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眾所周知,發(fā)動機(jī)的作用過程是各部件協(xié)調(diào)運(yùn)動的過程,如果要保證各部件的正常運(yùn)作,在這些運(yùn)動過程中,潤滑油的作用是必不可少的。一、綜述(一)發(fā)動機(jī)需要潤滑的要部位1、活塞與缸套在活塞運(yùn)動的上下止點(diǎn)處,活塞環(huán)與氣缸壁之間處于邊界潤滑狀態(tài),若供應(yīng)不足或質(zhì)量差,易產(chǎn)生活塞積碳和漆膜增多,環(huán)和缸壁出現(xiàn)磨損,卡環(huán)甚至拉缸。2、曲柄連桿機(jī)構(gòu)當(dāng)負(fù)荷突然變大,或潤滑油被稀釋時,可能引起“燒瓦”故障。3、配氣機(jī)構(gòu)主要指凸輪與挺桿,若油品質(zhì)量差,在其間不易保持潤滑油膜,凸輪頂有時會“磨禿”,影響配氣系統(tǒng)正常工作。(二)發(fā)動機(jī)主要部件的工作條件1、溫度高,溫差大。發(fā)動機(jī)工作時,燃?xì)獾墓ぷ鳒囟雀哌_(dá)1500—1900°C;活塞頂及燃燒室壁250—500C;活塞裙部175—260C;連桿軸承110C;曲軸主軸承100C;曲軸箱油溫85—95C;發(fā)動機(jī)啟動時,零部件的溫度與環(huán)境溫度接近。2、負(fù)荷大?,F(xiàn)代發(fā)動機(jī)功率大、重量輕,各運(yùn)動部件單位摩擦面負(fù)荷較大。柴油機(jī)的燃?xì)庾罡邏毫_(dá)到5—10MPa,這就意味著作用在曲柄連桿機(jī)構(gòu)上的瞬時沖擊力可達(dá)數(shù)萬牛頓。3、運(yùn)動速度快且活塞速度變化大。發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速1500—2400r/min,活塞在氣缸中的運(yùn)動速度變化大,在上下止點(diǎn)為0,中間速度最大,高達(dá)8—14m/s。摩擦面形成潤滑膜十分困難,活塞與氣缸壁之間經(jīng)常處于邊界潤滑狀態(tài)。(三)發(fā)動機(jī)潤滑油的作用1、潤滑作用。潤滑油進(jìn)入摩擦機(jī)件間后,就黏附在摩擦表面上,形成油膜,使兩個摩擦面盡可能不直接接觸、將金屬間的干摩擦變?yōu)橛蛯娱g的液體摩擦,起到潤滑作用;發(fā)動機(jī)能更好地發(fā)揮有效功率,機(jī)件磨損大為減少。2、冷卻作用。發(fā)動機(jī)中的熱,不論來自燃料的燃燒,還是來自處于連續(xù)高速運(yùn)轉(zhuǎn)和高壓下金屬機(jī)件的摩擦,都必須排除機(jī)體。熱量由機(jī)體導(dǎo)出很大一部分是由潤滑油和冷卻系統(tǒng)來完成的。潤滑油不斷地從氣缸、活塞、曲軸等摩擦表面上吸取熱量,并將熱量傳導(dǎo)到其他溫度較低的零件上。其中一部分熱量消散在油底殼中,大部分熱量是傳導(dǎo)全與冷卻水接觸的氣缸壁上,經(jīng)過冷卻水被帶出機(jī)體散掉。3、洗滌作用。發(fā)動機(jī)工作時,吸入空氣(雖經(jīng)過濾)所帶來的砂土、灰塵及燃燒后形成的碳質(zhì)物、機(jī)件間摩擦產(chǎn)生的金屬屑和混入潤滑油水費(fèi)等臟雜物結(jié)合在一起便生成油泥;油泥和臟雜物會逐漸沉積在機(jī)件的摩擦面上,如不及時清洗,就會使機(jī)件的磨損增大。膠狀物的生成,會使活塞環(huán)黏結(jié)卡死,致使發(fā)動機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn),甚至損壞機(jī)件。清洗作用是潤滑油來完成的。潤滑油將摩擦面上的油泥、膠狀物等臟雜物帶走,送到油底殼中,再通過機(jī)濾時,這些臟雜物被截留在濾清器中,而干凈的潤滑油又繼續(xù)進(jìn)行洗滌作用。這樣往復(fù)循環(huán),就可使機(jī)件保持清潔及正常運(yùn)轉(zhuǎn)。4、密封作用。發(fā)動機(jī)各機(jī)件間,如氣缸和活塞間、活塞環(huán)與環(huán)槽間都有一定的間隙,有了間隙就帶來密封問題,如果得不到密封,燃燒室就會漏氣,其結(jié)果是降低了汽缸壓力,從而降低發(fā)動機(jī)輸出功率。同時,廢棄還會從燃燒室通過活塞環(huán)與氣缸壁的間隙,向下竄進(jìn)油底殼,造成油底殼內(nèi)潤滑油受到稀釋和污染。潤滑油能起密封作用,它填滿活塞和汽缸間的間隙,形成油封而達(dá)到不漏氣,保證了發(fā)動機(jī)輸出功率,也同時阻止廢氣向下竄入曲軸箱。5、防銹作用。發(fā)動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)或存放時,大氣中的水或機(jī)油中的水及燃燒時產(chǎn)生的酸性氣體竄入曲軸箱,都會對機(jī)件產(chǎn)生銹蝕、腐蝕作用,進(jìn)而在摩擦面上造成腐蝕磨損或磨粒磨損,使發(fā)動機(jī)損壞。潤滑油能吸附在金屬表面,防止酸性氣體和水對金屬的腐蝕;特別是加入防銹添加劑后,潤滑油對金屬的保護(hù)作用大大加強(qiáng),防銹劑分子的極性端可緊緊地吸附在金屬表面,形成密集排列,防止水對金屬的接近,起到了防銹作用。6、消除沖擊負(fù)荷。潤滑油有消除軸承和發(fā)動機(jī)其他零件間沖擊負(fù)荷的作用。在壓縮行程終了、氣缸中混合氣燃燒時,氣缸壓力急劇上升,這樣巨大的力突然加到活塞、活塞銷、連桿、曲軸和它們的軸承上。這個負(fù)荷傳遞時,軸承間隙里的潤滑油承受沖擊負(fù)荷,起到緩沖作用。當(dāng)然,間隙里的潤滑油必須承受住沖載而保持住油膜,因此,潤滑油有助于發(fā)動機(jī)平靜工作并防止金屬與金屬間的接觸、減少磨損。二、潤滑油的制造工藝、潤滑油的主要成分及其來源簡單的說,潤滑油就是由基礎(chǔ)油加添加劑。其原材料主要來源:潤滑油主要成分是從石油中提煉出來的,潤滑油基礎(chǔ)油是石油餾分(300?350°C)產(chǎn)物,資源稀缺,只占原油的1?3%。添加劑是石化高科技精尖的產(chǎn)品。、發(fā)動機(jī)對潤滑油的性能要求1、適宜的黏度和良好的黏溫性能黏度過大,流動性就會差,進(jìn)入摩擦面所需要的時間長,燃料消耗增大,機(jī)件磨損加大,清洗和冷卻性差,但密封性好。黏度過小,不能形成可靠油膜,既不能保證潤滑,其密封性差,磨損大,功率下降。工作溫度寬泛,低溫時有足夠的流動性保證順利啟動,高溫時要有足夠的黏度以保證潤滑,因此,要求黏溫性能良好。2、清凈分散性能好由燃燒室漏出的氣體(竄氣)中的未燃燃料、有機(jī)酸、煙、水分、硫的氧化物、氮的氧化物都進(jìn)入曲軸箱,混入潤滑油中。發(fā)動機(jī)在高溫使用時,油本身也產(chǎn)生各種氧化產(chǎn)物,這些產(chǎn)物與零件磨損產(chǎn)生的金屬粉末等混在一起,便形成了油泥沉積物。這種沉積物,量小時在油中懸浮,量大時會從油中析出,對發(fā)動機(jī)會有以下影響:堵塞濾清器和油孔,油的流動性差,給油困難,活塞環(huán)槽結(jié)焦、活塞環(huán)黏著、油耗增大,功率降低。加入清凈分散添加劑,去油泥,或使其在油中形成無害的懸浮液。3、良好的潤滑性發(fā)動機(jī)負(fù)荷大,有大都是滑動軸承,承受很大的負(fù)荷。主軸承10-20MPA,連桿軸承12-25MPA,活塞銷軸承達(dá)35MPA,個別部件達(dá)到90MPA。發(fā)動機(jī)潤滑油在高負(fù)荷和極壓條件下,必須有良好的油性和極壓性,才能保證使用。4、酸中和性好發(fā)動機(jī)潤滑油中的劣化產(chǎn)物和竄氣中的有機(jī)酸等,對金屬有腐蝕性;柴油機(jī)使用的燃料油,一般含硫(通常S含量0.5%以上),這些硫燃燒后一部分和水生成的腐蝕性的硫酸易使發(fā)動機(jī)產(chǎn)生腐蝕性磨損和汽艇故障。為防止上述缺點(diǎn),要在油中添加堿性化合物(金屬型清凈劑)來抑制腐蝕。酸中和能力,可用潤滑油的總堿值(TBN)來表示,TBN大的,酸中和能力強(qiáng),其防止腐蝕的能力亦強(qiáng)。5、氧化安定性和熱氧化安定性好潤滑油在高溫下與氧化合而變質(zhì),氧化時產(chǎn)物(沉積物、油泥)的析出是造成發(fā)動機(jī)許多故障的主要原因之一。為防止氧化,油中要加入各種抗氧化添加劑,能有效防止氧化變質(zhì),延長油的使用壽命。發(fā)動機(jī)油在活塞與汽缸間呈薄層狀態(tài),如熱氧化安定性不好就易生成漆膜,造成黏環(huán)和拉缸。6、良好的抗泡沫性油在油底殼中,由于曲軸的強(qiáng)烈攪動和進(jìn)行飛濺潤滑的結(jié)果,很容易形成氣泡,含泡沫的潤滑油潤滑性能下降,同時會使泵抽空,導(dǎo)致故障。為了提高油的抗泡沫能力,必須加入抗泡劑。此外,發(fā)動機(jī)對潤滑油還具有抗乳化性好的要求。(三)、基礎(chǔ)油的作用及分類1、基礎(chǔ)油發(fā)動機(jī)潤滑油對基礎(chǔ)油的質(zhì)量要求比較高,這些質(zhì)量要求中,諸如黏溫性能、揮發(fā)度、熱安定性、色度、流動性及對添加劑的感受性等主要取決于基礎(chǔ)油的化學(xué)組分和餾分組成,無法通過加入添加劑來改善。常用的礦物基礎(chǔ)油有三類。分I類,II類,III類;普通潤滑油用I類基礎(chǔ)油;優(yōu)質(zhì)潤滑油采用II類及以上基礎(chǔ)油;濰柴動力專用油主要由進(jìn)口III類加氫裂化基礎(chǔ)油。2、API基本油分類(見表一)表一API基礎(chǔ)油分類基礎(chǔ)油飽和烴%硫含量%粘度指數(shù)I類<90和/或>0.03120(傳統(tǒng)的老三套加工工藝,物理過程,構(gòu))80忍VI<不改變烴類結(jié)II類N90<0.0380忍VIV120II啖N90<0.03105忍VI<120(混合法,物理化學(xué)聯(lián)合加工路線,高壓加氫補(bǔ)充精制)III類N90<0.03N120(全加氫法,先J加氫裂化,催化脫蠟,再加氫精制)3、專用油加氫裂化是一種使原油分子真正通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換成具有無可比擬的高質(zhì)量的潤滑油成分的技術(shù),并除去了所有導(dǎo)致傳統(tǒng)潤滑油在使用中降解的雜質(zhì)。4、主要添加劑的種類及作用主要添加劑:清凈劑、分散劑、抗磨劑、抗氧劑抗腐劑、黏度指數(shù)改進(jìn)劑、降凝劑、防銹劑和抗泡劑等多種。(1)清凈分散劑。發(fā)動機(jī)工作時,潤滑油要承受苛刻的工作條件,易形成油泥、積碳、瀝青質(zhì)、膠質(zhì)和有機(jī)酸等。加入清凈分散劑,能發(fā)揮增溶、分散、酸中和及洗滌作用,使沉積在機(jī)件上的油泥和積碳洗滌下來,并使它們分散和懸浮在油中通過過濾器除去,從而使活塞及其他機(jī)件保持清潔,正常工作。清凈分散劑的加入量約占全部潤滑油添加劑的總量50%。(2)抗氧抗腐劑。即使精致最好的潤滑油,在使用條件下也難免氧化。為了抑制或減輕潤滑油的氧化,防止或減輕氧化產(chǎn)物對金屬的腐蝕,必須加入抗氧抗腐劑(還兼有抗磨作用,是一種多效潤滑油添加劑)。(3)黏度指數(shù)改進(jìn)劑。也叫潤滑油稠化劑,為了改善潤滑油的黏溫性能,以適應(yīng)不同季節(jié)的溫度變化,在多極油(也稱為稠化油)中加入黏度指數(shù)改進(jìn)劑,提高潤滑油的黏度指數(shù)。(4)降凝劑。是一種合成高分子有機(jī)化合物,通過分子上的烷基側(cè)鏈和油中的烴分子的共晶和吸附作用,改變蠟的生長方向和品形,使其形成均勻松散的品粒,防止形成導(dǎo)致油品凝固的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而降低了油品的凝點(diǎn),改善油品的低溫流動性。(5)抗泡性。潤滑油中含極性添加劑,在高速運(yùn)轉(zhuǎn)、強(qiáng)烈震動或攪拌作用時會形成泡沫。將導(dǎo)致:A、增大潤滑油與空氣的接觸面積,促進(jìn)油品氧化,縮短潤滑油的使用壽命;B、降低油品冷卻效果,致使部件過熱甚至燒損;C、破壞正常潤滑狀態(tài)。使?jié)櫥到y(tǒng)產(chǎn)生氣阻、斷油等現(xiàn)象,加速機(jī)件磨損??古輨┦翘兼溳^短的表面活性劑,可降低油品泡沫的表面張力,阻止泡沫形成。(6)油性劑和極壓劑。油性劑是指在邊界潤滑條件下,能在金屬表面上形成物理吸附膜或化學(xué)吸附膜,從而起到減少摩擦、加強(qiáng)潤滑作用的一類添加劑,也叫摩擦改進(jìn)劑。極壓劑是指在高溫、高壓下的邊界潤滑(習(xí)慣稱為極壓潤滑)狀態(tài)下,能在金屬表面形成化學(xué)反應(yīng)膜,防止摩擦表面形成局部燒結(jié)的一類添加劑。(7)防銹劑。是一種油溶性的表面活性劑。通過以下方式保護(hù)金屬表面的延緩銹蝕:A、在金屬表面形成吸附性保護(hù)膜B、置換金屬表面的水膜和水滴,排除金屬表面的水分C、在油中捕集、分散油中水和有機(jī)酸等極性物質(zhì),將他們包容在膠束和膠團(tuán)中。總之,添加劑是提高油品的質(zhì)量和增加油品品種的重要手段,但它不是萬能的,它不能使劣質(zhì)油品變成優(yōu)質(zhì)油品。關(guān)鍵取決于基礎(chǔ)油的質(zhì)量。是“錦上添花”。三、濰柴動力專用油特點(diǎn)(一)為什么要選用優(yōu)質(zhì)潤滑油?1、低質(zhì)油存在的問題若油質(zhì)不好,則在去垢性、耐蝕性、耐磨性和揮發(fā)性等方面差,發(fā)動機(jī)方面會出現(xiàn)許多問題,造成更多沉淀、更多腐蝕、更多磨損和更多的油耗,結(jié)果會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)相關(guān)零部件磨傷、產(chǎn)生更多的噪音和震動,耐用性更低,使發(fā)動機(jī)的維護(hù)成本更高。2、優(yōu)質(zhì)油的好處優(yōu)質(zhì)油的特性:低揮發(fā)性、高去垢性和分散性,使用優(yōu)質(zhì)油可節(jié)約燃料,有利于保護(hù)環(huán)境,CO2排放量低,減少了NOx、PM和工業(yè)廢物的排放,有利于
節(jié)約操作成本,降低油耗,大大減少發(fā)動機(jī)的維護(hù)成本。(二)專用油與普通潤滑油的異同1、兩種油品的相同之處(見表二)2、兩種油品的不同之處(見表三)表二兩種油品的相同之處機(jī)油相同之處專用機(jī)油都符合國家標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),常規(guī)理化指標(biāo)都能控制在標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍之內(nèi)。60分就及格,但分?jǐn)?shù)區(qū)間不一樣,比如65和90普通機(jī)油表三兩種油品的不同之處項(xiàng)目專用機(jī)油普通機(jī)油基礎(chǔ)油主要米用進(jìn)口III類加氫裂化基礎(chǔ)油多采用國產(chǎn)I類或少量采用II類基礎(chǔ)油添加劑采用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)符合添加劑國產(chǎn)添加劑性能針對性強(qiáng)的專業(yè)配方,潤滑性好,清潔性強(qiáng),有效提高燃油經(jīng)濟(jì)性(省油3?8%),在重載、多粉塵等惡劣工況下,對發(fā)動機(jī)提供專業(yè)呵護(hù)。只能滿足一般的潤滑性能換油期同樣工況下,延長3500?7000KM常規(guī)值(三)濰柴動力專用油特點(diǎn)1、高配置保障品質(zhì)。主要選用進(jìn)口精致加氫裂化基礎(chǔ)油和進(jìn)口復(fù)合添加劑,保障潤滑油的高品質(zhì)。2、節(jié)能。“低黏度+多極化+摩擦改進(jìn)劑”,節(jié)能配方,油品的粘度指數(shù)高,油膜強(qiáng)度及彈性好,發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、阻力小、油耗低;減少柴油消耗約3—8%。3、換油期延長3500——7000公里。高溫抗氧化能力優(yōu)異,優(yōu)異的堿值(TBN)保持性,有效延長發(fā)動機(jī)油的換油期。4、專業(yè)保護(hù),延長發(fā)動機(jī)壽命。針對濰柴發(fā)動機(jī)做了大量性、耐久試驗(yàn),摸索出大馬力、高負(fù)荷發(fā)動機(jī)潤滑油專業(yè)配方,對濰柴發(fā)動機(jī)提供專業(yè)保護(hù),有效延長發(fā)動機(jī)使用壽命,據(jù)在實(shí)際運(yùn)行中測試,比使用普通機(jī)油延壽30—40%。(四)濰柴動力專用機(jī)油的新包裝從今年的六月份起,濰柴動力專用油采用新的專利包裝和防偽條碼,膜內(nèi)貼標(biāo)、熱轉(zhuǎn)印等防偽技術(shù),包裝突出濰柴特點(diǎn),注重濰柴形象。如:濰柴專用機(jī)油4升包裝上的四條上升線,代表四海同心,“V”字形,代表勝利中國。(五)濰柴動力專用油系列新產(chǎn)品(見表四)表四濰柴動力專用油系列新產(chǎn)品品種級別規(guī)格包裝容量備注柴油機(jī)油CD(WSO—1)15W/4020W/5010W/304L,18L,200LCF-4(WSO-2)15W/4020W/5010W/304L,18L,200LCF-4(WSO-3)15W/404L,18L重負(fù)荷車輛齒輪油GL—585W/9080W/904L,18L
冷卻液(防凍液)-25-354KG,18KG濰柴動力專用機(jī)油與機(jī)型的對應(yīng)表(見表五)表五濰柴動力專用機(jī)油與機(jī)型的對應(yīng)表類別專用油標(biāo)準(zhǔn)號適用的主要機(jī)型高速發(fā)動機(jī)、大馬力的中速柴油機(jī)CD歐O排放柴油機(jī);中速柴油組;50、30裝載機(jī)等工程機(jī)械CF-4歐I、歐II排放柴油機(jī);WD618系列、WD615系列;226B及中速機(jī)、15噸以上大噸位重
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