车用润滑油使用的基本知识
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车用润滑油
一润滑油在设备运行中的重要作用
运动的设备离不开润滑剂,润滑油的品质和使用方法与设备故障关系密切,虽然在车辆或设备的操作费用中,润滑油费用仅占0.5%~1.5%,但润滑油的质量不合适或使用不当,是发生故障的重要根源,据日本机械振兴协会对企业的14种原因引发的700次机械故障调查,因润滑不良发生的故障166次,占25.7%,润滑方法不当的92次,占14.3%,与润滑有关的共占40%,因此搞好润滑是减少故障的极重要一环。
二润滑原理
任何运动部件的工作表面即使经过极为精密的加工,仍不可避免的存在一定的粗糙度,在相对运动中就必然要产生摩擦而消耗一定的功率,同时引起发热和磨损。
为了减少上述磨损和功率消耗,在两个相对运动的部件表面之间加入一层润滑油使两者完全隔开,即处于完全的液体状态,以减少功率消耗和机械磨损。
清洁的润滑油经油泵升压后,通过润滑油管路源源不断的被送至发动机相对运动部件的工作表面,利用油楔作用形成一层薄的润滑油膜,从而实现以液体摩擦代替运动部件间的干摩擦,减少零件磨损和功率消耗。
三润滑油的主要功能
1、润滑及减低摩擦阻力
润滑油的作用,就是润滑发动机内的各部机件,并在两者表面形成一层油膜,以减低摩擦阻力,降低磨损,使运作更顺畅,减少动力消耗。
2、冷却散热
导出摩擦产生的热量和燃烧传导的热量,使机件保持适当的温度和降
低发动机的温度。
润滑油冷却带走的热量一般为总热量的6%~14%。
3、密封作用
辅助活塞环密封,防止燃气窜入曲轴箱,以保持气缸压力,减少功率损失并避免曲轴箱受燃气污染。
4、清洁分散作用
清洗活塞积碳、有害杂质和未燃烧尽的不溶物资,分散氧化产物和油泥,使这些污染物远离润滑表面。
5、防锈防腐作用
防止润滑部位锈蚀,中和燃料燃烧的酸性产物及机油氧化产生的有机酸,减少金属部件的腐蚀。
四良好的润滑油应具备以下特点
1、良好的黏度温度特性
黏度指数是衡量润滑油黏度随温度变化而变化的数值。
其数值愈大,黏度随温度的变化愈小,从而能适应更广阔的工作温度范围。
2、低挥发性
在高温运转的时候,必须保持低挥发性,减低润滑油耗量,从而减少添加润滑油的次数。
3、清洁分散性
通过加入的清洁剂和分散剂,预防积碳在活塞环的积聚,有效地防止活塞环卡死。
4、良好的抗磨特性
向机件提供高效保护膜,避免苛刻运转的工件发生磨损。
5、抗泡沫性
避免泡沫在润滑油中形成并使油膜破裂,从而降低润滑油的氧化速
度,减少润滑油的损耗。
五汽油机油、柴油机油的分类与命名
内燃机油以油品黏度和使用性能为依据进行分类,即规格分类涵盖机油黏度级别和质量等级两个方面。
也就是说,描述一种内燃机油,既要说明它的黏度牌号,又要说明它的质量等级。
六粘度分类及多级油
我国内燃机油粘度标准执行GB/T 14906-94,其为参照美国汽车工程师协会SAEJ300-87所制订。
至今,曾对标准测试方法做了多次修改。
黏度等级分两个系列,即冬用油W(英文Winter-冬季首写字母)和夏用油(非W)系列。
主要黏度牌号为:夏季:30、40,冬季或冬夏通用:5W-30、5W-40、10W-30、10W-40、15W-40。
冬夏通用油集冬用油与夏用油的性能特点于一身,称作多级油。
如10W-40油,其高温粘度满足SAE40规格,低温黏度、临界泵送温度可满足10W规格,其跨度越大,可使用的温度范围越宽。
多级油可在一定地区冬夏通用,一年四季都可使用而不必因季节而更换。
除使用方便外,还具有良好的冷启动性能。
粘度级别与使用环境温度
粘度级别,SAE 适用环境温度,℃粘度级别,SAE 适用环境温度,℃
30 -10~30 10W/40 -25~40
40 -5~40 10W/30 -25~30
15W/50 -20~50 5W/40 -30~40
15W/40 -20~40 5W/30 -30~30
七质量分类
质量分类依据机油的使用性能,国际上广泛采用具有代表性的美国分
类法。
美国API(美国石油学会)、ASTM(美国材料试验学会)和SAE (美国汽车工程师协会)共同对汽车发动机油的使用性能、质量等级制定了分类标准(SAEJ183),将汽车发动机油分为两类:汽油机油定为S 系列,按产品性能分类为SF、SG、SH、SJ、SL、SM等;柴油机油定为C系列,按产品性能分类为CD、CF-4、CH-4、CI-4、CI-4plus、CJ-4等,产品档次依次提高。
八选油原则
首先选择油品的质量等级,其次选择油品的粘度等级。
质量等级的选择主要依据发动机的机型、工况及行驶条件。
质量等级的选择,宜高不宜低。
粘度等级的选择主要根据发动机的工作环境温度来选择适当的粘度等级。
九汽油机油、柴油机油的换油指标与更换原则
发动机油在使用一段时间后,由于油品氧化、污染而引起质量品质下降,失去原有的使用性能,所以发动机油宜定期更换。
更换原则:测定在用油规定的理化指标,换油指标可按汽车出厂说明书规定的里程,也可参考GB/T 8028-94(汽油机油换油指标)标准和GB/T 7607-95(柴油机油换油指标)标准。
在发动机油任何一项指标达到该标准时就因该更换新油。
一般应遵循发动机制造商的建议。
平时驾驶员也可以作一些常规检查,发现下列情况的应立即更换机油:
1 机油浑浊,透明度很低;
2 机油很稀,象水一样;
3 机油中含有的杂质较多;
4 机油中含有泡沫较多,有乳化现象;
另外,车辆涉水、长途等特殊情况,行驶后,应立即检查,更换机油。
车辆在涉及水后,有可能机油进水,机油进水后浮黄白色,呈乳状,这样的机油已失去润滑性,如继续使用,发动机各部件摩擦增大,会导致发动机过热、烧瓦、粘结等一系列连锁反应。
车辆长途行驶后,发动机由于连续工作,也同样需要检查,更换机油。
发动机合理地更换机油,有利于发动机的使用寿命和正常工作,同时也保证发动机的功率输出,另外还需提醒司机朋友的是更换机油一定要同时更换机油滤清器。
中增压柴油机油使用CD级油,低增压柴油机油使用CC级油,换油里程一般为8000~12000km,若低增压柴油机油使用CD级油则换油里程可延长至15000km以上。
一些固定式柴油机或施工机械用柴油机按运行时间来确定换油期,通常换油期为250~300h。
根据驾驶路况适当调整。
由于实际使用环境、条件不同,换油周期也会与厂家的规定有所差异。
如行驶于交通拥挤的城市中,那里车流量较大,车速变化大,走、停频繁,那么它的换油行驶里程相比行驶于郊区的汽车要相对短一些:例如,“一般驾驶”情况下规定的5000公里,此时4500公里左右就应换油。
根据车辆的新旧程度适当调整。
即使是同一辆车在同一路况下行驶,在不同的使用阶段其换油行驶里程也会有所差别:一辆老旧的汽车与它“年轻”的时候相比,由于车况的下降,它的换油周期就要相对缩短一些。
例如,一辆桑塔纳要求换油周期为7500公里,但当车况明显下降时(一般总行驶里程约在10万公里以上),换油周期应为5000公里左右。
根据载荷情况做适当调整。
对于货车而言,如果经常超载或满负荷使用,由于这种工况下机油老化的速度会明显加快,那么它的换油周期一定要缩短些。
例如规定换油周期为12000公里的平头解放,若长期超载
运输,那么一般8000公里就应换油了。
十内燃机油常用理化指标及其意义
1、粘度
2、粘度指数
3、边界泵送温度
4、凝点和倾点
5、闪点
十一多级油有哪些特点?
与单级机油相比,多级机油有以下优越性:
1低温下粘度不大,有好的流动性,冷起动顺畅(减少起动磨损),提供良好低温润滑性。
2多级油的粘温性能好,做为润滑介质其内摩擦力较单级油小,可减少发动机的动力损耗,提高燃油经济性。
3 降低润滑油消耗。
4 减少磨损。
5 全年使用。
6 大多数重负荷发动机制造商推荐。
影响发动机冷启动的因素很多,如燃油,发动机结构,压缩比,点火提前等,但在上述因素正常的情况下,启动性能就主要决定于机油的低温粘度。
机油粘度越低,发动机的启动转速越大;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。
其次,针对世界范围内环抱与节能的双重压力,发动机制造商都要求机油在保证足够油膜强度的前提下,具有低的剪切力,
即低的粘度。
油温80℃油温100℃
SAE粘度级别降低摩擦损失节省燃料降低摩擦损失节省燃料
30 8.80% 3.80% 6.90% 3.90%
10W-50 11.60% 6.20% 10.40% 4.40% 10W-30 14.30% 7.60% 10.90% 6.10% 5W-30 16.40% - 12.70% 6.90%
十二怎样选择合适的发动机油?
1、粘度选择:汽油机油和柴油机油的粘度选择基本相同。
a. 发动机本身的设计要求:美国和日本的汽油发动机要求使用低粘度级别的机油。
例如:上海通用、广州本田、风神蓝鸟都要求使用5W-30粘度等级的机油;而欧洲的汽油发动机大多要求使用XW-40粘度等级的机油,最近,也有向低粘度化方向发展。
例如:上海大众的装车油为5W-40粘度等级的机油,柴油发动机尽量选择XW-40或XW-50粘度等级的机油。
而固定式柴油发电机通常用单级油,不用多级油。
b. 使用的环境温度要求:如15W-40粘度等级油最低使用环境温度为-20℃,最高使用环境温度为40℃。
40粘度等级油最低使用环境温度为10℃,最高使用环境温度为50℃。
冬季寒冷,在这种季节里,机油的粘度会随气温降低变大,从而造成了汽车的冷启动困难,而发动机在启动时造成的磨损是平时的两倍多。
在这种关键时刻,就要求机油粘度小,从油槽到达发动机润滑点的速度一定要快!好的机油应该在点火1秒钟之内迅速流到发动机润滑部位,即使在零下二三十度的低温下,仍能给发动机提供最好的保护。
c. 发动机工况的要求:同样的环境温度及发动机,新车选用粘度低一点的机油,行驶20万公里及20万公里以上的车辆可使用粘度高一点的机油。
2、质量等级选择
十三什么是通用机油?大型混合车队选择什么机油好?
汽油发动机与柴油发动机的工作原理不同,对机油也有不同的要求,反映在机油技术上,便形成了各自的配方体系。
虽然添加的添加剂中都有清净剂、分散剂和抗氧抗腐剂等,但由于解决问题的侧重点不同,加入的比例就有差异,汽油机低温油泥比较突出,故加入的分散剂比例比柴油机的大,而柴油机的高温清净及抗氧化问题突出,故其清净剂比例比汽油机油大,特别是为解决重负荷柴油车的高档柴油机油的复合添加剂配方中还要加一些高性能的添加剂来解决高温抗氧抗腐蚀问题。
发动机润滑油还有单用途机油和通用机油之分。
单用途机油是指机油的牌号中仅含有汽油机油的质量级别分类号,如SE、SF或SG。
或者,仅含有柴油机油的质量级别分类号,如CD、CF-4、CH-4。
而通用机油是指机油的牌号中同时含有汽油机油和柴油机油的双重质量级别分类号,如SE/CC、SF/CD或CF-4/SG。
通用机油的润滑性能要同时满足汽油机油和柴油机油的性能要求,其配方组分之间更要进行精心的选择和平衡,其组分的选配就复杂多了。
由于通用油的添加剂用量比普通汽、柴油机油要多一些,价格也要高一些。
通用机油主要是适用于既有汽油车又有柴油车的大型混合车队,可以简化用油品种,避免因用错油造成的发动机故障。
在欧美发达国家,通用机油已占内燃机油的80%;
十四是不是油稠就好?
传统润滑油靠油膜来润滑金属摩擦副,油膜的厚薄决定了润滑性能的强弱,粘度越大形成的油膜越厚,当然润滑性越好。
新的换代产品已经不再依赖增厚油膜来提高润滑性能,添加剂的性能起了主要作用。
为了节能起见,车辆、设备用户越来越推崇低粘油,因为油粘度越低阻力越少越易起动,耗能越少,所以用户在满足润滑要求的前提下逐渐选择低粘油。
使用太稠的油并不好。
例如在我国华南地区的夏季,一般柴油车发动机使用SAE40的油就足够了。
当然旧车发动机活塞,气缸磨损大,两者间隙大,为有效起密封作用,可选用粘度较大些的SAE 50油。
粘度越大,各运动机件摩擦表面间的油膜愈厚。
油膜厚,虽有利于防止摩擦表面的磨损,但随之摩擦阻力也大,动力损失增加。
相关资料表明,润滑油粘度降低1厘斯,大约节约燃料1.5%。
另外,实验也证明,润滑油的粘度超出要求时,还会使机件磨损增加,因为机件磨损量的约2/3产生于起动初期。
使用粘度大的润滑油,在低温下起动,由于经过一段时间的停机,摩擦表面的润滑油己流失,而粘度大,流动缓慢,不能及时补充到摩擦表面形成润滑油膜,因而会使机件较长时间处于干摩擦和半干摩擦状态,从而导致机件磨损增加。
因此,发动机润滑油的粘度不是越大越好,而是应在保证润滑的条件下,尽量选用粘度小的润滑油。
润滑油的低粘度化是当前节油的措施之一。
十五加注润滑油越多越好?
润滑油最主要的作用是润滑机械,减少摩擦,降低磨损,油量不足时会加速润滑油变质,甚至会因缺油而引起零部件的粘结与异常磨损。
但润滑油太多也是不可取的,原因有二:一是润滑油过多会从气缸和活塞的间隙中窜进燃烧室产生积炭;二是增大了曲轴连杆的搅拌阻力,使燃
油消耗增大。
实验表明,加油量超过标准1%时,燃油消耗会增大1.2%。
因此,加油必须要遵循“少量、勤加”的原则,使油平面始终保持在半满和全满之间。
十六频繁短程行驶的车辆为何要缩短换油期?
这是因为行程短,汽车起停频繁,相对而言发动机的温度较低,凝结水和未燃物会进入机油箱,润滑油需要承担的负荷也最重,而且,冷态启动阶段发动机的磨损也最重。
所以,频繁起停对汽车的危害最大。
一般汽车制造商在车辆保养手册中均列出了常规保养和苛刻保养两种条件,请记住,如果您的车辆经常处于以下苛刻情况,换油期应比常规缩短一半:
1.频繁的短程行驶,行驶里程在8公里以下;
2.在泥泞或多尘的条件下行驶;
3.长时间的怠速或频繁的停车起步;
4.炎热天气;
5.在盐路(或相似材料)的地区行驶;
6.在粗糙路面或山路上行驶;
7.拖车或车顶部有托运架。
十七多大的机油消耗量才属正常?
根据我国国标GB3743-84的规定,机油燃油消耗比为<1%,按此推算,发动机排量为1.6~2.0升,而100公里燃油消耗(城市工况)为10升的轿车,其机油消耗量应<1升/1000公里。
国外对轿车发动机机油消耗量并末做法规性强制规定,一般认为在最初行驶的10000公里走合期内,机油消耗量可能达到0.3升/1000公里,在行驶10000公里之后,机油消耗将维持在0.2升/1000公里之
内,而维修手册中则标明只要机油消耗量<1升/1000公里均为正常。
十八发动机润滑系统故障处理
㈠润滑油压力过低的原因和排除方法
分析
据统计,造成机油灯亮的原因有以下方面:
1 润滑油不足,应按规定加注润滑油;
2 机油限压阀弹簧失效,必须清除阀门上的杂质,清洗机油泵,更换弹簧;
3 连杆轴承间隙过大,应该光磨曲轴并更换轴承;
4 机油压力表(或称感应塞)损坏,更换;
5 机油管接头漏油,进行检查后排除;
6 机油泵进油管过滤网堵塞,清洗过滤网;
7 机油粘度不足
7.1 燃油(汽油或柴油)稀释;
7.2 冷却系统工作不正常造成温度过高,引起粘度下降;
7.3 润滑油选用不适当。
维修实例
一辆桑塔纳轿车低速行驶时一切正常;当速度超过60km/h,机油压力警告灯闪亮,蜂鸣器也响起,停车重新启动,一切恢复正常,但车速一高,上述现象又会出现,经检查,是高压开关损坏。
更换新开关后故障消除。
润滑油消耗过大
分析
发动机各密封面和油封损坏,将造成润滑油的渗漏。
一旦渗漏发生,在发动机外部就可以观察到。
如排气管冒兰烟,则是润滑油进入燃烧室被烧掉。
润滑油可以通过三个途径进入燃烧室:
1 导管与气门杆之间-二者之间发生磨损,间隙过大,在进气行程时,气门罩中的润滑油滴就会沿间隙进入燃烧室;如发生这一故障或扩大了气门导管孔径,应选配大一号气门气门杆的进气门。
2 气门挡油圈失效,不能有效组织机油通过气门进入燃烧室。
3 活塞环与汽缸壁磨损过大,油环刮油作用减弱,使机油进入燃烧室。
4 曲轴箱通风阀发生粘结而不能移动,失去控制通风量的作用,曲轴箱中过多的润滑油蒸汽便通过曲轴箱通风管进入进气管。
维修实例:丰田3Y型发动机多处机油渗漏
一辆丰田汽车行驶10万公里,发现排气管冒兰烟,虽经多次更换曲轴密封也无济于事。
经解体检查废气循环系统发现,气门摇臂罩盖内壁的进气孔和两个排气孔完全堵塞,怠速单向阀机油胶结卡死。
因此引发曲轴箱内废气压力过高,高压使机油从各接合部位向外渗漏,造成机油消耗。
后经疏通清洗废气循环系统并重新装配,故障根本消除。
现代汽车,无论哪种型号的发动机都有完善的废气循环系统。
在使用和维修时务必注意定期检查和清洗;否则,一旦堵塞,就会引起费机油,窜气等故障。
卡环
分析
1 缺油
2 润滑油质量不好,环槽积碳严重,造成活塞环卡死甚至折断。
3 活塞环装配不当,同样如发生在刚换环不久,找修理厂。
空气滤清器虽不属于发动机润滑系统,但劣质的空气滤清器和不健全的保养常常是引发发动机重大故障的罪魁祸首,特别对于我国的空气状况,尤须引起注意;
同时滤清器过脏还会造成燃烧不良,排黑烟,积碳严重,车辆动力不足。
轴承烧坏俗称化瓦
分析
1 润滑油变质
2 润滑油选择不当
3 油压过低,原因很多,润滑油质量不好;发动机缺油,冷却系统故障造成发动机过热。
但这些故障机油灯、水温表一般都会及时反映,司机应及时停车。
如司机忽视,特别在车辆高速时很快会发生化瓦,甚至拧断连杆,敲坏缸体。
4 长期不换滤清器,造成异物进入油道,夹在轴与轴瓦间造成报瓦,因为轴与轴瓦间隙很小。
5 使用劣质滤清器,或轴承材质不良,司机应购买正宗的汽车配件。
6 轴承装配不当。
如发生在刚换瓦后,找修理厂。
装配工艺的高下直接影响瓦的寿命。
拉缸
分析
1 在一般情况下,如果润滑油不好,烧瓦的可能性比拉缸早发生。
因为轴承润滑条件比较苛刻,需压力润滑;而缸套的材质比较好,除非特殊情况,不太会拉伤。
2 一般发生在大修后,大修时装配不当会引起拉缸。
车辆发动机和其他部件复杂精密,解体大修对发动机是一件很重大的事,修理过程中任何装配和间隙不当都会引起发动机故障。
所以大修必须有必要的设备,维修工必须技术精良。
维修厂都会给大修车辆保质期。
所以大修后不久发生的发动机故障司机首先找修理厂是一个常识。
十九如何选择手动变速箱油和后桥齿轮油
手动变速箱和驱动后桥使用的润滑油统称为车辆齿轮油。
与发动机油类似,车辆齿轮油的质量级别分类,按照美国石油学会(API)的标准,可分为GL-1、GL-2、GL-3、GL-4、GL-5等质量级别,车辆齿轮油外包装上都有相应的质量级别标识。
GL后的数值越大级别就越高,即越高级,能满足齿轮在更苛刻的条件工作。
当然,其价格也随着齿轮油的级别增大而上升。
质量级别标识是选用齿轮油的标准。
随着汽车发动机转速增加和扭矩的增大,传动齿轮机构的工作强度也相应增加。
由于汽车的后桥普遍采用双曲面齿轮结构,这种齿轮的负荷重、滑动速度高,后桥的使用温度也要高一些,工作条件比较苛刻,因此,要求选用质量级别一定为GL-5的齿轮油(有时也叫双曲线齿轮油)。
但现在普通手动变速箱选用级别为GL-4的产品即可。
另外,选用车用齿轮油时粘度级别也是一个不可忽略的因素。
美国汽车工程师协会(SAE)将齿轮油粘度级别划分为:90、140、75W/90、
80W/90、85W/90、85W/140等几个等级。
相同质量级别的齿轮油可以分
别拥有上述各个粘度级别,粘度级别对产品的市场价格的影响不大。
在选用车辆齿轮油的时候,要根据当地的环境温度及车辆的实际使用情况来定,一般对于载重货车的后桥来说,我国南方的夏天选用的齿轮油的粘度稍高一些,如140或85W/140;北方冬季选用粘度稍低一些的齿轮油,如90或80W/90,甚至75W90;对于轿车的手动变速箱,全年可选用85W90或80W90的粘度级别。
车辆齿轮油粘度等级选用表
环境温度,℃粘度等级
-57~10 75W
-25~49 80W/90
-15~49 85W/90
-12~49 90
-15~49 85W/140
-7~49 140
变速箱一般使用API GL-4的车辆齿轮油即可,而后桥必须使用API GL-5的车辆齿轮油才不至于损坏。
所以API GL-4的变速箱油绝对不可以换到后桥上用。
但是后桥润滑油可以换到变速箱上用吗?一些车主和汽车维修人员,由于不了解后桥齿轮油的特点,片面地认为后桥齿轮油比变速箱齿轮油性能好,因此,在遇到没有现成的变速箱齿轮油时,或为了“爱护”车辆而用后桥齿轮油来代替变速箱齿轮油而加入汽车变速箱。
殊不知这不仅仅会带来不必要的经济损失(因后桥齿轮油较贵),而且会造成变速箱齿轮的腐蚀性磨损,不利于变速器的正常工作。
在用
油手册中明文规定后桥和变速箱均使用API GL-5的车辆齿轮油,这又另当别论。
二十自动变速箱油(自动传动液)
中国等效采用ISO6743/A分类标准,把液力传动系统工作介质分为适用于自动传动装置的HA油和适用于功率转换器的HN油。
美国材料试验协会(ASTM)和美国石油协会(API)把自动传动液按使用分类,分为PTF-1、PTF-2、PTF-3。
PTF-1又称自动传动液(ATF),用于轿车、轻型卡车的自动传动装置,代表性的有GM Dexron-ⅡD、ⅡE、III和Ford 的Merocon 、New Merocon和Merocon Ⅴ。
PTF-2用于重负荷功率转换器、卡车、负荷较大的汽车自动传动装置、多极变矩器和液力耦合器,代表性的有Allison C-3、Allison C-4和SAE J 1285-80,它比PTF-1能耐更高的负荷。
PTF-3主要用于农业。
车辆的自动换档装置的结构与手动变速箱有所不同,其结构大致由四部分组成:液力变矩器、湿式离合器和带式制动器、行星齿轮组、液压控制系统。
这四部分机构通常是做成一体的,能够满足自动换档机构润滑要求的称之为自动传动液(ATF)。
因为自动变速器对润滑油摩擦系数及粘度有特殊要求,所以不能用其它油品代替,如果油品选用有误,可能会导致自动变速器摩擦片打滑磨损及散热不良使齿轮磨损致使变速器损坏。
除轿车的自动换档装置上使用ATF以外,有些大功率的小客车和重型车辆的转向系统采用了动力辅助转向系统,也使用ATF。
除此之外,在工程机械、工业设备方面,它也常被用在许多液力传动系统上,因此ATF被视为一种多用途液体。
车用自动传动油通常被染成红色,便于区别和辨认,不至于把普通机油或齿轮油当作ATF使用。