第四章汽车常用材料.pdf

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1、第四章第四章汽车常用材料汽车常用材料第一节第一节金属材料金属材料一、 金属材料的主要性能1强度强度指标有：弹性极限、屈服强度、抗拉强度强度分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度和抗扭强度等5种。一般以抗拉强度作为金属强度最基本的强度指标。2塑性塑性是指金属材料在外力作用下，产生塑性变形而不破坏的能力。塑性指标也是通过抗伸试验测得。 常用的塑性指标有延伸率和断面收缩率。3硬度硬度是指材料表面抵抗局部塑性变形、 压痕或划痕的能力。硬度测试应用最广的是压入法，即在一定载荷作用下，将比工件更硬的压头缓慢压入被测工件表面，使金属局部塑性变形而形成压痕， 然后根据压痕面积大小或压痕深度来确定硬度值。硬

2、度是金属材料的一个重要力学性能指标， 由于硬度可以间接地反映金属材料的强度，加之与拉伸试验相比硬度试验简便易行，且属非破坏性试验，因此在实际生产中，对一般机械零件，大多通过测试硬度来检测力学性能， 零件图中对材料力学性能的要求往往标注硬度值。硬度的表示方法很多，生产中常用的是：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。4冲击韧性金属材料的强度、塑性、硬度等指标都是通过对被测材料施加静载荷的试验测定。实际生产中，许多机器零件和工具在工作时往往要受到突然作用的外力，即冲击载荷的作用。如车辆在启动、制动或改变速度时，车辆间的挂钩、发动机的连杆、曲轴和活塞销，变速器的齿轮、驱动桥的齿轮，传动轴等零件都要受到冲击，

3、制动越猛，冲击力越大。冲击载荷的破坏能力要比静载荷的破坏能力大得多， 因此对承受冲击载荷的零件，不仅需求有较高的强度和一定的硬度， 还必须具有在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力，即冲击韧性。目前，在工程技术上，常用金属夏比冲击试验方法来测定金属材料的冲击韧性。5疲劳强度许多汽车零件，如发动机曲轴、连杆、气门弹簧、变速器的齿轮和轴， 在工作过程中往往受到大小或大小及方向随时间呈周期性变化的应力作用，此应力称为交变应力。金属材料在交变应力的作用下，虽然应力远小于材料的抗拉强度b，甚至小于材料的屈服点s，也会发生突然断裂，这种现象叫做金属的疲劳，这种断裂方式叫做疲劳断裂。金属的抗疲劳性能用疲劳强度（疲劳

4、极限）指标衡量。所谓疲劳强度是指金属材料在无数次交变应力作用下， 而不发生破坏的最大应力，当交变应力循环对称时，疲劳强度用符号-1表示二、 金属材料的热处理根据热处理的不同目的要求， 其方法也不同， 可分为退火、 正火、淬火、回火、调质处理、表面热处理和时效处理等。三、金属材料的分类、牌号及用途金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。 黑色金属是以铁为基本元素的合金，如铸铁、钢等。有色金属是指黑色金属以外的金属，如铜、锡、铅、铝合金和轴承合金等。1黑色金属（1）铸铁铸铁分为白口铸铁、灰口铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和合金铸铁等。（2）钢。钢是生铁冶炼而成的。钢和铁一样，也是铁碳合金，其区别是含碳量不

5、同。钢的含碳量在2.11%以下。钢的分类方法较多，但主要分为碳素钢和合金钢两大类。2有色金属有色金属具有许多特殊性能， 如良好的导电性、 导热性、 比重小、摩擦系数小、质软和在空气、海水及酸碱介质中耐蚀，同时还有良好的可塑性和铸造性等。所以在汽车制造和维修中是不可缺少的材料（1）铝及铝合金（2）铜及铜合金。铜是指纯铜，铜合金是指黄铜和青铜等。第二节第二节非金属材料非金属材料一、一、非金属材料分类及在汽车上的应用概述非金属材料分类及在汽车上的应用概述汽车工程材料包括金属材料和非金属材料。 其中金属材料包括黑色金属和有色金属；非金属材料包括高分子材料、陶瓷材料、复合材料。高分子材料又分为工程塑料、

6、合成纤维、橡胶、胶粘剂、涂料。工程塑料主要指强度、 韧性和耐磨性较好的， 具有价廉、 耐蚀、 降噪、美观、质轻等特点，可用于汽车保险杠、汽车内饰件、高档车用安全玻璃、仪表板等零部件。合成纤维是指单体聚合而成具有很高强度的高分子材料，如尼龙、聚酯等，用于汽车座垫、安全带、内饰件等。橡胶具有高的弹性和回弹性，一定的强度，优异的抗疲劳，良好的耐磨、绝缘、隔声、防水、缓冲、吸振等特点，用于制造汽车的轮胎、内胎、防振橡胶、软管、密封带、传动带等零部件。各种胶粘剂起到粘结、密封等作用。涂料对车身的防锈、美化及商品价值有不可忽视的作用。陶瓷材料分为陶瓷、玻璃，陶瓷用于制造火花塞、传感器等；玻璃用于制造汽车前

7、后门窗、侧窗等。复合材料包括非金属基复合材料、 金属基复合材料，用于汽车车顶导流板、风挡窗框等车身外装板件。二、二、塑料、橡胶在汽车上的应用塑料、橡胶在汽车上的应用1 1一些基本概念一些基本概念应力和应变：当材料受到外力作用，而所处的条件使它不能产生惯性移动时，它的几何形状和尺寸将发生变化，这种变化就称为应变。材料发生宏观的变形时， 其内部分子间以及分子内各原于间的相对位置和距离就要发生变化，产生了原子间及分子之间的附加的内力，抵抗着外力，并力图恢复到变化前的状态，达到平衡时，附加内力与外力大小相等，方向相反。定义单位面积上的附加内力为应力，显然，其值与单位面积上所受的外力相等。弹性模量： 对

8、于理想的弹性固体， 应力与应变关系服从虎克定律，即应力与应变成正比，比例常熟成为弹性模量。可见弹性模量是材料发生单位应变时的应力， 它表征材料抵抗变形能力的大小， 模量愈大，愈不容易变形，表示材料刚度愈大。拉伸强度：是在规定的试验温度、湿度和试验速度下，在标被试样上沿轴向施加拉伸裁荷，直到试样被拉断为止，断裂前试样承受的最大载荷 P 与试样的宽度 b 和厚度 d 的乘积的比值。t=P/(bd)冲击强度：是衡量材料韧性的一种强度指标，表征材料抵抗冲击载荷破坏的能力。 通常定义为试样受冲击载荷而折断时单位截面积所吸收的能量。iW/(bd)硬度：是衡量材料表面抵抗机械压力的能力的一种指标。硬度的大小

9、与材料的抗张强度和弹性模量有关，而硬度试验又不破坏材料、方法简便，所以有时可作为估计材料抗张强度的一种替代办法。 硬度试验方法很多，加荷方式有动载法和静载法两类， 前者用弹性回跳法和冲击力把钢球压入试样，后者则以一定形状的硬材料为压头， 平稳地逐渐加荷将压头压入试样， 通称压入法，因压头的形状不同和计算方法差异又有布氏、洛氏和邵氏等名称。布氏硬度试验是以平稳的裁荷将直径 D 一定的硬钢球压入试样表面， 保持一定时问使材料充分变形，并测量压入深度h，计算试样表面凹痕的表面积，以单位面积上承受的载荷(公斤毫米2)为材料的布氏硬度。熔融指数：热塑性树脂和塑料在规定温度、恒定负荷下，熔体在一定时间内流

10、过标淮出料模孔的重量。 熔触指数可作为热塑性树脂质量控制和热塑性塑料成型加工工艺条件的参数。熔融指数 RZ 按下式计算：RZ600W/t(g/10min) 式中 W切取样条重量的算术平均值(g)，t切取样条时间间隔(s)。2 2主要热塑性塑料的性能与应用主要热塑性塑料的性能与应用常用工程塑料包括热塑性工程塑料（PE、PP、PVC、ABS、PS、PA、POM、PC 等） 、热固性工程塑料（酚醛树脂 PF、氨基树脂 UF、环氧树脂 EP 等） 。主要热塑性塑料的性能与应用材料名称聚丙烯塑料（PP）优点1 刚硬有韧性。 抗弯强度高， 抗疲劳、 抗应力开裂2 质轻3 在高温下仍保持其力学性能特征缺点1

11、 在00C以下易变脆2 耐候性差主要用于通风采暖系， 发动机的某些配件以及外装件， 汽车转向盘，仪表板， 前、后保险杠，加速踏板， 蓄电池壳， 空气过滤器，冷却风扇， 风扇护罩， 散热器隔栅，转向机套管，分电器盖，灯壳，电线覆皮等。聚氨酯（PU）耐化学性好、 拉伸强度和撕裂强度高、压缩变形小、回弹性好由于添加增塑剂之类非反应性助剂， 产品经过一定的使用时间之后，随着助剂的挥发，用于制造汽车座垫、仪表板、扶手、 头枕等缓冲材料， 保险杠、挡泥板、 前端部、 发动机罩等大型部件。应用情况其性能有所变化聚氯乙烯塑料（PVC）耐化学性， 难燃自熄， 耐价廉聚乙烯（PE）1、密度小2、耐酸碱及有机溶剂3

12、、介电性能很好4、成本低，成型加工方便ABS 树脂（ABS）1、力学性能和热性能均好， 硬度高， 表面易镀金属2、 耐疲劳和抗应力开裂、冲击强度高3、耐酸碱等化学腐蚀4、价格较低5、加工成型、修饰容易丙烯酸树脂（PMMA）光学性极好，耐候性好， 比无机玻璃易划能耐紫外线和耐日光老化聚酰胺（PA）高强度和良好的冲击强度； 耐蠕变性好和疲劳强度高； 耐石油、 润滑油和许多化学溶剂与试剂； 耐磨性好聚甲醛（POM）抗拉强度较一般尼龙高， 没有自熄性； 成型耐疲劳， 耐蠕变； 尺寸稳定性好；吸水性比尼龙小；介电性好；可在1200C 正常使用；摩擦系数小；弹性极好聚碳酸酯（PC）抗冲击强度高， 抗蠕变性

13、能好； 耐热性好， 脆化温度低， 能抵制日光、 雨淋和气温变化的影响； 化学性能好， 透明度高； 介电性能好；尺寸稳定性好耐溶剂性差； 有应力开裂现象； 疲劳强度差保险杠、 刻度板、 加热器底板等。收缩率大各种阀门 （排水阀门、 空调器阀门等） 、各种叶轮（水泵叶轮、暖风器叶轮、油泵轮等） 、各种电器开关及电器仪表上的小齿轮、各种手柄及门销等。吸水性大， 在干燥环境下冲击强度降低用于制造燃烧油过滤器、 空气过滤器、机油过滤器、水泵壳、水泵叶轮、风扇、制动液罐、动力转向液罐、白叶窗等。伤， 不耐有机溶剂灯玻璃类。1、耐候性差2、耐热性不够理想散热器护栅、 驾驶室仪表盘、 控制箱、装饰类、灯壳、嵌

14、条类。热稳定性差， 变形低温下变硬1、胶结和印刷困难2、自熄性差用于制造汽车油箱、 挡泥板、 转向盘、 各种液体储罐、 车厢内饰件以及衬板等。用于汽车座垫、 车门内板及其他装饰覆盖件上。磨， 消声减震， 强度较高， 后不能完全复原，3 3橡胶应用简介橡胶应用简介常用橡胶包括天然橡胶、 合成橡胶（SBR、BR、CR、IR、IIR、NBR、ERM、EPRM、ACM、AUEU 等） 。轮胎：载重汽车的生胶以天然橡胶为主，轿车轮胎则以合成橡胶为主。车用胶管包括水、气、燃油、润滑油、液压油等的输送管通常采用丁腈橡胶、氯丁橡胶等材料制造。车用胶带多用氯丁橡胶制造。车用橡胶密封件多用丙烯酸酯橡胶、硅橡胶等材

15、料制造。门窗玻璃密封件多采用乙丙橡胶制造。关于前、后保险杠关于前、后保险杠在轿车上保险杠主要分为前保险杠和后保险杠， 属于安全件。在车辆碰撞时起到吸收碰撞能量， 降低对人体的伤害程度的作用。 在保险杠的性能试验方面， 最主要的是耐侯性能试验、 缺口冲击强度试验，落球试验，整车以9 公里时速撞击时，保险杠能恢复原状，抗碎石冲击性能等。保险杠材料的选择是实现其功能的首要条件。一般采用PP+EPDM(PE)的材料，使保险杠具有一定的弹性，可以吸收部分碰撞能量。前、后保险杠的材料选用 PP+ PE，其中 PE 使保险杠具有一定的弹性，保险杠结构分为内外两层，本体缓冲器，缓冲器用热板焊接到本体上。 缓冲

16、器采用蜂窝状结构， 使保险杠的缓冲性能发挥到极限。第三节第三节油料油料一、汽油一、汽油汽油是无色液体，具特殊臭味。易挥发。易燃。主要成分为 C4C12 脂肪烃和环烃类，并含少量芳香烃和硫化物。汽油是石油产品中消耗量最大的品种。汽油的沸点范围（又称馏程）为30205C，密度为 0.700.78 克/厘米。汽油的热值约为44000kJ/kg。燃料的热值是指 1kg 燃料完全燃烧后所产生的热量。汽油由石油分馏或重质馏分裂化制得。原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、催化重整等过程都产生汽油组分。但从原油蒸馏装置直接生产的直馏汽油，不单独作为发动机燃料，而是将其精制、调配，有时还加入添加剂（如抗爆剂四

17、乙基铅）以制得商品汽油根据制造过程可分为直馏汽油、热裂化汽油、催化裂化汽油、重整汽油、焦化汽油、叠合汽油、加氢裂化汽油、裂解汽油和烷基化汽油、合成汽油等。根据用途可分为航空汽油、车用汽油、溶剂汽油等三大类。主要用作汽油机的燃料。1 1、汽油的使用性能汽油的使用性能蒸发性、抗爆性、稳定性、腐蚀性、机械杂质和水分蒸发性、抗爆性、稳定性、腐蚀性、机械杂质和水分蒸发性指汽油在汽化器中蒸发的难易程度。对发动机的起动、暖机、加速、气阻、燃料耗量等有重要影响。汽油的蒸发性由馏程、蒸气压、气液比 3 个指标综合评定。馏程指汽油馏分从初馏点到终馏点的温度范围。航空汽油的馏程范围要比车用汽油的馏程范围窄。蒸气压指

18、在标准仪器中测定的 38蒸气压，是反映汽油在燃料系统中产生气阻的倾向和发动机起机难易的指标。车用汽油要求有较高的蒸气压，航空汽油要求的蒸气压比车用汽油低。气液比指在标准仪器中，液体燃料在规定温度和大气压下，蒸气体积与液体体积之比。气液比是温度的函数，用它评定、预测汽油气阻倾向，比用馏程、蒸气压更为可靠。抗爆性抗爆性指汽油在各种使用条件下抗爆震燃烧的能力。车用汽油的抗爆性用辛烷值表示。辛烷值是这样给定的：异辛烷的抗爆性较好，辛烷值给定为100，正庚烷的抗爆性差，给定为 0，汽油辛烷值的测定是以异辛烷和正庚烷为标准燃料， 使其产生的爆震强度与试样相同，标准燃料中异辛烷所占的体积百分数就是试样的辛烷

19、值。如 97 号汽油，就是 97的异辛烷，3的正庚烷。辛烷值高，抗爆性好。汽油的等级是按辛烷值划分的。高辛烷值汽油可以满足高压缩比汽油机的需要。 汽油机压缩比高， 则热效率高，可以节省燃料。汽油抗爆能力的大小与化学组成有关。 带支链的烷烃以及烯烃、芳烃通常具有优良的抗爆性。 提高汽油辛烷值主要靠增加高辛烷值汽油组分，但也通过添加四乙基铅等抗爆剂实现。 商品汽油按该油在汽缸中燃烧时抗爆震燃烧性能的优劣区分，标记为辛烷值70、80、90、93、97、98 等。号俞大，性能俞好。商品汽油中添加有添加剂（如抗爆剂四乙基铅）以改善使用和储存性能。受环保要求，今后将限制芳烃和铅的含量。稳定性稳定性是评定汽

20、油安定性，判断汽油在发动机中生成胶质的倾向， 判断汽油能否使用和能否继续储存的重要指标。 国家标准规定，每 100 毫升汽油实际胶质不得大于 5 毫克。 当加入的汽油实际胶质过高时，会在燃烧过程中产生胶质、积炭，从而损坏发动机，严重时冷热车均发动机异响， 怠速抖动， 动力严重不足， 甚至发动机无法起动。腐蚀性腐蚀性机械杂质和水分机械杂质和水分2 2、汽油牌号及选用、汽油牌号及选用车用汽油的牌号是按其辛烷值的高低来划分的。如97 号汽油，就是 97的异辛烷，3的正庚烷。辛烷值越高，其抗爆性能越好。汽油牌号有 66、70、80、85、90、93、97、98 等。汽油标号的高低只是表示汽油辛烷值的大

21、小， 应根据发动机压缩比的不同来选择不同标号的汽油。压缩比在8.59.5 之间的中档轿车一般应使用 93 号汽油；压缩比大于 9.5 的轿车应使用 97 号汽油。目前国产轿车的压缩比一般都在9以上， 最好使用93号或97号汽油。高压缩比的发动机如果选用低标号汽油， 会使汽缸温度剧升，汽油燃烧不完全，机器强烈震动，从而使输出功率下降，机件受损。低压缩比的发动机硬要用高标号油，就会出现“滞燃”现象，即压到了头它还不到自燃点，一样会出现燃烧不完全现象，对发动机也没什么好处。车辆越高档对燃油质量的要求也越高，例如 30 万元以上的中高档车，就只能加 95 号或 97 号汽油，而这里说的 95 号和 9

22、7 号代表的只是汽油中的辛烷值能量的大与小， 并不能说明 97 号汽油就比 93 号汽油清洁。而高档汽车对汽油的清洁度却要求极高， 如果汽油的标号不够，对车辆的影响很快就能表现出来， 如加完油后马上出现加速无力的现象；如果汽油杂质过多，对汽车的影响就要一段时间后才能反应出来，因为积碳或胶质增多到一定程度才会影响汽车行驶国家对车用汽油有严格的标准。它不仅要求汽油有一定的辛烷值（俗称汽油标号），同时对汽油各种化学成分的含量都有严格的规定。如果烯烃的含量过高，汽车不能完全燃烧，从而产生一种胶状物质， 聚积在进气歧管及气门导管部位。 在发动机处于正常工作温度时，无异常现象；而当发动机熄火冷却一段时间后

23、， 这些胶质会把气门粘在气门导管内。这时起动发动机，就会发生顶气门现象。并不是标号越高越好，要根据发动机压缩比合理选择汽油标号。3 3、目前市场汽油情况、目前市场汽油情况目前市场上所见到的 97 号、98 号汽油产品执行的产品标准均为企业标准。与 GB17930-1999 标准所属产品相比，具有更高的辛烷值和优良的抗爆性，用于高压缩比的汽化器式汽油发动机上， 可提高发动机的功率，减少燃料消耗量；具有良好的蒸发性和燃烧性，能保证发动机运转平稳、燃烧完全、积炭少；具有较好的安定性，在贮运和使用过程中不易出现早期氧化变质， 对发动机部件及储油容器无腐蚀性。无铅汽油的含义：是指含铅量在 0.013g/

24、L 以下的汽油，用其他方法提高车用汽油的辛烷值，如加入 MTBE 等。使用无铅车用汽油能够减少汽车尾气排放中的铅化合物， 减少污染，对保护环境起到一定的积极作用。美国早在1988 年就实现了车用汽油的无铅化。在我国， 1997 年 6 月 1 日，北京城八区实现了车用汽油的无铅化。 2000 年 1 月1 日，全国停止生产含铅汽油，7 月 1 日停止使用含铅汽油，全国实现了车用汽油的无铅化。汽车用乙醇汽油标准和 GB17930-1999 车用无铅汽油标准的技术要求相比，有以下特点：(1)增加了乙醇含量。要求乙醇含量在9.010.5（V/V)范围，不得人为加入其它含物，但允许加入作为助溶剂的高级

25、醇。(2)将原车用无铅汽油中机械杂质及水分项目中0.15(m/m）。早在 20 世纪 20 年代，巴西就开始了乙醇汽油的使用。 是世界上最早使用乙醇汽油的国家。美国是世界上另一个燃料乙醇的消费大国。4 4、燃烧爆炸危险性及毒性：、燃烧爆炸危险性及毒性：属易燃易爆品，低毒，其毒性随烯烃含量、硫含量和芳烃含量增加而增加，主要侵入途径是蒸气吸入、食入、皮肤及眼睛接触；闪点在 0C 以下，自燃点在 415C530C 范围内，在正常环境温度下，遇明火可能引发燃烧或爆炸，其蒸气与空气混合形成爆炸性气体， 爆炸极限为 1.4%7.6%(V/V)。5 5、包装与贮运：、包装与贮运：按 SH0164 进行。贮存

26、于内浮顶罐或地下，半地下油罐，贮运中注意防火、防爆、防静电、不同牌号的汽油应分罐存放，不能混入其它类别的油品。二、柴二、柴油油柴油是一种轻质石油产品，为压燃式发动机（即柴油机）燃料，是复杂的烃类（碳原子数约 1022）混合物。主要由原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、石油焦化等过程生产的柴油馏分调配而成（必要时还经精制和加入添加剂）；也可以由页岩油加工和煤液化制取。分为轻柴油(沸点范围约 180370)和重柴油（沸点范围约350410）两大类。由于高速柴油机燃料耗量(5075g/MJ)低于汽油机(75100g/MJ)，使用柴油机的大型运载工具日益增多。柴油广泛用于大型车辆、铁路机车、船舰。全

27、世界柴油耗量的增长速度大于汽油，1985 年中国柴油产量与汽油之比约为 1.3。对柴油的性能要求中最重要的是着火性和流动性。沸点范围和黏度介于煤油与润滑油之间的液态石油馏分。 是组分复杂的混合物，沸点范围有 180370和 350410两类。由原油、页岩油等经直馏或裂化等过程制得。 根据原油性质的不同，有石蜡基柴油、环烷基柴油、环烷-芳烃基柴油等。根据密度的不同，对石油及其加工产品，习惯上对沸点或沸点范围低的称为轻，相反成为重。一般分为轻柴油和重柴油。石蜡基柴油也用作裂解制乙烯、 丙烯的原料，还可作吸收油等。商品柴油按凝固点分级，如10、-20 等，表示最低使用温度，柴油广泛用于大型车辆、船舰

28、。主要用作柴油机的液体燃料，由于高速柴油机（汽车用）比汽油机省油，柴油需求量增长速度大于汽油，一些小型汽车也改用柴油。主要指标是十六烷值、黏度、凝固点等。对柴油质量要求是燃烧性能和流动性好。燃烧性能用十六烷值表示愈高愈好， 大庆原油制成的柴油十六烷值可达 68。高速柴油机用的轻柴油十六烷值为 42 55，低速的在 35 以下。着火性着火性高速柴油机要求柴油喷入燃烧室后迅速与空气形成均匀的混合气，并立即自动着火燃烧，因此要求燃料易于自燃。从燃料开始喷入气缸到开始着火的间隔时间称为滞燃期或着火落后期。 燃料的自燃点（在空气存在下能自动着火的温度）低，则滞燃期短，即着火性能好。一般以十六烷值作为评价

29、柴油自燃性的指标。十六烷值是指与所测柴油自燃性相当的标准燃料中所含正构十六烷烃的体积百分数。标准燃料是用正十六烷与甲基萘按不同体积百分数配成的混合物,其中正十六烷自燃性好， 规定其十六烷值为100，-甲基萘自燃性差,规定其十六烷值为 0。十六烷值的测定是在实验室标准的单缸柴油机上按规定条件进行的。十六烷值高的柴油，容易起动，燃烧均匀，输出功率大；十六烷值低，则着火慢、工作不稳定，容易发生爆震，一般用于高速柴油机的轻柴油,其十六烷值以 4055 为宜;中、低速柴油机用的重柴油的十六烷值可低到35以下。柴油十六烷值的高低与其化学组成有关： 正构烷烃的十六烷值最高；芳烃的十六烷值最低；异构烃和环烷烃

30、居中。中国的柴油多数来自石蜡基原油（如大庆原油），柴油中烷烃含量较多，因而十六烷值高；大庆直馏柴油的十六烷值高达 68，但经催化裂化加工得到的柴油馏分十六烷值在 40 以下。柴油的十六烷值可以通过加添加剂来提高，常用的添加剂有硝酸戊酯或己酯。 柴油的着火性也可以用柴油指数来表示，它由柴油的苯胺点和相对密度按公式算得。 表征柴油着火性的另一方法是十六烷指数，它由相对密度和50馏出温度按规定公式算得。流动性流动性凝点是评定柴油流动性的重要指标， 它表示燃料不经加热而能输送的最低温度。 柴油的凝点是指油品在规定条件冷却至丧失流动性时的最高温度。柴油中正构烷烃含量多且沸点高时， 凝点也高。一般选用柴油

31、要求凝点低于环境温度 35。因此，随季节和地区的变化，可使用不同牌号（不同凝点）的商品柴油。在实际使用中，柴油在低温下会析出结晶体，晶体长大到一定程度就会堵塞滤网， 这时的温度称作冷滤点。与凝点相比，它更能反映实际使用性能。对同一油品，一般冷滤点比凝点高 13。采用脱蜡的方法，可得到低凝柴油。牌号牌号中国柴油按凝点分级，轻柴油有10、 0、-10、-20、-35 五个牌号；重柴油有 10、20、30 三个牌号。危害危害比起汽油来，柴油含更多的杂质，它燃烧时也更容易产生烟灰。柴油燃烧后产生的烟灰可能有致癌的作用， 因此近年中在西欧各国包括汽车在内燃烧柴油的机器必须装滤尘器才可使用。三、机油三、机

32、油简介简介机油，即发动机润滑油，被誉为汽车的“血液”，能对发动机起到润滑、清洁、冷却、密封、减磨等作用。车用润滑油相关标准车用润滑油相关标准粘度标准：采用SAE（美国汽车工程师协会）粘度分类，用于区别润滑油所适用的不同的温度范围。 性能标准：主要采用 API（美国石油协会）性能分类，用于区别润滑油的性能、质量。 其它分类包括 ACEA(欧洲汽车制造商协会)、JASO(日本汽车标准组织)及各发动机制造商的分类。作用作用发动机是汽车的心脏，发动机内有许多相互摩擦运动的金属表面，这些部件运动速度快、环境差，工作温度可达400C 至600C。在这样恶劣的工况下面，只有合格的润滑油才可降低发动机零件的磨

33、损，延长使用寿命，那么合格的润滑油要满足哪些要求呢？也就是说润滑油的六大作用是什么？1、润滑减磨：活塞和汽缸之间，主轴和轴瓦之间均存在着快速的相对滑动， 要防止零件过快的磨损， 则需要在两个滑动表面间建立油膜。有足够厚度的油膜将相对滑动的零件表面隔开， 从而达到减少磨损的目的。2、冷却降温：机油能够将热量带回机油箱再散发至空气中帮助水箱冷却发动机。3、清洗清洁：好的机油能够将发动机零件上的碳化物、油泥、磨损金属颗粒通循环带回机油箱， 通过润滑油的流动，冲洗了零件工作面上产生的脏物。4、密封防漏：机油可以在活塞环与活塞之间形成一个密封圈，减少气体的泄漏和防止外界的污染物进入。5、防锈防蚀：润滑油

34、能吸咐在零件表面防止水、空气、酸性物质及有害气体与零件的接触。6、减震缓冲：当发动机气缸口压力急剧上升，突然加剧活塞、活塞屑、连杆和曲轴轴承上的负荷很大，这个负荷经过轴承的传递润滑，使承受的冲击负荷起到缓冲的作用。分类分类目前市场上的机油因其基础油之不同可简分为矿物油及合成油两种(植物油因产量稀少故不计)。合成油中又分为：全和成及半合成。全合成机油是最高等级的。二者最大差别在于：合成油使用的温度更广，使用期限更长，以及成本更高；同样的油膜要求，合成油可用较低的黏度就可达成， 而矿物油就需用相对于合成油较浓的黏度才可达到如此要求。在相同的工作环境里，合成油因为使用期限比矿物油长很多，因此成本较高

35、，但是比较换油次数之后，并不比矿物油高多少。使用性能使用性能良好的润滑性：在各种条件下，发动机油降低磨擦，减缓磨损和防止金属烧结的能力，叫做发动机的润滑性。发动机油的粘度是评定润滑性的重要指标。良好的低温操作性： 从发动机油方面保证发动机在低温条件下容易起动和可靠供油的性能，叫做发动机油的低温操作性。 发动机润滑油的低温操作性包括有利于低温起动和降低起动磨损两方面。 评定发动机润滑油低温操作性的指标主要有低温动力粘度， 边界泵送温度和倾点。良好的粘温性：润滑油由于温度升降而改变粘度的性质， 叫做粘温性。良好的粘温性，是指油品的粘度随温度的变化程度小。温度对油品粘度的影响：温度升高，粘度降低；温

36、度降低，粘度升高。在基础油加入粘度指数改进剂可提高油品的粘温性。 用低粘度的基础油和粘度指数改进剂调配而成，具有良好粘温性，能同时满足低高温使用要求的发动机油，叫做稠化机油或通常说的多级油。 评定发动机油粘温性的指标是粘度指数。良好的清净分散性：发动机油能抑制积炭、漆膜和油泥生成或将这些沉积物清除的性能，叫做发动机油的清净分散性。 发动机油基础油本身是不具备清净分散性的， 而是通过添加清净剂和分散剂而获得的。主要通过相应的发动机试验来评定。良好的抗氧性：在一定条件下，发动机油抵抗氧化变质的能力，叫做发动机油的抗氧性。它是决定发动机油在使用中是否容易变质，对零件腐蚀和生成沉积物的倾向是决定发动机

37、油使用期限的重要因素。良好的抗腐性：发动机油抵抗腐蚀性物质对金属腐蚀的能力， 叫做发动机油的抗腐性。评定发动机油抗腐性的指标是中和值， 同时通过相应的发动机试验来评定。良好的抗泡性：发动机油消除泡沫的性质，叫做发动机油的抗泡性。当发动机油受到激烈搅动，将空气混入油中时，就会产生泡沫，泡沫如果不及时消除，会产生气阻、供油不足等故障。评定发动机油抗泡性的指标是生成泡沫倾和泡沫稳定性。牌号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。例如：SAE15W-40、SAE5W-40，“W”表示winter(冬季)，其前面的数字越小说明机油的低温流动性越好，代表可供使用

38、的环境温度越低，在冷启动时对发动机的保护能力越好；“W”后面（一横后面）的数字则是机油耐高温性的指标，数值越大说明机油在高温下的保护性能越好。（SAE）适用的环境温度（C） 5w 耐外部低温-30C10w 耐外部低温-25C 15w 耐外部低温-20C20w 耐外部低温-15C 30 耐外部高温 30C40 耐外部高温 40C 50 耐外部高温 50C这样看来，5W-40 机油的适用外部温度范围从-30C 至 40C；而 10W-30 机油适用外部温度范围是-25C 至 30C。对此我们可以从下图不同温度选油标准判断出。分级分级“S”开头系列代表汽油发动机用油，规格有： SA,SB,SC,SD

39、,SE,SF,SG,SH,SJ,SL。“C” 开头系列代表柴油发动机用油,规格有： CA,CB,CC,CD,CE,CF,CF-2,CF-4,CG-4,CH-4,CI-4。当“S”和“C”两个字母同时存在，则表示此机油为汽/柴通用型。从“SA”一直到“SL”,每递增一个字母，机油的性能都会优于前一种，机油中会有更多用来保护发动机的添加剂。字母越靠后，质量等级越高，国际品牌中机油级别多是 SF 级别以上的。选用选用因为发动机油按发动机的型式分为汽油发动机和柴油发动机，发动机油也相应分为汽油发动机油和柴油发动机油， 发动机油的品质分类采用 API S 后跟一英文字母和 API C 后跟一英文字母来分

40、别表示汽油机油和柴油机油，后跟 的字母排序越靠后表示级别越高。如 API SH 级高于 API SG 级，因此选用发动机油时一定要先确定是选用汽油机油还是柴油机油。如发动机油的包装上表示APISH/CD，则表示该机油用作汽油机油级别达到SH，用作柴油机油，则级别达到 CD。按目前来讲，API 的级别都是向下兼容，API SL 质量级别的机油可以用于要求 API SH 机油的发动机。如果条件允许，尽量选用更高级别的发动机油，因为它能对发动机提供更好的保护。一般的来讲，发动机油的质量级别越高，价格越贵。但不能反过来讲。选择发动机油要根据车厂的说明书要求来确定使用相应的质量级别或更高的级别。选择发动

41、机油还要考虑季节的变换。 因为油品的粘度会随温度变化而变化，冬天粘度变稠，夏天粘度变低，因此在非常炎热的地区，尽量选择油品粘度稍高一点的机油。在寒冷的季节，可使用较稀的机油。 但现在高质量的机油可以同时用于多种气候条件下。如美孚 1 号 0W-40。路况对发动机油的选择影响不大， 但路况在很大程度上会影响到机油的寿命，路况较差的地区，应缩短机油的换油周期。另外，新的发动机设计的要求,由于采用了电子控制燃油喷射、催化转换器、EGR、PCV 和涡轮增压、中冷等技术，发动机的工况更加严苛，选用高质量级别的发动机油也可以延长发动机寿命， 降低燃油消耗，减少磨损，延长换油周期，节省机油，节约维修费用及提

42、高效率。高级别的发动机油可以替代低级别的， 而低级别的发动机油不能用于高级的发动机。四、齿轮油四、齿轮油齿轮油是以石油润滑油基础油或合成润滑油为主， 加入极压抗磨剂和油性剂调制而成的一种重要的润滑油。用于各种齿轮传动装置，以防止齿面磨损、擦伤、烧结等，延长其使用寿命，提高传递功率效率。齿轮油齿轮油应具有良好的抗磨、 耐负荷性能和合适的粘度。 此外， 还应具有良好的热氧化安定性、 抗泡性、 水分离性能和防锈性能。由于齿轮负荷一般都在 490 兆帕（MPa)以上，而双曲线齿面负荷更高达 2942MPa，为防止油膜破裂造成齿面磨损和擦伤，在齿轮油中常加入极压抗磨剂，普遍采用硫-磷或硫-磷-氮型添加剂

43、。以石油润滑油基础油或合成润滑油（合成润滑油脂）为主，加入极压抗磨剂和油性剂（石油产品添加剂）调制而成的一种重要润滑油，用于各种齿轮传动装置，以防止齿面磨损、擦伤、烧结等，延长其使用寿命，提高传递功率效率， 减少功率损失。 齿轮油的用量约占润滑油总量的68。性能性能1、合适的粘度及良好的粘温性,粘度是齿轮油最基本的性能。粘度大，形成的润滑油膜较厚，抗负载能力相对较大。2、足够的极压抗磨性。极压抗磨性是齿轮油最重要的性质、 最主要的特点，也是赖以防止运动中齿面磨损、擦伤、胶合的性能。抗磨、耐负荷性能由于齿轮负荷一般都在 490MPa 以上，而双曲线齿面负荷更高达 2942MPa,为防止油膜破裂造

44、成齿面磨损和擦伤，在齿轮油中一般都加入极压抗磨剂，以前常用硫-氯型、硫-磷-氯型、硫-氯-磷-锌型、硫-铅型和硫-磷-铅型添加剂。目前普遍采用硫-磷或硫-磷-氮型添加剂。3、良好的抗乳化性。齿轮油遇水发生乳化变质会严重影响润滑油膜形成而引起擦伤、磨损。4、良好的氧化安定性和热安定性。良好的热氧化安定性保证油品的使用寿命。 5、良好的抗泡性。生成的泡沫不能很快消失将影响齿轮啮合处油膜形成，夹带泡沫使实际工作油量减少，影响散热。6、良好的防锈防腐蚀性腐蚀和锈蚀不仅破坏齿轮的几何学特点和润滑状态， 腐蚀与锈蚀产物会进一步引起齿轮油变质， 产生恶性循环。齿轮油还应具备其他些性能，如粘附性、剪切安定性等

45、。目前我国多数中、重负荷工业齿轮油所用的极压添加剂以硫磷型为主与国外同类产品质量齿轮油工作特性齿轮油工作特性各种机械传动机构中的齿轮， 据其轴线相互位置关系的不同，可分为平行轴传动、相交轴传动和交错轴传动。每类传动中按齿轮和齿的形状不同又有不同的传动方式， 如平行轴传动的直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、人字齿圆柱齿轮；相交轴传动的有直齿锥齿轮、斜齿锥齿轮、螺旋锥齿轮；交错轴传动的有双曲线齿轮、蜗轮蜗杆、螺旋传动。l)齿轮传动效率高，一般圆柱齿轮传动效率可达98%，与轴承相比，齿轮的当量曲线半径小，油楔条件差。2)齿轮传动齿与齿间是线接触， 因此， 接触面积小， 单位接触压力高。一般汽车齿轮单位接触

46、压力可达 2000-3000MPa，而双曲线齿轮更高，可达 3000 一 4000MPa。3)齿轮传动不仅有线接触，还有滑动接触，特别是双曲线齿轮，轮齿间其有较高的相对滑动速度，一般可达8m/o 左右。这在高速大负荷条件下，会使油膜变薄甚至局部破裂，导致摩擦与磨损加剧，甚至引起擦伤和咬合。4)齿轮油的工作温度一般较内燃机油低， 在很大程度上随环境温度变化而变化，车辆齿轮油油温一般不高于100C。现代轿车采用双曲线齿轮，因其轴线偏置量较大，在车速高时会使齿轮轮面问的相对滑动速度很高，使油温达到 160C 一 180C。主要指标主要指标粘度粘度这是选用齿轮油的重要因素。1983 年美国汽车工程师协

47、会(SAE)对汽车齿轮油按98.9(210F)运动粘度分为七级,其中 70W、75W、80W 和 85W 为冬用及寒区用齿轮油，其最低使用温度相应为-55、-40、-26 和-12；其余三个粘度级为 90、140和 250，级别愈高则表示粘度愈大。近年，从节能出发，普遍采用低粘度的四季通用的稠化油（多级齿轮油）。分类分类可分为汽车齿轮油和工业齿轮油两类。前者用于润滑各种汽车手动变速箱和齿轮传动轴；后者用于润滑冶金、煤炭、水泥和化工等各种工业的齿轮装置。汽车齿轮油按其质量水平，美国石油学会将汽车齿轮油分五档(GL-1GL-5)。GL-1GL-3 的性能要求较低,用于一般负荷下的正、伞齿轮,以及变

48、速箱和转向器等齿轮的润滑。GL-4 用于高速低扭矩和低速高扭矩条件下，汽车双曲线齿轮传动轴和手动变速箱的润滑。GL-5 的性能水平最高，用于运转条件苛刻的高冲击负荷的双曲线齿轮传动轴和手动变速箱的润滑。参照美国 API（美国石油学会）提出的齿轮油性能分类，我国齿轮油分为普通车辆齿轮油（GL-3）、中负荷车辆齿轮油（GL-4）、重负荷车辆齿轮油（GL-5）三级，质量分别与美国的GC-3、GC-4、GC-5 级油相当。（一般情况下油质与性能的良好顺序为 GL-3 至 GL-5） 。按粘度分类：我国车辆齿轮油粘度分类采用美国汽车工程师学会（SAE）粘度分类法，分为 70W、75W、80W、85W、9

49、0、140、250 七个粘度级，其中“W”代表冬用，SAE70W、75W、80W、85W为冬用油：无“ W”字则为非冬用油，90、140 均为夏用油。使用说明 1、根据齿轮工作条件的苛刻程度选用使用等级。 齿轮工作条件的苛刻程度是由齿轮的类型及其工作时的负荷和表面滑移速度决定的。普通齿轮传动可选用普通车辆齿轮油， 准双曲面齿轮传动必须选用准双曲面齿轮油。若汽车在山区或满载拖挂行驶，并经常处于高负荷状态下，工作苛刻、油温较高，也可以选用准双曲面齿轮油。2、依据季节气温选择粘度等级。齿轮的低温粘度达 150000mPa.s 时的最高温度决定其适用的最低气温。 因此齿轮油的粘度等级一般是根据不同地区

50、或季节的气温情况来选择的。 气温高时，选择粘度高的齿轮油；反之，气温低时，选择粘度低的齿轮油。如长江流域及其他地区冬季气温不低于-10的地区， 全年可用 90 号油。长江以北冬季气温不低于-26的寒区，全年可用80W/90 油。黑龙江、内蒙古、新疆等冬季气温在-26以下的严寒区，冬季使用75W 号油，真季换用 90 号油。其他地区全年可用 85W/90 油。五、润滑脂五、润滑脂润滑脂俗称黄油。是一类由润滑油（包括合成润滑油）加入稠化剂和石油产品添加剂而制得的固体或半流体的润滑剂。 具有较好的润滑性、可塑性和一定的粘附性。性能主要性能有稠度、滴点、胶体安定性和机械安定性等。稠度用锥入度值（也称针