第7章

汽車用潤滑材料●汽車應(yīng)用材料第7章

汽車用潤滑材料【知識點】了解發(fā)動機潤滑油、車輛齒輪油和潤滑脂的使用性能；掌握發(fā)動機潤滑油、車輛齒輪油和潤滑脂的分類、牌號和規(guī)格?！炯寄茳c】學(xué)會發(fā)動機潤滑油、車輛齒輪油和潤滑脂的合理選用、正確使用；掌握潤滑材料的檢查和更換操作。7.1發(fā)動機潤滑油發(fā)動機是汽車的動力裝置。汽車在正常行駛過程中，發(fā)動機的零部件間將產(chǎn)生相對運動，加之受荷載和溫度的影響，會引起零部件的磨損。為減緩零部件的磨損、減少故障、延長發(fā)動機的使用壽命，最大限度地發(fā)揮發(fā)動機的應(yīng)有功率，要正確地選擇和使用發(fā)動機潤滑油。發(fā)動機潤滑油是由石油中的重油經(jīng)精致加工，并加入各種添加劑制成的。發(fā)動機潤滑油是汽車潤滑材料中品種最多，用量最大，且性能要求較高，工作條件異?？量痰囊环N油品。7.1.1發(fā)動機潤滑油的作用及工作條件7.1.1.1發(fā)動機潤滑油的作用潤滑清洗冷卻密封防銹減振7.1.1發(fā)動機潤滑油的作用及工作條件7.1.1.2發(fā)動機潤滑油的工作條件發(fā)動機潤滑油是在高溫、高壓、高速以及潤滑困難的惡劣條件下進行工作的，所以潤滑油極易變質(zhì)，而導(dǎo)致零件摩擦表面難以形成良好的油膜，最終導(dǎo)致零件因磨損而報廢。高溫、高壓1燃燒廢氣和燃料的侵蝕3高速2雜質(zhì)的污染47.1.2發(fā)動機潤滑油的主要使用性能適當(dāng)?shù)酿ざ攘己玫酿匦暂^強的抗氧化安定性良好的清凈分散性較好的抗腐蝕性7.1.3發(fā)動機潤滑油的分類及規(guī)格7.1.3發(fā)動機潤滑油的分類及規(guī)格7.1.3發(fā)動機潤滑油的分類及規(guī)格7.1.3發(fā)動機潤滑油的分類及規(guī)格7.1.3.2發(fā)動機潤滑油的規(guī)格發(fā)動機潤滑油的產(chǎn)品規(guī)格是由品種(使用等級)與牌號(黏度等級)兩部分構(gòu)成的。7.1.4發(fā)動機潤滑油的選用及使用注意事項7.1.4.1發(fā)動機潤滑油的選用1.潤滑油使用性能級別選擇汽油發(fā)動機潤滑油的選擇，主要考慮的是發(fā)動機的結(jié)構(gòu)特點，并根據(jù)使用說明書和發(fā)動機的工作條件進行選擇。汽油發(fā)動機的工作條件是比較苛刻的，其苛刻程度與發(fā)動機進、排氣系統(tǒng)中有無附加裝置及其類型有關(guān)，因此，可按附加裝置的類型來選用汽油發(fā)動機潤滑油的使用等級。2.潤滑油黏度級別的選擇汽油發(fā)動機潤滑油的選擇，主要考慮的是發(fā)動機的結(jié)構(gòu)特點，并根據(jù)使用說明書和發(fā)動機的工作條件進行選擇。汽油發(fā)動機的工作條件是比較苛刻的，其苛刻程度與發(fā)動機進、排氣系統(tǒng)中有無附加裝置及其類型有關(guān)，因此，可按附加裝置的類型來選用汽油發(fā)動機潤滑油的使用等級。7.1.4發(fā)動機潤滑油的選用及使用注意事項7.1.4.1發(fā)動機潤滑油的選用1.潤滑油使用性能級別選擇發(fā)動機潤滑油的黏度級別主要根據(jù)氣溫、工況和發(fā)動機潤滑油的技術(shù)狀況選用，應(yīng)同時滿足低溫啟動性和高溫潤滑性。黏度是評價發(fā)動機潤滑油品質(zhì)的一個重要指標(biāo)。它的大小直接影響發(fā)動機潤滑油的減磨、降溫、清潔、除銹、防塵、吸收振動和密封等作用。黏度越小，流動性就越好，清潔、冷卻效果越好，但高溫油膜易破壞，潤滑效果較差；黏度越大，油膜厚度、密封等方面越好，但低溫啟動時上油較慢，易出現(xiàn)干摩擦或半流體摩擦，冷卻、沖洗作用也較差。7.1.4發(fā)動機潤滑油的選用及使用注意事項發(fā)動機潤滑油黏度選用要適當(dāng)，一般要遵循以下原則。(1)根據(jù)工作地區(qū)的環(huán)境溫度、發(fā)動機負荷、轉(zhuǎn)速選用適宜黏度等級的發(fā)動機潤滑油，以保證零件正常潤滑。(2)盡量選用黏溫特性好、黏度指數(shù)高的多級油。多級油使用溫度范圍比單級油寬，具有低溫黏度油和高溫黏度油的雙重特性。7.1.4發(fā)動機潤滑油的選用及使用注意事項7.1.4發(fā)動機潤滑油的選用及使用注意事項7.1.4.2發(fā)動機潤滑油的使用注意事項要注意使用過程中潤滑油的顏色和氣味的變化。要保證油面的正常高度，正常油面高度應(yīng)位于油尺滿刻度的標(biāo)志和1/2刻度標(biāo)志之間。在更換發(fā)動機潤滑油時一定要采用熱機放油法。汽油發(fā)動機潤滑油和柴油發(fā)動機潤滑油不能互相使用，只有在特殊標(biāo)明的情況下可以通用。應(yīng)保持空氣濾清器和機油濾清器清潔，并及時更換濾芯，保持潤滑油清潔。123457.1.4發(fā)動機潤滑油的選用及使用注意事項7.1.4.2發(fā)動機潤滑油的使用注意事項選購時，應(yīng)盡可能購買有影響、有知名度的正規(guī)廠家的發(fā)動機潤滑油，要特別注意辨別真假，確保潤滑油的品質(zhì)。使用等級較高的潤滑油可以代替使用等級較低的潤滑油，但絕不能用使用等級低的潤滑油代替等級高的潤滑油，否則會導(dǎo)致發(fā)動機早期磨損。677.2.1車輛齒輪油的工作條件與性能要求概念車輛齒輪油是用于汽車、拖拉機和工程機械等車輛的變速器、驅(qū)動橋和齒輪傳動機構(gòu)的潤滑油。它和發(fā)動機潤滑油一樣，具有潤滑、防銹、密封、清洗、冷卻和降噪的作用，但齒輪油的工作條件和潤滑油不同，因此對車輛齒輪油的性能要求也有所不同。7.2

車輛齒輪油7.2.1車輛齒輪油的工作條件與性能要求7.2.1.1車輛齒輪油的工作條件1.承受壓力大齒輪在嚙合過程中，嚙合部分接觸面積小，單位接觸壓力很高。一般汽車齒輪單位接觸壓力可達2000MPa～3000MPa，而雙曲線齒輪可達3000MPa～4000MPa，因此齒輪嚙合部位的油膜極易破裂，導(dǎo)致摩擦和磨損，甚至引起擦傷和膠合。齒輪傳動不僅有線接觸，還有滑動接觸，特別是雙曲線齒輪，齒輪間具有較高的相對滑動速度，一般可達8m/s左右，在這樣高速大負荷條件下，會使油膜變薄甚至局部破裂，導(dǎo)致摩擦和磨損加劇。7.2.1車輛齒輪油的工作條件與性能要求7.2.1.1車輛齒輪油的工作條件2.工作溫度不高齒輪油的工作溫度要比發(fā)動機潤滑油低，其油溫的升高主要是由于傳動機構(gòu)摩擦產(chǎn)生的熱量引起的，并隨外界環(huán)境溫度和行駛中外部空氣冷卻強度的變化而變化，齒輪油的工作溫度一般不超過100℃?，F(xiàn)代轎車采用雙曲線齒輪，因其軸線偏置量較大，在車速高時，會使齒輪齒面間的相對滑動速度很高，使油溫達到160℃～180℃。7.2.1車輛齒輪油的工作條件與性能要求7.2.1.2對車輛齒輪油的性能要求根據(jù)車輛齒輪油的工作條件，對齒輪油的主要性能要求是：具有良好的極壓抗磨性，適宜的黏度和良好的黏溫性，良好的低溫流動性、氧化安定性和抗泡沫性等。7.2.2車輛齒輪油的主要使用性能適宜的黏度及良好的黏溫性0201良好的極壓抗磨性01良好的低溫流動性03良好的氧化安定性04良好的抗泡沫性057.2.3車輛齒輪油的分類及規(guī)格7.2.3.1車輛齒輪油的分類7.2.3車輛齒輪油的分類及規(guī)格7.2.3.1車輛齒輪油的分類1.SAE黏度分類法黏度分類法是根據(jù)車輛齒輪油的黏度達到1.5×105MPa·s時的最高溫度和100℃時的運動黏度，將齒輪油分為70W、75W、80W、85W、90、140和250七種黏度牌號，見表7-5。7.2.3車輛齒輪油的分類及規(guī)格7.2.3.1車輛齒輪油的分類2.API使用性能分類法API使用性能分類法是根據(jù)齒輪的承載能力和使用條件不同，將齒輪油分為GL-1、GL-2、GL-3、GL-4、GL-5和GL-6六個等級，級別中的數(shù)字越大，代表齒輪油的承載能力越強，適應(yīng)的工作條件也就越苛刻。其適用的范圍見表7-6。7.2.3車輛齒輪油的分類及規(guī)格7.2.3.2車輛齒輪油的規(guī)格2.API使用性能分類法1.普通車輛齒輪油普通車輛齒輪油以石油潤滑油、合成潤滑油及它們的混合組分為原料，并加入抗氧化劑、防銹劑、抗泡劑和少量的極壓劑制成。適用于中等速度和負荷比較苛刻的手動變速器和螺旋錐齒輪的驅(qū)動橋。按石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SH0350—1992規(guī)定，普通車輛齒輪油有80W/90、85W/90和90等三個黏度牌號。7.2.3車輛齒輪油的分類及規(guī)格7.2.3.2車輛齒輪油的規(guī)格2.API使用性能分類法2.中等負荷車輛齒輪油中等負荷車輛齒輪油是由精制礦物油加抗氧化劑、防銹劑、抗泡劑和極壓劑等制成。適用于高速低轉(zhuǎn)矩、低速高轉(zhuǎn)矩條件下工作的各種齒輪和使用條件不太苛刻的雙曲線齒輪。我國還沒有制定中等負荷車輛齒輪油的國家標(biāo)準(zhǔn)，目前國產(chǎn)中等負荷車輛齒輪油采用的是中國石油化工總公司暫定技術(shù)條件，有75W、80W/90、85W/90、90和85W/140等五個黏度牌號。7.2.3車輛齒輪油的分類及規(guī)格7.2.3.2車輛齒輪油的規(guī)格2.API使用性能分類法3.重負荷車輛齒輪油重負荷車輛齒輪油是由精制礦物油加抗氧化劑、防銹劑、抗泡劑和極壓劑等制成。與中等負荷車輛齒輪油相比，添加劑品種一樣，但劑量要增加一倍。適用于高速沖擊負荷、高速低轉(zhuǎn)矩和低速高轉(zhuǎn)矩條件下工作的各種齒輪，特別是客車和其他車輛的雙曲線齒輪。按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB13895—1992規(guī)定，重負荷車輛齒輪油有75W、80W/90、85W/90、85W/140、90和140六個黏度牌號。7.2.3車輛齒輪油的分類及規(guī)格7.2.4車輛齒輪油的選用及使用注意事項7.2.4.1車輛齒輪油的選用使用性能等級的選擇黏度等級的選擇7.2.4車輛齒輪油的選用及使用注意事項7.2.4.1車輛齒輪油的選用7.2.4車輛齒輪油的選用及使用注意事項7.2.4.2車輛齒輪油的使用注意事項(2)在保證潤滑的條件下，盡量使用黏度合適的齒輪油。如果使用黏度較高的齒輪油，將會使燃料消耗明顯增加，所以盡可能使用合適的多級齒輪油。(1)使用齒輪油時，不能將使用等級較低的齒輪油用在要求較高的車輛上，如將普通齒輪油加在準(zhǔn)雙曲面齒輪驅(qū)動橋中，將使齒輪很快磨損和損壞。使用等級較高的齒輪油可以用在要求較低的車輛上，但成本增加。(3)齒輪油在使用過程中，應(yīng)按規(guī)定及時更換。一般汽車每行駛4～5萬km后，結(jié)合定期維護予以換油。更換齒輪油時，應(yīng)趁熱放出舊的齒輪油，并將齒輪及齒輪箱清洗干凈后再加入新的齒輪油，同時將換下的廢油集中處理，以免污染環(huán)境。7.2.4車輛齒輪油的選用及使用注意事項7.2.4.2車輛齒輪油的使用注意事項(5)齒輪箱的油面要適當(dāng)，既不可過高也不可過低。加注齒輪油時油面應(yīng)與加油口下緣平齊。同時應(yīng)經(jīng)常檢查各齒輪箱是否有漏油、并保持油面干凈不能混入雜質(zhì)等。(4)等級不同的齒輪油不能混合使用，即使是同類、同級別牌號的齒輪油也不能混合使用，否則會降低齒輪油的使用效果。7.3汽車潤滑脂潤滑脂又稱黃油，它是由基礎(chǔ)油、稠化劑和液體潤滑劑組成的潤滑材料，是一種稠化了的潤滑油。常溫下呈黏稠的半固體油膏狀態(tài)，顏色一般為深黃色。潤滑脂具有許多優(yōu)良的性能，它是汽車中不可缺少的潤滑材料。7.3.1潤滑脂的特點及其組成7.3.1.1潤滑脂的特點(1)潤滑脂在金屬零件表面具有良好的黏附性能，不易流失，在不容易密封的部位使用，可以簡化潤滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。(2)潤滑使用周期長，不需要經(jīng)常添加，可以減少維護工作量，降低維護作業(yè)的費用。(3)具有較強的承壓抗磨性能，在高負荷和沖擊負荷下，仍能保持良好的潤滑能力。(4)具有較好的密封作用和對金屬部件的防腐蝕能力。(5)由于潤滑脂適應(yīng)的溫度范圍廣，適應(yīng)的工作條件也較寬，所以汽車或各種機械上不宜用液體潤滑劑的部位，如軸承、傳動軸花鍵、發(fā)電機、水泵和離合器軸承等部位均使用潤滑脂。7.3.1潤滑脂的特點及其組成7.3.1.1潤滑脂的特點黏性大，流動性差，運動時阻力大，功率損失也較大，冷卻和清洗作用差，雜質(zhì)混入后不易清除，所以潤滑脂在使用范圍上受到一定限制。潤滑脂的主要缺點7.3.1潤滑脂的特點及其組成7.3.1.2潤滑脂的組成潤滑脂主要由基礎(chǔ)油、稠化劑、添加劑和填料四部分組成。一般潤滑脂中基礎(chǔ)油占80%～90%，稠化劑占10%～20%，其余為添加劑和填料。7.3.1潤滑脂的特點及其組成7.3.1.2潤滑脂的組成1.基礎(chǔ)油基礎(chǔ)油是潤滑脂中起潤滑作用的主要成分，它對潤滑脂的使用性能有較大的影響。潤滑脂一般都使用精制的礦物潤滑油餾分或采用中等黏度和高黏度的潤滑油作為基礎(chǔ)油。為能適應(yīng)機械設(shè)備在苛刻工作條件下的潤滑和密封的需要，通常采用合成潤滑油(酯類油、硅油等)作為基礎(chǔ)油。2.稠化劑稠化劑也是潤滑脂的重要組成部分，它的性質(zhì)和含量決定了潤滑脂的黏稠程度以及抗水性和耐熱性。稠化劑可分為皂基稠化劑和非皂基稠化劑，90%的潤滑脂都采用皂基稠化劑，它是用動、植物油或脂肪酸與氫氧化物反應(yīng)制成。常用的有鈣皂、鈉皂和鋰皂等。7.3.1潤滑脂的特點及其組成7.3.1.2潤滑脂的組成3.添加劑和填料添加劑是潤滑脂所特有的，稱膠溶劑，常用的有甘油和水，它能使油皂結(jié)合更加穩(wěn)定。鈣基潤滑脂中一旦失去水，其結(jié)構(gòu)就會完全破壞，不能成脂，而甘油在鈉基潤滑脂中則可以調(diào)節(jié)脂的稠度。另一種添加劑和潤滑油中的一樣，如抗氧劑、抗磨劑和防銹劑等，但其用量一般較潤滑油中的多。為了進一步提高潤滑脂的潤滑能力還可以加入石墨、二硫化鉬和碳黑等固體潤滑劑作為填料。7.3.2潤滑脂的主要使用性能7.3.1.2潤滑脂的組成抗磨性低溫性能高溫性能稠度7.3.2潤滑脂的主要使用性能7.3.1.2潤滑脂的組成氧化安定性防腐蝕性抗水性7.3.3潤滑脂的分類、品種與規(guī)格7.3.3.1潤滑脂的分類(1)按基礎(chǔ)油分為礦物油脂和合成油脂。(2)按用途分為減摩潤滑脂、防護潤滑脂、密封潤滑脂。(3)按特性分為高溫潤滑脂、耐寒潤滑脂、極壓潤滑脂。(4)按稠化劑的類別分為皂基潤滑脂和非皂基潤滑脂。7.3.3潤滑脂的分類、品種與規(guī)格7.3.3.2潤滑脂的品種與規(guī)格1.鈣基潤滑脂鈣基潤滑脂是由動、植物脂肪與石灰制成的鈣皂稠化礦物潤滑油，并以水作為膠溶劑。鈣基潤滑脂按錐入度分為1、2、3、4四個牌號，號數(shù)越大，脂越硬，滴點也越高。鈣基潤滑脂的特點是不溶于水，抗水性較強，且潤滑、防護性能較好，但其耐熱性較差，在高溫、高速部位潤滑時易造成油皂分離，所以鈣基潤滑脂最高使用溫度一般不高于60℃，且使用壽命較短。7.3.3潤滑脂的分類、品種與規(guī)格鈣基潤滑脂在汽車上主要用于底盤的摩擦部位、水泵軸承、分電器凸輪、變速器前球軸承、底盤拉桿球節(jié)的部位。鈣基潤滑脂的規(guī)格見表7-10。7.3.3潤滑脂的分類、品種與規(guī)格7.3.3潤滑脂的分類、品種與規(guī)格2.鈉基潤滑脂鈉基潤滑脂是以動、植物脂肪加燒堿制成的納皂稠化礦物潤滑油，外觀為深黃色至暗褐色的纖維狀均勻油膏，按錐入度有2號和3號兩個牌號。鈉基潤滑脂的特點是滴點很高(可達160℃)，耐熱性好，可在120℃下較長時間內(nèi)工作，并有較好的承壓抗磨性能，可適應(yīng)較大的負荷。但它的耐水性很差，遇水易乳化變質(zhì)，因此不能用