1、7.1 发动机油7.2 车辆齿轮油7.3 汽车油滑脂潘存云教授研制轴瓦失效实例轴瓦失效实例:潘存云教授研制疲劳点蚀疲劳点蚀 潘存云教授研制表面划伤表面划伤 潘存云教授研制轴瓦磨损轴瓦磨损闭式曲轴箱强制通风装置闭式曲轴箱强制通风装置(PCV阀阀)按照两表面的润滑状况，摩擦分为：按照两表面的润滑状况，摩擦分为：1）干摩擦）干摩擦-无润滑状态无润滑状态 2）边界摩擦）边界摩擦边界润滑状态边界润滑状态 3）流体摩擦）流体摩擦流体润滑状态流体润滑状态 4）混合摩擦）混合摩擦混合润滑状态混合润滑状态 5）薄膜摩擦）薄膜摩擦-薄膜润滑状态薄膜润滑状态 一、干摩擦一、干摩擦 不加润滑剂时，相对运动的零件表面直
2、接接触，这样不加润滑剂时，相对运动的零件表面直接接触，这样产生的摩擦称为干摩擦产生的摩擦称为干摩擦(如真空中如真空中)。当两摩擦表面被流体（液体或气体）完全隔开时，当两摩擦表面被流体（液体或气体）完全隔开时，摩擦表面不会产生金属间的直接摩擦，流体分子摩擦表面不会产生金属间的直接摩擦，流体分子层间的粘剪阻力就是摩擦力，这种摩擦称为流体层间的粘剪阻力就是摩擦力，这种摩擦称为流体摩擦。摩擦。三、边界摩擦三、边界摩擦两表面加入润滑油后，在金属两表面加入润滑油后，在金属表面会形成一层边界膜，它可表面会形成一层边界膜，它可能是物理吸附膜，也可能是化能是物理吸附膜，也可能是化学反应膜。学反应膜。不满足流体动
3、压形成条件，或不满足流体动压形成条件，或虽有动压力，但压力较低，油虽有动压力，但压力较低，油膜较薄时，在载荷的作用下，膜较薄时，在载荷的作用下，边界膜互相接触，横向剪切力边界膜互相接触，横向剪切力比较弱，这种摩擦状态称为边比较弱，这种摩擦状态称为边界摩擦。界摩擦。油性分子吸附在表面油性分子吸附在表面AW/EP Additives Prevent Metal Contact抗磨损抗磨损/极压极压 添加剂防止金属表面的接触添加剂防止金属表面的接触四四五、混合摩擦五、混合摩擦当动压润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，就当动压润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，就会出现流体摩擦、边界摩擦和干摩擦同时存在的
4、会出现流体摩擦、边界摩擦和干摩擦同时存在的现象，这种摩擦状态称为混合摩擦。现象，这种摩擦状态称为混合摩擦。二、良好的低温操作性v 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。v发动机油黏度随气温降低而增加，因此，使发动机低温起动时转动曲轴的阻力矩增加，曲轴转速下降(图7-1)，从而造成发动机起动困难。发动机油黏度增加后，流动困难，供油不足，造成磨损严重。v发动机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。润滑油的黏度润滑油的黏度润滑油的黏度反映了润滑油在外力作用下抵抗剪切润滑油的黏度反映了润滑油在外力作用下抵抗剪切变形的能力，也是内摩擦力大
5、小的标志变形的能力，也是内摩擦力大小的标志。倾点测定实验指导倾点测定器见图7-2。方法概要是，试样经预热后，在规定速度下冷却，每间隔3检查一次试样的流动性。记录观察到试样能流动的最低温度做为倾点%100HLULVI潘存云教授研制潘存云教授研制点蚀点蚀 API质量水平SA用于运行条件非常缓和的老式汽油机和柴油机，不含添加剂SB用于中等运行条件下的老式汽油机。加少量的抗氧剂，具有轻微的抗氧性和抗磨性SC用于1964-1967年生产的汽油机。具有清净性和防蚀性SD用于1968-1971年生产的汽油机。具有比SC级更好的清净性和防蚀性SE用于1972-1979年生产的汽油机。有比SD级更好的清净和防蚀
6、性并具有高温抗氧化性SF用于1980-1988年生产的汽油机。有比SE级更好的抗磨、防蚀、清净性和高温抗氧化性SG用于1989-1993年生产的汽油机。具有比SF级更好的抗磨、防蚀和清净件SH用于1994年后生产的汽油机。具有比SG级更好的抗磨、清净性和高温抗氧化性SJ用于1997年后生产的汽油机。具有比SH级更好的滑净性和高温抗氧化性，并具有更长的S系列(SERVICE STATlON CLASSlFICATlON即供应分类v现行的API柴油机油分类见表7-2C系列(COMMERCIAL Classification 工商业分类 2发动机油的黏度分类 目前执行的是SAEJ300-1987发动
7、机油黏度分类(表73)美国汽车工程师协会按机油粘度等级分类法将机油质量分类，第一类为单级粘度型，又分为高温环境用型和低温环境用型。高温环境用型机油标号有：SAE30、SAE40、SAE50，SAE后标注的数字表示在100摄氏度下机油的粘度，数字越大表明机油粘度越大。由于这种机油的粘度相对较大所以比较适合夏季高温下使用，气温越高的地方应选择标号数字较大的产品。低温环境用型机油标号有：SAE0W、SAE15W、SAE20W，SAE后的W表示冬季，而数字也表示粘度，数字越小表示粘度越小。由于此类型的机油用于冬季低温，粘度低，所以对于温度越低的地区应选用数字越小标号的机油。机油粘度越低，发动机的启动转
8、速越大；同时机油的倾点越低，机油就越容易被泵送，可以更快捷的到达润滑部位，缩短发动机经受干摩擦的时间。第二类为多级粘度全天候用型：机油标号有：SAE5W-30、SAE15W-40、SAE20W-50。这种标号横杠前半部分表示该标号机油所符合的冬季低温粘度性能，横杠后半部分表示符合的夏季高温粘度性能。W前的数字越小，表示润滑油在低温时的流动性越好，汽车启动越容易。而W后边的数字越大，则表明该机油在高温环境的粘稠性越好，生成的油膜强度更强，这种机油基本可以通用四季。二、发动机油的规格v表7-4为我国SF级汽油机油规格表7-5 部分汽油车发动机主要技术特性 和要求的汽油机油使用性能级别一、定期换油v
9、定期换油是按行驶里程或使用时间对发动机油使用性能变化的影响规律来确定的。换油期与发动机油使用性能级别、发动机技术状况和运行条件有关。表7-9 部分汽车发动机油的参考换油里程二、按质换油 两个换油指标所规定的检验项目有关概念大部分在前面已讲述过，对未提到的几个概念说明如下：v1、100运动黏度变化率v2、不溶物 用溶剂使悬浮杂质分离、凝聚，随后用离心法可测定出不溶物含量。v3、碱值 在规定的试验条件下用标准滴定溶液滴定1g试油所用的高氯酸量，换算为当量的碱量以mgKOH/g来表示，叫做碱值。v 4、开口闪点 发动机油、车辆齿轮油在其规格中规定了开口闪点。石油产品用开口杯在规定条件下加热到它的蒸气
10、与空气的混合气接触火焰发生闪火时的最低温度，叫做开口闪点。100运动黏度变化率v100运动黏度变化率用下式表示v式中 1使用中油的100 运动黏度实测值，mm2/sv 2新油的100 运动黏度实测值，mm2/s表7-10 汽油机油换油指标表7-11 柴油机油换油指标注：适用于固定式柴油机技技 术术 指指 标标数据显示范围：0，99.9A重复性误差：3环境温度：-20+70整机功耗：5W输入电压：220V整机重量：4.5Kg尺寸(mm)：285220115THY-20CJ油液质量检测仪表表 7-12 车辆齿轮油车辆齿轮油API使用性能分类使用性能分类3 3、交错轴的齿轮机构蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传
11、动两轴相交错的斜齿两轴相交错的斜齿 圆柱齿轮机构圆柱齿轮机构交错轴齿轮传动蜗轮传动外啮合直齿轮外啮合直齿轮内啮合直齿轮内啮合直齿轮1 1、两轴线平行的圆柱齿轮机构直齿轮的啮合内齿轮啮合斜齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮人字齿圆柱齿轮人字齿圆柱齿轮斜齿轮的啮合人字齿轮啮合2齿轮齿条传动齿轮齿条传动齿轮齿条啮合直齿圆锥齿轮传动直齿圆锥齿轮传动2 2、相交轴齿轮传动圆锥齿轮机构二、车辆齿轮油的规格表表 7-14 重负荷车辆齿轮油重负荷车辆齿轮油接表表表7-15 部分汽车要求的车辆齿轮使用性部分汽车要求的车辆齿轮使用性能级别能级别7.3 7.3 汽车润滑脂汽车润滑脂v7.3.1 汽车润滑脂的使用性能v组成：润滑
12、脂由基础油、稠化剂和添加物(添加剂和填料)组成；v结构：润滑脂的结构是指润滑脂的稠化剂和基础油组分颗粒的物理排列。润滑脂是具有结构骨架的两相胶体结构的分散体系，基础油是这种分散体系中的分散介质，稠化剂粒子或纤维构成骨架，即分散相，将基础油保持在骨架中。v作用：润滑脂的主要作用是润滑、保护和密封，绝大多数润滑脂用于润滑，称为减摩润滑脂。汽车润滑脂的使用性能 考虑润滑脂的结构特件和用脂部位的工作条件，汽车润滑脂应具有以下使用性能。v适当的稠度v良好的低温性v良好的高温性v良好的抗水性v良好的防蚀性v良好的机械安定性v适当的胶体安定性v良好的氧化安定性 锥入度是润滑脂普遍采用的一项质量指标、具有下列
13、意义：以锥入度划分润滑脂稠度级号(表7-16)。选用润滑脂须考虑适宜的稠度。可用锥入度表示润滑脂的其他性能（如润滑脂机械安定性）。温度升高，润滑脂变软，使得润滑脂附着性能降低而易于流失。另外，在较高温度条件下还易使润滑脂的蒸发损失增大、氧化变质和分油现象严重。高温性好的润滑脂可以在较高的使用温度下保持其附着性能，其变质失效过程也较缓慢。评定指标：评定润滑脂高温性的指标有滴点、蒸发量、漏失量和分油量。滴点：在规定的试验条件，润滑脂达到一定流动性的温度叫做滴点。7.3.2 汽车润滑脂的分类和规格一、汽车润滑脂的分类和产品标记表7-17 润滑脂按操作条件的分类 润滑脂代号的构成和标记的实例如下 L-
14、X C C H A 2 其中 L类别(润滑剂)；X组别(润滑脂)；C最低温度(-30)；C最高温度(120)；H水污染(经受水洗、淡水能防锈)；A极压性(非极压型脂)；2数字(稠废等级，2号)二、汽车润滑脂的规格表7-18 汽车通用锂基润滑脂7.3.3 汽车润滑脂的选择v 润滑脂规格的选择包括润滑脂品种(即使用性能)和稠度级号的选择。考虑的主要因素有工作温度、转速、负荷、工作环境和供脂方式等。v 汽车润滑脂品种的选择见表7-19。表7-19 汽车润滑脂的选择需要注意的是，钙基润滑脂具有良好的抗水性，适于潮湿和与水接触的部件润滑，拖拉机水中作业使用的应是钙基润滑脂，它同时可起到密封作用。钙剂润滑脂使用温度一般在70以下为宜，且主要用于中、低速运动部件。钠基润滑脂主要适于在较高环境温度使用，但不适宜潮湿或与水及水蒸气接触的场合。钙钠基润滑脂具有良好的抗水和耐高温性能，适于潮湿或高温环境，如汽车、拖拉机的轮毂轴承、万向节或发电机的滚动轴承等，但不适于低温环境，这种润滑脂价格较高，因而应用受到了一定的限制。作业：1、2、3、4、5、9、13、14
