汽車(chē)燃油潤(rùn)滑油合理選用課程教案

汽車(chē)燃油潤(rùn)滑油合理選用課程教案教學(xué)目的和要求：熟悉汽車(chē)燃料、潤(rùn)滑油的基本性能和相關(guān)主要指標(biāo)，掌握如何通過(guò)正確選用汽車(chē)燃料、潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂實(shí)現(xiàn)節(jié)能的有關(guān)原則和理論。本章重點(diǎn)：合理選擇燃油、潤(rùn)滑油節(jié)能的原理、如何正確選用燃油、如何正確選用潤(rùn)滑油。本章難點(diǎn)：各級(jí)潤(rùn)滑油的適用范圍及其合理選擇。教學(xué)時(shí)數(shù)：4學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)：第一節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油的合理選用一、車(chē)用汽油的選用

(一)車(chē)用汽油的性能指標(biāo)汽油的抗爆性：汽油的抗爆性是指汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中燃燒時(shí)，避免產(chǎn)生爆燃的能力，也就是抗自燃的能力。汽油蒸發(fā)性：汽油蒸發(fā)性指汽油從液體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w狀態(tài)的性質(zhì)。汽油的蒸發(fā)性用餾程和蒸汽壓表示。熱值：熱值指1kg汽油完全燃燒后所產(chǎn)生的熱量。氧化安定性：氧化安定性指汽油在常溫和液態(tài)下的抗氧化能力，也可稱(chēng)為化學(xué)安定性。腐蝕性：汽油中引起腐蝕的物質(zhì)主要是硫分、硫化物、有機(jī)酸、水溶性酸和堿等。汽油清凈性：汽油清凈性用汽油含機(jī)械雜質(zhì)和水分的多少表示。汽油的化學(xué)組分：汽油的化學(xué)組分主要指烯烴、芳香烴和飽和烴的含量。(二)車(chē)用汽油的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)現(xiàn)行的汽油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為GB17930-2006《車(chē)用汽油》。目前，國(guó)外的車(chē)用汽油具有以下一些發(fā)展趨勢(shì)：盡可能低的苯含量，較低的蒸氣壓，盡可能低的硫含量，較少的芳烴，較少的烯烴，較低的終餾點(diǎn)，添加含氧化合物，足夠量的汽油清凈劑。(三)車(chē)用汽油的合理使用根據(jù)汽車(chē)使用說(shuō)明書(shū)的要求選擇。選擇時(shí)注意說(shuō)明書(shū)上要求的辛烷值是研究法辛烷值（RON）還是馬達(dá)法辛烷值（MON）。抗爆性選擇。當(dāng)使用的汽油辛烷值與發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比不符時(shí)，可通過(guò)調(diào)整點(diǎn)火提前角等措施來(lái)彌補(bǔ)。蒸發(fā)性選擇。即確定汽油的餾程（10％餾出溫度）和飽和蒸汽壓。根據(jù)使用條件選擇。高原地區(qū)大氣壓力小，空氣稀薄，汽油機(jī)工作時(shí)爆燃傾向減小，可以適當(dāng)降低汽油的辛烷值。根據(jù)使用時(shí)間調(diào)整汽油牌號(hào)。長(zhǎng)期貯存的汽油，其辛烷值會(huì)有所降低，在使用中應(yīng)適當(dāng)減小點(diǎn)火提前角，避免發(fā)生爆燃，必要時(shí)可以用高辛烷值汽油摻合使用。汽車(chē)使用者應(yīng)重視汽油的質(zhì)量。二、車(chē)用柴油的選用

(一)車(chē)用柴油的性能指標(biāo)

對(duì)柴油使用性能影響最大的是柴油的低溫流動(dòng)性和燃燒性。

1.柴油的低溫流動(dòng)性?凝點(diǎn)：凝點(diǎn)表示柴油遇冷及開(kāi)始凝固而失去流動(dòng)性的最高溫度。車(chē)用柴油的牌號(hào)是以凝點(diǎn)來(lái)區(qū)分的，它意味著該柴油可以在什么樣的氣溫下使用。?粘度：柴油的粘度決定了柴油的流動(dòng)性。2.柴油的燃燒性?柴油的蒸發(fā)性：蒸發(fā)性對(duì)可燃混合氣的形成與燃燒有一定的影響，常由燃料的蒸餾試驗(yàn)決定?柴油的發(fā)火性：發(fā)火性是指柴油的自燃能力。柴油的發(fā)火性可用“十六烷值”表示。“十六烷值”愈高，柴油的發(fā)火性愈好。汽車(chē)柴油機(jī)所用柴油的十六烷值不應(yīng)低于40～45。?腐蝕性：車(chē)用柴油的腐蝕性用硫含量、酸度、鋼片腐蝕等級(jí)等指標(biāo)表示。?安定性：柴油的安定性用實(shí)際膠質(zhì)和10％蒸余物殘?zhí)康瓤刂啤?灰分：灰分指燃料燃燒后的殘余礦物質(zhì)數(shù)量。?水分(二)車(chē)用柴油的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)目前我國(guó)現(xiàn)有的柴油標(biāo)準(zhǔn)有GB252-2000《輕柴油》強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和GB/T19147-2003《車(chē)用柴油》推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。GB252-2000《輕柴油》的實(shí)施時(shí)間為2002年1月1日，GB/T19147-2003《車(chē)用柴油》的實(shí)施時(shí)間為2003年10月1日。(三)車(chē)用柴油的合理使用?級(jí)別選擇:柴油的級(jí)別選擇應(yīng)根據(jù)柴油機(jī)的工作特性進(jìn)行,級(jí)別選擇主要是含硫量的選擇。柴油中含硫量高，腐蝕增加，沉積物也增多，潤(rùn)滑油容易變質(zhì)，使得零件早期磨損。因此，使用高含硫柴油，必須使用相應(yīng)的潤(rùn)滑油，如ECD級(jí)柴油機(jī)油。?牌號(hào)選擇:柴油的牌號(hào)選擇主要考慮柴油機(jī)的使用環(huán)境。一般要求所選柴油的凝點(diǎn)必須比環(huán)境溫度低5℃以上。第二節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的合理選用汽車(chē)潤(rùn)滑油主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油（發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油）、汽車(chē)齒輪油和汽車(chē)用潤(rùn)滑脂等。使用潤(rùn)滑油的主要目的是降低摩擦、減緩磨損，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)有效和長(zhǎng)期地工作。其次是將燃料燃燒和摩擦產(chǎn)生的熱量帶走，以起到冷卻作用，使發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)過(guò)熱，保證正常工作。此外，潤(rùn)滑油還有密封、清洗、減振、防銹等作用。一、發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的性能指標(biāo)2粘度。液體受到外力作用移動(dòng)時(shí)，液體分子間產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力的性質(zhì)，稱(chēng)為粘度。粘度是發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的重要性能指標(biāo)，它是潤(rùn)滑油分類(lèi)的依據(jù)，也是選用潤(rùn)滑油的主要依據(jù)。粘度一般分為絕對(duì)粘度和條件粘度（相對(duì)粘度）。絕對(duì)粘度又包括動(dòng)力粘度和運(yùn)動(dòng)粘度。2粘溫性能。潤(rùn)滑油的粘度隨溫度變化而變化，當(dāng)溫度下降時(shí)粘度增大，這種關(guān)系及其變化程度就是潤(rùn)滑油的粘溫性。2腐蝕性。發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油腐蝕性表示潤(rùn)滑油長(zhǎng)期使用后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)件的腐蝕程度。造成潤(rùn)滑油老化的原因主要是潤(rùn)滑油氧化后產(chǎn)生無(wú)機(jī)酸，無(wú)機(jī)酸盡管屬弱酸，但在高溫、高壓和有水的環(huán)境下也會(huì)對(duì)一些金屬構(gòu)成腐蝕。2清凈分散性。清凈分散性主要是指發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油能將老化后生成的膠狀物、積炭等氧化產(chǎn)物懸浮在油中，使其不易沉積在機(jī)件上的能力，在一定程度上表示潤(rùn)滑油能將已沉積在機(jī)件上的膠狀物、積炭等氧化產(chǎn)物清洗下來(lái)的能力。2傾點(diǎn)和凝點(diǎn)。傾點(diǎn)是油料在一定試驗(yàn)條件下冷卻，當(dāng)冷卻到試管傾斜lmin，試管內(nèi)油面仍能流動(dòng)的最低溫度。凝點(diǎn)是試管內(nèi)油面開(kāi)始靜止不動(dòng)的最高溫度。2酸值。酸值是表明潤(rùn)滑油中含有酸性物質(zhì)的指標(biāo)。油品級(jí)別越高，酸值就越??；反之，則越大。2閃點(diǎn)。在規(guī)定條件下，將油品加熱，油蒸氣的濃度隨油溫的升高而隨之增加，當(dāng)油溫升高到某一溫度時(shí)，油蒸氣在混合氣中濃度達(dá)到可燃濃度時(shí)，用火焰接近混合氣產(chǎn)生閃光，我們稱(chēng)產(chǎn)生這種閃光現(xiàn)象的最低溫度為油品的閃點(diǎn)。2灰分。油品在規(guī)定條件下灼燒后，所剩的不燃物質(zhì)，稱(chēng)為灰分。2殘?zhí)?。油品的殘?zhí)渴菍⒂途Х湃胍粋€(gè)容器中，在不通入空氣的試驗(yàn)條件下，加熱使其蒸發(fā)和分解，排出燃燒氣體后，所剩余的焦黑色殘留物，稱(chēng)為殘?zhí)俊?水分和機(jī)械雜質(zhì)。2抗氧化安定性。潤(rùn)滑油在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)件上形成油膜，油膜在高溫和氧化作用下，抵抗漆膜產(chǎn)生的能力，稱(chēng)為潤(rùn)滑油的熱氧化安定性。二、發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的分類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油按用途主要分為汽油機(jī)潤(rùn)滑油、柴油機(jī)潤(rùn)滑油和兩沖程汽油機(jī)潤(rùn)滑油三大類(lèi)。我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的質(zhì)量等級(jí)采用美國(guó)石油學(xué)會(huì)(API)的使用條件分類(lèi)法和美國(guó)汽車(chē)工程師學(xué)會(huì)(SAE)的粘度分類(lèi)法。根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T11121-2006《汽油機(jī)油》和GB/T11122-2006《柴油機(jī)油》，發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油根據(jù)其特性、使用場(chǎng)合和使用對(duì)象分為：汽油機(jī)潤(rùn)滑油：SE、SF、SG、SH、GF-1、SJ、GF-2、SL、GF-3；柴油機(jī)潤(rùn)滑油：CC、CD、CF、CF-4、CH-4、CI-4；二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油：RA、RB、RC、RD。各類(lèi)潤(rùn)滑油中，后一級(jí)比前一級(jí)好。我國(guó)內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油粘度等級(jí)等效采用SAEJ300APR84標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)將冬季用潤(rùn)滑油按-30℃、-25℃、-20℃、-15℃、-10℃、-5℃時(shí)的最高動(dòng)力粘度、邊界泵送溫度和最高傾點(diǎn)三項(xiàng)低溫性能指標(biāo)分為0W、5W、10W、15W、20W及25W等六個(gè)等級(jí)（W表示冬用），其低溫粘度、邊界泵送溫度和最高傾點(diǎn)一級(jí)比一級(jí)高。按100℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度把春秋和夏季用潤(rùn)滑油分為20、30、40、50四個(gè)等級(jí)，其粘度也依次遞增。如果一種內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油的低溫性能各項(xiàng)指標(biāo)和100℃運(yùn)動(dòng)粘度僅滿(mǎn)足冬用潤(rùn)滑油或夏用潤(rùn)滑油粘度分級(jí)之一者，稱(chēng)為單級(jí)油；如果一種潤(rùn)滑油，它的低溫性能各項(xiàng)指標(biāo)和100℃運(yùn)動(dòng)粘度能同時(shí)滿(mǎn)足冬夏兩種粘度分級(jí)要求的，稱(chēng)為多級(jí)油。如5W/20。粘度是潤(rùn)滑油的重要質(zhì)量指標(biāo)，潤(rùn)滑及密封作用要求機(jī)油應(yīng)有適宜的粘度，使機(jī)油能在摩擦表面上形成足夠厚度的油膜；而冷卻及清洗作用則要求用低粘度潤(rùn)滑油。所以，應(yīng)在綜合考慮的基礎(chǔ)上，正確地選擇機(jī)油粘度。粘度太大，流動(dòng)性不好，起動(dòng)時(shí)輸送機(jī)油慢，油壓雖高，但流量小，而使冷起動(dòng)困難。此時(shí)，機(jī)件最容易出現(xiàn)短暫的干摩擦或半液體摩擦，這是造成發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)件磨損的最主要原因。粘度太大，機(jī)件摩擦表面間的摩擦力也就增大，它不僅會(huì)增大機(jī)件磨損，而且摩擦功增大，致使有效功率降低，燃油消耗增加。粘度太大，由于機(jī)油的循環(huán)速度變慢，使冷卻散熱作用的效果變差。粘度大的機(jī)油與粘度小的機(jī)油相比，殘?zhí)亢枯^多，酸值和凝點(diǎn)較高，熱氧化安定性和粘溫性能都要差些，從而影響使用效果。機(jī)油粘度太低，油膜容易被破壞。在高溫摩擦表面上，不易形成足夠厚的油膜，機(jī)件得不到正常潤(rùn)滑，會(huì)增大磨損。同時(shí)，密封作用差，不僅使氣缸有效壓力降低，機(jī)油受稀釋和污染，而且易使機(jī)油竄入燃燒室，致使機(jī)油消耗量增加，燃燒不完全，排氣冒黑煙。三、發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的選擇及使用（一）汽油機(jī)潤(rùn)滑油的選用汽油機(jī)潤(rùn)滑油的選擇主要依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用條件、氣候條件等選擇潤(rùn)滑油的質(zhì)量等級(jí)和粘度級(jí)別。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)性能和使用條件選擇相應(yīng)的潤(rùn)滑油質(zhì)量等級(jí)，再根據(jù)使用地區(qū)的氣溫選擇潤(rùn)滑油粘度級(jí)別。有汽車(chē)使用說(shuō)明書(shū)的用戶(hù)，依據(jù)說(shuō)明書(shū)要求選取，無(wú)使用說(shuō)明書(shū)時(shí)，汽油車(chē)可以按照發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)年代、發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比、曲軸箱是否安裝正壓通風(fēng)裝置（PCV）、是否安裝廢氣循環(huán)裝置（EGR）和催化轉(zhuǎn)化器等因素選取潤(rùn)滑油。（二）柴油機(jī)潤(rùn)滑油的選用主要依據(jù)汽車(chē)使用說(shuō)明書(shū)。在沒(méi)有使用說(shuō)明書(shū)時(shí)，可根據(jù)柴油機(jī)的強(qiáng)化系數(shù)確定柴油潤(rùn)滑油的質(zhì)量等級(jí)，然后根據(jù)汽車(chē)使用地區(qū)的氣候確定潤(rùn)滑油的粘度級(jí)別。CC級(jí)柴油機(jī)潤(rùn)滑油具有防止高低溫沉積物、防銹和抗腐蝕的性能。適用于中等負(fù)荷條件下工作的低增壓柴油機(jī)和工作條件苛刻（或熱負(fù)荷高）的非增壓的高速柴油機(jī)。CD級(jí)用于需要高效控制磨損和沉積物或使用包括高硫燃料非增壓、低增壓和增壓式柴油機(jī)以及國(guó)外要求使用APICD級(jí)油的柴油機(jī)。具有控制軸承腐蝕和高溫沉積物的性能，并可代替CC級(jí)油。CF-4級(jí)用于高速四沖程柴油機(jī)以及要求使用APICF-4級(jí)油的柴油機(jī)。該級(jí)油品特別適用于高速公路行駛的重負(fù)荷貨車(chē)，它具有更好的高溫清潔性、抗氧化性、抗腐蝕性和抗磨性?？捎糜诟鞣N大型高級(jí)客車(chē)、各種進(jìn)口及國(guó)產(chǎn)高級(jí)大型載貨汽車(chē)、高級(jí)轎車(chē)等。第三節(jié)汽車(chē)齒輪油的合理選用汽車(chē)齒輪油主要用于潤(rùn)滑各種車(chē)輛的后橋傳動(dòng)齒輪和手動(dòng)變速箱。它與發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的主要區(qū)別是油膜所能承受的單位壓力更大，因而要求具有良好的油性、粘溫特性和極壓抗磨性。一、汽車(chē)用齒輪油應(yīng)具備的性能?極壓抗磨性：齒輪油要求在較高的負(fù)荷下還能保持足夠的油膜厚度。齒輪油的粘度增加有利于承載能力的提高，但粘度過(guò)大會(huì)增加摩擦損失，所以汽車(chē)齒輪油中一般都加有極壓抗磨添加劑。?熱氧化安定性：齒輪油使油的粘度增加，生成油泥，影響油的流動(dòng)；產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì)，加速金屬的腐蝕和銹蝕；生成的極性沉淀物會(huì)吸附極性添加劑；沉淀會(huì)使橡膠密封件老化變硬，也會(huì)覆蓋在零件表面，影響散熱。?抗腐蝕性能：汽車(chē)齒輪油中含有的極性添加劑會(huì)與零件表面金屬反應(yīng)生成有機(jī)膜，以防止在重負(fù)荷時(shí)油膜破裂引起擦傷，增加極壓性能。但極性添加劑又會(huì)造成銅或銅合金的腐蝕。所以要求汽車(chē)齒輪油有兼顧極壓性和抗腐蝕性的能力。二、汽車(chē)齒輪油的分類(lèi)1.粘度分級(jí)齒輪油一般按粘度分為75W、80W、85W、90、140、250等牌號(hào)。2.質(zhì)量分級(jí)我國(guó)汽車(chē)齒輪油質(zhì)量按其承載能力劃分為三級(jí)：普通汽車(chē)齒輪油CLC、中負(fù)荷汽車(chē)齒輪油CLD和重負(fù)荷汽車(chē)齒輪油CLE。通常后兩種又稱(chēng)為雙曲線齒輪油。三、汽車(chē)齒輪油的選用齒輪油的選用原則是：1、普通齒輪油不能取代中、重負(fù)荷車(chē)輛齒輪油，也不可用于雙曲線齒輪。2、齒輪油不可混合使用，否則，會(huì)加劇齒輪的損壞。3、要根據(jù)環(huán)境溫度，選擇適當(dāng)粘度的齒輪油，以滿(mǎn)足高、低溫條件下的潤(rùn)滑要求。第四節(jié)汽車(chē)潤(rùn)滑脂的合理選用潤(rùn)滑脂是石油產(chǎn)品中的一大類(lèi)，它是一種稠化了的潤(rùn)滑油。一、潤(rùn)滑脂的主要性能指標(biāo)?滴點(diǎn)：是潤(rùn)滑脂在規(guī)定條件下加熱，達(dá)到一定流動(dòng)性時(shí)的溫度。滴點(diǎn)基本上決定潤(rùn)滑脂可以使用的溫度上限。?錐入度：指在規(guī)定的溫度和負(fù)荷下，錐體在5s內(nèi)從潤(rùn)滑脂面垂直刺入油脂中的深度。潤(rùn)滑脂分為0、1、2、3、4、5等規(guī)格，是決定選擇使用的關(guān)鍵指標(biāo)。?膠體安定性（析油性）：在外力作用下，潤(rùn)滑脂能在其稠化劑的骨架中保存油的能力，用析油量來(lái)判定。?氧化安定性?機(jī)械安定性?抗水性?蒸發(fā)損失二、汽車(chē)潤(rùn)滑脂的選用引起潤(rùn)滑脂失效的原因主要有：機(jī)械剪切力、離心力、工作溫度和氧化環(huán)境狀況等。在離心力的作用下，潤(rùn)滑脂被甩出摩擦界面或者使?jié)櫥a(chǎn)生分油，使?jié)櫥头譁p少，錐入度減小而硬化，到一定程度后就會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑脂完全失效。潤(rùn)滑脂在機(jī)械剪切力作用下，結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，引起軟化，相對(duì)粘度下降，稠度下降，析油增加等，最終導(dǎo)致失效。潤(rùn)滑脂在高溫環(huán)境和摩擦熱的作用下，會(huì)發(fā)生蒸發(fā)損失，使?jié)櫥托詼p少、變硬、粘度增加。潤(rùn)滑脂與空氣中