第六章 潤滑油

1、第六章第六章 潤潤 滑滑 油油 一、概述一、概述 潤滑劑包括潤滑劑包括潤滑油潤滑油和和潤滑脂潤滑脂。 1.摩擦與潤滑摩擦與潤滑 (1)干摩擦干摩擦 在機(jī)器中、兩個(gè)互相接觸而又發(fā)生相對運(yùn)動的部件叫摩擦副。這在機(jī)器中、兩個(gè)互相接觸而又發(fā)生相對運(yùn)動的部件叫摩擦副。這種干摩擦的摩擦系數(shù)因材料及表面粗糙度的不同而不同，其范圍為種干摩擦的摩擦系數(shù)因材料及表面粗糙度的不同而不同，其范圍為0.150.40，是相當(dāng)大的。，是相當(dāng)大的。 (2)流體動力潤滑流體動力潤滑 軸和軸承之間便能在運(yùn)動中形成一層足夠厚的油膜軸和軸承之間便能在運(yùn)動中形成一層足夠厚的油膜(其厚度一般大其厚度一般大于于1m)，使機(jī)件的表面不直接接

2、觸。這樣，就以潤滑油膜的內(nèi)摩擦取使機(jī)件的表面不直接接觸。這樣，就以潤滑油膜的內(nèi)摩擦取代了摩擦件之間的干摩擦。潤滑油的內(nèi)摩擦系數(shù)一般僅在代了摩擦件之間的干摩擦。潤滑油的內(nèi)摩擦系數(shù)一般僅在0.0010.005之間，這種在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)摩擦件之間的油膜的厚度足以使摩擦件完全之間，這種在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)摩擦件之間的油膜的厚度足以使摩擦件完全不接觸的潤滑，稱為不接觸的潤滑，稱為流體動力潤滑流體動力潤滑，見，見圖圖61(a)。 圖圖61 流體動力潤滑、混合潤滑及邊界潤滑流體動力潤滑、混合潤滑及邊界潤滑 潤滑油粘度、軸轉(zhuǎn)速和軸上負(fù)荷這三者的關(guān)系可以用軸承特性因數(shù)潤滑油粘度、軸轉(zhuǎn)速和軸上負(fù)荷這三者的關(guān)系可以用軸承特性因數(shù)C來來

3、表示：表示：式中式中 潤滑油的粘度，潤滑油的粘度，mPas； N軸的轉(zhuǎn)速，軸的轉(zhuǎn)速，r/min； p軸單位投影面上的負(fù)荷，軸單位投影面上的負(fù)荷，MPa。 經(jīng)驗(yàn)表明，經(jīng)驗(yàn)表明，C的數(shù)值較大時(shí)，該軸承一般能保持在良好的流體動力潤滑狀的數(shù)值較大時(shí)，該軸承一般能保持在良好的流體動力潤滑狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。 (3)邊界潤滑邊界潤滑摩擦件之間的相對速度較低及負(fù)荷較大，也就是軸承特性因數(shù)摩擦件之間的相對速度較低及負(fù)荷較大，也就是軸承特性因數(shù)C太小。摩擦件太小。摩擦件之間只存在一層極薄的之間只存在一層極薄的(小于小于0.1m)邊界膜。邊界潤滑的摩擦系數(shù)大于流體動邊界膜。邊界潤滑的摩擦系數(shù)大于流體動力潤滑的，

4、約為力潤滑的，約為0.050.15。 (4)混合潤滑混合潤滑 當(dāng)摩擦件之間不能形成連續(xù)的流體層，部分固體表面直接接觸時(shí)，則出現(xiàn)當(dāng)摩擦件之間不能形成連續(xù)的流體層，部分固體表面直接接觸時(shí)，則出現(xiàn)流體動力潤滑和邊界潤滑兼而有之的情況，可稱為混合潤滑流體動力潤滑和邊界潤滑兼而有之的情況，可稱為混合潤滑見圖見圖48(b)。 圖圖62所示為所示為 Stfibeck 曲線，它表示處于流體動力潤滑、邊界潤滑及混曲線，它表示處于流體動力潤滑、邊界潤滑及混合潤滑三種狀態(tài)下摩擦系數(shù)與軸承特性因數(shù)合潤滑三種狀態(tài)下摩擦系數(shù)與軸承特性因數(shù)C之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。 (5)彈性流體動力潤滑彈性流體動力潤滑NCp圖圖62 摩

5、擦系數(shù)與軸承特性因數(shù)的關(guān)系摩擦系數(shù)與軸承特性因數(shù)的關(guān)系 2.潤滑油的分類潤滑油的分類 我國基本上是按照國際標(biāo)準(zhǔn)化組織我國基本上是按照國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ( International Standardization Organization)的的ISO 6743/01981潤滑劑分類標(biāo)準(zhǔn)制定了潤滑劑分類標(biāo)準(zhǔn)制定了GB 7631.187國家標(biāo)準(zhǔn)，國家標(biāo)準(zhǔn)，把潤滑劑分為把潤滑劑分為19組，具體見組，具體見表表6 -1。 習(xí)慣上，為方便起見，將潤滑油按其使用場合分為以下幾類：習(xí)慣上，為方便起見，將潤滑油按其使用場合分為以下幾類： (1)內(nèi)燃機(jī)潤滑油內(nèi)燃機(jī)潤滑油 包括汽油機(jī)油、柴油機(jī)油等。這是需要量最多的

6、一類潤滑油，約占潤滑油總量包括汽油機(jī)油、柴油機(jī)油等。這是需要量最多的一類潤滑油，約占潤滑油總量的一半。的一半。 (2)齒輪油齒輪油 是在齒輪傳動裝置上使用的潤滑油，其特點(diǎn)是它在機(jī)件間所受的壓力很高。是在齒輪傳動裝置上使用的潤滑油，其特點(diǎn)是它在機(jī)件間所受的壓力很高。 (3)液壓油及液力傳動油液壓油及液力傳動油 是在傳動、制動裝置及減震器中用來傳遞能量的液體介質(zhì)，它同時(shí)也起潤滑及是在傳動、制動裝置及減震器中用來傳遞能量的液體介質(zhì)，它同時(shí)也起潤滑及冷卻作用。冷卻作用。 (4)工業(yè)設(shè)備用油工業(yè)設(shè)備用油 其中包括機(jī)械油、汽輪機(jī)油、壓縮機(jī)油、汽缸油以及并不起潤滑作用的電絕緣其中包括機(jī)械油、汽輪機(jī)油、壓縮機(jī)

7、油、汽缸油以及并不起潤滑作用的電絕緣油、金屬加工油等。油、金屬加工油等。 我國等效采用我國等效采用ISO 344892標(biāo)準(zhǔn)制定了標(biāo)準(zhǔn)制定了GB/T 31411994，將工業(yè)液體潤滑劑將工業(yè)液體潤滑劑按其按其40時(shí)的運(yùn)動粘度時(shí)的運(yùn)動粘度(mm2/s)分為分為20個(gè)等級個(gè)等級(見見表表6 -2)。此外，內(nèi)燃機(jī)油和車輛齒。此外，內(nèi)燃機(jī)油和車輛齒輪油則是按其輪油則是按其100時(shí)的運(yùn)動粘度和低溫下的粘度劃分等級。時(shí)的運(yùn)動粘度和低溫下的粘度劃分等級。表表61 潤滑劑和有關(guān)產(chǎn)品的分類潤滑劑和有關(guān)產(chǎn)品的分類（GB 7631.187）組別組別ABCDEFG應(yīng)用場合應(yīng)用場合全損耗系數(shù)全損耗系數(shù)脫模脫模齒輪齒輪壓縮

8、機(jī)（包括冷凍壓縮機(jī)（包括冷凍機(jī)及真空泵）機(jī)及真空泵）內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)主軸、軸承和離主軸、軸承和離合器合器導(dǎo)軌導(dǎo)軌組別組別HMNPQRT應(yīng)用場合應(yīng)用場合液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)金屬加工金屬加工電器絕緣電器絕緣風(fēng)動工具風(fēng)動工具熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)暫時(shí)保護(hù)防腐蝕暫時(shí)保護(hù)防腐蝕汽輪機(jī)汽輪機(jī)組別組別UXYZS應(yīng)用場合應(yīng)用場合熱處理熱處理用潤滑脂用潤滑脂的場合的場合其他應(yīng)其他應(yīng)用場合用場合蒸汽氣缸蒸汽氣缸特殊潤特殊潤滑劑應(yīng)滑劑應(yīng)用場合用場合表表62 ISO粘度分類粘度分類ISOISO粘度等級粘度等級中間點(diǎn)運(yùn)動粘度（中間點(diǎn)運(yùn)動粘度（4040）mmmm2 2/s/s運(yùn)動粘度范圍（運(yùn)動粘度范圍（4040），），mmmm2 2/s/

9、s最小最小最大最大2 22.22.21.981.982.422.423 33.23.22.882.883.523.525 54.64.64.144.145.065.067 76.86.86.126.127.487.48101010109.009.0011.011.01515151513.513.516.516.52222222219.819.824.224.23232323228.828.835.235.24646464641.441.450.650.66868686861.261.274.874.8 續(xù)表續(xù)表 ISOISO粘度等級粘度等級中間點(diǎn)運(yùn)動粘度（中間點(diǎn)運(yùn)動粘度（4040）mmmm2

10、2/s/s運(yùn)動粘度范圍（運(yùn)動粘度范圍（4040），），mmmm2 2/s/s最小最小最大最大10010010010090.990.9110110150150150150135135165165220220220220198198242242320320320320288288352352460460460460414414506506680680680680612612748748100010001000100090090011001100150015001500150013501350165016502200220022002200198019802420242032003200320032

11、002880288035203520 3. 潤滑油的基礎(chǔ)油潤滑油的基礎(chǔ)油 基礎(chǔ)油又可分為基礎(chǔ)油又可分為礦物油礦物油和和合成油合成油兩大類。對于從原油制取的潤滑油基兩大類。對于從原油制取的潤滑油基礎(chǔ)油，我國原來是按原油類別將其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為石蠟基基礎(chǔ)油系列、中間礎(chǔ)油，我國原來是按原油類別將其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為石蠟基基礎(chǔ)油系列、中間基基礎(chǔ)油系列及環(huán)烷基基礎(chǔ)油系列。我國現(xiàn)已采用一種潤滑油基礎(chǔ)油的新基基礎(chǔ)油系列及環(huán)烷基基礎(chǔ)油系列。我國現(xiàn)已采用一種潤滑油基礎(chǔ)油的新的分類方法。這種新的分類方法將潤滑油基礎(chǔ)油按其粘度指數(shù)分為超高粘的分類方法。這種新的分類方法將潤滑油基礎(chǔ)油按其粘度指數(shù)分為超高粘度指數(shù)的、很高粘度指數(shù)

12、的、高粘度指數(shù)的、中粘度指數(shù)的及低粘度指數(shù)度指數(shù)的、很高粘度指數(shù)的、高粘度指數(shù)的、中粘度指數(shù)的及低粘度指數(shù)的的5類，它們的粘度指數(shù)相應(yīng)為類，它們的粘度指數(shù)相應(yīng)為VI140，VI120，VI90，VI40及及VI40。 各類潤滑油基礎(chǔ)油的代號見各類潤滑油基礎(chǔ)油的代號見表表63。表中的。表中的VI為粘度指數(shù)為粘度指數(shù)(Viscosity lndex)的英文字頭。的英文字頭。UH為為“超高超高”(UltraHigh)的英文字頭，的英文字頭，VH為為“很高很高” (VeryHigh)的英文字頭，的英文字頭， H為為“高高”(High)的英文字頭，的英文字頭，M為為“中中”(Middle)的英文字頭，的

13、英文字頭，L為為“低低”(Low)的英文字頭。此外，的英文字頭。此外，W為為“Winter”的字頭，的字頭，表示表示低凝低凝，S為為“Super”的字頭，表示的字頭，表示深度精制深度精制。 習(xí)慣上，將從原油減壓餾分制取的基礎(chǔ)油稱為習(xí)慣上，將從原油減壓餾分制取的基礎(chǔ)油稱為中性油中性油，將從減壓渣油，將從減壓渣油制取的基礎(chǔ)油稱為制取的基礎(chǔ)油稱為光亮油光亮油。每類中性油又按其粘度分為若干牌號，每類光。每類中性油又按其粘度分為若干牌號，每類光亮油也按其粘度分為若干牌號。亮油也按其粘度分為若干牌號。表表64所示為我國部分基礎(chǔ)油系列的牌號。所示為我國部分基礎(chǔ)油系列的牌號。表表63 潤滑油基礎(chǔ)油分類潤滑油基

14、礎(chǔ)油分類潤滑油基礎(chǔ)油潤滑油基礎(chǔ)油粘度指數(shù)粘度指數(shù)超高超高粘度指數(shù)粘度指數(shù)VI140VI140很高很高粘度指數(shù)粘度指數(shù)VI120VI120高高粘度指數(shù)粘度指數(shù)VI90VI90中中粘度指數(shù)粘度指數(shù)VI40VI40低低粘度指數(shù)粘度指數(shù)VI40VI40潤滑油潤滑油基礎(chǔ)油基礎(chǔ)油代號代號通用潤滑油通用潤滑油UHVIUHVIVHVIVHVIHVIHVIMVIMVILVILVI專用基礎(chǔ)油專用基礎(chǔ)油低凝低凝UHVIWUHVIWVHVISVHVISHVIWHVIWMVIWMVIWLVIWLVIW深度精制深度精制UHVISUHVISVHVISVHVISHVISHVISMVISMVISLVISLVIS表表64 我國部

15、分基礎(chǔ)油牌號我國部分基礎(chǔ)油牌號類別類別牌牌 號號HVIHVI75,100,150,200,350,400,500,650,120BS,150BS75,100,150,200,350,400,500,650,120BS,150BSHVIWHVIW75,100,150,200,350,400,500,650,120BS75,100,150,200,350,400,500,650,120BSHVISHVIS75,100,150,200,350,400,500,650,120BS,150BS75,100,150,200,350,400,500,650,120BS,150BSMVIMVI60,75,10

16、0,150,250,500,600,750,900,90BS,125/140BS,200/220BS60,75,100,150,250,500,600,750,900,90BS,125/140BS,200/220BSMVIWMVIW60,75,100,150,250,500,60,75,100,150,250,500,MVISMVIS60,75,100,150,250,500,600,750,900,90BS,125/140BS60,75,100,150,250,500,600,750,900,90BS,125/140BSLVILVI60,75,100,150,300,500,900,1200

17、,90BS,230/250BS60,75,100,150,300,500,900,1200,90BS,230/250BS 二、內(nèi)燃機(jī)潤滑油二、內(nèi)燃機(jī)潤滑油 內(nèi)燃機(jī)潤滑油簡稱內(nèi)燃機(jī)油，也稱發(fā)動機(jī)油或曲軸箱油，它是潤滑內(nèi)燃機(jī)潤滑油簡稱內(nèi)燃機(jī)油，也稱發(fā)動機(jī)油或曲軸箱油，它是潤滑油中耗量最大的一類。油中耗量最大的一類。 1. 內(nèi)燃機(jī)潤滑油的工作條件內(nèi)燃機(jī)潤滑油的工作條件 內(nèi)燃機(jī)潤滑系統(tǒng)見內(nèi)燃機(jī)潤滑系統(tǒng)見圖圖63，它是由下曲軸箱、潤滑油泵、潤滑油散它是由下曲軸箱、潤滑油泵、潤滑油散熱器、粗濾清器、細(xì)濾清器所組成。其主要特點(diǎn)如下：熱器、粗濾清器、細(xì)濾清器所組成。其主要特點(diǎn)如下： (1) 使用溫度高使用溫度

18、高 (2) 摩擦件間的負(fù)荷較大摩擦件間的負(fù)荷較大 (3) 運(yùn)動速度多變運(yùn)動速度多變 (4) 所處的環(huán)境復(fù)雜所處的環(huán)境復(fù)雜 2. 潤滑油在內(nèi)燃機(jī)中的作用潤滑油在內(nèi)燃機(jī)中的作用 (1) 潤滑與減摩作用潤滑與減摩作用 (2) 冷卻發(fā)動機(jī)部件作用冷卻發(fā)動機(jī)部件作用 (3) 密封作用密封作用 (4) 保持摩擦部件清潔作用保持摩擦部件清潔作用 (5) 防銹和抗腐蝕作用防銹和抗腐蝕作用圖圖63 內(nèi)燃機(jī)潤滑系統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)潤滑系統(tǒng) 3. 內(nèi)燃機(jī)潤滑油的主要質(zhì)量要求及其與化學(xué)組成的關(guān)系內(nèi)燃機(jī)潤滑油的主要質(zhì)量要求及其與化學(xué)組成的關(guān)系 內(nèi)燃機(jī)潤滑油的質(zhì)量要求很多，主要有以下內(nèi)燃機(jī)潤滑油的質(zhì)量要求很多，主要有以下6個(gè)方面：

19、個(gè)方面： (1) 粘度粘度 至于粘度以多大為宜，則要根據(jù)不同內(nèi)燃機(jī)的具體工作條件來確定。至于粘度以多大為宜，則要根據(jù)不同內(nèi)燃機(jī)的具體工作條件來確定。潤滑油的粘度取決于其餾分組成與化學(xué)組成。就餾分組成而言，潤滑油的潤滑油的粘度取決于其餾分組成與化學(xué)組成。就餾分組成而言，潤滑油的沸程越高，其粘度也越大，所以，當(dāng)要求粘度較大時(shí)，往往要以較重的減沸程越高，其粘度也越大，所以，當(dāng)要求粘度較大時(shí)，往往要以較重的減壓餾分甚至減壓渣油作為原料。至于粘度與化學(xué)組成之間的關(guān)系已在第三壓餾分甚至減壓渣油作為原料。至于粘度與化學(xué)組成之間的關(guān)系已在第三章中述及，即當(dāng)相對分子質(zhì)量相近時(shí)，具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的分子的粘度大于鏈章中

20、述及，即當(dāng)相對分子質(zhì)量相近時(shí)，具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的分子的粘度大于鏈狀結(jié)構(gòu)的，而且，分子中的環(huán)數(shù)越多，其粘度也就越大。狀結(jié)構(gòu)的，而且，分子中的環(huán)數(shù)越多，其粘度也就越大。 (2) 粘一溫性質(zhì)粘一溫性質(zhì) 烴類的粘一溫性質(zhì)取決于其分子結(jié)構(gòu)。大體上說，烴類中除正構(gòu)烷烴烴類的粘一溫性質(zhì)取決于其分子結(jié)構(gòu)。大體上說，烴類中除正構(gòu)烷烴的粘一溫性質(zhì)最好外，帶有少分支的長烷基側(cè)鏈的少環(huán)烴類和分支程度不的粘一溫性質(zhì)最好外，帶有少分支的長烷基側(cè)鏈的少環(huán)烴類和分支程度不大的異構(gòu)烷烴的粘一溫性質(zhì)也比較好，而多環(huán)短側(cè)鏈的環(huán)狀烴類的粘一溫大的異構(gòu)烷烴的粘一溫性質(zhì)也比較好，而多環(huán)短側(cè)鏈的環(huán)狀烴類的粘一溫性質(zhì)是很差的。性質(zhì)是很差的。 (

21、3) 抗氧化安定性抗氧化安定性 內(nèi)燃機(jī)潤滑油不僅使用的溫度高，而且是循環(huán)使用，不斷與含氧的內(nèi)燃機(jī)潤滑油不僅使用的溫度高，而且是循環(huán)使用，不斷與含氧的氣體接觸，所以很容易因氧化而變質(zhì)。因此，需要設(shè)法提高潤滑油的氧氣體接觸，所以很容易因氧化而變質(zhì)。因此，需要設(shè)法提高潤滑油的氧化安定性，以延長其在內(nèi)燃機(jī)中的使用壽命。化安定性，以延長其在內(nèi)燃機(jī)中的使用壽命。 烴類組成對氧化安定性的影響。烴類組成對氧化安定性的影響。 含硫化合物對氧化安定性的影響。含硫化合物對氧化安定性的影響。 圖圖64所示為大慶潤滑油添加不同量的含硫化合物后，對其氧化所示為大慶潤滑油添加不同量的含硫化合物后，對其氧化安定性的影響。由圖

22、可見，在試驗(yàn)范圍內(nèi)，試樣中的含硫量越高，其安定性的影響。由圖可見，在試驗(yàn)范圍內(nèi)，試樣中的含硫量越高，其吸氧速度就越慢，也就是更趨安定。吸氧速度就越慢，也就是更趨安定。 含氮化合物對氧化安定性的影響：含氮化合物對氧化安定性的影響： 研究表明，含氮化合物對潤滑油的氧化是起促進(jìn)作用的。研究表明，含氮化合物對潤滑油的氧化是起促進(jìn)作用的。 圖圖65所示是用旋轉(zhuǎn)氧彈法測得的含氮量對潤滑油氧化安定性的所示是用旋轉(zhuǎn)氧彈法測得的含氮量對潤滑油氧化安定性的影響。影響。 圖圖64 硫含量對氧化安定性的影響硫含量對氧化安定性的影響圖圖65 含氮量對含氮量對 150SN 基礎(chǔ)油氧化誘導(dǎo)期的影響（旋轉(zhuǎn)氧彈量）基礎(chǔ)油氧化誘

23、導(dǎo)期的影響（旋轉(zhuǎn)氧彈量） (4) 清凈分散性清凈分散性 由于潤滑油本身的氧化和縮合以及與燃料燃燒產(chǎn)物的相互作用，在內(nèi)由于潤滑油本身的氧化和縮合以及與燃料燃燒產(chǎn)物的相互作用，在內(nèi)燃機(jī)中會產(chǎn)生各種沉積物。其沉積物分為三類，即：燃機(jī)中會產(chǎn)生各種沉積物。其沉積物分為三類，即：積炭、漆膜、油泥積炭、漆膜、油泥。 在內(nèi)燃機(jī)的工作條件下，這些沉積物的生成原因是很復(fù)雜的，大體上在內(nèi)燃機(jī)的工作條件下，這些沉積物的生成原因是很復(fù)雜的，大體上可用可用圖圖66及及圖圖67來表示。研究表明，柴油機(jī)活塞上的漆膜和積炭來表示。研究表明，柴油機(jī)活塞上的漆膜和積炭90%以上來源于潤滑油的高溫氧化，汽油機(jī)中的油泥則主要是由于在較

24、低溫度以上來源于潤滑油的高溫氧化，汽油機(jī)中的油泥則主要是由于在較低溫度條件下燃料燃燒不完全而形成的。條件下燃料燃燒不完全而形成的。 由于基礎(chǔ)油本身并不具備把各類沉積物盡量從金屬表面上洗滌下來并由于基礎(chǔ)油本身并不具備把各類沉積物盡量從金屬表面上洗滌下來并分散于潤滑油中的這種功能，所以必須加入各種類型的清凈分散添加劑。分散于潤滑油中的這種功能，所以必須加入各種類型的清凈分散添加劑。 (5) 低溫流動性低溫流動性 一般情況下，傾點(diǎn)可以做為評定潤滑油低溫性能的參考指標(biāo)。一般情況下，傾點(diǎn)可以做為評定潤滑油低溫性能的參考指標(biāo)。 低溫動力粘度的測定采用冷啟動模擬機(jī)法。該模擬機(jī)的核心部件如低溫動力粘度的測定采

25、用冷啟動模擬機(jī)法。該模擬機(jī)的核心部件如圖圖68所示，它是由一個(gè)斷面為缺圓圓柱體的轉(zhuǎn)子和一個(gè)銅制定子構(gòu)成。邊所示，它是由一個(gè)斷面為缺圓圓柱體的轉(zhuǎn)子和一個(gè)銅制定子構(gòu)成。邊界泵送溫度就是能把內(nèi)燃機(jī)油連續(xù)地、充分地供給潤滑油泵入口的最低溫界泵送溫度就是能把內(nèi)燃機(jī)油連續(xù)地、充分地供給潤滑油泵入口的最低溫度。度。 (6) 抗磨性抗磨性 各種烴類的抗磨性能雖有差別，但都還不能滿足要求，這就需要加入各種烴類的抗磨性能雖有差別，但都還不能滿足要求，這就需要加入 具有抗磨作用的添加劑來改善這方面酌性能。具有抗磨作用的添加劑來改善這方面酌性能。圖圖66 汽油機(jī)中沉淀物生成過程示意圖汽油機(jī)中沉淀物生成過程示意圖圖圖6

26、7 柴油機(jī)中沉淀物生成過程示意圖柴油機(jī)中沉淀物生成過程示意圖圖圖68 冷啟動模擬機(jī)核心部分示意圖冷啟動模擬機(jī)核心部分示意圖 4. 內(nèi)燃機(jī)潤滑油的分類內(nèi)燃機(jī)潤滑油的分類 我國內(nèi)燃機(jī)潤滑油的分類，采用了國際上通用的我國內(nèi)燃機(jī)潤滑油的分類，采用了國際上通用的SAE (Society of Automotive Engineers，美國汽車工程師學(xué)會，美國汽車工程師學(xué)會)粘度分類和粘度分類和 API (美國石油美國石油學(xué)會學(xué)會) 的質(zhì)量等級分類。的質(zhì)量等級分類。 (1) 內(nèi)燃機(jī)油粘度等級的分類內(nèi)燃機(jī)油粘度等級的分類 我國等效采用我國等效采用SAE J300標(biāo)準(zhǔn)，制定了內(nèi)燃機(jī)油粘度分類國家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，制定

27、了內(nèi)燃機(jī)油粘度分類國家標(biāo)準(zhǔn) (GB/T 149061994)，如表如表65所示。所示。 內(nèi)燃機(jī)油粘度等級分為含字母內(nèi)燃機(jī)油粘度等級分為含字母W及不含字母及不含字母W兩個(gè)系列，其中含字母兩個(gè)系列，其中含字母W 的粘度等級對低溫性能有特殊要求。不含的粘度等級對低溫性能有特殊要求。不含 W 的粘度系列中的的粘度系列中的20、30、40、50、60 各號是以其各號是以其 100 運(yùn)動粘度來劃分的。含運(yùn)動粘度來劃分的。含W的粘度系列中的的粘度系列中的0W、5W、10W、15W、20W、25W各號則是以其最大低溫粘度、最高邊各號則是以其最大低溫粘度、最高邊界泵送溫度及界泵送溫度及l(fā)00 時(shí)最小運(yùn)動粘度來劃

28、分的。時(shí)最小運(yùn)動粘度來劃分的。 表表65 內(nèi)燃機(jī)油的粘度分類內(nèi)燃機(jī)油的粘度分類 (GB/T 149061994)粘度等級粘度等級低溫粘度，低溫粘度，mpampas s不大于不大于邊界泵送溫度，邊界泵送溫度，不高于不高于運(yùn)動粘度（運(yùn)動粘度（100100），），mmmm2 2/s /s 不小于不小于0W0W32503250（-30-30）-35-353.83.85W5W35003500（-25-25）-30-303.83.810W10W35003500（-20-20）-25-254.14.115W15W35003500（-15-15）-20-205.65.620W20W45004500（-10-1

29、0）-15-155.65.625W25W60006000（-5-5）-10-109.39.320205.65.6，小于，小于9.39.330309.39.3，小于，小于12.512.5404012.512.5，小于，小于16.316.3505016.316.3，小于，小于21.921.9606021.921.9，小于，小于26.126.1 近年來，內(nèi)燃機(jī)中越來越多地使用近年來，內(nèi)燃機(jī)中越來越多地使用多級油多級油。所謂多級油是指其。所謂多級油是指其100粘度在某一非粘度在某一非W粘度等級范圍內(nèi)，而同時(shí)其低溫粘度和邊界泵送粘度等級范圍內(nèi)，而同時(shí)其低溫粘度和邊界泵送溫度又能滿足某一溫度又能滿足某一

30、W 粘度等級的指標(biāo)，可表示為粘度等級的指標(biāo)，可表示為 5W/30、l0W/30及20W/40 等。多級油大多是由較低粘度的基礎(chǔ)油添加粘度添加劑稠化后等。多級油大多是由較低粘度的基礎(chǔ)油添加粘度添加劑稠化后制成的，所以也稱稠化機(jī)油。多級油的粘一溫性質(zhì)顯著優(yōu)于單級油，它制成的，所以也稱稠化機(jī)油。多級油的粘一溫性質(zhì)顯著優(yōu)于單級油，它的使用不受地區(qū)和季節(jié)的限制，冬、夏季和南、北地域通用，同時(shí)還可的使用不受地區(qū)和季節(jié)的限制，冬、夏季和南、北地域通用，同時(shí)還可以節(jié)約燃料。以節(jié)約燃料。 (2)內(nèi)燃機(jī)油質(zhì)量等級的分類內(nèi)燃機(jī)油質(zhì)量等級的分類 我國參照我國參照SAE J183分類方法，以分類方法，以S代表汽油機(jī)油系

31、列，分為代表汽油機(jī)油系列，分為SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG及及SH等質(zhì)量等級，其質(zhì)量水平順序依次等質(zhì)量等級，其質(zhì)量水平順序依次提高。柴油機(jī)油系列則以提高。柴油機(jī)油系列則以C代表，分為代表，分為CA、CB、CC、CD、CD、CE及及CF4等質(zhì)量等級，其質(zhì)量水平也是順序依次提高。等質(zhì)量等級，其質(zhì)量水平也是順序依次提高。 (3)內(nèi)燃機(jī)潤滑油的品種內(nèi)燃機(jī)潤滑油的品種 我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的汽油機(jī)油及汽油機(jī)煤油機(jī)通用油的品種如我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的汽油機(jī)油及汽油機(jī)煤油機(jī)通用油的品種如表表66所示，柴油機(jī)的品種則列于所示，柴油機(jī)的品種則列于表表67。表表66 汽油機(jī)油及汽油機(jī)汽油機(jī)油及汽油機(jī)/柴油機(jī)通

32、用油的品種柴油機(jī)通用油的品種(GB 111211995)品種代號品種代號粘粘 度度 等等 級級SCSC5W/20,10W/30,15W/40,30,405W/20,10W/30,15W/40,30,40SD(SD/CC)SD(SD/CC)5W/30,10W/30,15W/40,10/20W,30,405W/30,10W/30,15W/40,10/20W,30,40SE(SE/CC)SE(SE/CC)5W/30,10W/3015W/40,20/20W,30,405W/30,10W/3015W/40,20/20W,30,40SF(SF/CD)SF(SF/CD)5W/30,10W/30,15W/40

33、,30,405W/30,10W/30,15W/40,30,40品種代號品種代號粘粘 度度 等等 級級CCCC5W/30,10W/30,15W/40,20W/40,20/20W,30,405W/30,10W/30,15W/40,20W/40,20/20W,30,40CDCD10W,5W/30,10W/30,15W/30,15W/40,20W/40,20/20W,30,4010W,5W/30,10W/30,15W/30,15W/40,20W/40,20/20W,30,40表表67 柴油機(jī)油的品種柴油機(jī)油的品種(GB 111221997) 三、齒輪油三、齒輪油 齒輪油是專用于齒輪傳動裝置的潤滑油。齒

34、輪油是專用于齒輪傳動裝置的潤滑油。 1. 齒輪油的工作條件齒輪油的工作條件 由于齒輪間接觸面積小，所以其承受的壓力很大。在高的壓力下，潤由于齒輪間接觸面積小，所以其承受的壓力很大。在高的壓力下，潤滑油極易從齒間被擠壓出來，容易引起齒面的擦傷和磨損?；蜆O易從齒間被擠壓出來，容易引起齒面的擦傷和磨損。 2. 齒輪油的主要性能齒輪油的主要性能 齒輪油要求有適當(dāng)?shù)恼扯纫约傲己玫恼骋粶匦再|(zhì)、抗氧化安定性和防齒輪油要求有適當(dāng)?shù)恼扯纫约傲己玫恼骋粶匦再|(zhì)、抗氧化安定性和防腐性等。尤其突出的是，要求它具有良好的抗磨損、耐負(fù)荷的性能，也就腐性等。尤其突出的是，要求它具有良好的抗磨損、耐負(fù)荷的性能，也就是要有較高

35、的承載能力。是要有較高的承載能力。 測定潤滑油承載能力需借助摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)。此處只介紹其中的一種，測定潤滑油承載能力需借助摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)。此處只介紹其中的一種，即四球試驗(yàn)機(jī)。如即四球試驗(yàn)機(jī)。如圖圖69所示，它的摩擦件是由四個(gè)所示，它的摩擦件是由四個(gè)12.7mm的鉻鋼球組的鉻鋼球組成。試驗(yàn)時(shí)，不斷加大負(fù)荷成。試驗(yàn)時(shí)，不斷加大負(fù)荷(p)，并用顯微鏡測定球上因磨損形成的磨痕直并用顯微鏡測定球上因磨損形成的磨痕直徑徑(DH)的大小，可得如的大小，可得如圖圖610所示的雙對數(shù)坐標(biāo)曲線。所示的雙對數(shù)坐標(biāo)曲線。 除上述四球試驗(yàn)機(jī)外，還需用除上述四球試驗(yàn)機(jī)外，還需用Timken試驗(yàn)機(jī)及試驗(yàn)機(jī)及FZG齒輪試驗(yàn)機(jī)

36、等進(jìn)行齒輪試驗(yàn)機(jī)等進(jìn)行評定。此外，若要開發(fā)新的齒輪油品種，還需要通過專用的齒輪油臺架試評定。此外，若要開發(fā)新的齒輪油品種，還需要通過專用的齒輪油臺架試驗(yàn)機(jī)的評定。驗(yàn)機(jī)的評定。 各種烴類的承載能力都比較低，其抗磨性能都不能滿足齒輪油的要求。各種烴類的承載能力都比較低，其抗磨性能都不能滿足齒輪油的要求。所以，齒輪油中必須加入相應(yīng)的抗磨添加劑，這些添加劑中都含有極性的所以，齒輪油中必須加入相應(yīng)的抗磨添加劑，這些添加劑中都含有極性的或具有化學(xué)活性的化合物?；蚓哂谢瘜W(xué)活性的化合物。圖圖69 四球摩擦件示意圖四球摩擦件示意圖圖圖610 四球機(jī)試驗(yàn)曲線四球機(jī)試驗(yàn)曲線 3. 齒輪油的分類齒輪油的分類 我國的齒

37、輪油分為我國的齒輪油分為工業(yè)齒輪油工業(yè)齒輪油及及車輛齒輪油車輛齒輪油兩大類。兩大類。 工業(yè)齒輪油按使用場合的不同，分為工業(yè)閉式齒輪油和工業(yè)開式齒工業(yè)齒輪油按使用場合的不同，分為工業(yè)閉式齒輪油和工業(yè)開式齒輪油。就粘度而言，它們按輪油。就粘度而言，它們按40運(yùn)動粘度的中心值分為運(yùn)動粘度的中心值分為68，100，150，220，320，460和和680等等7個(gè)粘度等級。按其質(zhì)量的要求，工業(yè)閉式齒輪個(gè)粘度等級。按其質(zhì)量的要求，工業(yè)閉式齒輪油分為油分為CKB，CKC，CKD，CKE，CKS，CKT等等6個(gè)等級，工業(yè)開式齒個(gè)等級，工業(yè)開式齒輪油分為輪油分為CKH，CKJ，CKM等等3個(gè)等級。個(gè)等級。 車輛

38、齒輪油按其使用條件的苛刻程度分為普通車輛齒輪油車輛齒輪油按其使用條件的苛刻程度分為普通車輛齒輪油(代號代號CLC)、中負(fù)荷車輛齒輪油中負(fù)荷車輛齒輪油(代號代號CLD)和重負(fù)荷車輛齒輪油和重負(fù)荷車輛齒輪油(代號代號CLE)這這3種，它種，它們的質(zhì)量等級分別相當(dāng)于們的質(zhì)量等級分別相當(dāng)于API制訂的制訂的GL-3，GL-4，GL-5。車輛齒輪油按車輛齒輪油按210賽式通用粘度秒的大約值，分為賽式通用粘度秒的大約值，分為70W，75W，80W，85W，90，140，250等等7個(gè)粘度等級，詳見個(gè)粘度等級，詳見表表68。近年來，標(biāo)號為。近年來，標(biāo)號為80W/90，85W/90，85W/140等多級齒輪油

39、應(yīng)用日廣，它們同時(shí)具有良好的低溫起動性和高等多級齒輪油應(yīng)用日廣，它們同時(shí)具有良好的低溫起動性和高溫潤滑性。溫潤滑性。表表68 車輛齒輪油的粘度分類車輛齒輪油的粘度分類類類 別別達(dá)到達(dá)到150pa150pas s的最高溫度的最高溫度100100運(yùn)動粘度，運(yùn)動粘度，mmmm2 2/s/s最低最低最高最高70W70W-55-554.14.175W75W-40-404.14.180W80W-26-267.07.085W85W-12-1211.011.0909013.513.524.024.014014024.024.041.041.025025041.041.0 四、液壓油及液力傳動油四、液壓油及液力

40、傳動油 液體靜壓系統(tǒng)和液體動力系統(tǒng)所使用的工作介質(zhì)相應(yīng)為液體靜壓系統(tǒng)和液體動力系統(tǒng)所使用的工作介質(zhì)相應(yīng)為液壓油液壓油及及液液力傳動油力傳動油兩大類，它們可由礦物油或合成烴制成。兩大類，它們可由礦物油或合成烴制成。 液壓油又可分為液壓油又可分為抗磨液壓油抗磨液壓油、低凝液壓油低凝液壓油及及數(shù)控液壓油數(shù)控液壓油等。等。 1. 液壓油及液力傳動油的主要性能液壓油及液力傳動油的主要性能 液壓油除要求有合適的粘度、良好的粘一溫性質(zhì)、抗氧化安定性等液壓油除要求有合適的粘度、良好的粘一溫性質(zhì)、抗氧化安定性等之外，還有如下一些特殊的要求：之外，還有如下一些特殊的要求： (1) 抗磨性抗磨性 在系統(tǒng)中各種摩擦元

41、件經(jīng)常處于邊界潤滑狀態(tài)，所以，往往需要加在系統(tǒng)中各種摩擦元件經(jīng)常處于邊界潤滑狀態(tài)，所以，往往需要加入抗磨添加劑以便在摩擦副中形成邊界潤滑膜。入抗磨添加劑以便在摩擦副中形成邊界潤滑膜。 (2) 抗乳化性抗乳化性 在液壓元件的攪動下，如有水存在時(shí)很易形成乳狀液，這樣便會增在液壓元件的攪動下，如有水存在時(shí)很易形成乳狀液，這樣便會增大機(jī)件腐蝕和磨損。大機(jī)件腐蝕和磨損。 (3) 抗泡沫性抗泡沫性 液壓油在循環(huán)時(shí)，溶于油中的空氣量會不斷增加，從而導(dǎo)致氣泡的液壓油在循環(huán)時(shí)，溶于油中的空氣量會不斷增加，從而導(dǎo)致氣泡的生成。這樣便會影響液壓機(jī)構(gòu)傳遞能量的穩(wěn)定性和效率。因此，要求液生成。這樣便會影響液壓機(jī)構(gòu)傳遞能

42、量的穩(wěn)定性和效率。因此，要求液壓油具有良好的空氣釋放能力和消泡能力。壓油具有良好的空氣釋放能力和消泡能力。 (4)抗剪切安定性抗剪切安定性 液壓油在高壓、高速使用條件下，通過泵、閥件、微孔等元件，要液壓油在高壓、高速使用條件下，通過泵、閥件、微孔等元件，要經(jīng)受很高剪切速率的剪切作用，這就要求添加增粘劑的液壓油具有良好經(jīng)受很高剪切速率的剪切作用，這就要求添加增粘劑的液壓油具有良好的抗剪切安定性，以免因粘度降低過多而造成磨損。的抗剪切安定性，以免因粘度降低過多而造成磨損。 (5)對密封材料的適應(yīng)性對密封材料的適應(yīng)性 液壓系統(tǒng)一般以橡膠為密封件，所以，要求液壓油不侵蝕橡膠，不液壓系統(tǒng)一般以橡膠為密封

43、件，所以，要求液壓油不侵蝕橡膠，不使其過分溶脹，也不允許使其收縮或硬化，以免降低其密封性能。使其過分溶脹，也不允許使其收縮或硬化，以免降低其密封性能。 液力傳動油是一類性能更為全面的油品，要求它具有良好的扭矩轉(zhuǎn)液力傳動油是一類性能更為全面的油品，要求它具有良好的扭矩轉(zhuǎn)換性能、低溫流動性能、抗燒結(jié)和抗磨損性能、抗氧化性能、清凈分散換性能、低溫流動性能、抗燒結(jié)和抗磨損性能、抗氧化性能、清凈分散性能、抗泡沫性能、防銹性能、與各種密封材料的適應(yīng)性能以及適當(dāng)?shù)男阅堋⒖古菽阅?、防銹性能、與各種密封材料的適應(yīng)性能以及適當(dāng)?shù)哪Σ撂匦浴ＤΣ撂匦浴?2.液壓油的分類液壓油的分類 我國適用于流體靜態(tài)液壓系統(tǒng)的礦物

44、油型和合成烴型液壓油共分為我國適用于流體靜態(tài)液壓系統(tǒng)的礦物油型和合成烴型液壓油共分為LHL，LHM，LHV，LHG及及LHS五個(gè)品種。其中五個(gè)品種。其中LHM，LHV和和LHS三個(gè)品種按質(zhì)量分為優(yōu)等品和一等品三個(gè)品種按質(zhì)量分為優(yōu)等品和一等品，LHL和和LHG兩個(gè)兩個(gè)品種則只設(shè)一等品。品種則只設(shè)一等品。 五、電器絕緣油五、電器絕緣油 1. 對電器絕緣油的質(zhì)量要求對電器絕緣油的質(zhì)量要求 電器絕緣油的功能并不是起潤滑作用，所以，對其性能的要求與一電器絕緣油的功能并不是起潤滑作用，所以，對其性能的要求與一般潤滑油有很大差別。其主要的性能要求如下：般潤滑油有很大差別。其主要的性能要求如下： (1) 電氣

45、性能電氣性能 電器絕緣油的電氣性能要求，主要有絕緣擊穿電壓及介質(zhì)損失角正電器絕緣油的電氣性能要求，主要有絕緣擊穿電壓及介質(zhì)損失角正切值這兩項(xiàng)。我國目前有切值這兩項(xiàng)。我國目前有6，35，220/110，330及及500kV這這5種輸電電壓種輸電電壓系統(tǒng)，這就需要有擊穿電壓大于上述各種電壓的變壓器油。系統(tǒng)，這就需要有擊穿電壓大于上述各種電壓的變壓器油。 實(shí)際介質(zhì)實(shí)際介質(zhì)(如變壓器油等如變壓器油等)在交變電場中因介質(zhì)中某些分子的扭動和位在交變電場中因介質(zhì)中某些分子的扭動和位移會引起電能的損失，損失的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏褂蜏厣?。這樣便導(dǎo)移會引起電能的損失，損失的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏褂蜏厣摺＿@樣便導(dǎo)致電流和電壓的相位差并不正好是，而是比要小一個(gè)致電流和電壓的相位差并不正好是，而是比要小一個(gè)角，這個(gè)角，這個(gè)角就稱角就稱為介質(zhì)損失角。介質(zhì)損失角正切值為介質(zhì)損失角。介質(zhì)損失角正切值tg的數(shù)值是表明在交變電場作用下在的數(shù)值是表明在交變電場作用下在介質(zhì)中電能損失的大小。介質(zhì)中電能損失的大小。 電器絕緣油的品種有電器絕緣油的品種有變壓器油變壓器油、電纜油電纜油、電容器油電容器油和和油開關(guān)油油開關(guān)油等，其等，其中變壓器油占中變壓器油占95%以上。以上。 (2) 粘度粘度 粘度過大會