润滑油常识(共14页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上 (一) 润滑油基础知识润滑油的组成润滑油是基础油和添加剂两部分组成的。因为单靠基础油并不能满足发动机油诸多的性能要求,基础油是从石油中提炼的精选成份,具有最基本的粘度特征,而添加剂是化学物质,用以改善和提高机油的品质。(1)润滑油基础油润滑油基础油主要分矿物基础油及合成基础油两大类。矿物基础油应用广泛,用量很大(约95%以上),但有些应用场合则必须使用合成基础油调配的产品,因而使合成基础油得到迅速发展。所谓矿物油,即是直接从石油精炼的用于制作润滑油的物质。而合成油是利用原油或煤炭中较轻的乙烷、丙烷等裂解成乙烯,再经复杂的化学变化将它们重组而成的物质,物理化学性能稳定
2、,不含杂质,比矿物油具有许多天然的优点。(2)添加剂添加剂是根据润滑油要求的质量和性能,可改善其物理化学性质,对润滑油赋予新的特殊性能,或加强其原来具有的某种性能,满足更高的要求。对添加剂精心选择,仔细平衡,进行合理调配,是保证润滑油质量的关键。事实上,优质润滑油表现的是一种综合性能。一般来说,发动机油需具备和满足以下这些要求才能保证发动机的正常工作;适当的粘度;良好的低温流动性能;抗氧化性;热稳定性;清净分散性能;抗磨损性能,防腐蚀、抗锈蚀性能。2、基础油的加工工艺经过减压蒸馏后:传统工艺:常减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱腊、白土或加氢补充精制。现代工艺:加氢精制、加氢脱蜡(降凝)、
3、加氢裂化、加氢异构化3、基础油的分类(1)中国基础油分类标准通用基础油:UHVI(VI140)、VHVI(VI120)、HVI(VI80)、 MV(VI:40-80)、 LVI(VI40高粘度指数、低凝点和低挥发性中性油:HVIW中粘度指数深度精制中性油:MVIW高粘度指数、深度精制基础油:HVIS中粘度指数低凝点低挥发性中性油:MVIS(2)基础油分类的国际标准美国API根据基础油组成的主要特性把基础油分成5类,类别I:硫含量0.03%,饱和烃含量90%,粘度指数80-120;类别II:硫含量0.03%,饱和烃含量90%,粘度指数80-120;类别III:硫含量120;类别IV:聚a-烯烃(
4、PAO)合成油;类别V:不包括在I-IV类的其他基础油。4、添加剂的主要品种及作用1 粘度指数改进剂 加入油品中能改进粘温性,提高粘度指数的添加剂。2 倾点降低剂 能降低油品倾点或凝点的添加剂。3 清净添加剂 有助于固体污染物颗粒悬浮于油中的具有表面活性的添加剂。4 分散添加剂 能将低温油泥分散于油中的添加剂。5 金属钝化剂 能抑制金属及其化合物对石油产品氧化起催化作用的添加剂。6 极压抗磨添加剂 能和接触的金属表面起反应形成高熔点无机薄膜以防止在高负荷下发生熔结、卡咬、划痕或刮伤的添加剂。7 油性添加剂 能增加油膜强度,减少摩擦系数,提高抗磨损能力的添加剂。8 抗氧添加剂 加入油品产品中可以
5、抑制其氧化的添加剂。9 抗泡沫添加剂 加入油品中以防止或减少油品起泡的添加剂。10 乳化剂 能使油品乳化并保持稳定的一种表面活性物质。11 抗腐蚀添加剂 能防止或延缓金属被腐蚀而加入的添加剂。 (二)润滑油常见标准1.工业用润滑油ISO粘度等级分类ISO粘度级数运动粘度cSt (mm2/s),40中心值最低值最高值ISO VG22.21.982.42ISO VG33.22.883.52ISO VG54.64.145.06ISO VG76.86.127.48ISO VG10109.0011.0ISO VG151513.516.5ISO VG222219.824.2ISO VG323228.835
6、.2ISO VG464641.450.6ISO VG686861.274.8ISO VG10010090.0110ISO VG150150135165ISO VG220220198242ISO VG320320288352ISO VG460460414506ISO VG680680612748ISO VG100010009001100ISO VG15001500135016502.美国汽车工程师协会(SAE)机油粘度分类SAE粘度分类SAE J300包括了“W”及其他等级。“W”等级与低温起动有关,着重于机油的最低泵送温度及低于0时的粘度。其他等级则只表示在100时的粘度。能够同时符合“W”等
7、级及其他等级的机油称为多级油。由于分类只标出低温粘度范围的上限,故此“W”级别低的机油能符合任何“W”级别较高的机油的粘度要求,即“10W”机油可满足“15W”、“20W”或“25W”机油的粘度要求。SAE粘度等级低温动力粘度mPa.s Max边界泵送温度, Max运动粘度(100), mm2/s, Min高温高剪切粘度(150,106 s-1)0W6200 在-3560,000 在 -403.8-5W6600 在-3060,000 在 -353.8-10W7000 在-2560,000 在 -304.1-15W7000 在-2060,000 在 -254.1-20W9500 在-1560,0
8、00 在 -205.6-25W13000 在1060,000 在-159.3-20- 5.69.32.630- 9.312.52.940- 12.516.32.9 (0W-40, 5W-40, 和10W-40 等级)40- 12.516.33.7 (15W-40, 20W-40, 25W-40, 40 等级)50- 16.321.93.760- 21.926.13.73.美国汽车工程师协会(SAE)车辆齿轮油粘度分类SAE粘度等级动力粘度为150,000mPa.s时的最高温度()100时的运动粘度,cSt MinMax70W-554.1-75W-404.1-80W-267.0-85W-1211
9、.0-90-13.524.0140-24.041.0250-41.0-4.API汽油发动机润滑油质量分级API级别用油说明SA纯矿物油(不含添加剂)。SB在SA油的基础上添加抗氧化、抗擦伤添加剂。SC防止高、低温沉积物的形成,抗磨、防锈、抗腐蚀;满足1967年及更早时期的车型对车辆保修期的要求。SD比SC机油具有更好的发动机保护性能;满足1970年及更早时期的车型对车辆保修期的要求。SE比SD机油具有更好的发动机保护性能;满足1972年及更早时期的车型对车辆保修期的要求。SF比SE机油具有更好的抗磨损和抗氧化性能;满足1980年及更早时期的车型对车辆保修期的要求。SG比SF机油具有更好的油泥控
10、制性能;满足1989年及更早时期的车型对车辆保修期的要求。SH比SG机油具有更好的油泥控制、抗氧化、抗磨、防锈、防腐蚀性能;满足1994年及更早时期的车型对车辆保修期的要求。SJ低磷含量保护车辆上的催化转化器;低挥发性满足部分1997年和所有的1998年车型。SL用于2001年机型提高油品的燃油经济性,保护尾气净化系统,防止催化转换器的催化剂中毒对发动机更好保护,提供更长的换油周期。SM具备杰出的燃料经济性和优异的高温保护性能,超强的抗磨损性能和卓越的低温性能,能够满足包括OEM装车用油和服务用油在内的极为广泛的汽车用油要求。5.API柴油发动机润滑油质量分级API 级别用油说明CA轻负荷,达
11、到美国军用标准MIL-L-2104A。CB中负荷,达到美国军用标准 MIL-L-2104A中的附录1。CC中至重负荷,达到美国军用标准 MIL-L-2104B。CD重负荷,涡轮增压四冲程柴油发动机,抗高温沉积物形成,防止轴承腐蚀。CD-重负荷二冲程柴油机,符合CD及底特律6V-53T发动机测试要求。CE重负荷涡轮增压四冲程柴油机,防高温、低温沉积物形成,抗磨损、抗腐蚀。通过马克T-6,T-7(EO-K/2)康明斯NTC400的台架试验。CF重负荷,涡轮增压四冲程柴油机,防高温沉积物形成,并耐腐蚀。CF-2重负荷二冲程柴油机,达到底特律柴油机6V-92TA发动机测试要求。CF-4重负荷、涡轮增压
12、四冲程柴油发动机,高效防止高、低温沉积物的形成,特别是新型(1988年以后)的低排放发动机,通过马克(EO-K/2)、康明斯NTC-400和卡特皮勒1K台架试验。CG-4重负荷、涡轮增压四冲程柴油发动机,有效防止高、低温沉积物的形成,应用于1994年以来的低排放新型发动机,使用低硫燃料(硫含量小于0.05%)的发动机,通过马克EO-L和卡特皮勒1N台架试验。CH-4重负荷、涡轮增压四冲程柴油发动机,有效防止高、低温沉积物形成,应用于1994年以来的低排放新型发动机,使用低硫燃料(含硫量小于0.05%)的发动机,通过马克EO-L和卡特皮勒1N台架试验。CI-4满足美国环保署2002/4关于柴油机
13、排放的规定。改进了尾气再循环系统EGR,其配方采用了低灰份添加剂,改善了油品的碱保持性,油品具有更好的分散性和耐烟炱磨损能力。6.API车辆齿轮油质量等级分类API分类类 型用 途GL-1无任何添加剂的矿物油卡车手动变速箱GL-2含油脂类物质用于低速螺旋伞齿轮、蜗轮后桥传动齿轮及工业齿轮GL-3含适量添加剂用于手动传动齿轮、螺旋伞后桥传动齿轮GL-4含50%GL-5添加剂用于手动变速箱、螺旋齿轮、双曲线齿轮GL-5与MLI-L-2105D相当用于现双曲线齿轮及其他类型的齿轮,也用于手动变速箱GL-6已作废用于高偏移双曲线齿轮MT-1含热稳定添加剂和EP添加剂用于重负荷非同步手动传动箱7.美国润
14、滑脂学会(NLGl)润滑脂稠度分类NLGI 级数ASTM锥入度25, 0.1mm000000123456(最硬)445475(半流体)400430(半流体)35538531034026529522025017520513016085115(三)常用术语解释AAMA 美国汽车制造商协会 ACEA 欧洲汽车制造商协会 AGMA 美国齿轮制造商协会API 美国石油协会 ASTM 美国试验及材料协会 ATF 自动传动液CCS 冷启动模拟器 CCMC 欧洲共同市场汽车制造商协会(ACEA前身) CEC 欧盟委员会CMA 美国化学品制造商协会 DIN 德国国家标准 EMA 美国发动机制造商协会GB 中国国
15、家标准 HVI 高粘度指数 ILSAC 国际润滑剂标准化和批准委员会ISO 国际标准化组织 JAMA 日本汽车制造商协会 JASE 日本汽车工程师学会JASO 日本汽车标准化组织 JIS 日本工业标准 LPG 液化石油气MIL (USA) 美国军用规格 NF 法国试验标准 NLGI 美国润滑脂协会NMMA 美国船舶制造商协会 NPRA 美国石油炼制协会 OEM 设备原制造商SAE 美国汽车工程师协会 VG 粘度级别 TAN 总酸值 TBN 总碱值(四)常见理化指标解粘度 (Viscosity)物质流动时的磨擦力的度量叫粘度,粘度随温度的变化而变化,大多数润滑油是根据粘度来分牌号的。运动粘度(K
16、inematic viscosity)运动粘度是液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度,其值为相同温度下液体的动力粘度与其密度之比。粘度指数 (Viscosity index)润滑油的粘度随温度的变化而变化。温度升高,粘度减小;温度降低,粘度增大。这种随温度变化的性质,叫粘温性能。粘度指数是表示油品粘温性能的一个约定值。密度在规定温度下单位体积所含物质的质量数,以kg/l表示。闪点 (Flash point)在规定条件下加热油所逸出的蒸汽和空气组成的混合物与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度称为闪点,以表示。闪点的测定分为开口杯法和闭口杯法。倾点和凝点(Pour point and Solidif
17、ication point)倾点是试样在规定的条件下被冷却的试样能流动的最低温度,以表示。凝点是试样在规定的条件下冷却至停止流动的温度,以表示。倾点或凝点是一个条件试验值,并不等于实际使用的流动极限。但是,倾点或凝点越低,油品的低温性越好。水分(Water content)水分是指油品中的含水量。油品中一般不允许含水。康氏残炭(Conradson carbon residue)康氏残炭是用康拉德逊残炭测定器所测得的残炭。油品在规定的试验条件下、由于受热蒸发,燃烧后残余的炭渣称为残炭。残炭值的大小与油品精制深度和使用过程中变质程度有关。硫酸盐灰分(Sulfated ash content)硫酸盐
18、灰分表示在规定条件下,油品的碳化残留物经硫酸处理,转化为硫酸盐后的灼烧恒重物,以表示。此方法适应于测定添加剂和含添加剂润滑油的硫酸盐灰分。残碳在规定条件下油品在蒸发和裂解期间所形成的残留物叫残碳,以百分数表示。结合其他指标可以判断润滑油的精制深度。灰分在规定条件下油品碳化后的残留物经煅烧后所剩下的残留物叫做灰分,以百分数表示。灰分主要是油品中含的环烷酸盐类。机械杂质(Mechanical impurities)机械杂质是存在于油品中所有不溶于溶剂的杂质。酸值(Acid number)中和lg油品中的酸性物质所需的氢氧化钾毫克数称为酸值,以mgKOH/g表示。酸值用来反映油品中所含有机酸的总量。
19、油品氧化越严重,其酸值增值越大,因此,它是油品变质的主要指标。总碱值(TBN)中和1g油品中全部碱性物质所需的酸量,用mgKOH/g油表示。碱值表示油品中碱性物质的总量。氧化安定性油品抵抗空气或氧气的作用而引起油品的性质发生永久性改变的能力叫做油品的氧化安定性。泡沫性(Foaming characteristics)泡沫性是规定条件下测定的油品泡沫倾向性和泡沫稳定性,可判断其中混入空气后油气的分离能力。抗乳化性 (Demulsibility)在规定条件下,先让润滑油与水混合形成乳化液,然后在一定温度下静止记录下润滑油与水完全分离所需的时间(分)。时间越短,抗乳化性能越好。锥入度表明润滑脂稠度的
20、指标。以标准圆锥在本身重力作用下,5秒钟内陷入润滑脂的深度,单位是0.1mm。锥入度越大表示油脂越稀;反之表示油脂越稠。滴点在规定的加热条件下,将润滑脂加热至流动状态,从仪器的脂杯中滴出第一滴时的温度叫做润滑脂的滴点,它在一定程度上反映出脂的耐热性能。腐蚀试验(Corrosion test)腐蚀试验是在规定条件下测试油品对金属的腐蚀作用的试验,以定性地判断油品中含酸性物质的多少。防锈性(Rust-preventing characteristics)防锈性是油品阻止与其相接触的金属生锈的能力。热安定性石油产品抵抗热影响,而保持其性质不发生永久变化的能力。氧化安定性(Oxidation stab
21、ility)石油产品抵抗大气或氧气的作用而保持其性质不发生永久变化的能力。剪切安定性石油产品抵抗剪切作用,保持其粘度和粘度有关的性质不变的能力。(五)车用润滑剂常见问题解答 1、多级内燃机油具有哪些优良性能?多级内燃机油属大跨度粘度级别油。它可在一定地区冬夏通用,全年使用不需换油。1、多机油具有良好的低温启动性能在温度较低的情况下,可保证发动机顺利启动。;2、提高燃油经济性,节能与使用单级油相比,一般降低23的燃料消耗。3、多机油能改善发动机的磨损和机油消耗。2、合成型机油比矿物油型机油更好在哪里?与矿物油型机油相比,合成型机油可以改善油品对发动机的保护性能,尤其是在高温或极低温环境中。合成型
22、机油有以下优良特性:(1)极佳的低温流动性-合成型机油的粘度低,粘度指数高,可以节省汽车在低温启动时的能耗,延长蓄电池寿命;同时可以减少发动机部件在启动时出现的干磨损现象,延长发动机使用寿命。(2)超卓的高温抗氧化性-合成型机油的热氧化安定性能远较矿物油型机油好,保证了机油在长期使用期内的性能稳定性。(3) 蒸发损失低-合成油的蒸发损失远较矿物油低,可以降低油耗、减少废气排放以及延长催化转换器的使用寿命。此外,与传统矿物油型机油相比,合成机油还具有油膜强度高和泡沫少的特点。3、内燃机油有什么作用?答:主要作用分为四项:润滑、冷却散热、密封、防锈防腐。4、为什么要定期更换机油?因为机油在发动机内
23、随车运行、运转时必然带来不可避免的:1、由于高温高压或有害物质的混入会产生化学反应(酸化)导致机油变质;2、混合气过浓或过稀、热车不够,使汽油渗入曲轴箱内,稀释机油,使机油变稀;3、燃油燃烧后会产生正常积碳、水和碳酸气体,还有机件金属粉末,这些杂质混入机油内形成油泥,使机油变质。4、每种机油都有一定的行驶里程和时间限制,必须定期更换机油,这样才能更有效地保障机车的正常运转和延长机件的使用寿命,使发动机长期保持最佳运动状态。5、补加外加剂是否能更好地保护发动机?添加剂不能延长发动机的使用寿命。实际上,额外的添加剂由于破坏了油品内在的化学平衡,甚至对发动机有害。高品质机油已经含有所有必需的添加剂以
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- 润滑油 常识 14
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