汽車運行材料課件：車用潤滑脂 -

汽車運行材料車用潤滑脂8.1潤滑脂的組成、分類和使用特點8.1.1潤滑脂的基本組成

潤滑脂（lubricatinggrease，俗稱黏油或干油）是一種穩(wěn)定的固體或半固體潤滑劑產品。在汽車和工程機械上的許多部位都使用潤滑脂作為潤滑材料。圖8-1潤滑脂

潤滑脂主要由稠化劑、基礎油、添加劑三部分組成。一般潤滑脂中稠化劑的質量分數(shù)為10％～15％，基礎油的質量分數(shù)為80％～85％，添加劑及填料的質量分數(shù)在5％～10％。1.基礎油

基礎油（多為石油潤滑油）是潤滑脂分散體系中的分散介質，它對潤滑脂的性能有較大影響。2.稠化劑

稠化劑（亦稱增稠劑）是潤滑脂的重要組分。稠化劑分散在基礎油中并形成潤滑脂的結構骨架，使基礎油被吸附和固定在結構骨架中。圖8-3稠化劑吸附基礎油的作用與海綿吸附水分的情形相類似3.添加劑及填料

一類添加劑是潤滑脂所特有的膠溶劑，它能使油皂結合更加穩(wěn)定，如甘油與水等。

另一類添加劑是抗氧劑、抗磨劑、極壓劑、結構改進劑和防銹劑等，但用量一般較潤滑油中為多。圖8-4皂基脂的制備工藝8.1.2潤滑脂的分類1.美國潤滑脂的分類ASTM）、SAE和美國潤滑脂學會（NLGI）聯(lián)合提出的ASTMD4950-2008《汽車保養(yǎng)用潤滑脂的分類和規(guī)格》將汽車保養(yǎng)用潤滑脂分為兩大類、五個牌號，詳見表8-1。種類牌號潤滑脂性能稠度等級（NLGI）使用壽命或適用場合底盤車身用潤滑脂LA機械性能穩(wěn)定，具有良好的抗氧、防銹、抗磨性能，適用于輕、中負荷。主要是2號乘用車3200km以下LB機械性能穩(wěn)定，具有良好的抗氧、防銹、抗磨性能，在振動及與水接觸的條件下能長期可靠工作，適用于苛刻負荷。適用工作溫度為－40～120℃。主要是2號乘用車3200km以上輪轂軸承用潤滑脂GA適用于較輕負荷。適用工作溫度為－20～70℃。－－GB機械性能穩(wěn)定，具有良好的抗氧、防銹、抗磨性能，適用于較輕負荷到中等負荷。適用工作溫度為－40～120℃，可短時間承受160℃的高溫。主要是2號（1、3號也有）長時間在高速公路上持續(xù)行車GC機械性能穩(wěn)定，具有良好的抗氧、防銹、抗磨性能，適用于中等負荷到苛刻負荷。適用工作溫度為－40～160℃，可短時間承受200℃的高溫。主要是2號（1、3號也有）時停時走、起步停車頻繁表8-1汽車保養(yǎng)用潤滑脂的分類（ASTMD4950-2008）美國潤滑脂學會（NationalLubricationGreaseInstitute，NLGI）按照操作60次后的錐入度范圍，將潤滑脂的稠度分為九個等級，見表8-2。稠度等級工作錐入度潤滑脂狀態(tài)000445~475液態(tài)00400~430接近液態(tài)0355~385極軟1310~340非常軟2265~295軟3220~250中4175~205硬5130~160非常硬685~115極硬NLGI稠度等級定義為在25℃下經操作60次后的錐入度范圍，單位為0.1mm。表8-2潤滑脂的稠度等級（NLGI標準）2.我國潤滑脂的分類

我國現(xiàn)行的潤滑脂分類標準是GB/T7631.8－1990《潤滑劑和有關產品（L類）的分類——第8部分：x組（潤滑脂）》。

每一種潤滑脂用一組（5個）大寫字母組成的代號來表示，每個字母及其在該構成中的書寫順序都有其特定含義。

例如，L-XBEGB00即為一種潤滑脂的代號，L為潤滑劑和有關產品的類別代號；字母1（X）系指潤滑脂的組別代號；字母2（B）系指最低的操作溫度代號；字母3（E）系指最高操作溫度代號；字母4（G）系指潤滑脂在水污染的操作條件下，其抗水性能和防銹水平代號；字母5（B）系指潤滑脂在高負荷或低負荷場合下的潤滑性能代號。圖8-5潤滑脂產品標記及含義8.1.3潤滑脂的使用特點1.潤滑脂潤滑的優(yōu)、缺點①優(yōu)點②缺點2.潤滑脂潤滑的適用場合①要求潤滑劑必須保持在被潤滑部位上，而被潤滑部位又沒有或不方便設置儲存潤滑劑的儲油箱或儲油池。②要求潤滑劑不但具有潤滑功能，還必須具有密封作用，以防止機械雜質和水份進入被潤滑部位。③被潤滑部位的轉速不太高時，宜采用潤滑脂潤滑。

汽車及工程機械上采用潤滑脂潤滑的部位見表8-6。8.2潤滑脂的使用性能指標8.2.1稠度

潤滑脂在規(guī)定的剪切力或剪切速率下，保持其體系結構的完整性而不發(fā)生變形的能力稱為潤滑脂的稠度。

稠度（consistency）表征潤滑脂在所潤滑部位上的保持能力和密封性能，也是反映潤滑脂泵送性能的重要指標。

潤滑脂的稠度等級用錐入度來表示。潤滑脂的錐入度（conepenetration）是指規(guī)定重量的標準錐體在規(guī)定時間、溫度條件下，錐入（穿入）潤滑脂試樣的深度，以0.1mm為單位。圖8-6標準錐體潤滑脂錐入度的測定按GB/T269－1991《潤滑脂錐入度測定法》規(guī)定，采用潤滑脂和石油脂錐入度計進行。圖8-7潤滑脂和石油脂錐入度計（指針式）圖8-8潤滑脂和石油脂錐入度計（數(shù)字顯示式）

潤滑脂錐入度又分為:非工作錐入度;工作錐入度;延長工作錐入度。錐入度反映了潤滑脂在低剪切速率條件下的變形性能和流動性能。

錐入度可有效表示潤滑脂的稠度，是選用潤滑脂的重要依據。我國用錐入度范圍來劃分潤滑脂的稠度牌號。稠度等級高的潤滑脂（左）與稠度等級低的潤滑脂（右）的比較8.2.2高溫性能1.滴點

潤滑脂的滴點是指基礎油從增稠劑中釋放出來且無法被增稠劑再吸收時的溫度。

一般來說，潤滑脂應在滴點以下20～30℃或更低的溫度條件下使用。

潤滑脂滴點的測定按照GB/T4929－1985《潤滑脂滴點測定法》的規(guī)定進行。圖8-10潤滑脂滴點測定示意圖2.蒸發(fā)度

潤滑脂的蒸發(fā)度是指潤滑脂在規(guī)定條件下蒸發(fā)后，潤滑脂的損失量所占的質量百分數(shù)。

潤滑脂蒸發(fā)度的測定按SH/T0337－1992（2004）《潤滑脂蒸發(fā)度測定法》的規(guī)定進行。3.軸承漏失量

由于高溫和軸承旋轉使?jié)櫥蛴蛷奶畛溆谳S承內部的潤滑脂中分離或溢出的質量，稱為潤滑脂的軸承漏失量。

潤滑脂的軸承漏失量的測定按照GB/T25962-2010《高速條件下汽車輪轂軸承潤滑脂漏失量測定法》的規(guī)定進行。8.2.3低溫性能1.強度極限

使半固態(tài)的潤滑脂產生流動所需要的最小作用力，稱為潤滑脂的強度極限，亦稱潤滑脂的剪切強度極限（或極限剪應力）。

潤滑脂強度極限的測定按照SH/T0323－1992《潤滑脂強度極限測定法》的規(guī)定進行。2.相似黏度

潤滑脂在所受剪應力超過其強度極限時，就會產生流動。潤滑脂流動時也會出現(xiàn)內部摩擦，潤滑脂的內部摩擦特性是用相似黏度來表征的。

在一定溫度下，潤滑脂的黏度是剪切速率的函數(shù)，即潤滑脂的黏度隨著剪切速率的變化而變化，這種黏度稱為相似黏度，單位為Pa·s。

潤滑脂相似黏度的測定按照SH/T0048－1991（2004）《潤滑脂相似黏度測定法》的規(guī)定進行。3.低溫轉矩

低溫轉矩是指潤滑脂在低溫下工作時對運動體（滾珠軸承）轉動產生的阻力矩。

潤滑脂低溫轉矩的測定按照SH/T0338－1992（2004）《滾珠軸承潤滑脂低溫轉矩測定法》的規(guī)定進行。

低溫轉矩是評價潤滑脂低溫性能的一個重要指標，一般將用9.8N·cm轉矩測出使軸承在1min內轉動一周時的最低溫度，作為潤滑脂的最低使用溫度限值。8.2.4極壓性與抗磨性1.極壓性

在執(zhí)行潤滑任務過程中，潤滑脂承受負荷的能力稱為潤滑脂的極壓性。潤滑脂的極壓性與涂敷在摩擦副金屬表面的脂膜強度有關。脂膜強度越高，潤滑脂的極壓性就越好。SH/T0202－1992《潤滑脂極壓性能測定法（四球機法）》采用四球摩擦試驗機進行測定。該方法用綜合磨損值和燒結點來表示潤滑脂極壓性能。

綜合磨損值也稱負荷－磨損指數(shù)，是用四球法測定潤滑劑極壓性能時，在規(guī)定條件下得到的若干次修正負荷的平均值。燒結點（燒結負荷）OK值（即最大合用值）圖8-11四球摩擦試驗機2.抗磨性

潤滑脂通過保持在運動部件表面間的油膜，防止金屬對金屬相接觸而磨損的能力稱為潤滑脂的抗磨性。

潤滑脂抗磨性的測定按照SH/T0204－1992（2004）《潤滑脂抗磨性能測定法（四球機法）》和SH/T0427－1992（2004）《潤滑脂齒輪磨損測定法》的規(guī)定進行。8.2.5抗水性

潤滑脂的抗水性表征潤滑脂在大氣濕度條件下的吸水性能。為確保潤滑脂的潤滑性能并有利于貯存，要求潤滑脂應具有良好的抗水性。

潤滑脂抗水性的測定按照SH/T0109－2004《潤滑脂抗水淋性能測定法》的規(guī)定進行。8.2.6防腐性

防腐性表征潤滑脂阻止與其相接觸金屬被腐蝕的能力。

潤滑脂防腐性的測定標準有SH/T0331－1992（2004）《潤滑脂腐蝕試驗法》、GB/T7326－1987《潤滑脂銅片腐蝕試驗法》、GB/T5018－2008《潤滑脂防腐蝕性試驗法》等。8.2.7膠體安定性

膠體安定性表征潤滑脂在貯存和使用時避免膠體分解，防止液體潤滑油析出的能力。GB/T392－1977《潤滑脂壓力分油測定法》;SH/T0324－2010《潤滑脂分油的測定（錐網法）》。圖8-12皂油分離（泛油）8.2.8氧化安定性

氧化安定性表征潤滑脂在貯存與使用過程中抵抗大氣的作用而保持其性質不發(fā)生永久變化的能力。

潤滑脂氧化安定性的測定按照SH/T0325－1992（2004）《潤滑脂氧化安定性測定法》的規(guī)定進行；潤滑脂化學安定性的測定按照SH/T0335－1992（2003）《潤滑脂化學安定性測定法》的規(guī)定進行。8.2.9機械安定性

機械安定性（亦稱剪切安定性）表征潤滑脂在機械工作條件下抵抗稠度變化的能力。

潤滑脂機械安定性的測定按照SH/T0122—1992（2004）《潤滑脂滾筒安定性測定法》的規(guī)定進行。8.3常用潤滑脂及其適用范疇8.3.1常用潤滑脂的適用范疇

常用潤滑脂的主要使用性能和適用范疇見表8-7。8.3.2鈣基潤滑脂1.鈣基潤滑脂

鈣基潤滑脂（Calciumlubricatinggrease）是由動植物脂肪鈣皂稠化礦物油得到的潤滑脂。

鈣基潤滑脂俗稱“黃油”，是出現(xiàn)最早的一種潤滑脂，也是使用面最廣的一種潤滑脂。GB/T491-2008《鈣基潤滑脂》將鈣基潤滑脂按錐入度分為1、2、3、4四個牌號，其產品標記采用如圖8-14所示的表達方式。圖8-13鈣基潤滑脂圖8-14鈣基潤滑脂產品標記

鈣基潤滑脂可用在汽車、拖拉機、冶金和紡織等機械設備，使用溫度范圍一般為－10～60℃。由于其耐熱性差，故其最高使用溫度較低。2.石墨鈣基潤滑脂

石墨鈣基潤滑脂（graphitecalciumgrease。圖8-15）是由動植物油鈣皂稠化68號機械油并加入鱗片石墨而得到的潤滑脂。圖8-15石墨鈣基潤滑脂

石墨鈣基潤滑脂適用于工作溫度在60℃以下的壓延機人字齒輪、汽車鋼板彈簧、吊車、起重機齒輪轉盤、礦山機械、絞車齒輪、鋼絲繩、升降機的滑板及其他粗糙、低轉速、重負荷摩擦部位的潤滑。3.無水鈣基潤滑脂

無水鈣基潤滑脂（anhydrouscalciumgrease）是由12-羥基硬脂酸鈣稠化低黏度、低凝點礦物油，并加入抗氧劑和防銹劑調制而成的。

按照所選用的基礎油不同，國產無水鈣基潤滑脂分為A型和B型兩種。使用溫度范圍：A型為－50～110℃，B型為－45～100℃。4.復合鈣基潤滑脂復合鈣基潤滑脂（complexcalciumlubricatinggrease）是由乙酸鈣復合的高級脂肪酸鈣皂稠化中等黏度的礦物油制成的。SH/T0370-1995（2005）《復合鈣基潤滑脂》按錐入度將復合鈣基潤滑脂分為L-XADGA1、L-XADGA2、L-XADGA3三個牌號。

復合鈣基潤滑脂適用于工作溫度為－10～150℃的摩擦部件潤滑，適合于車輛輪轂軸承及水泵軸承的潤滑。8.3.3鈉基潤滑脂

鈉基潤滑脂（Sodiumbaselubricatinggrease）是以動植物脂肪酸鈉皂稠化礦物潤滑油制得的耐高溫但不耐水的普通潤滑脂。GB/T492-1989（2004）《鈉基潤滑脂》將鈉基潤滑脂分為2號和3號兩個牌號。

鈉基潤滑脂適用于－10～110℃溫度范圍內一般中等負荷機械設備（如中型電動機、發(fā)電機軸承和汽車、拖拉機軸承等）的潤滑，不適用于與水相接觸的潤滑部位。圖8-16鈉基潤滑脂8.3.4鈣鈉基潤滑脂

鈣鈉基潤滑脂是由脂肪酸鈣鈉皂稠化礦物油制得的潤滑脂。SH/T

0368-1992（2003）《鈣鈉基潤滑脂》按錐入度將鈣鈉基潤滑脂分為2號和3號兩個牌號。

鈣鈉基潤滑脂適用于各種類型的電動機、發(fā)電機、鼓風機、汽車、拖拉機、鐵路機車和列車及其他機械設備滾動軸承的潤滑。2號鈣鈉基潤滑脂適用于工作溫度在90℃以下的滾動軸承的潤滑；3號鈣鈉基潤滑脂適用于工作溫度在100℃以下的滾動軸承的潤滑。8.3.5鋰基潤滑脂1.通用鋰基潤滑脂通用鋰基潤滑脂（Generalpurposelithiumlubricatinggrease）是由12-羥基硬脂肪酸鋰皂稠化中等黏度礦物油，并加入抗氧防銹添加劑制得的潤滑脂。GB/T7324-2010《通用鋰基潤滑脂》按錐入度將通用鋰基潤滑脂分為1號、2號和3號三個牌號。1號脂適用于集中潤滑系統(tǒng)；2號脂適用于中轉速、中負荷機械設備的潤滑；3號脂適用于礦山機械、汽車、拖拉機輪轂軸承以及大中型電動機等設備的潤滑。通用鋰基潤滑脂廣泛適用于－20～120℃溫度范圍內的各種機械設備的滾動軸承和滑動軸承及其他摩擦部位的潤滑。圖8-17通用鋰基潤滑脂2.汽車通用鋰基潤滑脂

汽車通用鋰基潤滑脂是由12-羥基硬脂肪酸鋰皂稠化低凝點礦物油，并加入防銹劑和抗氧劑而制得的潤滑脂。

依據GB/T7631.8－1990《潤滑劑和有關產品（L類）的分類——第8部分：x組（潤滑脂）》的命名原則，汽車通用鋰基潤滑脂的代號為L-XCCHA2。

汽車通用鋰基潤滑脂適用于－30～120℃范圍內汽車輪轂軸承、底盤、水泵和發(fā)電機等摩擦部位的潤滑，也可用于坦克的負重輪和引導輪軸承的潤滑。

汽車通用鋰基潤滑脂具有良好的綜合性能，屬于通用鋰基潤滑脂系列中專門為汽車潤滑而開發(fā)的品種，潤滑效果好，使用壽命長（比傳統(tǒng)的鈣基脂和復合鈣基脂延長換油周期二倍以上，更換周期能夠達到90天，20000km左右，使?jié)櫥途S護費用降低40％以上），可充分滿足我國廣大地區(qū)的使用要求。圖8-18汽車通用鋰基潤滑脂（空轂潤滑）3.極壓復合鋰基潤滑脂

極壓復合鋰基潤滑脂是由復合鋰皂稠化礦物潤滑油并加入極壓添加劑所制得的潤滑脂。圖8-19極壓復合鋰基潤滑脂

極壓復合鋰基潤滑脂分為L-XBEHB1、L-XBEHB2和L-XBEHB3三個牌號。按照產品質量不同，又分為一等品和合格品兩大類。

極壓復合鋰基潤滑脂是一種多用途、長壽命的潤滑脂，適用于工作溫度在－20～160℃范圍的高負荷機械設備潤滑。

極壓復合鋰基潤滑脂廣泛應用于高溫、高速、重負荷設備（如冶金行業(yè)連鑄機、燒結機、出鋼輥道以及窖車）等摩擦部位的潤滑。近年來，在高端乘用車、重型載貨汽車、大客車等中高速車輛及工程機械的底盤、輪轂軸承等部位的應用日益廣泛。4.二硫化鉬極壓鋰基潤滑脂

二硫化鉬極壓鋰基潤滑脂（圖8-20）是由12-羥基硬脂酸鋰皂稠化精制礦物油，并加入防銹劑、極壓抗磨劑等添加劑和二硫化鉬粉制得的潤滑脂。

二硫化鉬極壓鋰基潤滑脂分為L-XBCHB0、L-XBCHB1、L-XBCHB2三個牌號。圖8-20二硫化鉬極壓鋰基潤滑脂

二硫化鉬極壓鋰基潤滑脂適用于工作溫度在－20～120℃范圍內冶金機械、軋鋼機械、礦山機械、重型起重機械以及汽車等重負荷齒輪和軸承的潤滑，并能用于有沖擊負荷的重載部件，能有效地防止機械部件的卡咬和燒結。5.半流體鋰基潤滑脂

半流體鋰基潤滑脂由少量的脂肪酸鋰皂稠化礦物油及添加劑制成。由于流動性能好，半流體鋰基潤滑脂廣泛用于車輛底盤集中潤滑系統(tǒng)。

半流體鋰基潤滑脂按照極壓性能分為非極壓型和極壓型兩類；按照稠度分為0號、00號和000號三種牌號。

非極壓型中加有抗氧劑、防銹劑，適用于礦山機械、建筑機械（如混凝土泵車、油田特種車）、重型機械等大型設備的底盤集中潤滑系統(tǒng)。

極壓型中還加有復合極壓抗磨劑，適用于各種重型機械底盤集中潤滑以及齒輪箱、蝸桿副等傳動裝置。半流體鋰基脂使用的溫度范圍為－30～120℃。8.3.6工業(yè)凡士林

工業(yè)凡士林（Vaseline）不含皂分，是由石油脂、地蠟、石蠟等固體烴稠化高黏度潤滑油制得的，是一種非皂基脂中固體烴基脂。

將適量工業(yè)凡士林涂于汽車蓄電池接線柱（俗稱電瓶極樁）處，可有效防止蓄電池接線柱處產生腐蝕。工業(yè)凡士林分為1號、2號兩個牌號。工業(yè)凡士林可用作倉儲金屬零部件及機器的防銹劑；在機械的工作溫度不高（45℃以下）、負荷不大時，可以作為減摩潤滑脂使用。圖8-21工業(yè)凡士林8.4潤滑脂的選擇與使用8.4.1潤滑脂的選擇1.性能特點

選用潤滑脂時，首先要考慮被潤滑部位的工作、結構特點及其對潤滑脂的性能要求，潤滑脂的性能特點要與被潤滑部位的工作、結構特點相適應，做到“人盡其才，物盡其用”。2.工作溫度

潤滑脂的最低操作溫度和最高操作溫度應位于被潤滑部位的最低溫度和最高溫度之間。

被潤滑部位的最低溫度應高于選用潤滑脂第二個字母A、B、C、D、E所對應的0℃、－20℃、－30℃、－40℃、＜－40℃的低溫界限；被潤滑部位的最高溫度應低于第三個字母A、B、C、D、E、F、G所對應的60℃、90℃、120℃、140℃、160℃、180℃、＞180℃的高溫界限。3.水污染（抗水性和防銹性）

選用潤滑脂時，還要考慮被潤滑部位的抗水性和防銹性要求。對于汽車及工程機械等經常在水洗環(huán)境（H）下工作，并有淡水防銹性要求（M）的底盤潤滑點，推薦使用第四個字母為H的潤滑脂，以提高潤滑脂的抗水污染能力。4.工作負荷

根據摩擦副的工作負荷不同，選用與之匹配的潤滑脂。對于低負荷摩擦副，應選擇第五個字母為A的非極壓型潤滑脂；對于高負荷摩擦副，應選擇第五個字母為B的極壓型潤滑脂。5.稠度等級

所選潤滑脂的稠度等級（牌號）與環(huán)境溫度、轉速、負荷等因素有關。對于高速低負荷的摩擦副，應選用稠度牌號低的潤滑脂。若環(huán)境溫度較高時，稠度牌號可提高一級。汽車一般推薦使用1號或2號潤滑脂。

對于輪轂軸承的潤滑，南方地區(qū)宜全年使用2號脂，北方地區(qū)冬季宜使用1號脂，夏季宜使用2號脂。3號脂稠度太大，會增加輪轂軸承的轉動阻力，增加溫升，故只宜在熱帶重負荷車輛上使用。6.換脂周期

除有特殊規(guī)定之外，應優(yōu)先選用換脂周期長的潤滑脂。例如，使用汽車通用鋰基潤滑脂與以前使用鈣基潤滑脂相比，換脂周期至少可延長3～5倍，經濟效益顯著提高。8.4.2潤滑脂的使用1.適量注脂

為方便注脂，在汽車及工程機械采用潤滑脂潤滑的部位（即潤滑點，圖8-22~圖8-25），都裝有潤滑脂注脂嘴（學名為壓注油杯，俗稱黃油嘴，圖8-26）。圖8-22傳動軸花鍵注脂嘴（圖中畫紅圈處）圖8-23轉向橫拉桿球頭銷及轉向節(jié)臂注脂嘴（圖中畫紅圈處）圖8-24轉向橫拉桿球頭銷注脂嘴（圖中畫紅圈處）圖8-25轉向驅動橋等速萬向節(jié)注脂嘴（圖中畫紅圈處）圖8-26接頭式壓注油杯實物及結構圖

注脂時，先將注脂槍（俗稱黃油槍）的槍尖對準潤滑點的注脂嘴，將注脂嘴內的鋼球壓下（打開注脂通道），然后壓動紅色壓把，即可將潤滑脂注入注脂嘴。待潤滑點的開放部位舊脂完全被擠出，并有新脂溢出時，該潤滑點的注脂工作即告完成。圖8-27手動黃油槍2.適時換脂

嚴格按照汽車及工程機械使用說明書的規(guī)定適時換脂。

國產汽車通用鋰基潤滑脂的換脂周期一般為90天或20000km，以先到者為準。3.倡導“空轂潤滑”“空轂潤滑”是指將輪轂軸承填滿潤滑脂之后，僅在輪轂內腔涂一層薄薄