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培训课程润滑油技术基础培训课程润滑油技术基础润滑油基础润滑油基础 润滑油的种类润滑油的种类 u 车用润滑油 a.汽车发动机油（汽油发动机机油、柴油发动机机油） b.车用齿轮油，车用润滑油脂，刹车油u 自动排挡液，冷却液，防冻液 u 摩托车用油（四冲程发动机油、二冲程发动机油）u 工业润滑油 液压油、工业齿轮油、汽轮机油、压缩机油、机床导轨油、冷冻机油、油膜轴承油、工业滑脂、金属切削液等等 u 船舶润滑油 u 航空润滑油 u 特种润滑油 润滑基础润滑基础 添加剂添加剂u 抗氧抗腐剂： 主要用于工业用油和发动机油 是多效能的添加剂，主要作用：u 抑制润滑油的氧化，防止润滑油较早的氧化失败u 在金属表面形成保护膜而起到抗腐作用u 在极压条件下，在金属表面发生化学反应，形成具有承载力的硫化膜而起到抗磨作用 润滑基础润滑基础 添加剂添加剂u 极压抗磨剂：u 主要用于工业齿轮油，液压油等有极压要求的润滑油u 在高温高压条件下，其分解产物和金属表面形成高熔点化学反应膜，防止接触表面咬合和焊熔，以有效保护金属表面 润滑基础润滑基础 添加剂添加剂u 磨擦改进剂（油性剂）：u 主要用于工业齿轮油、液压油和发动机油等u 其作用是增加膜强度，减少磨擦系数，降低运动部件之间的磨擦和磨损u 该物质具有很高的界面活性，其分子一端带有极性基团，对金属表面有很强的亲和力，在金属之间形成一层类似于缓冲垫的保护膜 u 粘度指数改进剂：u 广泛用于发动机油，尤其是复式粘度机油.u 其作用是提高粘度指数，使油品具有优良的粘温性能.u 该物质是链状的高分子聚合物，在低温时以丝卷状溶解在润滑油中，当温度升高时，丝卷伸张，对润滑油流动的阻力增大，而使润滑油的粘度升高 .润滑基础润滑基础 添加剂添加剂润滑基础润滑基础 添加剂添加剂u 降凝剂：u 用于各种润滑油u 其作用是降低油品的凝固点，保证油品在低温条件下有良好的流动性提高粘度指数，使油品具有优良的粘温性能u 油品中所含的石蜡烃，在低温下能使润滑油丧失流动性。降凝剂通过改变蜡品的组合结构而保持油品在低温下的流动性 润滑基础润滑基础 添加剂添加剂u 抗泡剂：u 用于发动机油、液压油、齿轮油及压缩机油等u 开停频繁的润滑系统，油品中常常会产生大量泡沫，造成能量传递和供油故障u 抗泡剂通过其较小的表面张力，有效消除油品中的泡沫 润滑基础润滑基础 添加剂添加剂u 调配润滑油按照以下选择添加剂：u 质量等级，性能要求，相容性，设备制造商要求，环保要求，采购的难易，成本的高低等u 例如一个典型的发动机油添加剂配方： 抗氧抗腐剂清净剂.5% 分散剂 粘度指数改进剂1% 抗泡剂5ppm 抗磨剂2% 润滑基础润滑基础 润滑油性能润滑油性能u 润滑油基本理化性能指标：u 粘度机械杂质u 粘度指数残碳u 闪点和燃点酸值、碱值和中和值u 凝点和倾点灰分与硫酸盐灰分u 水分u 颜色和密度润滑基础润滑基础 粘度粘度u 粘度：液体油品流动时的内磨擦力。是润滑油分类分级和评定质量的主要指标，通常分为动力粘度和运动粘度u 动力粘度：液体在一定切应力下流动时内磨擦力的度量u 计量单位：as或（泊）u mPas或Cp（厘泊，-3泊）u 运动粘度：液体在重力作用下流动时内磨擦力的度量u 计量单位：mm 2/s或t(斯)mm2/s或cSt（厘斯，-6斯） 润滑基础润滑基础 -粘度粘度u 油品在某一温度下的运动粘度,乘以该油品的密度,即是该油品的动力粘度u 另外一种度量单位是相对粘度:常见的有恩氏粘度、赛氏粘度和雷氏粘度u 通常情况下，使用运动粘度（mm2/s或cSt厘斯）来度量和选用润滑油u 油品粘度同温度、压力的关系是： 温度越低、压力越大，则油品粘度会变大，故应选用粘度较小的油品；温度越高、压力越小，则油品粘度会变小，此时应选用粘度较大的油品 润滑基础润滑基础 粘温性能粘温性能u 粘温性能：指润滑油粘度随温度变化而变化的程度，通常变化程度越小的润滑油称之粘温性能越好u 粘度指数：国际上广泛采用的评价润滑油粘温性能的重要参数u 粘度指数是个比较值，以粘温性能较好（粘度指数定为）和较差（粘度指数定为）的两种润滑油为标准油，以0C和0C的粘度为基准进行比较而得出u 粘度指数越大，表示粘度受温度变化而影响的程度越小，即粘温性能越好，则在高低温变化较大的环境中能保持更好的油膜和更好的润滑 润滑基础润滑基础 闪点和燃点闪点和燃点u 闪点的定义：u 在一定条件下，将润滑油加热到其蒸气与空气所形成的混合气与火焰接触发后瞬间闪火时的最低称为闪点u 燃点的定义：u 在一定条件下，将润滑油加热到其蒸气能被接触的火焰点着并燃烧不少于5秒时的最低温度称为燃点u 测定闪点与燃点的方法有闭口杯法和开口杯法，通常闭口闪点低于开口闪点。蒸发性较大的油品多测闭口闪点，多数润滑油的蒸发性较小，多测开口闪点。 润滑基础润滑基础 闪点和燃点闪点和燃点u 在闪点点温度下，只能使油蒸气与空气所组成的混合气体燃烧，并不能使油品燃烧u 润滑油用户在选用润滑油时应根据使用温度和润滑油的工作条件进行选择，通常情况下，所选用的润滑油闪点比使用温度高出或以上，即属于安全使用范围之内。u 如果重质油品中混入轻质油品，则闪点会降低。如发动机油混入了汽油或柴油等燃料油，则闪点会明显下降。因此测定闪点可以检查是否有混油现象，或者是否发生润滑油被燃油稀释等问题 润滑基础润滑基础 倾点和凝点倾点和凝点u 倾点的定义：润滑油试样在规定试验条件下进行冷却，试样能够流动的最低温度称为倾点u 凝点的定义：润滑油试样在规定试验条件下冷却至停止流动时的最高温度称为凝点u 通常情况下倾点会高于凝点u 国际及国内目前基本上是采用倾点来衡量油品的低温流动性能u 通常在选用润滑油时，建议所选用的润滑油的倾点比环境温度至少低度左右u 如果润滑油中混入水分或者燃油，倾点会收到很大的影响 润滑基础润滑基础 水分水分u 水分是指润滑油中含水量的质量百分比u 混入润滑油中的水份呈三种状态：游离水，乳化水和溶解水，通常游离水较容易分离，乳化水和溶解水不易脱去u 润滑油中水分存在的危害：u 促使油品氧化变质，破坏润滑油油膜，使润滑效果变差u 加速有机酸对金属的腐蚀和锈蚀u 使添加剂发生水解反应而失效，并产生沉淀堵塞油路u 在低温时使油品倾点升高，流动性变差u 在高温时因水分气化破坏油膜，并产生气阻而影响润滑油的循环u 高品质的润滑油即使有少量水分混入，仍能保持其润滑性能 润滑基础润滑基础 残炭残炭u 残炭是指油品在热与氧的共同作用下受热裂解缩全和催化生成的残留物u 残炭的主要物质是油品的胶质、沥青质和多环芳烃u 残炭值是衡量润滑油基础油的重要质量指标，用以判断润滑油的性质和精制深度u 对于发动机油，残炭亦是质量指标之一。由于活塞环会将润滑油带入高温的气缸内，部分润滑油会发生分解氧化，结成胶膜而与未烧尽的油及其它杂质一起沉积在气缸温度较低的部件上，形成积炭。润滑基础润滑基础 灰分与硫酸盐灰分灰分与硫酸盐灰分 u 灰分：油品试样在规定条件下被灼烧炭化后，所剩的残留物经过煅烧所得的无机物，其质量百分比即是灰分u 硫酸盐灰分：油品试样炭化后剩余的残渣，用硫酸处理，并加热至恒重，其质量百分比为硫酸盐灰分u 灰分来源于基础油在精制过程中残留的无机盐、尘土、机械杂质及白土等u 对于不含添加剂的油品，灰分可以作为检查基础油精制是否正常的指标之一，灰分含量越小越好u 但加入添加剂之后，由于清净分散剂及抗氧抗腐剂等本身就是金属盐类，故又要求硫酸盐灰分不小于某一数值，该数值可间接表明油品中金属盐的含量，即添加剂的含量润滑基础润滑基础 酸值和碱值酸值和碱值u 酸值和碱值是表示润滑油中含有酸性或碱性物质的指标u 酸值分为强酸值和弱酸值，两者合称总酸值（）u 碱值分为强碱值和弱碱值，两者合称总碱值（）u 总酸值的定义： 中和g油品试样中全部酸性组分所需要的碱（）量，以mg(KOH)/g表示u 总碱值的定义： 中和g油品试样中全部碱性组分所需要的酸量，换算为等当量的碱量，以mg(KOH)/g表示润滑基础润滑基础 酸值和碱值酸值和碱值u 酸值和碱值对润滑油的意义：u 酸值 对于新油，酸值表示油品精制的程度，或添加剂的加入量（当加有酸性添加剂时）；对于旧油，酸值表示油品氧化变质的程度，当酸值过大说明油品氧化变质严重，应考虑换油u 碱值 在发动机油中碱性添加剂较多，当碱值的变化较大时，可以表示油品中碱性添加剂（如清净分散剂）的消耗和油品性能的下降。但不能以该指标确切预示油品的使用性能 润滑基础润滑基础 发动机油发动机油u 发动机油指用于润滑发动机的润滑油，国内又称机油或内燃机油，是市场上消耗量了大的润滑油品种。u 按照燃料的使用不同，发动机有不同的类型如汽油发动机、柴油发动机、天然气或石油气发动机、船用柴油发动机、航空煤油发动机等等。润滑油的技术发展水平已使得发动机油可以做到汽柴通用，但推荐使用的优先程度仍应按发动机类型区别对待。u 国际上对发动机油的分类按照两种方式：u 粘度级别分类，按照美国汽车工程师学会（）制订之标准，按和两种温度下的运动粘度划分u 质量等级分类，按照美国石油学会（）制订之标准 发动机油发动机油 粘度级别粘度级别u ：美国汽车工程师学会(Society of Automotive Engineer)u 按照发动机油粘度的高低将发动机油分为若干级别，以方便用户根据不同的环境温度条件选用适当粘度级别的发动机油u 粘度等级从低到高依次为、。其中即winter的缩写，表示冬季用油u 单级粘度和复级粘度u 单级粘度机油只含有少量的或不含粘度指数改进剂，适用于变化范围较窄的环境温度，如，的机油u 复级粘度机油含有较多的粘度指数改进剂，可在较宽的环境温度下工作，为冬夏通用机油，如，等 发动机油发动机油粘度分类表粘度分类表u 粘度等级 低温粘度(mPas) 边界泵送温度( ) 运动粘度 (mm2/s,100)u 不大于 不高于 不小于u 0W 3250在300C 35 3.8 u 5W 3500在250C 30 3.8 u 10W 3500在200C 25 4.1 u 15W 3500在150C 20 5.6 u 20W 4500在100C 15 5.6 u 25W 6000在50C 10 9.3 u 20 5.6 小于9.3u 30 9.3 小于12.5u 40 12.5 小于16.3u 50 16.3 小于21.9u 60 21.9 小于26.1 发动机油发动机油SAE粘度级别粘度级别u 粘度级别与质量等级没有关系,应根据不同的环境条件选用相应的润滑油粘度级别u 以下是各粘度等级的油品推荐使用的大致温度范围,仅作为参考,实际使用时应查阅具体产品的倾点与低温粘度数据u 粘度等级 使用温度范围0C 粘度等级 使用温度范围0Cu 5W 305 15W/30 1535 u 5W/20 3020 15W/40 1540u 5W/30 3035 20W 1020u 10W 2010 20W/40 1040u 10W/20 2020 20 1020u 10W/30 2035 30 035u 15W 1510 40 30 发动机油发动机油 API质量等级质量等级u API：美国石油学会（American Petroleum Institute）u 发动机油的API质量等级分类是由美国石油学会（API）、美国汽车工程师学会（SAE）、美国材料试验学会（ASTM）于1971年共同制订，并规定了各种试验规范，并随着发动机设计性能和润滑油生产水平的不断改进而更新u 按照美国石油学会的检测标准，油品的API质量等级的评定需要通过三种评定方法，即理化指标、发动机台架试验及行车试验u 分为两个系列，即汽油机油系列（S系列），柴油机油系列（C系列）如汽机油SE，SF，SG，SH，SJ ,SL,SM等，柴机油CD，CF，CF-4，CG-4，CH-4,CI-4等，质量等级依次递增u 标明如API SG/CD，API CF-4/SG的发动机油，表示汽油机、柴油机通用，但前者优先用于汽油机，后者优先用于柴油机发动机油发动机油 API质量等级质量等级u 汽油发动机润滑油：u SA 用于老式，缓和条件下的发动机，纯矿物油，不含添加剂。u SB 用于低负荷汽油机（1930）年，第一个含添加剂的机油，具有一定的抗氧化和防腐能力u SC 用于1964年机型，具有抗高、低温沉积物、抗腐、防锈和防腐能力。u SD 用于1968年机型，具有抗高、低温沉积物、抗腐、防锈和防腐能力。u SE 用于1972年机型，更好地防止高温氧化和高温沉积物，以及防腐和防锈能力。u SF 用于1980年机型，性能较SE为佳，同时改进了抗磨性。u SG 用于1989年机型，抑制发动机沉积、机油氧化、减少发动机磨损，降低低温油泥的生成。u SH 用于1993年机型，测试通过程序较SG严格，挥发性低，过滤性更佳。u SJ 用于1996年机型，在SH的基础上增加台架测试和模拟试验，并改善挥发性.u SL SM 等 发动机油发动机油 API质量等级质量等级u 柴油发动机润滑油u CA 用于轻负荷机型，与高质量燃料一并使用，具有防腐蚀性能。u CB 用于中负荷1949年机型，与质量较差的燃料一并使用，具有防腐、减少沉积物功能u CC 用于中负荷1961年机型，用于轻负荷的涡轮增压柴油机，防止高温或低温沉积，防止锈蚀和腐蚀。u CD 用于重负荷1955年机型，用于重负荷的涡轮增压柴油机，有效减小磨损及防止沉积物生成。u CD-用于重负荷（二冲程）1985年机型，用于二冲程发动机，有效控制磨损和沉积物。u CE 用于重负荷1983年机型，用于高速、高负荷的涡轮增压发动机。u CF 用于1994年机型，适用于各类发动机，尤其是间接喷油柴油发动机。u CF-2 （二冲程）1994年机型，用于重负荷适用于重负荷二冲程发动机，有效防止磨损、粘环及沉积物生成。u CF-4 用于1990年机型，适用于公路重型卡车发动机和工程机械发动机，有效降低油耗及沉积物的生成。u CG-4 用于1994年机型，适用于重负荷公路卡车发动机及工地设备发动机（仅用于低硫柴油）u CH-4 适用于国三标准的新型柴油发动机u CI-4 适用于欧车用齿轮油车用齿轮油u 车用齿轮油主要用于润滑汽车的传动机构如前后桥齿轮和转向器 车用齿轮油主要功能包括：u 减少齿轮与轴承的磨擦及磨损u 促进磨擦表面的散热u 防止机件发生腐蚀和锈蚀 对车用齿轮油的主要要求包括：u 良好的粘附性u 较高的极压性u 良好的粘温特性u 良好的抗热氧化安定性 车用齿轮油车用齿轮油 API质量等级质量等级 u 美国石油学会（API）车用齿轮质量等级u API GL1此类油指定用于低齿面压力及低滑动速度的温和情况下使用的汽车螺旋伞齿轮、涡轮后桥及一些手动传动箱的润滑。在这个情况下可以使用纯矿物油，而且表现令人满意。抗氧剂、防锈剂、消泡剂及降凝剂可以用作改进其性能，可是磨擦改进剂及极压添加剂则不适宜使用。u API GL2 此类油指定用于API GL1润滑剂所不能应付的负荷、温度及滑动速度下运作的车用涡轮后轿的润滑。u API GL3 此类油指定用于在较为苛刻的情况下运作的手动传动箱及螺旋齿轮后桥的润滑，需要润滑油的负荷能力高于API GL2而低于API GL4的要求。u API GL4 此类指定用于高速低扭矩及低速高扭矩条件下的汽车及其他车用设备中使用的齿轮，尤其是准双曲面齿轮，不适合于重负荷齿轮。u API GL5 此类油指定用于高速及冲击负载、高速低扭矩的情况下的汽车及其他车用设备中使用的各种齿轮，尤其是双曲面齿轮。u API GL4和API GL5 均具有多用途运作特性，适用于后桥及手动传动装置的润滑 刹车油刹车油u 汽车制动系统由制动器和驱动装置组成，汽车刹车油（或称汽车制动液）则是在制动系统中传递压力制止车轮转动的油液。u 对刹车油的主要性能要求：u 良好的低温流动性u 良好的润滑性能u 沸点要高，吸湿性小u 高温下良好的化学安全性u 对橡胶等密封件侵蚀性小u 主要种类有DOT3（乙二醇醚型）和DOT4（二羧酸酯或硼酸酯型）u 换油周期可达到五年 ATF自动传动液自动传动液u ATF，自动传动液，又称自动变速器油或液力传动液，在汽车自动变速器中作为工作介质，起传递能量的作用，并有润滑、冷却和清洗等功能u 变速箱内装有液力变扭器、齿轮机构、液压系统、离合器和涡轮传动机构等，均同ATF完成传递能量、润滑、冷却和清洗，对ATF有较高的全面的性能要求u ATF总体要求上集中了对发动机油、齿轮油和液压油的全面性能要求，如粘度特性、抗泡沫、抗氧化、清净分散、极压抗磨、橡胶适应性，并对磨擦特性和低温性能有严苛的要求。u ATF的分类规格比较复杂，各大汽车公司和变速箱生产商都制订了自己的专用规格，如轻型车常用规格的有通用汽车公司Dexron ,u 福特公司Mercon，重型车如阿里森Allison C规格等等 ATF自动传动液自动传动液u ATF的用油档次过低常常会造成设备的损坏，特别是在工程机械领域会造成严重的经济损失，下面是两个例子： 某矿山吊车的变速箱正常情况下首次大修前的寿命至少一万小时，因使用低档的ATF，变速箱长期高温，磨擦片严重磨损，仅工作700小时变速箱即损坏，损坏部位有齿轮掉齿，齿面重度磨损，磨擦片损耗并脱落，该齿轮箱的价值为16万元。 某水电工程局在DP-8961阿里森变速箱内，大量使用国产8#自动传动液，在很短的时间里，发生油质变质，磨擦片损坏，齿轮掉齿，控制油路阻塞等现象，该变速箱价值60万元，大修费用加上工程工期的耽误，使施工单位一次损失几百万元.车用润滑脂车用润滑脂u 车用润滑脂汽车上使用润滑脂的部位主要有：轮毂轴承、底盘、操纵系统、发动机、电器系统以及车身附件等润滑脂的主要组成是基础油和稠化剂。一般选用矿物油作基础油，有特殊要求的条件下，也可选用合成油作基础油稠化剂是润滑脂中重要的特征组成部分，它是被相对均匀地分散在基础油中而形成润滑脂结构的固体颗粒稠化剂可分为皂基和非皂基两大类皂基稠化剂是指脂肪酸金属皂，例如脂肪酸钙、钠、锂、和铝等。非皂基稠化剂有石蜡和地蜡、膨润土和硅胶、聚脲、聚四氟乙烯、全氟乙烯丙烯共聚物等。根据使用性能要求，也可加入胶溶剂、抗氧剂、极压抗磨剂、防锈剂、防水剂和丝性增强剂，及石墨、二硫化钼等固体润滑剂润滑脂选用准则润滑脂选用准则u 正确的粘度u 有关部件的速度和负载u 环境温度和工作温度u 设备的类型u 清洁要求，密封要求u 润滑条件u 操作条件u 污染危害性u 设备制造商的推荐 选用机油粘度过大的缺点选用机油粘度过大的缺点u 根据试验，发动机气缸、活塞、活塞环及轴瓦等部件的磨损有70%左右是在车辆启动时造成的u 机油粘度过大，启动时机油泵送速度慢，瞬间的机件金属表面干磨擦时间长，易造成严重磨损u 特别在低温环境下，机油泵送困难，容易发生烧瓦等问题u 机油粘度过大，磨擦阻力大，加快了机件的磨损，同时发动机运转需要多消耗燃料克服磨擦阻力，有效功率降低u 冷却作用变差：粘度大的机油循环速度慢，对发动机的冷却散热效果变差，会使发动机过热u 清洗作用变差：粘度大的机油循环缓慢，流经滤清器的量相对要少，不能及时将金属粉尘、炭粒、尘土等清洗掉u 其它：粘度大的机油很多情况下基础油的精制程度较差 选用机油粘度过小的缺点选用机油粘度过小的缺点u 油膜容易被破坏，在高温的磨擦表面不易形成足够厚度的油膜，造成润滑不良而加大磨损u 密封作用不良，特别是造成燃烧室的密封不良，使发动机功率下降，并且燃烧室的废气串入曲轴箱，污染发动机油，使机油加速氧化变质u 粘度小的机油蒸发性大，容易使气缸壁上的机油串入燃烧室，造成烧机油的现象，增大了机油的消耗量。同时使发动机燃烧不完全，会加快发动机的损坏 质量投拆问题质量投拆问题u 质量投拆问题 在市场上常会遇到客户对油品的投拆问题，如： u 机油灯报警 u 机油压力过低或过高 u 换下的机油颜色极黑并有沉淀 u 机油消耗过快 u 气门异响，或有噪音 u 发动机拉缸 u 发动机烧瓦 u 这些问题大都不是机油本身的问题，但机油是汽车使用中更换较频繁的用品，用户很容易将问题归咎于机油质量质量投拆问题质量投拆问题u 处理方法u 详细了解事件的发生过程和现象u 留取足够的新油和旧油的油样u 对客户的心情要表示理解u 自己要对胜牌油品的质量保持信心u 积极寻找并探讨问题的可能原因u 最终可通过油品分析试验判定油品质量 常用计量单位的换算常用计量单位的换算u 以下是产品常用的计量单位：u 容量单位u 1Gal（加仑）=3.785L（升）u 1Qt（夸脱）=1/4Gal（加仑）=0.946L（升）u 16Oz（盎司）=0.473L（升）u 重量单位u 1LB（磅）=0.4536kg（千克） 关于发动机油的换油周期关于发动机油的换油周期u 在润滑油领域没有一个标准的可以长期执行的换油期u 存在两方面的矛盾：u 发动机油质量不断升级换代，使换油期得以延长u 发动机油的热负荷及机械负荷不断提高，以及操作条件的苛刻迫使换油期缩短u 换油期过短，会浪费油品的质量，增加购买成本及劳动力，不利环保u 换油期过长，会使发动机受到损害而增加维修费用，并影响发动机使用寿命 关于发动机油的换油周期关于发动机油的换油周期u 在确定合理的换油周期时,首先要保证机油对发动机提供良好的保护为前提,然后再考虑换油周期的延长u 按照康明斯公司的一项试验,如果把换油期从15000km延长至30000km,其发动机寿命随油品质量高低会减至80%50%,试验表明,过度延长换油周期,磨损部位的磨损值会成数倍增加,大增加了维修费用 u 高质量的发动机油主要效益在于保护发动机,节省燃油,减少维修费用,延长发动机使用寿命,而延长换油期所节省的机油费用则在其次u 例如高质量的机油可节省汽油1%,则3万公里节省汽油50L,约合100元,而减少维修或更换配件所节省的费用则更大