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文檔簡介
4.1汽車燃料
4.2發(fā)動機潤滑油
4.3車輛齒輪油
4.4汽車潤滑脂
4.5汽車用其他工作液體
4.6汽車輪胎
復(fù)習思考題
第4章汽車運行材料的合理使用4.1汽
車
燃
料4.1.1燃料的成分汽車所用的燃料幾乎都是由石油經(jīng)現(xiàn)代提煉技術(shù)加工而成的,其主要成分是碳氫化合物CmHn,通常稱為烴。通過對石油逐步加溫,其主要成分依次為輕餾分(汽油)、中餾分(輕柴油)、重餾分(潤滑油的原料)和瀝青等石油產(chǎn)品。隨著燃料中C含量的減少,H含量的增加,燃料的質(zhì)量變輕,并呈氣態(tài)。當C含量增加,H含量減少時,則成為重質(zhì)燃料;當n近似為零時,便成為煤炭。燃料中H的質(zhì)量分數(shù)大,燃燒污染低;H的質(zhì)量分數(shù)小,燃燒污染高。汽車所用燃料中,主要含有烷烴、烯烴和炔烴等成分。
(1)烷烴。烷烴是飽和的鏈式結(jié)構(gòu),分子式用CnH2n+2表示。正烷烴是直鏈式結(jié)構(gòu),異烷烴是分支結(jié)構(gòu)。由于異烷烴分子結(jié)構(gòu)緊湊,故其著火性比正烷烴差,抗爆性比正烷烴好。異辛烷的抗爆性最好,定為100%。
(2)烯烴。烯烴由兩個或多個C原子構(gòu)成,C原子間至少有一個雙鏈連接,屬于不飽和結(jié)構(gòu)。烯烴也有異構(gòu)體,正烯烴與正烷烴相比,正烯烴具有更高的抗爆性。常溫下穩(wěn)定性差,易生成膠質(zhì),高溫下形成過氧化物的傾向較小。
(3)環(huán)烷烴。環(huán)烷烴為環(huán)形單鍵相聯(lián)的碳氫化合物,介于正烷烴和異烷烴之間,形成過氧化物的傾向較小。
(4)芳香烴。以雙鍵相聯(lián)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)稱之為芳香烴,其結(jié)構(gòu)緊湊,性能最穩(wěn)定,不易著火,抗爆性強。4.1.2燃料的使用性能
1.汽油的使用性能汽油的使用性能包括揮發(fā)性、抗爆性、腐蝕性、清潔性和氧化安定性。
1)揮發(fā)性揮發(fā)性是指液體由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的性質(zhì)。汽油是由多種碳氫化合物組合而成的,因而其沸點不像單一化合物那樣是確定值,而是一個范圍。常用餾程來評價汽油的揮發(fā)性,即10%、50%、90%蒸發(fā)溫度。
(1)?10%蒸發(fā)溫度。對100mL汽油在規(guī)定條件下蒸餾時,得到10%汽油餾分的溫度叫做10%蒸發(fā)溫度,它表示汽油中含輕質(zhì)餾分的多少。10%蒸發(fā)溫度低,起動性好,但蒸發(fā)溫度太低了容易引起氣阻,在油箱和化油器中蒸發(fā)損失增加。10%蒸發(fā)溫度太高,則冷起動困難。
(2)?50%蒸發(fā)溫度。50%蒸發(fā)溫度標志燃油的平均揮發(fā)性。50%蒸發(fā)溫度低,對汽油機的加速性、工作穩(wěn)定性及起動后迅速升溫(暖機)有利;50%蒸發(fā)溫度高,當汽油機由低速驟然變?yōu)楦咚贂r,節(jié)氣門突然開大,由于汽油蒸發(fā)量少,會使可燃混合氣變稀,汽油機不能發(fā)出需要的功率,運轉(zhuǎn)不平穩(wěn),加速時間長,加速時車輛出現(xiàn)抖動現(xiàn)象。
(3)?90%蒸發(fā)溫度。90%蒸發(fā)溫度標志燃油中所含重質(zhì)成分的多少。90%蒸發(fā)溫度高,燃油中重質(zhì)成分多,在燃燒室內(nèi)易形成雜質(zhì),并稀釋潤滑油。若汽油的揮發(fā)性不好,將有部分汽油以液體進入氣缸,液體汽油在氣缸內(nèi)不能正常燃燒,并會造成點火不良、潤滑破壞、有害排放物增加、發(fā)動機功率下降、油耗增加等現(xiàn)象。反之,若汽油的揮發(fā)性好,則汽油機的低溫起動性能好、預(yù)熱時間短、加速靈敏、運行穩(wěn)定。但也有缺點:夏季燃油系統(tǒng)易產(chǎn)生氣阻,存放時的揮發(fā)損失大。
2)抗爆性抗爆性表示汽油在氣缸中燃燒時防止爆燃的能力。汽油機爆燃燃燒是一種不正常燃燒現(xiàn)象。汽油機正常燃燒時,火焰以火花塞為中心、向燃燒室周圍均勻傳播,因此溫度上升均勻,汽油機工作柔和,動力性能得到充分發(fā)揮。而爆燃是在正常的火焰前鋒到達之前,由于火焰前鋒的壓縮和熱輻射作用,導(dǎo)致混合氣自燃著火,因而形成多個火焰中心,使得火焰的傳播速度及局部區(qū)域的瞬間壓力急劇升高,高壓燃氣撞擊氣缸壁產(chǎn)生尖銳的敲擊聲,并引起發(fā)動機振動。汽油抗爆性的評定指標是辛烷值,汽油的牌號是按辛烷值劃分的。所謂辛烷值,是按不同的體積分數(shù),將正庚烷(辛烷值為0)和異辛烷(辛烷值為100)混合,組成標準燃料,其中異辛烷的含量便是“標準”燃料的辛烷值。然后,在專用可變壓縮比單缸試驗機上,與待測燃料進行對比試驗。當兩者具有相同的抗爆性時,“標準”燃料的辛烷值就是待測燃料的辛烷值。辛烷值的測定方法分為研究法(RON)和馬達法(MON)兩種。汽油的抗爆性在很大程度上取決于碳氫燃料的結(jié)構(gòu)。閉鏈結(jié)構(gòu)比開鏈結(jié)構(gòu)燃料的抗爆性強,不飽和結(jié)構(gòu)比飽和結(jié)構(gòu)燃料的抗爆性強,分支結(jié)構(gòu)比直鏈結(jié)構(gòu)燃料的抗爆性強。
3)?腐蝕性汽油對儲油容器和機件應(yīng)無腐蝕,但當汽油中所含的有害元素如硫、活性或非活性硫化物、水溶性酸或堿等超過一定限制時,就會對金屬產(chǎn)生直接或間接腐蝕作用。汽油中的硫在燃燒后生成二氧化硫,遇到冷凝水或水汽時會形成亞硫酸和硫酸,對工作溫度較高的氣缸、排氣管具有強烈的腐蝕作用,同時,硫的含量過高還會降低汽油的辛烷值,因此要嚴格控制汽油中硫的含量。汽油腐蝕性的評定指標是硫含量、酸度、銅片腐蝕試驗、水溶性酸或堿。
4)清潔性汽油的清潔性用汽油中含有機械雜質(zhì)和水分的多少表示。汽油在生產(chǎn)、運輸、灌注、儲存和使用過程中,受到機械雜質(zhì)(銹、灰塵、各種氧化物等)和水分的污染;機械雜質(zhì)會使化油器量孔、噴嘴、汽油噴射系統(tǒng)的噴油器和汽油濾清器堵塞。機械雜質(zhì)進入燃燒室,又會使燃燒室積炭增多,引起氣缸壁、活塞和活塞環(huán)的加速磨損。水分在低溫下易結(jié)冰,會堵塞油路,并能加速汽油的氧化,加速腐蝕作用,所以車用汽油應(yīng)嚴格控制機械雜質(zhì)和水分的混入。汽油清潔性的評定指標是機械雜質(zhì)和水分。
5)氧化安定性汽油的氧化安定性是指熱穩(wěn)定性,即防止生成高溫沉積物的能力。從化油器(或噴油器)、進氣門到燃燒室,汽油所處的溫度越來越高,汽油烴類的氧化深度也隨溫度升高而增加,生成燃燒室沉積物和進氣門沉積物等,使化油器變臟、電噴發(fā)動機噴油器結(jié)膠堵塞、進氣門粘著關(guān)閉不嚴等,因此使化油器或電噴系統(tǒng)不能正常工作,排氣污染物濃度增加。影響汽油氧化安定性的因素主要是汽油的烴組成和性質(zhì)。汽油氧化安定性的評定指標一般是實際膠質(zhì)和誘導(dǎo)期。
2.車用汽油牌號、規(guī)格及選用車用汽油牌號中的數(shù)字表示辛烷值的含量的高低。牌號的數(shù)字越大,其辛烷值越高。汽油的質(zhì)量水平主要體現(xiàn)在辛烷值、鉛含量、硫含量、苯含量、蒸氣壓及烯烴、芳烴含量等各種指標上,其中鉛、硫及烯烴含量是最重要的指標。我國最早的無鉛汽油標準是石化行業(yè)標準“SH0041—93”。該標準控制鉛含量已達到20世紀90年代國際水平,但硫含量較美、日兩國頒布的無鉛汽油規(guī)格偏高。為適應(yīng)汽車技術(shù)水平的發(fā)展和環(huán)保標準的要求,1999年7月1日,我國頒布車用無鉛汽油國家標準GB17930—1999(見表4-1),對含鉛量、含硫量及烯烴含量提出了嚴格的要求。規(guī)定每升汽油鉛含量不大于0.005g、硫含量不大于0.08%(m/m)、烯烴含量不大于35%(V/V)。上述指標要求,從2000年7月1日至2003年在全國范圍內(nèi),分地區(qū)、分階段地實施。目前我國車用無鉛汽油的規(guī)格按研究法辛烷值(RON)分為90號、93號和95號3個牌號。表4-1車用無鉛汽油國家標準(GB17930—1999)汽油選用時,需注意以下事項:
(1)根據(jù)汽車使用說明書的要求,按汽車的壓縮比選用汽油牌號,以汽油機在正常條件下運行不發(fā)生爆燃為原則。壓縮比高的發(fā)動機應(yīng)選擇高標號的汽油;壓縮比低的發(fā)動機應(yīng)選擇低標號的汽油。依據(jù)壓縮比選擇車用汽油標號見表4-2。表4-2依據(jù)壓縮比選擇車用汽油標號
(2)在汽油的供應(yīng)上,若一時不能滿足需要,可以用牌號相近的汽油暫時代用,但必須對汽油機進行適當?shù)恼{(diào)整。當用辛烷值較低的汽油代替辛烷值較高的汽油時,應(yīng)適當推遲點火提前角;相反,當用辛烷值較高的汽油代替辛烷值較低的汽油時,則應(yīng)適當提前點火。
(3)在高原山區(qū)條件下使用汽油時,由于大氣壓力小,空氣稀薄,汽油機工作時爆震傾向減小,可以適當降低汽油的辛烷值,—般海拔每上升100m,汽油辛烷值可降低約0.1個單位。
(4)經(jīng)常在大負荷、低轉(zhuǎn)速下工作的汽油機,應(yīng)選擇較高辛烷值汽油。
(5)長期使用發(fā)動機,會因燃燒室積碳、水套積垢等而使發(fā)動機缸壓升高、導(dǎo)致爆震。因此,這類汽車在維護后應(yīng)該燃用高一級的汽油。
(6)汽油的蒸發(fā)性受季節(jié)、溫度影響,差異較大,汽油的供應(yīng)部門應(yīng)根據(jù)季節(jié)變化,認真做好汽油供給工作。
3.柴油的使用性能
1)低溫流動性柴油的低溫流動性是指柴油在低溫條件下具有一定流動狀態(tài)的性能。通常在柴油中含有一部分石蠟,當溫度降低時,石蠟結(jié)晶析出,使流體流動阻力增加,甚至失去流動性。柴油低溫流動性的評定指標是凝點、濁點和冷濾點等。我國只采用凝點和冷濾點。凝點是指油品在規(guī)定的試驗條件下冷卻,將試管傾斜45°,保持1min,液面不能移動時的最高溫度。我國輕柴油的牌號是按凝點劃分的。
2)燃燒性柴油的燃燒性主要是指抗粗暴的能力。若著火延遲期過長,則在氣缸內(nèi)積聚并完成燃燒準備的柴油就多,以致造成大量的柴油同時燃燒,使氣缸壓力急劇升高,發(fā)動機運轉(zhuǎn)不平穩(wěn),發(fā)出異響,這種不正常燃燒現(xiàn)象,叫做粗暴。柴油應(yīng)具有良好的燃燒性。柴油的燃燒性也包括柴油的自燃能力。燃燒性好的柴油,其自燃點低,在滯燃期內(nèi),燃燒室的局部易形成高密度的過氧化物而成為火焰中心。滯燃期短,氣缸壓力升高平緩,工作柔和。柴油燃燒性的評定指標是十六烷值。十六烷值高的柴油,其自燃性好,柴油機工作柔和;反之,則粗暴。十六烷值對柴油機的起動性也有一定影響。
3)霧化和蒸發(fā)性柴油的霧化和蒸發(fā)性,決定了混合氣形成的質(zhì)量和速度。因此,柴油應(yīng)具有較好的霧化和蒸發(fā)性。如果柴油的霧化和蒸發(fā)性差,則可能產(chǎn)生的后果是:未蒸發(fā)的柴油在高溫、高壓條件下分解析出炭粒,使排氣產(chǎn)生黑煙,并增加了油耗和排放污染物;未分解和燃燒的柴油經(jīng)氣缸壁滲入油底殼,稀釋發(fā)動機油,影響正常潤滑,加劇發(fā)動機零件磨損;柴油餾分重,粘度必然大,使噴霧質(zhì)量降低;混合氣不均勻,產(chǎn)生后燃現(xiàn)象,使發(fā)動機過熱,功率下降,發(fā)動機難以起動。但是,柴油的霧化和蒸發(fā)性過強,不僅儲存和運輸中蒸發(fā)損失大,而且安全性差。柴油霧化和蒸發(fā)性的評定指標是運動粘度、餾程、閃點。
(1)運動粘度。運動粘度表示液體在重力作用下流動時,內(nèi)摩擦力的量度。其值為相同溫度下液體的動力粘度與其密度之比,單位為m2/s。
(2)餾程。柴油餾程采用50%蒸發(fā)溫度、90%蒸發(fā)溫度和95%蒸發(fā)溫度。
(3)閃點。閃點表示柴油的蒸發(fā)性,同時也能說明柴油使用的安全性。閃點低,說明柴油中輕質(zhì)餾分多,蒸發(fā)性好,但閃點過低,則蒸發(fā)過快,會造成氣缸壓力突然上升,引起柴油機工作粗暴,使用不安全等。
4)安定性柴油的安定性是指柴油在運輸、儲存和使用過程中保持顏色、組成和使用性能不變的能力。柴油應(yīng)具有良好的安定性。柴油的安定性不好,就會氧化結(jié)膠,在燃燒室內(nèi)生成積炭、膠狀沉積物,附在活塞頂和氣門上,甚至造成氣門關(guān)閉不嚴;堵塞燃油濾清器,在噴油器針閥上生成漆狀沉積物,造成針閥粘滯,形成積炭,使噴霧惡化,甚至中斷供油,干擾正常燃燒,從而使排放污染增加。影響柴油安定性的主要因素是柴油中所含的不安定組分,主要是二烯烴、烯烴等不飽和烴。柴油的餾分過重,環(huán)烷芳烴和膠質(zhì)含量增加,安定性也變差。柴油安定性的評定指標是碘值、色度、氧化安定性、實際膠質(zhì)、l0%蒸余物殘?zhí)亢蛧娪推髑鍧嵍取?/p>
5)無害性柴油中的芳烴含量、硫含量對柴油發(fā)動機的排放污染影響很大,特別是多環(huán)芳烴含量對柴油發(fā)動機顆粒物的排放影響最大。試驗表明,柴油發(fā)動機的顆粒物排放隨芳烴增加而急劇上升。因為芳烴是以苯環(huán)為基礎(chǔ)的牢固結(jié)合體,它不僅含碳量高,而且化學(xué)結(jié)構(gòu)牢固不易燃燒,故容易形成碳煙微粒。
4.車用柴油牌號、規(guī)格及選用目前,我國沒有車用柴油的標準,車用柴油套用輕柴油國家標準,該標準規(guī)定十六烷值不低于45、硫含量優(yōu)級品控制不大于0.2%,一級品控制不大于0.5%,合格品控制不大于1.0%;實際膠質(zhì)不大于70mg/100mL。該標準將柴油按凝點分為10、0、-10、-20、-35和-50六種牌號。1998年在此標準的基礎(chǔ)上進行了修訂,不再按硫含量分優(yōu)級品、一級品和合格品,并要求硫含量控制為不大于0.2%。
2000年,中國石化集團發(fā)布了《城市車用柴油技術(shù)要求》Q/SHR006—2000(見表4-3),并規(guī)定從2000年4月1日起執(zhí)行,該標準要求硫含量控制為不大于0.05%,氧化安定性總不溶物不大于2.5mg/100mL,十六烷值不小于48。該標準按凝點分為10號、5號、0號、-5號、-10號、-20號六個牌號城市車用柴油。表4-3城市車用柴油技術(shù)要求(Q/SHR006—2000)
輕柴油的選擇就是按照風險率為10%的最低氣溫進行牌號的選擇。部分地區(qū)風險率為10%的最低氣溫見表4-4。某月風險率為10%的最低氣溫值,表示該月中最低氣溫低于該值的概率為0.1,或者說該月中最低氣溫高于該值的概率為0.9。掌握本地區(qū)風險率為10%的最低氣溫不僅是選擇輕柴油牌號的依據(jù),也是選擇發(fā)動機油、車輛齒輪油和制動液的依據(jù)。表4-4部分地區(qū)風險率為10%的最低氣溫
單位:℃輕柴油牌號的選擇一般應(yīng)使最低使用溫度等于或略高于輕柴油的冷濾點。
10號輕柴油:適合于有預(yù)熱設(shè)備的柴油機。
5號輕柴油:適合于風險率為10%的最低氣溫在8℃以上的地區(qū)使用。
0號輕柴油:適合于風險率為10%的最低氣溫在4℃以上的地區(qū)使用。-5號輕柴油:適合于風險率為10%的最低氣溫在-1℃以上的地區(qū)使用。-10號輕柴油:適合于風險率為10%的最低氣溫在-5℃以上的地區(qū)使用。-20號輕柴油:適合于風險率為10%的最低氣溫在-14℃以上的地區(qū)使用。-35號輕柴油:適合于風險率為10%的最低氣溫在-29℃以上的地區(qū)使用。-50號輕柴油:適合于風險率為10%的最低氣溫在-44℃以上的地區(qū)使用。輕柴油使用前要進行沉淀和濾清。4.2發(fā)動機潤滑油4.2.1發(fā)動機潤滑油的使用性能
1.潤滑性在各種條件下,發(fā)動機油降低摩擦、減緩磨損和防止金屬燒結(jié)的能力,叫做發(fā)動機油的潤滑性。發(fā)動機油應(yīng)具有良好的潤滑性。機油是通過吸附在零件的表面形成一定強度的油膜來減少摩擦面相對運動的阻力和防止摩擦面金屬靠近的。粘度是評定潤滑性的重要指標。
2.低溫操作性發(fā)動機潤滑油能夠保證發(fā)動機在低溫條件下易起動和可靠供油的性能,叫做發(fā)動機油的低溫操作性。發(fā)動機油應(yīng)具有良好的低溫操作性。機油粘度隨氣溫降低而增加,使得發(fā)動機低溫起動時轉(zhuǎn)動曲軸的阻力矩增加,曲軸轉(zhuǎn)速下降,從而造成發(fā)動機起動困難。發(fā)動機潤滑油低溫操作性的評定指標主要有低溫動力粘度、邊界泵送溫度和傾點等。
(1)低溫動力粘度也稱為表觀粘度。機油的粘度在低溫條件下與剪切速率有關(guān),低溫條件下機油的低溫動力粘度隨剪切速率升高而減小。低溫動力粘度是劃分冬季發(fā)動機潤滑油粘度級號的依據(jù)之一。
(2)邊界泵送溫度是指能將機油連續(xù)地、充分地供給發(fā)動機機油泵入口的最低溫度。它是衡量在起動階段發(fā)動機油是否易于流到機油泵入口并提供足夠壓力的性能。邊界泵送溫度也是劃分冬用發(fā)動機潤滑油粘度級號的依據(jù)之一。
(3)傾點是指機油在規(guī)定條件下冷卻時,能夠流動的最低溫度。發(fā)動機潤滑油規(guī)格均采用傾點作為評定機油低溫操作性的指標之一。
3.粘溫性溫度對油品粘度的影響很大。溫度升高,粘度降低;溫度降低,粘度升高。潤滑油這種因溫度升降而改變粘度的性質(zhì)稱為粘溫性。發(fā)動機油應(yīng)具有良好的粘溫性,即粘度隨溫度的變化程度要小。粘溫性的評定指標是粘度指數(shù)。粘度指數(shù)是指將試驗油的粘溫性與標準油的粘溫性進行比較所得出的相對數(shù)值。粘度指數(shù)越高,粘溫性越好。
4.清凈分散性發(fā)動機潤滑油能抑制積炭、漆膜和油泥生成或?qū)⑦@些沉積物清除的性能,叫做發(fā)動機油的清凈分散性。發(fā)動機潤滑油應(yīng)具有良好的清凈分散性。清凈分散性良好的機油能使各種沉積物懸浮在油中,通過機油濾清器將其濾出,從而減少發(fā)動機氣缸壁、活塞及活塞環(huán)等部件上的沉積物,防止出現(xiàn)因機件過熱而燒壞活塞環(huán),引起氣缸密封不嚴、發(fā)動機功率下降、油耗增加等異常情況。
5.抗氧性發(fā)動機油與氧相互反應(yīng)生成氧化產(chǎn)物的過程,叫做發(fā)動機油氧化。發(fā)動機油抵抗氧化的能力叫做發(fā)動機油抗氧性。發(fā)動機油應(yīng)具有良好的抗氧性。機油在使用和儲備過程中,一旦與空氣接觸,在適當條件下,會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生諸如酸類、膠質(zhì)等氧化物。氧化物聚集在機油中會使其顏色變暗、粘度增加、酸性增大。機油抗氧性不好,在使用中容易變質(zhì)、生成沉積物,對零件造成腐蝕和破壞。
6.抗腐蝕性發(fā)動機油抵抗腐蝕性物質(zhì)對金屬腐蝕的能力,叫做發(fā)動機油的抗腐蝕性。發(fā)動機油抗腐蝕性的評定指標是中和值,同時通過相應(yīng)的發(fā)動機試驗來評定。中和值是指中和1g試油中含有的酸性或堿性組分所需的堿量。
7.抗泡沫性發(fā)動機油消除泡沫的性質(zhì),叫做發(fā)動機油的抗泡沫性。當發(fā)動機油受到激烈攪動,將空氣混入油中時,就會產(chǎn)生泡沫。泡沫如果不及時消除,則會產(chǎn)生氣阻、供油不足等故障。因此,發(fā)動機油應(yīng)具有良好的抗泡沫性,在出現(xiàn)泡沫后能及時消除,以保證正常工作。發(fā)動機油抗泡沫性的評定指標是泡沫性。泡沫性是指油品生成泡沫的傾向和生成泡沫的穩(wěn)定性能。泡沫性的表示與其測定方法有關(guān),按照GB/T12579—1992《潤滑油泡沫特性測定法》的規(guī)定,泡沫性測定方法是:在1000mL量筒中注入試驗油190mL,以94±5mL/min的流量用特制的氣體擴散頭將空氣通入試油中,經(jīng)過5min后,記下量筒中泡沫的體積,即為泡沫傾向;量筒靜止5min后,再記下泡沫體積,即為泡沫穩(wěn)定性。泡沫性用分數(shù)形式表示,分子是泡沫傾向,分母是泡沫穩(wěn)定性。4.2.2發(fā)動機潤滑油的分類、規(guī)格和牌號發(fā)動機油的分類包括使用性能分類和粘度分類兩個方面。發(fā)動機油的使用性能分類,是根據(jù)發(fā)動機油在發(fā)動機臺架試驗中所得到的潤滑性、清凈分散性、抗氧抗腐性等確定其等級。目前發(fā)動機油使用性能分類方法很多,有美國石油學(xué)會(API)、國際潤滑油標準化和認可委員會(ILSAC)、歐共體市場車輛制造委員會(CCMC)、歐洲汽車制造商協(xié)會(ACEA)、日本汽車標準組織(JASO)的發(fā)動機油使用性能分類法。世界上粘度分類則廣泛采用美國汽車工程師學(xué)會(SAE)的發(fā)動機油粘度分類法。我國發(fā)動機潤滑油采用API使用性能分類法和SAE粘度分類法。
API使用性能分類是根據(jù)產(chǎn)品特性、使用場合和使用對象確定的。機油牌號中第一個字母S表示汽油機油;C表示柴油機油,并根據(jù)使用特性和使用場合分別設(shè)有若干個等級,如SC、SD、SE、CC、CD、CE等。表4-5所示為API汽油機油的使用性能分類,表4-6所示為API柴油機油的使用性能分類。表4-5
API汽油機油的使用性能分類表4-6
API柴油機油的使用性能分類從1911年首次制定發(fā)動機油SAE粘度分類以來,已經(jīng)多次修訂,目前執(zhí)行的是SAEJ300—1987《發(fā)動機油粘度分類》(見表4-7)。該分類標準采用含字母W和不含字母W兩組粘度系列。粘度等級號的劃分,前者以最大低溫粘度、最高邊界泵送溫度以及100℃時的最小運動粘度劃分,后者僅以100℃時運動粘度劃分。粘度等級以6個含W的低溫粘度級號(0W、5W、10W、15W、20W、25W)和5個不含W的100℃運動粘度級號(20、30、40、50、60)表示。表4-7發(fā)動機油SAE粘度分級法一個完整的發(fā)動機潤滑油牌號應(yīng)當標明機油的質(zhì)量等級和粘度等級,例如SF10W/30、CDl5W/40等。粘度牌號有單級油和多級油之分。發(fā)動機潤滑油的低溫性能指標和100℃運動粘度僅滿足冬用潤滑油或夏用潤滑油粘度分級之一者,稱為單級油;如果它的低溫性能指標和100℃運動粘度能同時滿足冬、夏兩種粘度分級要求,則稱為多級油。在單級冬季油中,符號W前的數(shù)字越小,說明其低溫粘度越小,低溫流動性越好,適用的最低氣溫越低。對多級油來講,其代表冬季用部分的數(shù)字越小,代表夏季用部分的數(shù)字越大,說明其粘溫性越好,適用的氣溫范圍越大,如5W/50。4.2.3發(fā)動機潤滑油的使用注意事項
1.汽油機潤滑油的選擇汽油機潤滑油主要依據(jù)發(fā)動機的結(jié)構(gòu)特點、使用條件、氣候條件等選擇潤滑油的質(zhì)量等級和粘度級別。根據(jù)發(fā)動機的結(jié)構(gòu)性能和使用條件選擇相應(yīng)的潤滑油質(zhì)量等級,再根據(jù)使用地區(qū)的氣溫選擇潤滑油粘度級別。有汽車使用說明書的用戶,依據(jù)說明書要求選取;無使用說明書時,汽油車可以按照發(fā)動機設(shè)計年代、發(fā)動機的壓縮比、曲軸箱是否安裝正壓通風裝置(PCV)、是否安裝廢氣循環(huán)裝置(ECR)和催化轉(zhuǎn)化器等因素選取潤滑油。一般情況下,發(fā)動機裝有PCV閥,可選用SD以上的汽油機潤滑油;安裝了EGR,可選用SE級潤滑油;發(fā)動機裝有催化轉(zhuǎn)化器,可選用SF級潤滑油。選擇汽油機潤滑油的粘度主要根據(jù)發(fā)動機工作的環(huán)境溫度,一般常以汽車使用地區(qū)的年最高、最低氣溫選擇潤滑油的粘度等級。如我國北方溫度不低于-15℃的地區(qū),冬季用SAE20;夏季用SAE30或全年通用SAE20W/30;低于-15℃的地區(qū),全年通用SAEl5W/30或SAE10W/30;嚴寒地區(qū)用SAE5W/20;南方最低氣溫高于-5℃的地區(qū)全年通用SAE30,廣東、廣西、海南可用SAE40。表4-8列出了發(fā)動機潤滑油粘度等級與使用環(huán)境溫度范圍的參考值。表4-8發(fā)動機潤滑油粘度等級與使用環(huán)境溫度范圍
2.柴油機潤滑油的選擇柴油機強化系數(shù)代表其熱負荷和機械負荷,強化系數(shù)越大,表明發(fā)動機的熱負荷和機械負荷越高,而且對油品的質(zhì)量要求也越高。柴油機的強化系數(shù)用K表示,計算式為K=PmeCmZ式中:Pme——氣缸平均有效壓力(MPa);
Cm——活塞平均速度(m/s);
Z——沖程系數(shù)(四沖程取5)。Pme的計算式為Pme=式中:Pe——發(fā)動機有效功率(kW);
V——發(fā)動機排量(L);
n——發(fā)動機轉(zhuǎn)速(r/min)。
Cm的計算式為Cm=式中:S——活塞行程(m)。強化系數(shù)在30~50之間的柴油機,選擇CC級柴油潤滑油;強化系數(shù)大于50的柴油機,選擇CD級柴油潤滑油。選好潤滑油的質(zhì)量等級后,還應(yīng)根據(jù)汽車實際工作條件的苛刻程度,適當升降潤滑油的質(zhì)量等級。工作條件緩和時可降低一級質(zhì)量;反之,可升高一級質(zhì)量,在無級別可提高時,應(yīng)縮短換油周期。柴油機潤滑油粘度選擇原則與汽油機潤滑油的相同,考慮到柴油機工作壓力比汽油機大、但轉(zhuǎn)速又較汽油機低的特點,在選擇粘度時應(yīng)略比汽油機高一些。
3.發(fā)動機潤滑油的使用選擇了合適的潤滑油質(zhì)量等級和粘度級別后,還要注意正確的使用方法,如果使用不恰當,則會出現(xiàn)發(fā)動機磨損加劇,甚至拉缸、燒軸瓦的故障。因此,機油使用應(yīng)注意以下幾點:
(1)同一級別的國內(nèi)外潤滑油使用效果一致,國產(chǎn)長城牌SJ5W/30受到國際認可,是目前國產(chǎn)高品質(zhì)的潤滑油,適用所有高檔車。
(2)級別低的潤滑油不能用于高性能的發(fā)動機,以防潤滑不足,造成磨損加??;級別高的潤滑油可以用于稍低性能的發(fā)動機,但不可降檔太多。
(3)在保證潤滑條件下,優(yōu)選粘度低的潤滑油,可以減少機件的磨擦損失,提高功率,降低燃料消耗。若發(fā)現(xiàn)所用潤滑油粘度太高,切不可進行自行稀釋,正確的方法是放掉發(fā)動機內(nèi)所有潤滑油(包括濾清器內(nèi)的潤滑油),換用粘度適當?shù)臐櫥汀?/p>
(4)保持正常油位,常檢查,勤加油。正常油位應(yīng)位于油尺的滿刻度標志和1/2刻度標志之間,不可過多或過少。
(5)不同牌號的潤滑油不可混用,同一牌號不同生產(chǎn)廠家的潤滑油也盡量不混用。
(6)注意識別偽劣潤滑油,不要迷信國外品牌潤滑油,選取潤滑油時,切勿一味相信廣告和維修人員推薦。應(yīng)檢查是否經(jīng)權(quán)威檢測單位檢測,問清檢測結(jié)果。買油時到信譽好的大中型汽配商店選購。
(7)定期更換潤滑油并及時更換潤滑油濾芯,換油時,一定要在熱車時進行。油溫高不僅容易從放油孔流出而且油中的雜質(zhì)可隨舊油一起排出,加入新油后應(yīng)著車數(shù)分鐘,停機30min后,再檢查油面。4.3車輛齒輪油4.3.1車輛齒輪油的使用性能車輛齒輪油在齒輪傳動中的主要作用是減少摩擦、降低磨損、冷卻零部件;同時,還可以緩和振動、減少沖擊、降低噪聲、防止銹蝕以及清洗摩擦表面。車輛齒輪傳動裝置的工作條件是:接觸壓力為2.5~4.0GPa,圓周速度為5~10m/s,滑動速度為2~10m/s,油溫為65~180℃。其中雙曲線齒輪傳動的工作條件最苛刻,是對汽車齒輪油使用性能要求最高的齒輪傳動。雙曲線齒輪齒面接觸壓力極高(如東風EQ1090E型汽車雙曲線齒輪傳動為3.0GPa,為普通螺旋錐齒輪的4~6倍);齒面間滑動速度大(如東風EQ1090E型汽車雙曲線齒輪傳動約為1.5~8m/s);油溫高,一般高達120~130℃,最高可達180℃(齒面間的滑移可使齒面瞬時溫度高達600~800℃)。因此,對雙曲線齒輪傳動,除制造裝配和調(diào)整有特殊技術(shù)要求外,使用中必須選擇專用雙曲線齒輪油,潤滑油中加有硫、磷等元素極壓添加劑。在苛刻的工作條件下,這些添加劑元素與金屬表面產(chǎn)生復(fù)雜的物理和化學(xué)變化,生成高強度的反應(yīng)膜,從而保證正常潤滑,防止齒面擦傷。齒輪的損壞形式主要有磨損、擦傷、點蝕和斷裂,它們會在不同的工作條件下發(fā)生(見圖4-1)。圖4-1齒輪的損壞形式與工作條件的關(guān)系磨損主要與形成潤滑的條件有關(guān)。粘度太低或負荷過大,則不能形成油膜,使磨損加劇。擦傷是一種較嚴重的粘著磨損。發(fā)生這種損壞一般是由于潤滑油的承載能力與苛刻的工作條件不適應(yīng)造成的。雙曲線齒輪式主減速器用錯潤滑油的典型損壞形式就是齒面擦傷,輕者成條狀的擦痕,重者使輪齒磨成刀口般的尖刃。超載也會產(chǎn)生這種損壞形式。潤滑油的承載能力主要與添加劑和粘度有關(guān)。點蝕和斷裂均屬于疲勞破壞,主要與材料有關(guān),與潤滑油的影響不大。除上述的齒輪損壞的主要形式外,還有磨料磨損和腐蝕磨損等。避免磨料磨損的措施是保持潤滑油的清潔。潤滑油的防銹抗腐性和工作環(huán)境條件是影響腐蝕磨損的主要因素。基于上述工作要求,車輛齒輪油應(yīng)具備以下性能。
1.潤滑性和低溫操作性為使車輛齒輪油的潤滑性和低溫操作性良好,齒輪油應(yīng)具有適當?shù)恼扯群土己玫恼硿匦?。粘度不能過低,以保證形成油膜,實現(xiàn)液體潤滑狀態(tài)。為帶走摩擦產(chǎn)生的熱量和在低溫時迅速供油,齒輪油的粘度又不能過大,否則會加大傳動負荷,使機械效率降低。為了保證車輛齒輪油具有良好的低溫操作性,規(guī)定了傾點、成溝點、粘度指數(shù)、表觀粘度達150Pa·s時的溫度等評價指標。試驗證明,對雙曲線齒輪式主減速器,齒輪油表觀粘度小于150Pa·s,汽車起步后能在15s內(nèi)流進小齒輪軸承而保證其正常潤滑,這個粘度是汽車低溫起步的極限粘度。因此,汽車齒輪油規(guī)格中均規(guī)定了“粘度達150Pa·s時的最高溫度”這一指標?!罢扯冗_150Pa·s時的最高溫度”是車輛齒輪油SAE粘度分類的依據(jù)之一。
2.極壓抗磨性車輛齒輪油的極壓抗磨性是指油中的極壓抗腐劑在高壓、高速、高溫的苛刻的工作條件下,能在齒輪齒面上與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成反應(yīng)膜,防止齒面擦傷或燒結(jié)的性質(zhì)。在正常工作條件下,齒輪處于彈性流體動力潤滑狀態(tài),但當汽車在重載荷起動、爬坡或遇到?jīng)_擊載荷時,齒面接觸區(qū)有相當部分處于邊界潤滑狀態(tài),汽車雙曲線齒輪的齒面負荷高達1.7GPa,沖擊載荷高達2.8GPa,因此,齒輪油要求在較高的負荷下能保持有足夠厚的油膜。通常齒輪油的粘度增加有利于承載能力和抗磨性的提高,但粘度過大會增加摩擦損失,所以汽車齒輪油中一般都加有極壓抗磨添加劑。
3.熱氧化安定性車輛齒輪油抵抗高溫條件下氧化作用的能力,叫做熱氧化安定性。由于汽車主減速器使用的齒輪油工作溫度較高,齒輪油的氧化傾向增大,加之齒輪箱中金屬的催化作用,容易使齒輪油的使用性能變壞,因此,要求齒輪油在較高溫度下不易氧化變質(zhì),車輛齒輪油應(yīng)具有良好的熱氧化安定性。
4.抗腐性和防銹性齒輪油在車輛齒輪傳動裝置的工作條件下防止齒輪、軸承腐蝕和生銹的能力,叫做抗腐性和防銹性。齒輪傳動裝置可從外界滲入水分,工況變化、冷熱交替也可能出現(xiàn)冷凝水分。油內(nèi)的水分和氧化生成的酸性產(chǎn)物,是齒輪和軸承腐蝕、生銹的主要原因,此外,齒輪油內(nèi)極壓抗磨劑的作用實際上是一種控制性的腐蝕現(xiàn)象,對金屬有一定的腐蝕作用。因此,齒輪油應(yīng)該選擇適當?shù)臉O壓抗磨劑和加入抗腐劑及防銹劑。車輛齒輪油除上述要求的使用性能外,還有一些與發(fā)動機油相同的使用性能,例如抗泡沫性、清凈分散性等。4.3.2車輛齒輪油的分類
1.國外車輛齒輪油的分類
1)車輛齒輪油的使用性能分類世界上廣泛采用美國石油學(xué)會(API)的車輛齒輪油使用性能分類法。根據(jù)其特性和使用要求等,劃分為GL-1、GL-2、GL-3、GL-4、GL-5和GL-6六級(見表4-9)。表4-9車輛齒輪油API使用性能分類
2)車輛齒輪油的粘度分類世界上廣泛采用美國汽車工程學(xué)會(SAE)的車輛齒輪油粘度分類法。SAEJ360—1991《驅(qū)動橋和手動變速器潤滑油粘度分類》的規(guī)定見表4-10。本標準采用含字母W和不含字母W的兩組粘度等級系列。粘度等級代號由一組數(shù)字和字母W(70W、75W、80W、85W四種)或一組數(shù)字(90、140、250三種)組成,共7種。含字母W的是冬用齒輪油,它是以低溫粘度達到150Pa·s時的最高溫度和100℃時的最低運動粘度劃分的。不含字母W的是夏用齒輪油,它是以100℃時的運動粘度范圍劃分的。表4-10SAE車輛齒輪油粘度分類
2.我國車輛齒輪油的分類
1)車輛齒輪油使用性能分類我國汽車齒輪油API使用性能分類共有三級,即普通汽車齒輪油(GL-3)、中負荷汽車齒輪油(GL-4)、重負荷汽車齒輪油(GL-5),通常后兩種又稱為雙曲線齒輪油。
GB/T7631.7《潤滑劑和有關(guān)產(chǎn)品(L類)的分類第7部分:C組(齒輪)》指出:本分類目前只包括工業(yè)齒輪潤滑劑,暫不包括發(fā)動機車輛齒輪潤滑劑。在本標準的“附錄B我國車輛齒輪油名稱與API(美國石油學(xué)會)汽車變速器和驅(qū)動橋潤滑劑使用分類中各品種的對應(yīng)關(guān)系”中,提出了我國車輛齒輪使用性能分類的參考件(見表4-11)。表4-11我國車輛齒輪油名稱與API(美國石油學(xué)會)使用分類中各品種的對應(yīng)關(guān)系
2)車輛齒輪油的粘度分類
GB/T17477—1998《驅(qū)動橋和手動變速器潤滑劑粘度分類》指出:本標準等效采用美國汽車工程師協(xié)會標準SAEJ306—1991《驅(qū)動橋和手動變速器潤滑劑粘度分類》(見表4-10)。4.3.3車輛齒輪油的使用注意事項
1.使用性能級別的選擇車輛齒輪油使用性能級別的選擇主要依賴于齒面壓力、滑動速度和油溫等工作條件。這些工作條件又取決于傳動裝置的齒輪類型。例如:雙曲線齒輪主減速器工作條件苛刻,對齒輪油使用性能要求高,一般選用重負荷車輛齒輪油。為減少用油級別,在汽車各傳動裝置對齒輪油使用性能級別要求相差不太大的情況下,可選用同一級使用性能的齒輪油。
2.粘度級別的選擇車輛齒輪油粘度級別的選擇主要依賴于環(huán)境最低氣溫。例如:粘度級為75W、80W和85W的雙曲線齒輪油的最低使用溫度分別是-40℃、-26℃和-12℃。也就是說,車輛使用地區(qū)的最低溫度不應(yīng)低于上述各所選齒輪油的溫度。
3.車輛齒輪油的使用使用車輛齒輪油時應(yīng)注意以下幾點:
(1)性能級別低的齒輪油不可以代替高級別的齒輪油使用。性能級別較高的齒輪油可以用在要求較低的車輛上,但過多降級使用,經(jīng)濟上不合算。
(2)使用粘度牌號較高的齒輪油,將使燃料消耗顯著增加,應(yīng)盡可能使用合適的多級齒輪油。
(3)考慮齒輪油的使用壽命,如使用單級油,在換季維護時放出的舊油不到換油指標時可在再次換油時加入使用,按換油周期更換新油時,應(yīng)趁熱將舊油放凈,并清洗齒輪箱。4.4汽車潤滑脂4.4.1潤滑脂的組成及使用特點
1.潤滑脂的組成潤滑脂俗稱黃油,是一種稠化了的潤滑油。它是用一種(或多種)稠化劑稠化一種(或多種)潤滑液體制成的,并根據(jù)需要加入各種添加劑。潤滑脂由基礎(chǔ)油(潤滑液體)、稠化劑和添加物(添加劑和填料)三部分組成。
1)基礎(chǔ)油基礎(chǔ)油含量一般占潤滑脂質(zhì)量的70%~90%。基礎(chǔ)油分為礦物油和合成油兩大類。以礦物油為基礎(chǔ)油的優(yōu)點是:潤滑性能好,粘度范圍寬,但一般礦物油不能兼有高低溫性能,而合成油則可兼有高低溫性能。
2)稠化劑稠化劑是潤滑脂的重要組分,它是在潤滑脂中形成如海綿或蜂窩狀的結(jié)構(gòu)骨架,將潤滑油包起來,使其失去流動性而成為一種膏狀物質(zhì)。稠化劑對潤滑脂的性質(zhì)有很大的影響,稠化劑的性質(zhì)和含量決定了潤滑脂的粘稠程度以及耐水、耐熱等使用性能。稠化劑含量占潤滑脂質(zhì)量的10%~30%,主要有皂基稠化劑和烴基稠化劑。
3)添加劑添加劑是添加到潤滑脂中改進其使用性能的物質(zhì),其含量占潤滑脂質(zhì)量的5%以下。潤滑脂常用的添加劑有膠溶劑,抗氧化劑,極壓添加劑,防銹、防腐蝕劑,抗水劑,拉絲性增強劑。
4)填料填料是潤滑脂中的固體添加物,大部分填料本身可作為固體潤滑劑。將填料添加到潤滑脂中,可提高對流失的抵抗和增強潤滑能力。常見的填料有石墨、二硫化鉬和炭黑。
2.潤滑脂的使用特點潤滑脂具有以下特點:
(1)與相似粘度的潤滑油相比,潤滑脂有較高的承受負荷能力和較好的阻尼性。
(2)由于稠化劑的吸附作用,故潤滑脂的蒸發(fā)損失小,高溫、高速下的潤滑性好。
(3)潤滑脂易附著在金屬表面,保護表面不銹蝕,并可防止滴油、濺油污染產(chǎn)品。
(4)由于稠化劑的毛細作用,故潤滑脂可在較寬溫度范圍和較長時間內(nèi)逐步放出液體潤滑油,起到了潤滑作用。
(5)軸承潤滑中,潤滑脂還可起到密封作用。使用潤滑脂的缺點是冷卻散熱作用差、起動摩擦力矩大及更換潤滑脂比較復(fù)雜。4.4.2潤滑脂的使用性能
1.稠度稠度是指潤滑脂在受力作用時抵抗變形的能力。稠度大會增加機械運動阻力;稠度過小會因轉(zhuǎn)速過高而被甩掉,因此,潤滑脂應(yīng)具有適當?shù)某矶取櫥矶鹊拇笮∪Q于稠化劑的含量。稠化劑的含量越多,潤滑脂的稠度越大。稠度的評價指標是錐入度。
2.膠體安定性膠體安定性是指潤滑脂抵抗溫度和壓力的影響而保持膠體結(jié)構(gòu)的能力,即基礎(chǔ)油和稠化劑結(jié)合的穩(wěn)定性。膠體安定性的評定指標是滴點。滴點是指在規(guī)定的條件下加熱,潤滑脂達到一定流動性時的溫度。
3.抗水性抗水性是指潤滑脂遇水后抵抗結(jié)構(gòu)和稠度等改變的性能。潤滑脂的抗水性主要取決于稠化劑的抗水性。
4.氧化安定性氧化安定性是指潤滑脂在儲存和使用中抵抗氧化的能力。氧化安定性差,易生成有機酸,對金屬構(gòu)成腐蝕;同時,會使?jié)櫥慕Y(jié)構(gòu)和使用性能也遭到破壞,因此潤滑脂要求具有良好的氧化安定性。4.4.3潤滑脂的使用注意事項
1.潤滑脂的選用選用潤滑脂應(yīng)考慮工作溫度、運動速度和承載的負荷。汽車輪轂軸承是車用脂潤滑的主要部位,一般地,輪轂轉(zhuǎn)速為300~500r/min,輪轂軸承工作溫度為70~80℃,但輪轂軸承溫度受道路條件影響很大,在山區(qū)行駛的汽車由于制動強度和次數(shù)的增加,軸承最高溫度可達130℃。同時,汽車在不平路面上行駛時輪轂軸承的負荷比在瀝青路面高3~4倍。工作溫度高,應(yīng)選用滴點高的潤滑脂;反之,選用滴點低的潤滑脂。運動速度大,應(yīng)選用低稠度級別的潤滑脂;反之,應(yīng)選用高稠度級別的潤滑脂。承載負荷大,應(yīng)選用錐入度小的潤滑脂,反之,則選用錐入度大的潤滑脂。此外,還要考慮潤滑部件的周圍環(huán)境(如空氣的濕度、塵埃以及是否有腐蝕氣體等),特殊環(huán)境選用特殊性能的潤滑脂。
2.潤滑脂的使用使用潤滑脂時應(yīng)注意以下幾點:
(1)潤滑輪轂軸承時宜于采用空轂潤滑方法,采用傳統(tǒng)的滿轂潤滑會增加摩擦阻力,耗脂量大,潤滑效果與空轂潤滑相同。
(2)推廣使用鋰基潤滑脂,采用鋰基脂潤滑底盤各潤滑點,可以減少用脂品種和底盤潤滑作業(yè)的勞動量。
(3)盡量選用低稠度級別的潤滑脂,低號脂的價格便宜,且摩擦損失小。4.5汽車用其他工作液體4.5.1汽車制動液制動液(也叫剎車油)是汽車液壓制動系中傳遞壓力的工作介質(zhì),其性能對汽車的行駛安全性有很大的影響。
1.汽車制動液的技術(shù)要求汽車制動液工作時應(yīng)保持不可壓縮性和良好的流動狀態(tài)。具體的技術(shù)要求如下:
(1)高沸點?,F(xiàn)代高速汽車制動強度大,制動過程產(chǎn)生的摩擦熱會使制動系溫度升高,有時達150℃以上。如果制動液沸點太低,則高溫時蒸發(fā)成蒸氣,使制動系管路產(chǎn)生氣阻,會導(dǎo)致制動失效。
(2)吸濕性小。水分的沸點低,容易在制動系產(chǎn)生氣阻。
(3)適宜的粘度。粘度合適可保持制動液具有良好的流動性和一定的潤滑能力,使系統(tǒng)能順暢工作,同時,要求制動液在很寬的溫度范圍內(nèi)(-40~150℃)保持適當?shù)恼扯龋怪苿右耗芩募就ㄓ谩?/p>
(4)安定性好。制動液在高溫條件下長期使用時不應(yīng)產(chǎn)生熱分解和縮合使粘度增加,也不允許生成膠質(zhì)和油泥沉積物。
(5)皮碗膨脹率小。制動液對橡膠零件有溶脹作用,將使皮碗的體積增加,導(dǎo)致制動失效。
(6)腐蝕性小,要求制動液不腐蝕金屬。
2.國產(chǎn)制動液的品種和牌號制動液按原料的不同可分為醇型、合成型和礦油型三種。
(1)醇型制動液。它是用精制的蓖麻油與醇類按一定的比例調(diào)合,經(jīng)沉淀和過濾而制得的制動液,外觀為淺綠或淺黃色透明體。該類制動液與合成型制動液相比,適用的溫度條件是很低的,且易分層,性能不穩(wěn)定,故逐步被合成型制動液所取代。
(2)合成型制動液。它是以合成油為基礎(chǔ)油,加入潤滑劑和抗氧、防腐、防銹等添加劑制成的制動液。該類制動液具有性能穩(wěn)定的特點,適合高速、重負荷的汽車使用。根據(jù)美國聯(lián)邦機動車輛安全標準(FMVSS),合成型制動液分為DOT-3、DOT-4、DOT-5三個規(guī)格,這是世界公認的通用標準。美國汽車工程師協(xié)會也制定了合成型制動液標準。我國合成型制動液的標準有HZY2、HZY3及HZY4三個規(guī)格,其沸點分別達205℃、205℃、230℃以上,其中HZY3、HZY4稀釋后的沸點分別達到140℃、155℃以上,各方面指標已接近和達到了DOT-3、DOT-4、DOT-5的技術(shù)要求。
(3)礦油型制動液。它以精制的輕柴油餾分為原料,經(jīng)深度精制后加入粘度指數(shù)改進劑、抗氧劑、防銹劑等調(diào)合制成,具有良好的潤滑性,對金屬無腐蝕作用,但對天然橡膠有較強的溶脹作用,使用時必須換用耐礦物油的丁腈橡膠。符合該標準的車用制動液主要有7號礦油制動液。
3.制動液的選擇一般推廣使用合成型制動液,它適用于高速、重負荷和制動頻繁的轎車和貨車。醇型制動液可用于車速較低、負荷不大的輕型貨車。礦油型制動液可在各種汽車上使用,但制動系統(tǒng)必須換用耐油橡膠。
4.制動液的使用各種制動液不能混用,否則會因制動液分層導(dǎo)致制動失效。更換制動液時必須將制動系統(tǒng)清洗干凈,以防止混入水分和其他雜質(zhì)。制動液在行車4萬公里或一年應(yīng)更換,在車輛檢查換主泵和皮碗時,最好也更換制動液。制動液長期儲存或更換時應(yīng)注意防火。當制動液由于吸濕導(dǎo)致沸點下降而影響行車安全時,應(yīng)及時更換制動液。4.5.2液力傳動油高檔轎車和重載貨車多采用自動液力變速器,其工作介質(zhì)是液力傳動油,又稱為汽車自動變速器油。液力傳動油在自動變速器的液力變矩器和液力耦合器中作為傳遞動力的工作介質(zhì),同時還充當自動變速器操縱機構(gòu)液壓油和齒輪、軸承的潤滑油。因此,它是一種多功能的汽車工作液,要求有全面的技術(shù)性能。具體地說,對液力傳動油的技術(shù)要求有:適當?shù)恼扯群蛢?yōu)良的粘溫性;良好的熱氧化安定性;良好的抗泡沫性;對橡膠密封材料侵蝕??;良好的換擋性能;良好的防銹、抗腐蝕性。液力傳動油是在溶劑精制或加氫精制的基礎(chǔ)油中加入多種性能改善添加劑制成的,其組成的復(fù)雜程度超過一般潤滑油。加入的添加劑有抗氧劑、清凈分散劑、金屬純化劑、粘度指數(shù)改進劑、抗磨劑、防銹劑、防腐劑、抗泡劑、抗橡膠溶脹劑及油性劑等。使用液力傳動油時,一定要按照汽車使用說明書的要求選用。4.5.3發(fā)動機冷卻液發(fā)動機在工作時,氣缸內(nèi)部要產(chǎn)生高溫高壓氣體。為保證發(fā)動機正常工作,應(yīng)對其進行冷卻;同時,為防止發(fā)動機在嚴寒季節(jié)發(fā)生缸體、散熱器和冷卻系管道的凍裂,還應(yīng)對發(fā)動機冷卻系防凍;另外,還要求冷卻系用冷卻介質(zhì)防腐蝕、防水垢等。所以,現(xiàn)代水冷發(fā)動機都應(yīng)使用冷卻液。
1.冷卻液的使用性能為保證汽車發(fā)動機正常工作和延長發(fā)動機使用壽命,要求汽車發(fā)動機冷卻液應(yīng)具備以下性能:
(1)低溫粘度小,流動性好。汽車發(fā)動機冷卻液的低溫粘度越小,說明冷卻液流動性越好,其散熱效果好。
(2)冰點低。冰點是指液體冷卻時所形成的結(jié)晶在升溫時,其結(jié)晶消失一瞬間的溫度,以℃表示。如果汽車在低溫條件下停放時間較長,而發(fā)動機冷卻液的冰點達不到應(yīng)有的溫度,則發(fā)動機冷卻系就會被凍裂。因此,要求發(fā)動機冷卻液的冰點要低。
(3)沸點高。沸點是指在發(fā)動機冷卻系的壓力與外界大氣壓力相平衡的條件下,冷卻液開始沸騰的溫度,以℃表示。發(fā)動機冷卻液在較高溫度下不沸騰,可保證汽車在滿載、高負荷等苛刻工作條件下工作時正常運行。同時,沸點高,蒸發(fā)損失也少。特別是對現(xiàn)代電控燃油噴射系統(tǒng)及電子控制點火的發(fā)動機來說,因為其燃燒溫度高,所以對沸點的要求更高。
(4)防腐性好。發(fā)動機冷卻液在工作中,要接觸多種金屬材料,如果它對金屬有腐蝕性,就會影響發(fā)動機正常工作,甚至造成事故。為使發(fā)動機冷卻液有良好的防腐性,要保持冷卻液呈堿性狀態(tài),冷卻液的PH值在7.5~11.0之間為好。若超出該范圍,則會對金屬材料產(chǎn)生不利影響。
(5)不產(chǎn)生水垢,不起泡沫。水垢對發(fā)動機冷卻系的散熱效果影響很大,試驗表明,水垢的導(dǎo)熱性比鑄鐵差得多,比鋁就差得更多。所以,冷卻液在工作中,應(yīng)不產(chǎn)生水垢。發(fā)動機冷卻液若產(chǎn)生氣泡,不僅會降低傳熱性,加劇氣蝕,同時還會造成冷卻液溢流而損失。另外,還要求汽車冷卻液傳熱效果好,不損壞橡膠制品;熱化學(xué)安定性好;蒸發(fā)損失少;熱容量大;價廉、無毒。
2.冷卻液的類型冷卻液的種類主要有酒精-水型、甘油-水型及乙二醇-水型等。冷卻液的冷卻效果主要與酒精、甘油及乙二醇的性質(zhì)和配制比例有關(guān)。酒精-水型冷卻液的優(yōu)點是流動性好、價格便宜、配制簡單,缺點是酒精的沸點低(78.4℃),蒸發(fā)損失大,易燃,蒸發(fā)后冰點升高,該冷卻液目前已被淘汰。甘油-水型冷卻液的沸點高,蒸發(fā)損失小,甘油的冰點為-17℃,而與水混合后冰點更低,最低可達-46.5℃。因為甘油使冰點下降的效率低,不夠經(jīng)濟,且甘油吸水性很強使保存密封要求很嚴等,所以也被淘汰。乙二醇-水型冷卻液(簡稱乙二醇冷卻液)因具有冰點低、沸點高,在腐蝕抑制劑存在下能長期防腐、防垢,其性能遠優(yōu)于水、乙醇和甘油型冷卻液而被廣泛使用。乙二醇是一種無色粘稠液體,能與水以一定比例混合。其沸點為197.4℃,相對密度為1.113,冰點為-11.5℃,但與水混合后,其冰點可顯著降低,最低可達-68℃。乙二醇冷卻液的冰點與乙二醇含量的關(guān)系見表4-12所示。表4-12乙二醇冷卻液的冰點與乙二醇含量的關(guān)系我國汽車發(fā)動機冷卻液現(xiàn)行標準是SH0521—1999《汽車及輕負荷發(fā)動機用乙二醇型冷卻液》(代替SH0521—1992)。本標準等效采用美國材料與試驗協(xié)會標準ASTMD3306—1994《轎車及輕型卡車用的乙二醇型發(fā)動機冷卻液》。本標準規(guī)定了汽車和輕負荷發(fā)動機用乙二醇冷卻液及其濃縮液的技術(shù)要求。本標準所屬產(chǎn)品適用于汽車和輕負荷發(fā)動機冷卻系,不適用于重負荷發(fā)動機冷卻系。乙二醇-水型冷卻液按冰點分為-25號、-30號、-35號、-40號、-45號和-50號六種牌號,具有防腐、防凍、防沸及防垢等性能,屬長效冷卻液,四季通用。
3.冷卻液的選用在選用冷卻液時,選用冰點要比車輛運行地區(qū)的最低氣溫低10℃左右。關(guān)于乙二醇冷卻液的最低和最高使用濃度,一般規(guī)定最低使用濃度為33.3%(V/V),此時冰點不高于-18℃,低于此濃度時,則冷卻液的防腐蝕不夠;最高使用濃度為69%(V/V),此時冰點為-68℃,高于此濃度時,則冰點上升。全年使用冷卻液的車輛其最低使用濃度以50%(V/V)左右為宜。除選好冷卻液外,使用時應(yīng)特別注意以下幾點:
(1)加注冷卻液前應(yīng)對發(fā)動機冷卻系進行清洗,最簡單的方法是打開散熱器放水閥,用自來水從加水口沖洗。
(2)沖洗后,加注冷卻液,并檢查冷卻液的密度(在散熱器加水口就可以)。
(3)乙二醇-水型冷卻液在使用中蒸發(fā)的一般是水,應(yīng)及時添加適量的水。但時間長了以后(如每年入冬前)應(yīng)檢查冷卻液的密度,如密度變小,就說明乙二醇含量不足,冰點高,應(yīng)及時加充冷卻液(或濃縮型冷卻液)。
(4)在使用乙二醇-水型冷卻液時,應(yīng)注意乙二醇有毒,切勿用口吸。
(5)冷卻液在使用一定時間后,應(yīng)更換。因為使用過程中要消耗冷卻液中的添加劑。一般規(guī)定使用時間為1~2年,或按照冷卻液使用說明執(zhí)行。
(6)不同牌號冷卻液不可混用。4.5.4減振器油減振器油是汽車減振器的工作介質(zhì),其主要作用是將振動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,起到減振或阻尼的效果。減振器油的主要技術(shù)要求是:適宜的粘度、低凝點,以適應(yīng)在寒區(qū)的環(huán)境下使用;良好的粘溫性,以保證在工作溫度變化時能維持適當?shù)恼扯?;良好的氧化安定性、防腐性和抗磨性。減振器油按成分中基礎(chǔ)油分類,可分為礦油型和硅油型,其質(zhì)量指標相似。目前,減振器油的品種不多,選用時應(yīng)選具有優(yōu)良性能的減振器油和選用符合質(zhì)量要求的減振器油。車用減振器油屬于特殊潤滑劑,目前尚無專門的分類。減振器在使用中要注意保持密封良好,無滲漏現(xiàn)象。當汽車行駛40000~50000km時,應(yīng)結(jié)合定期維護拆檢減振器,同時更換減振器油。4.5.5汽車空調(diào)制冷劑
1.對汽車空調(diào)制冷劑的技術(shù)要求汽車空調(diào)制冷劑的技術(shù)要求如下:
(1)對人體無毒無害,泄露時能發(fā)出使人覺察的氣味。
(2)不易燃,不爆炸。
(3)蒸發(fā)潛熱大,且易于液化。
(4)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,無腐蝕性,對金屬零件、橡膠密封元件無侵蝕作用。
(5)與潤滑油無親和作用,可與冷凍機油以任意比例相溶。
(6)有利于環(huán)境保護。
2.汽車空調(diào)制冷劑的品種目前我國車用空調(diào)制冷劑尚無專門的分類,從環(huán)保無公害的角度看,汽車空調(diào)制冷劑主要分為兩類:一類是對大氣臭氧層有破壞作用的R-12(CFC-12);另一類是環(huán)保無公害的汽車制冷劑,主要有R-134a(HFC-134a)。其中的R是制冷劑(Refrigerant)的第一個字母。
R-12和R-134a都是氟利昂(CFCs)制冷劑。
R-12制冷劑是早期廣泛使用的制冷劑,具有制冷能力強、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、與冷凍機油相容性好及安全性好等優(yōu)點。但是,研究表明,R-12的組成元素內(nèi)含氯,氯與大氣中的臭氧(O3)反應(yīng),導(dǎo)致大氣中臭氧層被破壞,太陽紫外線輻射得不到節(jié)制,強度過高,對人類和生物帶來危害,嚴重危害地球的生態(tài)環(huán)境。
R-134a是R-12的替代產(chǎn)品,其分子組成中不含元素氯,是一種不破壞臭氧層的綠色環(huán)保的制冷劑。使用R-12時應(yīng)注意:制冷劑容器避免日光直射,火爐烘烤,以防發(fā)生意外;避免與人的皮膚直接接觸,以防凍傷,尤其避免誤入眼睛,以防失明;盡管R-12是無毒或低毒,但與火焰接觸時,會產(chǎn)生毒氣;操作現(xiàn)場應(yīng)通風良好。使用R-134a時,除了要注意上述問題外,還應(yīng)注意:干燥劑應(yīng)用XH-7,并增加用量;冷凍機油應(yīng)用適于R-134a的專用油;制冷系密封材料應(yīng)用專用材料。在進行維修或加注制冷劑時,要特別注意絕對避免R-12與R-134a混用。在使用新型制冷劑的汽車發(fā)動機和壓縮機上必須以醒目的標記加以提示。新型空調(diào)系統(tǒng)的使用與維修也必須按照專門的操作規(guī)程操作。我國有關(guān)部門對汽車空調(diào)制冷劑替代工作已有明確規(guī)定。到2010年以新的制冷劑R-134a全面淘汰R-12制冷劑,新的汽車空調(diào)裝置制冷劑的加注接口采用不同規(guī)格的螺紋。新制冷劑空調(diào)裝置及其配件應(yīng)采用綠色標志。4.6汽
車
輪
胎4.6.1輪胎的類型和結(jié)構(gòu)按不同的用途,輪胎可分為轎車輪胎、貨車輪胎、大客車輪胎和越野汽車輪胎;按胎體結(jié)構(gòu),輪胎可分為實心輪胎、充氣輪胎和特種輪胎?,F(xiàn)代汽車廣泛采用充氣輪胎,按不同的分類方法,又有很多類型。
(1)按照其不同的結(jié)構(gòu),又可分為有內(nèi)胎輪胎和無內(nèi)胎輪胎。
(2)按充氣壓力的大小,又可分為高壓胎(氣壓為0.5~0.7MPa)、低壓胎(氣壓為0.2~0.5MPa)和超低壓胎(氣壓為0.2MPa以下)。
(3)按照胎面花紋,可分為普通花紋輪胎、混合花紋輪胎和越野花紋輪胎。
(4)按照胎體中簾線排列方向,可分為普通斜交輪胎和子午線輪胎。
1.有內(nèi)胎輪胎的結(jié)構(gòu)有內(nèi)胎輪胎由外胎、內(nèi)胎和墊帶等組成,如圖4-2所示。圖4-2有內(nèi)胎輪胎的結(jié)構(gòu)
1)外胎外胎主要由胎面橡膠層、緩沖層或帶束層、簾布層和胎圈等四部分組成。如果再細一些,則有胎面花紋、防擦線、胎踵、胎圈底面、胎趾等名稱。外胎結(jié)構(gòu)材料的名稱有胎面、胎側(cè)膠、簾布層、氣密層、鋼絲圈、胎圈包布、帶束或緩沖層等。外胎的結(jié)構(gòu)如圖4-3所示。圖4-3外胎的結(jié)構(gòu)胎面橡膠層是指保護輪胎外部的橡膠層,具體分為胎面部(胎冠)、胎肩部、胎側(cè)部等。胎面部(胎冠)是與路面直接接觸的部分;胎肩部是胎冠到胎側(cè)的部分;胎側(cè)部是胎肩到胎圈的部分。普通斜交輪胎是胎冠到簾布層的部分,即緩沖層。其作用在于:一是由于簾布層較軟,胎冠面較硬,則設(shè)置緩沖層可防止輪胎工作時胎肩簾布層變形時相差過大而剝離;二是能緩和路面沖擊。子午線輪胎和帶束斜交輪胎是胎冠到簾布層的部分,叫帶束層,與胎面中心線交角較小,一般起緩沖作用。子午線輪胎還對簾布層起箍緊約束作用。簾布層是由若干層簾線疊合而成,其作用是承受輪胎內(nèi)部氣壓。簾布層簾線的排列方式對輪胎的性能影響很大。胎圈是輪胎與輪輞直接配合的部分,胎圈的心部包裹著經(jīng)過防銹處理的電鍍鋼絲卷制而成的鋼絲圈。為防止外胎拆卸時被擦傷,在胎圈外層貼有胎圈芯包布。
2)內(nèi)胎內(nèi)胎是裝在外胎里面的帶有氣門嘴的彈性橡膠管,作用是對壓縮空氣保持氣密性。
3)墊帶墊帶是一個環(huán)形橡膠帶,安裝在內(nèi)胎與輪輞之間,以防止內(nèi)胎被輪輞和外胎的胎圈擦傷。
2.無內(nèi)胎輪胎的結(jié)構(gòu)無內(nèi)胎輪胎沒有內(nèi)胎和墊帶,空氣直接充入外胎中,因此要求外胎和輪輞之間要有很好的氣密性。無內(nèi)胎輪胎的結(jié)構(gòu)如圖4-4所示。圖4-4無內(nèi)胎輪胎的結(jié)構(gòu)無內(nèi)胎輪胎的外胎內(nèi)壁上附加了一層厚度約為2~3mm的專門用來封氣的橡膠密封層,有的在密封層正對著胎面的內(nèi)壁上,還粘附一層用未硫化橡膠的特殊混合物制成的自粘層。當輪胎穿孔時,自粘層能自行將刺穿的孔粘合,這種輪胎叫做有自粘層的無內(nèi)胎輪胎。在胎圈外側(cè)有一層橡膠密封層(有的制成若干道同心環(huán)槽),用以增加胎圈與輪輞貼合的密封性。氣門嘴直接固定在輪輞上,其間用橡膠襯墊密封。無內(nèi)胎輪胎的優(yōu)點是:輪胎穿孔時壓力不會急劇下降,能繼續(xù)安全行駛;由于沒有內(nèi)胎,故摩擦生熱少,散熱快,工作溫度低,使用壽命長,適宜高速行駛;結(jié)構(gòu)簡單,質(zhì)量較小。無內(nèi)胎輪胎的缺點是:自粘層只有在穿孔尺寸不大時方能粘合;有自粘層的無內(nèi)胎輪胎,當天氣炎熱時,自粘層可能軟化而向下流動,從而破壞車輪平衡。無內(nèi)胎輪胎必須配用深槽式輪輞,在轎車上應(yīng)用較多,奧迪100、上海桑塔納轎車都采用無內(nèi)胎輪胎。
3.不同胎面花紋輪胎的特點普通花紋有縱向花紋(見圖4-5(a))和橫向花紋(見圖4-5(b))兩種,其特點是花紋細而淺,花紋塊接地面積大,適用于較好路面??v向花紋輪胎的滾動阻力小,防側(cè)滑和散熱性好,噪聲低,高速性能好,轎車和載貨汽車均可使用。橫向花紋輪胎的耐磨性能好,僅用于載貨汽車?;旌匣y(見圖4-5(c)、(d))是介于普通花紋和越野花紋之間的胎面花紋,其花紋較普通花紋粗,通常在胎面中間為菱形花紋或縱向鋸齒形花紋,兩邊為橫向越野花紋。越野花紋(見圖4-5(e)、(f)、(g)、(h))的溝槽深而寬,花紋接地面積小,防滑性好,越野能力強,花紋有無向的馬牙形(見圖4-5(f))和有向的人字形(見圖4-5(e))等。越野花紋輪胎適用于在礦山、建筑工地以及其他一些松軟路面上使用的越野汽車。安裝人字形花紋輪胎時,花紋“人”字尖端的指向要與汽車前進時車輪旋轉(zhuǎn)方向一致,以提高排泥性能。越野花紋輪胎不易在較好路面上使用,否則行駛阻力加大,油耗增加,而且加速花紋的磨損。圖4-5輪胎花紋(a)、(b)普通花紋;(c)、(d)混合花紋;(e)、(f)、(g)、(h)越野花紋
4.不同胎體中簾線排列方向輪胎的特點普通斜交輪胎如圖4-6所示由胎面、簾布層、帶束層等組成。用制作工藝說明此種輪胎的結(jié)構(gòu)較易理解。此種輪胎的成形過程是:用細的橫線與粗的縱向輪胎簾線織成布,并在布的兩面薄薄地涂上生膠,這就稱為簾布;再把此簾布斜方向剪斷(斜切),裁剪下來的布稱為簾布層;將簾布層貼合于成型圓筒上,這樣,輪胎的胎體部就形成了,稱這種輪胎為斜簾布層輪胎,簡稱斜交輪胎,名稱由此而來。圖4-6普通斜交輪胎簾布層是外胎的骨架,用于保持外胎的形狀和尺寸,通常由成雙數(shù)的多層掛膠布(簾布)用橡膠貼合而成。簾布層的簾線與子午斷面(即垂直胎面中心線的斷面)的交角,叫做胎冠角。普通斜交輪胎的胎冠角為52°~54°。普通斜交輪胎的胎體堅固,胎側(cè)不易損壞,在低速行駛時乘坐舒適性好,價格較便宜,但其滾動阻力大,使用壽命短。子午線輪胎(見圖4-7)由簾布層、帶束層、胎冠、胎肩和胎圈組成,并以帶束層箍緊胎體。胎體簾布層簾線相對胎面中心線呈垂直方向排列,即90°角(或接近90°角)。它的結(jié)構(gòu)特點是:胎冠角為0°,這種簾線排列方向與受力方向一致,使簾線強度能得到充分利用,簾布層數(shù)比普通斜交輪胎減少約40%~50%;設(shè)有帶束層,帶束層的簾線與胎面中心線交角很小,一般在20°以內(nèi),對簾布起箍緊約束作用,并使胎面強度顯著提高。圖4-7子午線輪胎結(jié)構(gòu)圖4-8子午線輪胎和普通斜交輪胎骨架的區(qū)別(a)子午線輪胎;(b)普通斜交輪胎子午線輪胎和普通斜交輪胎骨架的區(qū)別見圖4-8。子午線輪胎與普通斜交輪胎相比,子午線輪胎的優(yōu)點是:
(1)使用壽命長。子午線輪胎耐磨性好,比普通斜交輪胎使用壽命可延長30%~50%。
(2)滾動阻力小,節(jié)約燃料。由于胎冠具有強度較高的帶束層,胎面的剛性大,輪胎滾動時彈性變形小,故波動阻力比普通斜交輪胎可減小25%~30%,油耗可降低8%左右。
(3)承載能力大。由于子午線輪胎的簾線強度能得到充分利用,故承載能力大,比普通斜交輪胎提高約為14%。
(4)緩沖能力強,附著性好。由于胎側(cè)部分比較柔軟,胎體彈性好,能吸收沖擊能量,故緩沖能力強。附著性好是由于輪胎接地面積大、胎面滑移小的緣故。子午線輪胎的缺點是:胎側(cè)易裂口,制造技術(shù)要求高,成本高,翻新困難。由于子午線輪胎的綜合性能明顯優(yōu)越于普通斜交輪胎,因此,其應(yīng)用前景將會越來越廣闊,上海桑塔納、奧迪、捷達、紅旗和富康等轎車均裝用子午線輪胎。4.6.2輪胎的規(guī)格及其表示方法
1.輪胎的主要尺寸輪胎的主要尺寸(見圖4-9)包括輪胎斷面寬度B、輪輞名義直徑d、輪胎斷面高度H、輪胎外直徑D、負荷下靜半徑和滾動半徑等。圖4-9輪胎的主要尺寸
(1)輪胎斷面寬度B:指輪胎按規(guī)定氣壓充氣后,輪胎外側(cè)面間的距離。
(2)輪輞名義直徑d:指輪輞規(guī)格中直徑大小的代號,與輪胎規(guī)格中相對應(yīng)的直徑一致。
(3)輪胎斷面高度H:指輪胎按規(guī)定氣壓充氣后,輪胎外直徑與輪輞名義直徑之差的一半。
(4)輪胎外直徑D:指輪胎按規(guī)定氣壓充氣后,在無負荷狀態(tài)下胎面最外表的直徑。
(5)負荷下靜半徑:指輪胎在靜止狀態(tài)下只承受法向負荷作用時,由輪軸中心到支承平面的垂直距離。
(6)滾動半徑:指車輪旋轉(zhuǎn)運動與平移運動的折算半徑。滾動半徑r按下式計算:r=式中:S——車輪移動的距離(mm);
nw——車輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。
2.輪胎的高寬比和輪胎系列輪胎的高寬比是指輪胎斷面高度H與輪胎斷面寬度B的百分比,表示為H/B%。輪胎系列就是用輪胎的高寬比的名義值大小(不帶%)表示的,例如“80”系列、“75”系列和“70”系列等。
3.輪胎的層級輪胎的層級是表示輪胎承載能力的相對指數(shù),主要用于區(qū)別尺寸相同但結(jié)構(gòu)和承載能力不同的輪胎。輪胎的層級數(shù)與輪胎簾布層的層數(shù)是兩個不同的概念,就是說輪胎的層級不代表輪胎簾布層的層數(shù)。輪胎層級常用PR(PLARATING)表示。
4.輪胎最高速度和速度級別符號輪胎最高速度是指在規(guī)定條件(路面級別、輪輞名義直徑)下,在規(guī)定的持續(xù)行駛時間(持續(xù)行駛最長時間為1h)內(nèi),允許使用的最高速度。將輪胎最高速度(km/h)分為若干級,用字母表示,叫做速度級別符號。國際標準化組織(ISO)制定的速度符號標志(見表4-13)的特點是對各種速度均給一個代號。該表規(guī)定的速度等級代號既適用于轎車輪胎,也適用于貨車輪胎,但是它們的含義不完全相同。對于轎車輪胎(P到S級),是指不許超過的最高速度;對于貨車輪胎(F到N級),是指隨負荷降低可以超過的參考速度。我國采用國際標準化組織(ISO)規(guī)定的速度標志。根據(jù)GB2978—89《轎車輪胎系列》規(guī)定,轎車輪胎采用表4-13中L~H10級速度標志符號及對應(yīng)的最高行駛速度。同時,還要求對于不同輪輞直徑的輪胎,最高行駛速度應(yīng)符合表4-14的規(guī)定。表4-13速度符號標志表4-14不同輪輞直徑輪胎的最高行駛速度
5.輪胎負荷指數(shù)和輪胎負荷能力輪胎負荷指數(shù)是指在規(guī)定條件(輪胎最高速度、最大充氣壓等)下輪胎負荷能力的數(shù)字符號。輪胎負荷指數(shù)用LI表示,輪胎負荷能力用TLCC表示。輪胎負荷指數(shù)目前有0,1,2,…,279共280個,表4-15摘錄了一部分輪胎負荷指數(shù)(LI)與輪胎負荷能力(TLCC)的對應(yīng)關(guān)系。表4-15輪胎負荷指數(shù)(LI)與輪胎負荷能力(TLCC)的對應(yīng)關(guān)系
6.我國輪胎規(guī)格的表示方法
1)轎車輪胎規(guī)格
GB9743—1997《轎車輪胎》和GB/T2978—1997《轎車輪胎系列》均規(guī)定了轎車輪胎規(guī)格的表示方法。
(1)斜交輪胎表示方法:例:6.70-13-6PR式中:6.70——輪胎層級(6層級);
13——輪輞名義直徑(13in);
6PR——輪胎名義斷面寬度(in)。
(2)子午線輪胎表示方法:例:185/70R1386T式中:185/70——輪胎名義斷面寬度(185mm);
70——輪胎系列(70系列);
R——子午線輪胎代號(英語單詞“Radial”的縮寫);
13——輪輞名義直徑(13in);
86——負荷指數(shù)(最大負荷為530kgf);
T——速度級別(最高行駛速度為190km/h)。
2)載貨汽車輪胎規(guī)格
GB/T2977—1997《載重汽車輪胎系列》按照載貨汽車類型規(guī)定了載貨汽車輪胎規(guī)格新的表示方法。
(1)微型載貨汽車普通斷面斜交輪胎表示方法:例:4.5-12ULT式中:4.5——輪胎名義斷面寬度(4.5in);
12——輪輞名義直徑(12in);
ULT——微型載貨汽車輪胎代號。
(2)輕型載貨汽車普通斷面斜交輪胎表示方法:例:6.50-15LT式中:6.50——輪胎名義斷面寬度(6.5in);
15——輪輞名義直徑(15in);
LT——輕型載貨汽車輪胎代號。
(3)輕型載貨汽車普通斷面子午線輪胎表示方法:例:6.50R15
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