч?.常用汽車潤滑脂的種類：常用的潤滑脂有以下幾種：鈣基潤滑脂：是用天然或合成的脂肪酸鈣稠化中等粘度的礦物油制成的。常應用于壓縮杯中，因此

22、油杯脂之稱，早期俗稱鈣基脂為“黃油”，主要用于中速、中負荷的滾動和滑動軸承的潤滑。鋰基潤滑脂：是用鋰皂稠化中等粘度礦物油得到的，具有使用溫度高、機械安定性好、抗水性好、膠體安定性好等特點，適合在20120范圍內對各種機械設備和汽車的滑動、滾動摩擦部位進行潤滑。鈣鈉基復合潤滑脂：兼有鈣基脂抗水性好、鈉基脂耐高溫的優(yōu)點，有良好的輸送性和機械安定性，常用于潤滑汽車底盤等部位的滾動軸承。其他常用汽車潤滑脂還有加入石墨、二硫化鉬等固體潤滑劑作無機填充料的石墨潤滑脂等。2.選用汽車潤滑脂應考慮的主要因素：溫度：使用溫度越高，潤滑脂的壽命越短，高溫會造成潤滑脂基礎油蒸發(fā)損失、氧化變質或使?jié)櫥哪z體結構破壞

23、。因此高溫條件下要選用氧化安定性好、蒸發(fā)損失小、滴點高的潤滑脂，如鋰基脂等。在低溫下潤滑脂會變稠，起動阻力變大，因此低溫下使用應選用凝點低、粘度低的基礎油稠化成的較軟潤滑脂，如用脂類油、硅油等合成油為基礎油制成的潤滑脂，它們即有一定的粘溫特性，又可以在50的低溫環(huán)境下使用。在工作溫度變化范圍較寬的情況下，使用合成油鋰基脂和合成油膨潤土潤滑脂可滿足寬溫、多效、使用壽命長的要求。14977速度：由于潤滑脂具有觸變性，它的粘度會隨著剪切速度而改變，因此對運動部件的速度很敏感。運轉速度越快潤滑脂受到的剪切力越大，粘度下降越多，使用壽命縮短也越快。而且轉速快、產生的熱量多也會導致潤滑脂的壽命縮短。因此在

24、相同的使用溫度和負荷下，轉速越高應選用流動性越好的潤滑脂。如選用由低粘度礦物油稠化的有適當粘度的鈣鈉基脂、鋰基脂或合成潤滑脂，這些潤滑脂都具有較好的剪切安定性。而在低速運轉條件下，因為負荷較重，為保證有足夠的黏附性和具有極壓性能，應選用高粘度礦物油為基礎油的高粘度潤滑脂。負荷：如前所述，在重負荷下應選用稠度大、粘度較高的基礎油，并加有極壓添加劑的潤滑脂。環(huán)境在潮濕狀態(tài)或與水接觸的情況下，要選用不易吸水乳化、有良好抗水耐水性的潤滑脂，如鈣基、鋰基、鋁基等皂基潤滑脂。在與塵埃、腐蝕性氣體接觸的環(huán)境中應選用加有防銹添加劑的潤滑脂，在有強烈化學作用的化學介質環(huán)境中應選用有抗化學腐蝕性能的潤滑脂等。3.

25、潤滑脂在汽車上應用的部位：汽車上使用潤滑脂的部位主要有：輪轂軸承、底盤、操作系統(tǒng)、發(fā)動機、電器系統(tǒng)及車身附件等。汽車輪轂軸承的潤滑：汽車前后輪輪轂軸承因受圓盤剎車轂的影響使軸承溫度較高，要使用機械安定性、耐熱性和氧化安定性好的潤滑脂，一般使用耐150的2號鋰基脂或耐260的復合鋁基脂潤滑。為防止?jié)櫥軣嶙冑|和泄漏造成潤滑變差，一般汽車在行駛46萬公里之后再更換剎車片的同時更換潤滑脂，更換時要把舊的潤滑脂清除干凈，然后均勻抹入占軸承空間13量的新脂即可。用量太少會增加軸承的磨損，而用量過多會發(fā)熱升溫，產生漏油而造成磨損，甚至流到剎車片上造成剎車失靈。裝脂時要防止塵埃雜質和水混入，以免引起銹蝕。

26、再嚴寒地區(qū)應使用無水的鈣基潤滑脂，它具有優(yōu)良的機械安定性、抗水性、抗吸濕性抗熱硬化性。底盤和操縱系統(tǒng)的潤滑：底盤上的轉向主銷、縱拉桿球銷、橫拉桿球銷、鋼板彈簧銷都需要潤滑脂潤滑，我國一般選用鈣基脂和石墨鈣基脂潤滑，國外目前大都使用鋰基脂和更高級的潤滑脂潤滑。傳動機構中的離合器、變速器、傳動軸、懸掛裝置、轉向機構、制動器等部位也經常使用潤滑脂潤滑，如再離合器上使用鋰皂稠化低溫性能號的基礎油，并加有抗氧化、防銹、抗磨極壓劑等添加劑，有時還加入二硫化鉬膠體，因此潤滑脂具有良好的機械安定性、抗磨極壓性、膠體安定性。而轉向拉桿系由于它的工作環(huán)境中經常有大量塵埃和腐蝕性介質，因此要求使用有防塵防腐作用的潤滑脂，并且應有良好的低溫性能。鋼板彈簧起支撐車身重負荷的作用，因此再鋼板彈簧的接觸摩擦部位要使用極壓、抗磨、耐水、防銹性能好的極壓復合