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1、第四章第四章 发动机润滑油发动机润滑油防蚀防蚀润滑润滑冷却冷却清洁清洁密封密封润滑油的作用润滑油的作用12345发动机润滑油的使用性能发动机润滑油使用性能的评定试验发动机润滑油的分类与规格发动机润滑油的质量与更换发动机润滑油的选用考核要求了解了解：发动机润滑油的规格和理化性能、选用方法发动机润滑油的规格和理化性能、选用方法理解：理解：发动机润滑油的分类方法和种类、质量和更换发动机润滑油的分类方法和种类、质量和更换原则原则掌握：掌握：发动机润滑油的作用和使用性能，发动机润滑发动机润滑油的作用和使用性能，发动机润滑油各使用性能的评价指标和评定试验方法油各使用性能的评价指标和评定试验方法第一节 发动

2、机润滑油的使用性能抗腐蚀性抗腐蚀性粘温性粘温性抗泡性抗泡性抗氧化性抗氧化性润滑性润滑性清净分散性清净分散性低温操作性低温操作性使用性能使用性能一、润滑性定义：定义：在各种润滑条件下，发动机润滑油降低摩擦、减缓磨损和防止其金属部件在正常工作过程中烧结损坏的能力斯萃贝克曲线斯萃贝克曲线hpnDf22f为摩擦因数，D为零件直径，为润滑油黏度，h为运动副间隙，n为零件的转速，p为零件承受的压力，为索莫范尔德准数pn边界边界润滑润滑混合混合润滑润滑液体液体润滑润滑如图图4-1，自左至右包括，自左至右包括3种润滑种润滑状态：状态：1)右侧的区域：液体润滑右侧的区域：液体润滑油膜厚度大于运动副表面粗糙度时，

3、润滑油的黏度是形成液体润滑状态的基本条件。2)左侧区域：边界润滑状态左侧区域：边界润滑状态油膜厚度小于运动副表面粗糙度，润滑作用由润滑油的油性和极压性两种化学性质承担。3)中间区域：混合润滑状态中间区域：混合润滑状态润滑油黏度低到一定程度时，油膜厚度降低到与运动副表面粗糙度近似相等，润滑油的黏度和化学性质对摩擦因数都有影响。二、低温操作性定义：定义：发动机润滑油保证发动机在低温条件下容易冷起动和可靠供给发动机润滑油的性能。要求要求:有利于低温起动和降低起动磨损评定指标：评定指标：低温黏度、边界泵送温度、倾点转动阻力矩转动阻力矩曲轴转速曲轴转速由于发动机润滑油黏度随气温降低而增加，使得发动机随着

4、起动温度的降低，转动曲轴的阻力矩就会随之增加，从而使曲轴转速下降，如4-2所示，从而造成发动机起动困难。发动机润滑油黏度增加后，由于流动困难，使润滑油提供不足，进而造成零件磨损加剧三、粘温性定义：定义：润滑油随着温度升降而改变其黏度的性质评定指标：评定指标：发动机润滑油的黏度指数提高润滑油粘温性的方法：提高润滑油粘温性的方法：在基础油中加入黏度指数改进剂。多黏度级发动机润滑油：(稠化机油)用低黏度的基础油和黏度指数改进剂调配而成，具有良好粘温性，同时满足低温和高温工作使用要求的发动机润滑油。四、清净分散性定义：定义：发动机润滑油能抑制积碳、漆膜和油泥生成，或将已经 生成的这些沉积物冲入润滑油中

5、予以清除的性能。测定方法：测定方法：相应的发动机润滑油试验沉积物：沉积物：积积 碳碳漆漆 膜膜存在位置存在位置气缸盖、火花塞、喷油器、活塞顶存在位置存在位置活塞环区、活塞裙部油油 泥泥存在位置存在位置油底壳 沉积物生成机理：生成机理生成机理u发动机的设计和操 作条件u燃料和发动机润滑 油的性质u润滑油的重质馏分 或添加剂的金属元 素含量多生成机理生成机理u发动机的操作条件u燃料和发动机润滑 油的性质发动机润滑油使用性能的高低发动机润滑油使用性能的高低表现在清净剂和分散剂的性能和添加量上发动机润滑油的基础油本身不具备清净分散性，该性能通过在润滑油中加入清净剂和分散剂来实现。发动机润滑油的清净分散

6、性获取发动机润滑油的清净分散性获取：五、抗氧化性定义：定义：在一定的条件下，发动机润滑油抵抗氧化变质的能力发动机润滑油的氧化是发动机润滑油沉积物生成、发动机润滑油变质的前提。润滑油的抗氧化性是发动机润滑油的重要性质润滑油的抗氧化性是发动机润滑油的重要性质：1)决定发动机润滑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 2)决定发动机润滑油使用期限发动机润滑油的氧化过程大体分为两个阶段：发动机润滑油的氧化过程大体分为两个阶段：(1)轻度氧化阶段：烃类化合物被氧化生成不同类别的酸性物质。(2)深度氧化阶段：某些酸性产物再度缩合沉淀形成胶质和油焦质物质。发动机润滑油的氧化两种基本形式：发动机

7、润滑油的氧化两种基本形式：(1)厚油层氧化：油底壳中的发动机润滑油处在厚油层和低压低温的情况下，轻度氧化，生成各种酸性物质。(2)薄油层氧化：在活塞与气缸壁部位，发动机润滑油处在薄油层，在高温、高压和金属催化作用的影响下深度氧化，反应生成的物质是胶质沉淀物。评定指标：评定指标：相应的发动机润滑油试验减缓氧化变质的途径：减缓氧化变质的途径：合理选择、合理精制添加抗氧化剂，抗氧抗腐剂减缓氧化变质的途径：减缓氧化变质的途径：六、抗腐性定义：定义：发动机润滑油抵抗腐蚀性物质对发动机金属零部件 腐蚀的能力腐蚀机理：腐蚀机理：提高抗腐蚀性的途径：提高抗腐蚀性的途径：评定指标：评定指标：中和值或酸值，进行相

8、应的发动机润滑油试验 金属金属+氧化产物氧化产物金属氧金属氧化物化物+有机酸有机酸金属盐金属盐加深精制程度，减小其酸值；添加适量的抗氧抗腐剂七、抗泡性定义：定义：发动机润滑油抑制并消除其泡沫的性质评定指标：评定指标：泡沫倾向和泡沫稳定性油底壳中的润滑油受到激烈搅动空气泡沫气阻润滑油供应不足第二节 发动机润滑油使用性能的评定试验一发动机润滑油使用性能的评定指标u低温动力黏度u边界泵送温度u倾点u黏度指数u中和值和酸值u残炭u硫酸盐灰分u泡沫性低温动力黏度低温动力黏度边界泵送温度边界泵送温度倾倾 点点黏度指数黏度指数l黏度是内摩擦力的黏度是内摩擦力的 度量指标度量指标l基本表示方法：绝对基本表示方

9、法：绝对 黏度和相对黏度黏度和相对黏度l划分冬用发动机润滑划分冬用发动机润滑 油黏度级号的依据油黏度级号的依据l测定标准：测定标准：GB/T6538-2010u定义：能将发动定义：能将发动机润滑油连续和充机润滑油连续和充分地供给发动机润分地供给发动机润滑系统机油泵入口滑系统机油泵入口的最低温度的最低温度u划分冬用发动机划分冬用发动机 润滑油黏度级号润滑油黏度级号 的依据的依据u测定标准：测定标准：GB/T9197-1988GB/T9197-1988定义：在规定冷却定义：在规定冷却条件下，某种润滑油条件下，某种润滑油能够流动的最低温度能够流动的最低温度发动机润滑油低温发动机润滑油低温 操作性的评

10、定指标操作性的评定指标测定标准：测定标准：GB/T3535-2006p定义：在一定的试验条定义：在一定的试验条件下，将某种发动机润滑件下，将某种发动机润滑油的粘温性与标准润滑油油的粘温性与标准润滑油的粘温性进行比较所得出的粘温性进行比较所得出的相对数值的相对数值p测定标准：测定标准：GB/T1995-1998p计算公式：计算公式：100HLLVIVIVI为黏度指数，为黏度指数，L L为黏度指数为为黏度指数为0 0的的低标准油在低标准油在4040时的运动黏度值，时的运动黏度值，H H为黏度指数为为黏度指数为100100的高标准油在的高标准油在4040时的运动黏度值，时的运动黏度值，为试油在为试油

11、在4040时的运动黏度值时的运动黏度值 什么是绝对黏度和相对黏度 绝对黏度可分为动力黏度和运动黏度动力黏度表示液体在一定切应力作用下流动时内摩擦力；运动黏度表示液体在重力作用下流动时内摩擦力。相对黏度又称为条件黏度，指工业上的某种液体通过各种特定仪器计量的黏度中和值和酸值中和值和酸值残炭残炭硫酸盐灰分硫酸盐灰分泡沫性泡沫性l评定发动机润滑油评定发动机润滑油 抗腐蚀性的指标抗腐蚀性的指标l中和值：中和中和值：中和1g试验试验用某种润滑油中含有用某种润滑油中含有的酸性或碱性组分所的酸性或碱性组分所需的碱量需的碱量l酸值：中和酸值：中和1g试验试验用某种润滑油中的酸用某种润滑油中的酸所需氢氧化钾的所

12、需氢氧化钾的mg数数l中和值的测定标准：中和值的测定标准：GB/T7304-2014u定义：油品在试定义：油品在试验条件下，受热蒸验条件下，受热蒸发或燃烧后残余的发或燃烧后残余的碳渣碳渣u测定标准：测定标准：GB/T268-1987GB/T268-1987u康氏测定法康氏测定法（用喷灯加热）（用喷灯加热）兰氏残炭测定法兰氏残炭测定法（用高温电炉加热）（用高温电炉加热）定义：润滑油在进定义：润滑油在进 行硫酸盐灰分试验时，行硫酸盐灰分试验时，燃烧以后灰化之前加燃烧以后灰化之前加入少量的浓硫酸，使入少量的浓硫酸，使产生的金属化合物成产生的金属化合物成为硫酸盐为硫酸盐测定标准：测定标准：GB/T24

13、33-2001p定义：油品生成泡沫定义：油品生成泡沫 的倾向和稳定性能的倾向和稳定性能p测定标准：测定标准：GB/T12579-2002 什么是碱值或碱量碱值是中和1g试验用某种润滑油中含有的碱性组分所需的酸量，换算为相当的碱量二、发动机润滑油使用性能的评定试验评评 定定试试 验验中国中国试验方法试验方法皮特皮特试验方法试验方法L系列系列试验方法试验方法MS程序程序试验方法试验方法第三节 发动机润滑油的分类与规格一、国外发动机润滑油的分类 SAE黏度分类0w,5w,10w,15w,20w,25w8,12,16,20,30,40,50,600w-40,5w-40,10w-40,15w-40,20

14、w-40,25w-40 API使用性能分类汽油发动机润滑油S系列：SA,SB,SC,SD,SE,SF,SG,SH,.,SN 柴油发动机润滑油C系列：CA,CB,CC,CD,CD-II,CE,CF-4,.CJ-4 二、我国发动机润滑油的分类分类依据含“W”等级系列与低温起动有关，着重于发动机润滑油的最低泵送温度及低于0时的黏度：不含“W”等级系列表示在100时的运动黏度，以及高温剪切黏度产品分类与API产品分类的对应关系SCSC SF=SFSDSD CC=CCSE=SE DD=DD三、发动机润滑油的规格柴油发动机润滑油规格柴油发动机润滑油规格汽油机/柴油发动机通用润滑油的规格汽油发动机润汽油发动

15、机润滑油规格滑油规格（1 1）使用性能级）使用性能级别及其黏度等级别及其黏度等级GB111212006汽油机油规定了汽油机润滑油粘温性能要求（2 2）技术要求：）技术要求：理化性能要求和发动机试验（1 1）使用性能级）使用性能级别及其黏度等级别及其黏度等级柴油发动机润滑油使用性能级别及其黏度等级GB 111222006柴油机油（2 2）技术要求：）技术要求：理化性能要求和发动机试验（1 1）使用性能级别）使用性能级别及其黏度等级及其黏度等级 通用内燃机油可根据需要在GB 111212006汽油机油所属9个汽油机油品种和GB 111222006柴油机油所属6个柴油机油品种中进行组合（2 2）技术

16、要求：）技术要求：理化性能要求和发动机试验第四节 发动机润滑油的选用节省燃油节省燃油消耗消耗减少零件磨损减少零件磨损保证汽车正常保证汽车正常可靠行使可靠行使正确选用正确选用润滑油的润滑油的重要性重要性延长发动机延长发动机使用寿命使用寿命一、发动机润滑油的选择原原 则则发动机压缩比、排量、最大功率、最大转矩发动机压缩比、排量、最大功率、最大转矩 发动机润滑油负荷发动机润滑油负荷曲轴箱强制通风、废气再循环等排气净化装置的采用曲轴箱强制通风、废气再循环等排气净化装置的采用城市汽车时开、时停等运行工城市汽车时开、时停等运行工况况汽油发动机润汽油发动机润滑油使用性能滑油使用性能选择因素选择因素发动机润滑

17、油使用性能级别，主要根据发动机的结构特性、工作条件和燃料品质来选择柴油柴油含硫量含硫量平均平均有效压力有效压力活塞活塞平均速度平均速度机油负荷机油负荷使用条件使用条件柴油发动机润滑油使柴油发动机润滑油使用性能级别的选择用性能级别的选择柴油发动机润滑油的质量等级确定依据柴油发动机润滑油的质量等级确定依据K30SnCmVNPeme30mmeCPK5S为活塞行程为活塞行程(m),n为发动机转速为发动机转速(r/min),为活塞平均速度为活塞平均速度(m/s),为发动机有效功率，为发动机有效功率，为发动机冲程数，为发动机冲程数，V为发动机排量为发动机排量(L),为发动机润滑油的平均有效压力为发动机润滑

18、油的平均有效压力(MPa)，为强化系数。为强化系数。mCeNmePK依据气温气温工况工况发动机的技术状况发动机的技术状况根据工作地区的环境温度、发动机负根据工作地区的环境温度、发动机负荷、转速选用适宜黏度等级的润滑油荷、转速选用适宜黏度等级的润滑油，保证零部件正常润滑，保证零部件正常润滑尽量选用粘温特性好、黏度指数高的尽量选用粘温特性好、黏度指数高的多级油多级油工况工况遵循原则遵循原则气温一般我国南方夏季温度较高，对重负荷、长距离运输、工况恶劣的汽车应选用黏度较大的发动机润滑油；我国北方地区冬季气温低，应选用低黏度发动机润滑油，以保证发动机易于起动，减少零部件磨损工况从工况方面考虑，重载低速和

19、高温下应选择黏度较大的发动机润滑油；轻载高速应选择黏度较小的发动机润滑油发动机技术状况新发动机应选择黏度较小的机油；磨损严重的发动机应选择黏度较大的机油。二、发动机润滑油的使用注意使用中润滑油颜色、气味的变化加注发动机润滑油要注意适量避免不同牌号的润滑油混用，以免互起化学反应注意事项注意事项换油时应采用热机放油方法定期检查清洗润滑油滤清器，清理油底壳中的脏杂物选购时，应尽可能购买有影响和知名度的正规厂家的产品，辨别真伪忌选用黏度偏高的润滑油忌选用黏度偏高的润滑油1忌随意选择代用品忌随意选择代用品2忌使用中只添不换忌使用中只添不换3忌把颜色变黑作为更换依据忌把颜色变黑作为更换依据4忌加注量过多忌

20、加注量过多5忌不了解发动机的结构特点选择忌不了解发动机的结构特点选择6忌贮存、使用中混入水分忌贮存、使用中混入水分7忌选用劣质冒牌润滑油忌选用劣质冒牌润滑油8第五节 发动机润滑油的质量与更换一、发动机润滑油的质量发动机润滑油技发动机润滑油技术状况和使用情术状况和使用情况正常况正常根据有关规定对根据有关规定对汽车进行强制维汽车进行强制维护护基本要求基本要求较佳措施较佳措施根据型号、环境根据型号、环境温度选择合适的温度选择合适的使用性能级别和使用性能级别和黏度级别黏度级别选用车型指定发动机润滑油或品牌发动机润滑油选用车型指定发动机润滑油或品牌发动机润滑油汽汽/柴油发动机润滑油柴油发动机润滑油参考换

21、油里程适用前提参考换油里程适用前提1)1)根据车辆的型号和气温选择合适根据车辆的型号和气温选择合适质量级别和黏度等级的汽质量级别和黏度等级的汽/柴油发柴油发动机润滑油动机润滑油2)2)发动机的技术状态良好，各部门发动机的技术状态良好，各部门工况正常工况正常3)3)按有关规定对车辆进行各级维护按有关规定对车辆进行各级维护 二、发动机润滑油的更换u定义：定义：根据车辆的行驶里程（或发动机润滑油的工作时间）确定u依据：依据：车辆行驶里程u相关因素：相关因素：使用性能级别、润滑油技术状况和运行条件有关u前提：前提：定期换油定期换油1p定义：定义：可以根据发动机润滑油的使用性能降低程度确定p依据：依据：

22、使用性能降低程度p国标：国标：GB/T8028-2010GB/T7607-2010换质换油换质换油2 此原则是依据对能够反映在用发动机润滑油质量的一些有代表性理化指标的测试评定，来作出是否换油的决定。在用发动机润滑油中有一项指标达到换油指标时应更换新油。定义：定义：可以采用在发动机润滑油油质检测下的定期换油依据：依据：换油期和检测在用油方法：方法：滤纸斑点试验法和仪器测定法在油质监测下在油质监测下的定期换油的定期换油3 这种方法在规定了发动机润滑油换油期的同时也监测在用油的综合指标，必要时可提前报废。润滑油质量检测仪油质测定仪的基本原理油质测定仪的基本原理：通过测定在用发动机润滑油的介电系数反

23、映其污染程度。发动机润滑油是电介质，具有一定的介电系数。发动机润滑油的介电系数值取决于发动机润滑油中的添加剂或污染物。发动机润滑油劣化时，过氧化物、酸和其他原子团在油粒子上形成，从而引起油粒子极性变化（一端变正，一端变负）。当一些极化了的粒子逐渐增大时，发动机润滑油的介电系数随之增大。也就是说，发动机润滑油污染越严重，介电系数越大。通过对新旧发动机润滑油介电系数变化的测定，来分析发动机润滑油的污染程度。用公式进一步说明如下SSC*)21(式中，为新旧发动机润滑油电容量差值，单位为F;为在用发动机润滑油介电系数，单位为F/m；为新用发动机润滑油介电系数，单位为F/m；为新旧发动机润滑油介电系数差值，单位为F/m；S为电容器极板面积，单位为m2；为电容器极板距离，单位为mC12由上式可知，当S、一定时，电容量的变化 与发动机润滑油介电系数变化量 成正比，于是可用电容器测定出新旧发动机润滑油介电系数的变化C产品功能产品优势 3分钟内检测出润滑油的污染程度 3分钟内检测出润滑油中的水分含量 检测60微米以上的金属磨粒 判断新购油品是否合格 无标准样油也可检测润滑油中水分含量 快速检测使“按质换油”成为可能 可充电、便携使“现场作业”成为可能 稳定、分辩率高使“准确测量”成为可能 打印输出使“监督管理”成为可能 大屏幕汉显使“易读易懂”能为可能 THY-21C 型油液质量检测仪