润滑油基础知识.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,2012 IBM Corporation,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,2012 IBM Corporation,*,2012 IBM Corporation,This report is solely for the use of Client personnel.No part of it may be circulated,quoted,or reproduced for distribution outside the Client organization without prior written approval from IBM.This material was used by IBM during an oral presentation;it is not a complete record of the discussion.,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,2012 IBM Corporation,This report is solely for the use of Client personnel.No part of it may be circulated,quoted,or reproduced for distribution outside the Client organization without prior written approval from IBM.This material was used by IBM during an oral presentation;it is not a complete record of the discussion.,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,单击此处编辑母版标题样式,编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,润滑油基础知识介绍,1,目录,润滑油的定义与组成,润滑油的作用,润滑油的衡量标准,润滑油理化指标及含义,Content,2,Part One,1,3,润滑的定义,润滑,任何减少运动表面间摩擦的手段。,润滑剂,任何可以减少摩擦的材料。,润滑剂的主要功能是分离两个运动表面并使它们之间的相互运动更容易。,润滑油用作润滑剂可以将运动表面间硬碰硬的高摩擦力转化为润滑油的流体摩擦。,4,润滑油的组成,润滑油的组成：基础油,+,添加剂,基础油,(70-95%),添加剂,(5-30%),润滑油,基础油,的性质对润滑油的性质有至关重要。,添加剂的品种和配方平衡组合是形成润滑油品种,的基础。,5,基础油化学,组成,溶解性,挥发性,油品表面,活性,粘度&,粘度指数,氧化稳定性,发动机清洁性,密封件相容性,配方稳定性,沉积物形成,粘度增加,酸性物质形成,金属腐蚀,机油消耗,粘度增加,沉积物形成,泡沫,空气释放,乳化,低温流动性,能量损失,抗磨损保护,冷却效能,6,基础油的分类,基础油根据生产工艺的不同分为三类。,1,矿物油,依据习惯，把通过物理蒸馏方法从石油中提炼出的基础油称为矿物油，老三套,(,溶剂精制、酮苯脱蜡、白土补充精制,),生产过程基本以物理过程为主，不改变烃类结构，生产的基础油取决于原料中理想组分的含量与性质；矿物油在提炼过程中因无法将所含的杂质清除干净，倾点高。因此，矿物油类基础油在性质的使用上受到一定限制。,2,加氢油,加氢基础油是通过加氢工艺,(,加氢处理、加氢裂化、加氢异构化、加氢精制、催化脱蜡,),，改变基础油化学组成，这样带来很多优点，其颜色、安定性和气味得到改善，粘温性能得到提高，对抗氧剂的感受性显著提高。加氢基础油的性能概括如下：,1),粘度指数高、低温性好、粘温性好；,2),热稳定性、氧化安定性好；,3),挥发性低；,4),毒性低；,5),与合成的,PAO(,聚一烯烃合成油,),相似。,7,3,合成油,合成型基础油有多种，,PAO,主要采用乙烯齐聚的,C,8,、,C,10,馏分的聚合油；,SHC,采用二元共聚或乙烯、丙烯和丁烯等三元共聚油品；酯类油由脂肪酸和脂肪醇在催化剂作用下经酯化反应脱水制得；天然气采用,(,费一托合成技术，即,GTL,技术,),炼制成大分子组成的基础油。,在本质上，合成油具备了润滑油中最好的成分，其分子排列整齐，抵抗外来变数的能力自然很强，因此合成油品质较好，对热稳定、抗氧化反应、抗粘度变化的能力自然要比矿物油强得多。目前，合成型基础油的价格还是太高，不能被普遍接受。随着润滑油向高品质方向发展，选用加氢基础油、合成油是大势所趋。在调配高档内燃机油时，合成油加入加氢基础油可得到较好的经济性。,8,美国石油学会,API,对基础油的分类标准,类 类 类 类 类,粘度指数 80-120 80-120 120,饱和烃%90 90 90 聚,烯烃 酯类或除-,硫含量%0.03 0.03 0.03 类外,类基础油由溶剂精制加工工艺生产,类基础油采用加氢精制工艺生产,类基础油采用加氢异构工艺生产,类基础油是合成基础油,不能满足上述四类标准的基础油为类油,9,矿物油和合成油有何不同？,矿物油的基础油是原油提炼过 程中，在分馏出有用的轻物质（汽油）之后，剩下来残留的塔底油再经提炼而成。,本质上，它是运用原油中较差的成份，原油中存有几千个不同 的混合物分子组成，提炼技术即使再精进，亦无法将其中不良物、杂质去除殆尽。,合成油的基础油，来自于原油中的瓦斯气或天然气所分散出来的乙烯、丙烯，再经聚合、催化等繁复的化学反应才炼制成大分子组成的基础液。,本质上，它使用 的是原油中较好的成份，加以化学反应并透过人为的控制下达到预期的分子形态，其 分子排列整齐，抵抗外来变数的能力自然很强，因此合成油体质较好，其对热稳定、抗氧化反应、抗粘度变化的能力自然要比矿物油强的多,10,什么是添加剂？,随着机械工业的发展，对润滑剂的要求愈益严格。为了满足要求就必须：,通过新的炼制方法来提高基础油质量,使用添加剂,作为化学物质，添加剂用量虽然小,却影响着润滑剂的性能,使其更能适应实用的要求。,添加剂可被用来：,赋予新的实用的性能;,加强基础油的性能;,减缓油品发生我们所不希望变化的速度。,11,一种润滑油可能含有多种添加剂,粘度指数改进剂,清净剂,分散剂,抗磨剂,抗氧化剂,防锈剂,消泡剂,摩擦改进剂,降凝剂,分散,燃料燃烧生成物,使发动机内部,保持清洁,防止,生锈,控制泡沫,保护,基础油,减少,发动机磨损,减少,燃油消耗,提高,低温流动性,减少,高温时油变稀,12,抗氧化/抗磨添加剂,防止轴承的腐蚀,缓和油变质/变稠,防止气阀机构的磨损,清净剂,中和燃烧所产生的酸,减少活塞的沉积物,提供总碱值,粘度指数改进剂,容易起动,更快供应油到运行的部位,低温抗磨,增加高温粘度,润滑油配方：,是经过广泛实验室试验及发动机台架试验后制定出来的.,分散剂,控制油泥及清洁,分散炭粉从而降低,油的稠化,13,14,润滑,冷却,防止腐蚀,保持清洁,发动机润滑油剂的六大功能,密封,减震缓冲,润滑剂,15,发动机各部件磨损比较,：,发动机油的功能,一,：润滑与减磨,润滑与减磨,润滑,-,即使是最高效润滑的发动机也要损失其约20的输出功率来克服摩擦。,因此，发动机润滑剂的最重要功能就是将所有发动机运动部件之间的摩擦减至绝对小。,润滑剂必须能够在活塞环与缸套之间、配气机构中各运动表面之间、所有的连杆和曲轴轴承中的运动表面之间以及，如果装有涡轮增压器时，也向其轴承提供一层有效的油膜。,16,发动机油的功能,二：冷却,冷却,-,内燃机产生的大多数热，都随尾气排出，许多剩余热被传递到冷却系统。但是由燃油燃烧产生的总热能的约5-10被传递到发动机润滑剂，因此润滑剂也必须是一种高效冷却剂。,一般发动机,仅有40%的能量转变成机械能，其余转变成热能或通过废气排出：,冷却系统带走热量的60%-(气缸盖、气缸套和配气系统),润滑油系统带走热量的40%-(主轴承、连杆轴承、摇臂及其轴承和活塞,),17,175-260C 漆膜,发动机油的功能,三：保持清洁,R,250-500C积炭,90C 油泥,清净剂,无灰分散剂,机器部位污染物,活塞顶 -硬碳沉积物,活塞环槽-碳性淤泥,活塞环 -漆及沉积物,气缸套 -沉积物,曲轴箱 -黑淤泥,阀门 -黑淤泥,18,发动机油的功能,四：密封燃烧室,柴油发动机可形成高达180 bar 的气缸压力，180 倍于大气压；,为维持动力和经济性能，润滑油必须在活塞和气缸壁之间提供有效密封以防止窜气；,为达此目的，必须保持环槽和槽岸清洁无阻碍，使得它们随气缸轮廓变化能有效调节。,选择合理粘度及质量的润滑油有助于形成良好的密封,19,发动机油的功能,五：防锈与抗腐蚀,润滑油必须能防止发动机腐蚀；,腐蚀磨损是由硫酸对活塞环和缸套壁的侵蚀造成的。含硫的燃料燃烧时将产生硫酸；,轴承常常由软金属制造，使之易受酸侵害，即使是循环于其中由润滑油氧化形成的弱酸和污染物亦然；,防锈防腐蚀添加剂在金属表面形成致密的吸附膜，阻止水和有机酸对金属的侵蚀；,过碱性的添加剂中和燃料燃烧产生的硫酸，防止强酸对金属的腐蚀。,20,发动机油的功能,六,：减震缓冲,当发动机气缸口压力急剧上升，突然加剧活塞、活塞屑、连杆和曲轴轴承上的负荷很大，这个负荷经过轴承的传递润滑，使承受的冲击负荷起到缓冲的作用。,21,发动机油的其他功能,减少燃烧室沉积物,-燃油燃烧物可加速磨损，并导致腐蚀，因此应尽量减少这些沉积物。,使启动更顺畅,-当发动机为冷态时，润滑油粘度会升高，但不应高至阻碍发动机正常功能。,现代发动机润滑油都是复合物质。它们主要是高度精炼的矿物油，为增强性能，它们可能含有多达20的添加剂。,22,为什么要定期更换润滑油,机油在运行过程中会逐渐变质，引起机油变质的主要原因:,燃烧副产物,如水分,酸性物质,烟炱和积炭以及其它沉积物,燃料稀释作用,机油本身的高温氧化变质,灰尘,沙土及金属颗粒,所以必须定期更换机油，以排出机油中的污染物，同时保持机油中的成分在合理水平。,23,3,24,润滑油的衡量标准,质量等级,API(,美国石油学会,),JASO(,日本汽车标准协会,),ACEA(,欧洲汽车制造商协会,),粘度等级,SAE(,汽车工程师协会,),例如：,SL 15W-40,(,质量等级）（粘度等级）,25,OEM,标准,首先应根据车辆制造商推荐的质量级别选择,一般来说，车辆制造商在确定机油质量级别之前要进行许多的台架实验，所订的质量级别在大多数情况下可满足车辆使用要求。所选油品质量至少应满足该级别。,如何选择机油质量级别,BMW,Ferrari,Ford,Daimler-Benz,Porsche,PSA,Renault,Rover,VW,26,我国是按照,API,标准来分类：,SA SN,汽油发动机油的性能级别,以,S,开头，后面跟上字母,A,、,B,、,C,、,D,，顺序越往后，质量等级越高，使用性能越好。,SA,SB,SC,SD,SE,SF,SG,SJ,SL,SM,SN,汽油机油质量等级的分类,27,柴油机油的级别,质量等级,规 格 发 展 原 因,CA,加少量添加剂，全世界均已淘汰。,CB,1949,年发布，为适应高硫柴油而发展的高碱值柴油机油，已淘汰。,CC,适用于强化系数,30-50,的自然吸气的低增压柴油机。,CD,适用于强化系数,50-80,的涡轮增压柴油机。,CE,1987,年发布，根据,CUMMINS,发展大功率、重负荷柴油机要求而设立。,CF,1994,年发布，适用于对环保要求不严格的地区或汽车。施工机械使用固定式柴油机。,CF-4,1991,年发布，适用于直喷、增压、中冷、低排放柴油车。,CG-4,适用于使用低硫柴油的汽车和地区。,CH-4,适用于使用高硫或低硫柴油、对排放有严格要求的汽车和地区。,CI-4,2002,年,10,月执行，为了在很短时间内满足突然变严了很多的排放法规。,CI-4,+,2004,年,8,月执行，为进一步提高,CI-4,烟炱分散性。,CJ-4,为了满足欧,排放法规对柴油机的要求,于,2006,年,10,月,15,日起进行认证。,28,SN 0W-40,API,质量级别：,SN（,汽油机油）,该数字代表机油在,100,时的运动粘度，数字越高运动粘度越高,.,W,代表冬季粘度油品,它衡量了机油的低温流动性,该数字越低，低温启动性能越好,0W,是最常用的油品之一，,它表明该机油可在低至,-35,的环境温度下确保发动机正常启动,车用油品牌号的整体含义,29,可发动的引擎最低的温度 发动机在,100 时,的黏度,0W,5W,10W,20W,20,30,40,50,60,多级油的适用范围,30,不同粘度等级在同温下的表现,0,W-30 5W-30 10W-30 10W-40 15W-40,-35,时不同粘度润滑油的表现,31,32,润滑油基本指标,-粘度,粘度:,是液体分子之间的摩擦而形成液体流动时的阻力。通常分为动力粘度和运动粘度。单位是厘斯(,mm,2,/s）。,粘度在实用上是润滑油分牌号的主要依据之一,工业润滑油均以,40,的粘度分级；,发动机油和车辆齿轮油则以,100,粘度分级,。,33,粘度指数,粘度指数（,VI）,是表示油品粘度随温度变化这个特性的一个约定量值。粘度指数高表示油品的粘度随温度变化较小，反之亦然。,34,闪点：,在规定条件下，加热油品所逸出的蒸气和空气组成混合物与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度称为闪点，以表示。,闪点是表示石油产品蒸发倾向和安全性的项目。,闪 点,35,倾点,是指在规定条件下，被冷却了的试油开始连续流动时的最低温度，以表示倾点和凝点一样都是用来表示石油产品低温流动性能的指标。,试油在规定条件下冷却至停止移动时的最高温度称为凝点，以表示。凝点是评价油品低温性能的项目,倾 点,36,水分,是指油品中的含水量，以重量百分数表示。在石油产品分析标准中有好几种水分测定方法，一般都是以%表示。,水 分,37,腐蚀试验,是指在规定条件下，评定油品对一种或几种金属的腐蚀作用的一种试验，主要是检查燃料中有无活性硫或游离以及润滑油脂中有机酸碱对金属的腐蚀情况。,钢棒腐蚀,ASTM D665/DIN 51585,铜片腐蚀,ASTM D130/DIN 51759,GB/T5096,腐蚀试验,38,酸 值,中和1克油品中酸性物质所需的氢氧化钾毫克数称为酸值,（,又称中和值），以,mg KOH/g,油表示。,破乳化性能,在规定时间下,表示油品的破乳化性的量度值叫做破乳化时间,以,min,表示,。,39,润滑油怎样选用？,(1),机械设备制造厂商说明书的指定或推荐；,(2),机械设备实际使用时的工作条件,；,(3),润滑油制造厂商的推荐。,(4),一般情况，油品的质量等级应就高不就低。,高档油 可以用在低档场合，反之不宜。,润滑油使用中的几个问题,40,是否可以通过人体感官判断润滑油脂的好坏？,润滑油脂的质量，是不能靠人体的感官手段判断的。,只能靠润滑油脂的分析评定数据判别,。,但从润滑油很明显的外观变化，可以初步判断润滑油是否失效。如：,1,、润滑油外观变成乳白色，进水严重。,2,、润滑油分层明显，已无分散功能。,3,、润滑油有明显的异味儿。,4,、润滑油里边有很明显的杂质，或沉淀。,说明润滑油已经变质，应该尽快换油。,41,不同厂家的润滑油是否可以混用？,不同种类牌号、不同生产厂家、新旧油应尽量避免混用。,若必须混用，一定要做混兑试验，试验合格，才可混用,。,但一些油品是禁止混用的，如,：,(1),其他油品不能与军用特种油、专用油料混用。,(2),无抗乳化性能要求的油品不得与有抗乳化要求的,油品相混。,(3),有灰抗磨液压油不能与无灰液压油相混。,42,感谢聆听,THANKS YOU FOR WATCHING!,43,