發(fā)動機潤滑油是發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的工作液,簡稱 “機油”。它是汽車發(fā)動機最重要的運行材料,發(fā)動機潤滑油具有潤滑、冷卻、清洗、密封、防腐、降噪、減磨等七大功能。

1.發(fā)動機潤滑油的使用性能

發(fā)動機工作時,機油工作溫度變化大、活塞速度變化大及工作壓力高等原因使機油的工作條件非?？量?嚴重影響機油的工作性能及其穩(wěn)定性。根據(jù)發(fā)動機的工作特點對發(fā)動機潤滑油提出下列性能要求。

(1)潤滑性。

機油的潤滑性是指機油吸附在零件工作表面,形成一定強度的油膜,減小摩擦面相對運動的阻力和防止摩擦面金屬靠近、接觸。機油這種在零件工作表面形成吸附油膜的能力,叫作潤滑性或油性。潤滑性取決于機油中活性物質(zhì)的多少,黏度大的機油其油膜強度較好。為改善機油的潤滑性,往往在機油中加入一定比例的添加劑,以提高機油在高溫、高壓及高速等工作環(huán)境下的潤滑減磨性能。

(2)低溫操作性。

機油具有適宜的黏度和流動性,以保證發(fā)動機在低溫條件下容易啟動和可靠供油的性能,叫作發(fā)動機潤滑油的低溫操作性。

隨著氣溫的降低,潤滑油的黏度升高,流動性下降。發(fā)動機低溫啟動時,一方面機油的黏滯阻力增大,轉(zhuǎn)動曲軸的阻力矩增加,啟動轉(zhuǎn)速下降,造成發(fā)動機低溫啟動困難;另一方面機油的流動性下降,會造成發(fā)動機主油路供油不足,總成磨損加劇。因此,改善機油的低溫操作性有利于提高發(fā)動機低溫啟動性能、降低啟動磨損。

(3)黏溫性。

機油黏度隨溫度變化而改變的性質(zhì),叫作黏溫性。

發(fā)動機工作時的溫度范圍很寬,自汽車啟動溫度到零部件摩擦表面的溫度,其溫差可達200℃～300℃。若黏溫性不好,就會出現(xiàn)低溫時黏度過大、高溫時黏度過小,造成機件磨損和損壞,因此要求機油具有良好的黏溫性,既要求機油在高溫工作時能保持一定的黏度,形成足夠厚度的潤滑油膜,確保潤滑效果;又能在低溫工作時,黏度又不至于過大,以維持一定的流動性,使發(fā)動機低溫時容易啟動和減小總成磨損。因此,良好的黏溫性是指機油的黏度受溫度的變化影響小,適應(yīng)的溫度范圍寬。

(4)清凈分散性。

機油能抑制積炭、漆膜和油泥生成或?qū)⑦@些沉積物清除的性能,叫作發(fā)動機潤滑油的清凈分散性。

清凈分散性良好的機油能使各種沉積物懸浮在油中,通過機油濾清器將其濾出,從而減少發(fā)動機氣缸壁、活塞及活塞環(huán)等部件上的沉積物,防止出現(xiàn)由于機件過熱燒壞活塞環(huán),引起氣缸密封不嚴、發(fā)動機功率下降、油耗增加等異常情況。

(5)抗氧性。

在一定的條件下,機油抵抗氧化變質(zhì)的能力,叫作發(fā)動機潤滑油的抗氧性。

機油在使用和儲存過程中,一旦與空氣接觸,在條件適當(dāng)情況下,會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生諸如酸類、膠質(zhì)等氧化物。氧化物聚集在機油中會使其顏色變暗、黏度增加、酸性增大。機油抗氧性不好,在使用中容易變質(zhì)、生成沉積物,對零件造成腐蝕和破壞。

(6)抗腐性。

機油抵抗腐蝕性物質(zhì)對金屬腐蝕的能力,叫作發(fā)動機潤滑油的抗腐性。

機油在使用過程中不可避免地被氧化而生成各種有機酸,這些有機酸雖屬弱酸,但在高溫、高壓和有水存在的環(huán)境下,將對金屬產(chǎn)生腐蝕作用。因此,機油應(yīng)具有良好的抗腐性。

(7)抗泡性。

機油消除泡沫的性質(zhì),叫作發(fā)動機潤滑油的抗泡性。

當(dāng)機油受到激烈攪動,將空氣混入油中時,就會產(chǎn)生泡沫。泡沫如果不及時消除,將會產(chǎn)生氣阻,導(dǎo)致摩擦表面因供油不足出現(xiàn)干摩擦或半干摩擦等現(xiàn)象。因此,機油應(yīng)具有良好的抗泡性。

2.發(fā)動機潤滑油的主要性能指標(biāo)

(1)低溫動力黏度。

低溫動力黏度也稱為表觀黏度。機油的黏度在低溫條件下與剪切速率有關(guān),即在同一溫度下,剪切速率不同,黏度也不同。低溫條件下機油的低溫動力黏度隨剪切速率升高而減小。低溫動力黏度是劃分冬用發(fā)動機潤滑油黏度級號的依據(jù)之一。

(2)邊界泵送溫度。

能將機油連續(xù)地、充分地供給發(fā)動機機油泵入口的最低溫度,叫作邊界泵送溫度。它是衡量在啟動階段發(fā)動機油是否易于流到機油泵入口并提供足夠壓力的性能。

邊界泵送溫度也是劃分冬用發(fā)動機潤滑油黏度級號的依據(jù)之一。

(3)傾點。

機油在規(guī)定條件下冷卻時,能夠流動的最低溫度,叫作機油的傾點。同一試油的凝點比傾點略低。發(fā)動機潤滑油規(guī)格均采用傾點作為評定機油低溫操作性的指標(biāo)之一。

(4)黏度指數(shù)。

將試油的黏溫性與標(biāo)準油的黏溫性進行比較所得出的相對數(shù)值,叫作黏度指數(shù)。黏度指數(shù)越高,黏溫特性越好。

(5)中和值。

中和值是油品酸堿性的量度,也是油品的酸值或堿值的習(xí)慣統(tǒng)稱,是以中和一定重量的油品(1g試油)所需的堿或酸的相當(dāng)量來表示的數(shù)值,中和值用mg KOH/g來表示。

(6)殘?zhí)俊?/p>

油品在試驗條件下,受熱蒸發(fā)和燃燒后殘余的炭渣,叫作殘?zhí)俊?/p>

根據(jù)殘?zhí)苛康拇笮?可以大致判斷機油在發(fā)動機中結(jié)炭的傾向,一般精制深的基礎(chǔ)油殘?zhí)苛枯^少。

(7)泡沫性 (泡沫傾向/泡沫穩(wěn)定性)。

泡沫性指油品生成泡沫的傾向和生成泡沫的穩(wěn)定性能。泡沫性的表示與其測定方法有關(guān),泡沫性測定方法是:在1000m L量筒中注入試油190m L,以 (94±5)m L/min的流量用特制的氣體擴散頭將空氣通入試油中,經(jīng)過5min后,記下量筒中泡沫的體積,即泡沫傾向;量筒靜止5min后,再記下泡沫體積,即泡沫穩(wěn)定性。

3.發(fā)動機潤滑油的分級、規(guī)格和牌號

發(fā)動機潤滑油主要包括汽油機潤滑油、柴油機潤滑油和二沖程潤滑油。我國發(fā)動機潤滑油采用API(美國石油學(xué)會)性能分級法和SAE(美國工程師學(xué)會)黏度分級法。

(1)API性能分級。

API性能分級是根據(jù)產(chǎn)品特性、使用場合和使用對象確定的。機油牌號中第一個字母S表示汽油機油;C表示柴油機油,并根據(jù)使用特性和使用場合分別設(shè)有若干個等級,如SC、SD、SE、CC、CD、CE等。具體分類見表4-8。

表4-8 發(fā)動機潤滑油API性能分級法

(2)SAE黏度分級。

按SAE黏度分級,冬季用發(fā)動機潤滑油包括0W、5W、10W、15W、20W和25W六個黏度等級;春、秋及夏季用發(fā)動機潤滑油包括20、30、40、50和60五個黏度等級。一個完整的發(fā)動機潤滑油牌號應(yīng)當(dāng)標(biāo)明機油的質(zhì)量等級和黏度等級。例如SF10W/30、CD15W/40等。

該分級標(biāo)準采用含字母W(冬季用油,W-winter)和不含字母W兩組黏度等級系列,前者黏度等級號以最大低溫黏度、最高邊界泵送溫度和100℃時的最小運動黏度劃分,后者僅以100℃時的運動黏度劃分 (表4-9)。

表4-9 發(fā)動機潤滑油SAE黏度分級法

黏度牌號有單級油和多級油之分。發(fā)動機潤滑油的低溫性能指標(biāo)和100℃運動黏度僅滿足冬用潤滑油或夏用潤滑油黏度分級之一者,稱為單級油;如果它的低溫性能指標(biāo)和100℃運動黏度能同時滿足冬、夏兩種黏度分級要求,則稱為多級油。

在單級冬季用油中,符號W前的數(shù)字越小,說明其低溫黏度越小,低溫流動性越好,適用的最低氣溫越低。在單級夏季用油中,數(shù)字越大,其黏度越大,適用的最高氣溫越高。

對于多級油來講,其代表冬季用部分的數(shù)字越小,代表夏季部分的數(shù)字越大,說明其黏溫特性越好,適用的氣溫范圍越大,如5W/50。

4.發(fā)動機潤滑油使用注意事項

(1)發(fā)動機潤滑油的選擇。

選擇發(fā)動機潤滑油應(yīng)兼顧使用性能級別選擇和黏度級別選擇兩個方面。

1)汽油機潤滑油的選擇。

汽油機潤滑油主要依據(jù)發(fā)動機的結(jié)構(gòu)特點、使用條件、氣候條件等選擇潤滑油的質(zhì)量等級和黏度級別。

根據(jù)發(fā)動機的結(jié)構(gòu)性能和使用條件選擇相應(yīng)的潤滑油質(zhì)量等級,再根據(jù)使用地區(qū)的氣溫選擇潤滑油黏度級別。有汽車使用說明書的用戶,依據(jù)說明書要求選取;無使用說明書時,汽油車可以按照發(fā)動機設(shè)計年代、發(fā)動機的壓縮比、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 (ECR)和催化轉(zhuǎn)化器等因素選取潤滑油。

一般情況下,發(fā)動機裝有PCV閥,可選用SD級以上的汽油機潤滑油;安裝了ECR,可選用SE級潤滑油;發(fā)動機裝有催化轉(zhuǎn)化器,可選用SF級潤滑油。例如:桑塔納2000Gsi-AT轎車 (AJR型發(fā)動機)用發(fā)動機潤滑油必須使用API標(biāo)號SF級、SG級的機油或改良機油 (VW50000),不可使用低級別的機油,也不可混合使用不同牌號的機油。

汽油機潤滑油的黏度主要根據(jù)發(fā)動機工作的環(huán)境溫度選擇,一般常以汽車使用地區(qū)的年最高、最低氣溫選擇潤滑油的黏度等級。如我國北方溫度不低于-15℃的地區(qū),冬季用SAE20W,夏季用SAE30或全年通用SAE20W/30;低于-15℃的地區(qū),全年通用SAE15W/30或SAE10W/30;嚴寒地區(qū)用SAE5W/20。南方最低氣溫高于-5℃的地區(qū),全年通用SAE30,廣東、廣西、海南可用SAE40。表4-10列出了發(fā)動機潤滑油黏度等級與使用環(huán)境溫度范圍的參考值。

表4-10 發(fā)動機潤滑油黏度等級與使用環(huán)境溫度范圍的參考值 ℃

2)柴油機潤滑油的選擇。

柴油機潤滑油主要依據(jù)汽車使用說明書選擇,在沒有使用說明書時,也可根據(jù)柴油機的強化系數(shù)確定柴油機潤滑油的質(zhì)量等級,然后根據(jù)汽車使用地區(qū)的氣候確定潤滑油的黏度級別。

柴油機強化系數(shù)代表其熱負荷和機械負荷,強化系數(shù)越大,表明發(fā)動機的熱負荷和機械負荷越高,而且對油品的質(zhì)量要求也越高。柴油機的強化系數(shù)用K表示,計算式如下:

K=PmeCmZ

式中 Pme——氣缸平均有效壓力,0.1MPa的倍數(shù);

Cm——活塞平均速度,m/s;

Z ——沖程系數(shù) (四沖程取0.5)。

強化系數(shù)在30～50的柴油機,選CC級柴油潤滑油;強化系數(shù)大于50時,選擇CD級或CD級以上的柴油潤滑油。

選好潤滑油的質(zhì)量等級后,還應(yīng)根據(jù)汽車實際工作條件的苛刻程度,適當(dāng)升降潤滑油的質(zhì)量等級,工作條件較緩和時可降低一級質(zhì)量;反之,可升高一級質(zhì)量,在無級別可提高時,應(yīng)縮短換油周期。

柴油機潤滑油黏度選擇原則與汽油機潤滑油相同,考慮到柴油機工作壓力比汽油機大,但轉(zhuǎn)速又較汽油機低的特點,在選擇黏度時應(yīng)略比汽油機高一些。

(2)發(fā)動機潤滑油的使用。

選擇了合適的潤滑油質(zhì)量等級和黏度級別后,還要注意正確的使用方法。如果使用不恰當(dāng),同樣會造成發(fā)動機磨損加劇,甚至出現(xiàn)拉缸、燒軸瓦的故障。因此,機油使用時應(yīng)注意以下幾點。

1)同一個級別的國內(nèi)外潤滑油使用效果一致。國產(chǎn)長城牌SJ5W/30受到國際認可,是目前國產(chǎn)高品質(zhì)的潤滑油,適用所有高檔車。

2)級別低的潤滑油不能用于高性能發(fā)動機,以防潤滑不足,造成磨損加劇;級別高的潤滑油可以用于稍低性能的發(fā)動機,但不可降檔太多。

3)在保證潤滑條件下,優(yōu)選黏度低的潤滑油,可以減少機件的摩擦損失,提高功率,降低燃料消耗。如果發(fā)現(xiàn)所用潤滑油黏度太高,切不可自行進行稀釋。正確的方法是放掉發(fā)動機內(nèi)所有潤滑油 (包括濾清器內(nèi)的潤滑油),換用黏度適當(dāng)?shù)臐櫥汀?/p>

4)保持正常油位,常檢查,勤加油。正常油位應(yīng)位于油尺的滿刻度標(biāo)志和1/2刻度標(biāo)志之間,不可過多或過少。

5)不同牌號的潤滑油不可混用,同一牌號不同生產(chǎn)廠家的潤滑油也盡量不混用。

6)注意識別偽劣潤滑油,不要迷信國外品牌潤滑油。選取潤滑油時,切勿一味相信廣告和維修人員推薦,應(yīng)檢查是否經(jīng)權(quán)威檢測單位檢測,問清檢測結(jié)果。買油時到信譽好的大中型汽配商店選購。

7)定期更換潤滑油,并及時更換潤滑油濾芯。換油時一定要在熱車時進行,油溫高不僅容易使油從放油孔流出,而且油中的雜質(zhì)可隨缸內(nèi)潤滑油一起排出,加入新油后應(yīng)啟動車數(shù)分鐘,停機30min后,再檢查油面。