汽车运行材料

汽车材料与金属加工掌握汽油的主要性能指标、牌号及选用原则和方法；掌握轻柴油的主要性能指标、牌号及选用原则和方法；了解汽车其他燃料的性能指标、牌号及特点；掌握车用润滑油、润滑脂、齿轮油和冷却液等特点、牌号和选用方法；了解汽车轮胎的作用、特点和分类；掌握轮胎的规格和选配方法。教学目的和要求第5章汽车运行材料所谓汽车运行材料，是指在车辆运行过程中，使用周期较短，消耗费用较大，对车辆使用性能有较大影响的一些非金属材料。汽车运行材料：汽车运行材料按对汽车运行的作用和消耗方式不同可以分为四大类：(1)车用燃料车用燃料主要包括车用汽油、车用柴油、车用替代燃料（如甲醇、乙醇、乳化燃料、天然气、石油气、氢气）等。(2)车用润滑剂车用润滑剂主要包括发动机润滑油、车辆齿轮油、车用润滑脂等。(3)车用工作液车用工作液主要包括液力传动油、汽车制动液、液压系统用油、车用发动机冷却液、车用空调制冷剂、汽车风窗玻璃清洗液等。(4)汽车轮胎轮胎是汽车行驶系的主要组成部分之一。5.1.1汽油的使用性能车用汽油的性能指标主要包括蒸发性、抗爆性、氧化安定性、腐蚀性、清净性和无害性等。1.汽油蒸发性通常用馏程和饱和蒸气压两个指标来评价汽油蒸发性。（1）馏程馏程是指在石油产品馏程测定仪上对100ml油品蒸馏时，从初馏点到终馏点的温度范围，蒸发出10%、50%、90%馏分时的温度和终馏温度，又分别被称为10%馏出温度、50%馏出温度、90%馏出温度和干点。5.1车用汽油（2）饱和蒸气压饱和蒸气压是指在规定条件下，油品在适当的试验装置中，气液两相达到平衡时，液面蒸气所显示的最大压力值，它用来评定汽油的蒸发强度。2．汽油抗爆性汽油的抗爆性用辛烷值和抗爆指数表示，辛烷值越高，汽油的抗爆性越好（1）辛烷值辛烷值是代表点燃式发动机燃料抗爆性的一个约定数值。在规定条件下的标准发动机试验中，通过和标准燃料进行比较来测定，采用和被测定燃料具有相同抗爆性的标准燃料中异辛烷的体积百分数来表示。通常辛烷值的测定方法分为马达法辛烷值（简称MON）和研究法辛烷值（简称RON）两种。（2）抗暴指数抗爆指数是汽油研究法辛烷值(RON)与马达法辛烷值(MON)的平均值。即：3．汽油的氧化安定性汽油的氧化安定性可以用实际胶质和诱导期来评定。（1）实际胶质实际胶质是在规定条件下侧得的汽油蒸发残余中正庚烷不溶部分，以mg/100mL表示。1=RONMON2抗爆指数（+）（2）诱导期诱导期是在规定的加速氧化条件下，油品处于稳定状态下所经历的时间周期，以min表示。汽油的诱导期越长其氧化和形成胶质的倾向就越小。5.1.2车用汽油的质量要求1.适宜的蒸发性2.良好的抗爆性3.良好的氧化安定性4.良好的抗腐蚀性5.对环境等的无害性6.汽油本身的洁净性5.1.3汽油的质量标准汽油的质量标准称为汽油的规格。我国对车用汽油有严格的标准，不仅要求汽油有一定的辛烷值，同时对汽油的各种化学成分的含量都有严格的规定。5.1.4汽油的选用1．汽油的选用原则选择汽油牌号时应注意以下几点：1）根据汽车发动机压缩比选择一般压缩比高的发动机应选择高牌号汽油，压缩比低的发动机选低牌号汽油。2）根据汽车使用说明书的规定或国家相关权威部门的推荐选用汽油牌号选择时注意说明书上要求的辛烷值是研究法辛烷值(RON)还是马达法辛烷值(MON)。3）根据使用条件选择高原地区大气压力小，空气稀薄，可以适当降低汽油的辛烷值。经常在大负荷、低转速下工作的汽油机，应选择较高辛烷值汽油。4）根据使用时间调整汽油牌号发动机使用时间较长后，由于燃烧室积炭、水套积垢等会使发动机压力增加，此时，再使用原牌号汽油时发动机会有爆震，因此，这类汽车在维护后应该使用高一级的汽油。5）汽车在使用中应重视汽油的质量加油应到规模较大、信誉良好的加油站加油。油品不仅影响使用性能（动力性差、排放高，油耗高），严重的会使发动机机件损坏。6）用加入汽油清洁剂的清洁汽油汽油清洁剂是一种具有清洁、分散、抗氧化和防锈功能的复合汽油添加剂，加入汽油中既能有效抑制发动机燃料供给系和燃烧系统特别是喷油器、进气阀、燃烧室的沉积物的生成，又能将已有的沉积物分解、清除，从而使油路畅通，提高发动机的动力性和经济性。7）溶剂汽油和航空汽油不能作为车用汽油使用汽油按照其用途、品质的不同，可以分为车用汽油、航空汽油、工业汽油和溶剂汽油等。5.2.1车用轻柴油使用性能目前，我国的车用柴油主要是轻柴油。轻柴油的主要性能指标包括：燃烧性、蒸发性、低温流动性、黏度、腐蚀性以及灰分、水、机械杂质。1.燃烧性轻柴油的燃烧性表示柴油在柴油机中是否容易着火，并防止柴油机发生工作粗暴现象的能力。2.蒸发性柴油的蒸发性用馏程和10%蒸发残留物两项指标表示。50%体积柴油的馏出温度对柴油机的冷启动性影响较大。该温度低，柴油机易于启动，暖机期间动力性好。5.2车用轻柴油3.低温流动性柴油在低温条件下所具有一定流动状态的性能，叫做柴油的低温流动性。4.黏度黏度是指液体在外力作用下发生移动时，在液体分子间所呈现的内部摩擦力。5.腐蚀性车用柴油的腐蚀性用硫含量、酸度、铜片腐蚀等指标表示。6.安定性柴油的安定性是指柴油的贮存安定性和热安定性。7.洁净性柴油的清洁性通常用柴油中灰分、机械杂质和水等指标来评定。5.2.2车用轻柴油质量要求轻柴油的质量要求如下：具有良好的燃烧性十六烷值适宜、自燃点低、燃烧完全、发动机工作稳定性好且不发生爆震现象。具有良好的蒸发性能蒸发速度要适宜，轻馏分所占比例应大些否则会使发动机沏耗增大，磨损加剧，功率下降。柴油的黏度应适宜即具有良好的流动性，以保证高压油泵的润滑和喷油雾化的质量，形成良好的混合气。含硫量小含硫量较低是我国国产柴油的特点之一。安定性好在储存时生成胶质及燃烧后形成积炭的倾向都较小。5.2.3车用轻柴油的质量标准和牌号根据国家对治理汽车尾气排放的时间表，2000年全国实现达到欧洲Ⅰ号的排放标准，从2004年7月1日起，国家开始对汽车尾气按照欧洲Ⅱ号排放标准进行限制，并将车用柴油从轻柴油中分离出来，制定单独的标准，该标准完全符合欧Ⅱ排放标准对轻柴油质量的要求。5.2.4车用轻柴油的选用1.车用轻柴油的选用主要考虑环境温度，并应遵循以下原则：（1）根据柴油使用地区风险率10%的最低气温选用柴油牌号（2）在气温允许的情况下尽量选用高牌号柴油（3）注意季节气温变化对用油的影响2.轻柴油选用注意事项（1）不同牌号的轻柴油可以掺合使用，而不需换季换油。（2）柴油不可与汽油混合。（3）防止机械杂质混入柴油，做好净化工作。（4）冬季使用桶装高凝点柴油时，绝不能用明火加热，以免爆炸。5.3车用替代燃料车用替代燃料的选择标准主要包括：（1）资源必须丰富。（2）价格应比较便宜，以便于大范围推广。（3）能量密度大，热值高，携带较少的数量时就能使汽车行足够的续驶里程。（4）毒性低，环境污染小。（5）安全性好，易于输送、贮存利使用。（6）对内燃机的可靠性无不良影响。5.3.1醇类燃料醇类燃料的特点：1）辛烷值高2）蒸发潜热大3）着火极限宽4）热值低5）腐蚀性大6）易产生气阻7）贮存和使用方便8）排放污染低醇类燃料在汽车上的应用：汽油机中使用醇类燃料主要有掺醇燃烧和纯醇燃烧两种方法。5.3.2天然气天然气的特点：1）着火极限宽2）与空气的理论混合气热值低3）火焰传播速度低4）点火能量高5）抗爆燃性能好6）密度小7）排放污染小8）携带性较差天然气在汽车中的应用：根据天然气的储存形式，天然气汽车分为压缩天然气汽车和液化天然气汽车。5.3.3液化石油气液化石油气的特点：1)抗爆性能高2)排放污染小3)火焰传播速度慢4)点火能量高5)与空气的理论混合气热值低6)便于携带液化石油气在汽车上的使用我国车用液化石油气目前执行强制性国家标准GB19159-2003《车用液化石油气》，该标准将车用液化石油气按丙烷、丁烯组分含量的不同分为1号、2号和3号三个牌号5.3.4氢燃料氢气燃料有下特点：1）着火界限宽2）点火能量低3）火焰传播速度高4）与空气的理沦混合气热值低5）自燃温度高6）燃烧排污低7）发动机的热效率高8）发动机的磨损量减小氢气在发动机中的使用氢气既可以单独作为内燃机燃料用于发动机，也可与汽油作为混合燃料用于发动机。5.4车用润滑剂5.4.1发动机润滑油发动机润滑油的工作条件：1）温度变化大2）压力高，活塞速度变化大3）发动机油易变质润滑油的性能指标1）黏度润滑油的黏度是指润滑油在外力作用下移动时，分子间产生的内摩擦力使润滑油无法进行顺利流动的阻力。2）黏温性润滑油黏度随温度变化的特性称为润滑油的黏温性。3）低温操作性4）抗氧化性5）抗腐蚀性6）清净分散性发动机润滑油的选用（1）汽油机油的合理选用：①根据发动机的压缩比及附加装置，选用汽油机油的质量等级。②根据地区季节、气温、发动机工作的环境温度选择汽油机油的黏度等级（2）柴油机油的合理选用：①根据发动机的强化系数确定柴油机油的质量等级②根据发动机工作的环境温度选择柴油机油的黏度等级（3）发动机润滑油使用注意事项：①正确选择润滑油的使用等级。②一般使用等级较高的油可代替使用等级较低的油，但绝不能用使用等级较低的油代替使用等级较高的油，否则会导致发动机早期磨损和损坏。③应注意用油的地区或季节的变化，及时换用适宜的黏度级别。④应结合使用条件按质换油。换油时应在较高温度下进行，并将废油放净，同时必须注意严防水分、杂质的混入。5.4.2汽车齿轮油功用：汽车齿轮油在齿轮传动中的主要作用是减少摩擦、降低磨损、冷却零部件，同时还可缓和振动、减少冲击、防止锈蚀以及清洗摩擦面的作用。工作条件：汽车齿轮油与发动机润滑油相比工作条件有两大特点：承受压力大和工作温度不高。性能指标：1）极压抗磨性2）热氧化安定性3）适当的黏度4）防腐性能齿轮油的选用（1）根据齿轮的工作环境选择质量等级（2）根据季节、气温选择黏度等级使用注意事项（1）质量等级高的齿轮油可以用于要求较低的车辆上，但绝不能将质量等级低的油用在要求高的车辆上。否则会使齿轮产生严重的磨损和损坏。（2）在保证润滑的前提下，应选用黏度等级较低的齿轮油。尽可能选用多级油。以避免季节换油造成的浪费。（3）严防水分混入，以免极压抗磨添加剂失效。（4）不同品牌的齿轮油不要混存混用；即使是同类、同一牌号的齿轮油中某些性能指标也不完全相同。（5）齿轮油的换油期一般为(4～5)×104km一次，换油时应将废油放尽。5.4.3液力传动油功用(1)动力传递介质。(2)热能传递介质。(3)润滑介质。性能指标（1）黏度（2）热氧化安定性（3）抗泡沫性（4）抗磨性使用注意事项：（1）注意保持油温正常。（2）经常检查油平面。（3）按车辆使用说明书的规定更换液力传动油和滤清器(或清洗滤网)，同时拆洗自动变速器油底壳，并更换密封垫。（4）在检查油面和换油时，注意油液的状况。（5）传动油是一种专用油品，加有染色剂，系红色或蓝色透明液休，绝不能与其他油品混用，同牌号不同厂家生产的也不宜混兑使用，以免造成油品变质。5.4.4润滑脂润滑脂有如下优点：（1）具有良好的粘附性，能附着在摩擦表面上不易流失或飞溅，在不易密封的部位使用，可以简化润滑系统的结构。（2）承压抗磨性强，在大负荷和冲击载荷下仍能保持良好的润滑性能。（3）使用周期长，无需经常补充更换，而且对金属部件具有一定的防锈性，相对降低了维护成本。（4）使用温度范围较宽，适用的工作条件也较宽。基本组成主要是由稠化剂、基础油、添加剂三部分组成。性能指标根据汽车用脂部位的工作条件，对其性能的基本要求是：适当的稠度、良好的耐热性、抗水性、抗磨性、防锈性、防腐性和胶体安定性等。规格与分类润滑脂的品种很多，汽车常用的润滑脂有钙基润滑脂、钠基润滑脂和通用锂基润滑脂等几类。润滑脂的选用(1)工作温度选用如果工作温度对润滑脂的影响最大，就应选用合适滴点指标的润滑脂。(2)承载负荷如果承载负荷对润滑脂的影响最大，就应选用合适锥入度指标的润滑脂。(3)工作环境如果润滑脂的工作环境较差，直接可与水接触，就应该选用耐水性能强的润滑脂。使用应注意事项：(1)不同种