汽车发动机润滑油以及检查基础知识(中)

基础知识讲座MastertheBasics栏目编辑：文二霞[e-mail]872014/12·汽车维修与保养汽车发动机润滑油以及检查基础知识(中)◆文/北京胡建军“传统汽车维修讲‘术’不讲理，而现代汽车维修在讲‘术’的同时更要讲理”，即现代汽车维修“知其然而不知其所以然，亦难使之然”。为什么汽车发动机到了一定时期或达到一定行驶里程就必须更换润滑油？现代维修称为“三分维修，七分信息”，这七分信息从哪里来？通过更换润滑油会获得哪些信息？这些信息又为发动机提供了哪些运转工况依据？从第11期开始《汽车发动机基础知识讲座》对汽车发动机润滑油以及检查的基础知识分上、中、下三期讲述，敬请关注。(接上期)四、发动机的润滑条件在发动机润滑油的工作过程中，曲轴箱油温在80～120℃，要不断流过100～200℃的缸套表面和150～250℃的活塞环区，少量窜到2500℃以上的燃烧室，在这些温度下油与氧气、燃料燃烧的气体产物如氮氧化物及硫氧化物、水蒸气等接触，在金属的催化下，会产生燃烧、氧化、分解、聚合等反应，这些反应使润滑油降解变质，失去润滑性能，油变稠，对金属腐蚀，加剧磨损，在各部位生成的沉积物如积炭、漆膜、油泥等物，轻则使功率下降，使用寿命缩短，重则发生黏环拉缸，油路或滤清器堵塞等事故。这就要求内燃机油有好的氧化稳定性，减慢降解过程；有好的清净分散性，减少沉积物的生成，生成后不附在金属表面或结成大颗粒，不致造成危害。发动机在持续高温高功率下运转，积炭和漆膜生成的趋势大，若经常开开停停下工作，发动机经常处于较低的温度下工作，也易于生成大量的油泥；同时发动机润滑油氧化后产生相对分子质量大小不一的酸性氧化产物，使油生成沉积物，性能降解，腐蚀金属表面。燃料中的硫燃烧后生成硫的氧化物气体，它与燃料燃烧生成的水蒸气混合生成液体硫酸、亚硫酸等强腐蚀性酸。这就要求发动机润滑油要有一定碱性，其实因为发动机润滑油中添加了大比例的清净分散剂，这些添加剂中含有碱金属盐类，都带有强碱性(一般柴油机油的总碱性比汽油机油要高，船用机油总碱性更高)，中和上述的酸性化合物，减少对发动机的危害及减慢油的降解速度。发动机的润滑条件很恶劣，各运动部件如活塞—缸套、轴承、凸轮—挺杆等的温度、负荷、速度都不同，尤其在爆发冲程时瞬间负荷极大，同时存在各类摩擦状态，易发生拉伤、抛光、烧轴等事故，因此要求发动机润滑油要有好的极压抗磨性。在工业润滑油中很多极压抗磨剂由于分解温度低而不能用于内燃机油，这增加了添加剂配方研究的难度。发动机润滑油在使用中受到不断的激烈搅动，易于产生泡沫，内燃机油中所含的大量清净分散剂是表面活性剂，会促使泡沫的生成，油中的沫泡使供油不连续，成假油面，还增加了油的氧化速度，这就要求油有好的抗泡性。在北方冬天的室外，润滑油油温很低，油的黏度很大，造成泵送不畅，启动阻力很大。这要求润滑油在低温下流动性好，汽车在不需要任何辅助手段下启动成功。既要在高温下有一定黏度，又要在低温下有好的流动性，这就是发动机润滑油的困难之一。五、发动机润滑油指标及换油参数1.发动机润滑油指标发动机润滑油除了具有与其他润滑油共有的理化指标如黏度、黏度指数、闪点、倾点等外，还有它特有的指标，如高温高剪切黏度(HTHS)；低温启动黏度(CCS)和低温临界泵送温度(MRV)；内燃机台架试验。发动机润滑油除了具有与一般润滑油共有的如400C和1000C运动黏度的要求外，还有高温高剪切黏度(HTHS)要求。高温高剪切黏度，是在剪切速度专用的旋转黏度计测得的，单位为mpa·s。润滑油流经发动机的各个运转部位除了进行它的主要职责润滑冷却以外，还带来了发动机内部的各种信息我们可以从这些信息当中得到发动机内部的运转状态及故障情况。如它在发动机中受热、有害气体、金属催化、污染物等作用下不断劣化，其劣化速度也表示发动机状况。由于润滑油过度老化对发动机危害很大，因而掌握合适的换油期十分重要，一般制造商在其用户手册上都有推荐值，用什么品种润滑油时应在多少工作小时或多少里程要换机油，但这些推荐只具指导性，一般偏于保守，是针对发动机设计要求而采取的预估值，有较大的保险系数，润滑油并未接近其使用寿命末期。试想一下北京市以及全国的汽车保有量按平均8000千米换一次油，可以想象是一个多么大的数值。所以，科学地对发动机润滑油进行定期检查，科学合理地进行换油作业不仅保障汽车发动机的健康运转，而且能够节约能源，减少污染。因此，建议通过对汽车发动机润滑油品质的的鉴定，最终决定是否换油。2.换油参数GB/T8028-1994标准规定了汽油机油在使用过程中的换油指标当检测到使用中的机油黏度、酸值、金属元素、水分、闪点、不溶物等其中某一项超过指标时就必须换油。换油指标主要包括以下参数。基础知识讲座MastertheBasics栏目编辑：文二霞[e-mail]88·December-CHINA发动机的性能方面、抗氧化、抗磨损、油泥分散及挥发性方面都比美国苛刻，剪切安定性比美国苛刻得多。2.摩托车发动机油摩托车的汽油机为了轻便而功率大，它没有专用的润滑系统和进排气系统，没有油箱、油泵、油管等，而是把汽油与润滑油按一定比例(25:1～50:1)混合后通过燃料系统进到机子内，受机子的温度和小真空度作用而使汽油进到燃烧室燃烧,润滑油雾到汽缸；曲轴等处润滑，因此二冲程汽油机油首先要易于与汽油混合，其次润滑油润滑后与汽油一起烧掉，无废机油，而且二冲程汽油机油燃烧后积炭要少或生成的积炭松软易脱落，否则易堵塞火花塞、易提前点火、堵塞排气口等，油的灰分要低。同时要有极好的抗磨性，但不要求抗氧抗泡性和低温流动性。所以摩托车发动机油是不能与汽车发动机油混用的，而且二冲程和四冲程汽油机油也是不能混用的。即便是二冲程汽油机或四冲程汽油机因为用途不同应用的机油也各不同。总之一句话不同的发动机；同样的发动机不同的用途所用的机油都不一样。天然气、石油液化气以及混合动力车的发动机都必须使用相应的润滑油，短时间以相应的汽油机油代用也可以，但不得时间过长，以免有损机件。3.柴油机油柴油机属于压燃式内燃机。与汽油机相比，首先热效率高，燃料经济性好。增压柴油机热效率可达40%以上(汽油机热效率在30%左右)，其次功率和转速范围很大(单机功率0.6～4560kW，转速50~5000r/min)，故对润滑油的高温清挣性要求较高，而对抗低温锈蚀和抑制低温油泥生成的要求不是很高。热载荷是柴油机对润滑油性能要求的最主要因素。柴油发动机内部的温度比汽油机高得多，随着技术进步，尤其是增压技术的应用，柴油机汽缸区的温度比汽油机会高得多。活塞第一环带的温度可达250~300℃，这样的温度会导致大部分的物质氧化或热分解，容易产生漆膜和沉积物。①100℃运动粘度：发动机运转过程中，一方面由于剪切可能造成机油粘度下降，另一方面由于机油不断氧化变质，可能造成油品粘度增加。机油粘度过低时，油膜强度不够会增加摩擦磨损；机油粘度过高时会影响泵送，甚至会堵塞过滤器。因此，在使用过程中应当对油晶粘度及时进行监控，以确保发动机运转正常。②酸值：机油氧化会产生酸性物质，通过测定和监测酸值可以测定机油的氧化程度。③铁、铜、铝等金属含量分析：机油中的这些金属来源于发动机部件的磨损，所以测定金属含量可以对发动机的磨损情况做出判断。正常情况下，随着里程数的增加，机油中的金属含量会平稳增加，而当金属含量突然增加时，可能是发动机的某些部件发生了异常磨损。④闪点：闪点反映了机油的燃油稀释度，而导致燃油稀释的一种原因可能是活塞与活塞环的磨损。⑤戊烷不溶物：戊烷不溶物主要是机油氧化最终生成的氧化沉积产物，同时也包括灰尘等外来污染物。在机油性能良好和发动机运转正常时，一般只对一个换油期中的最后一个油样的闪点和戊烷不溶物进行分析。在换机油时要将旧机油彻底放净，以免污染新加入的机油，导致新油的迅速变质，引起发动机腐蚀性磨损。一般情况下，必须在高温时放干净废机油，然后加注专用清洗油，启动后怠速运转10～15min，再放净，清洗干净后重新加入洁净的新机油即可。在加注新机油的时候，要保持正常的油面高度，油量不足时，不仅会加速机油变质，而且会因缺油而引起机件的烧损；相反，油量太多，机油会沿汽缸壁和活塞环之间的间隙窜人燃烧室，造成发动机烧机油。此外，油平面过高，增大了机油的阻力，使油耗增大，磨损加剧。在加注新机油之前，必须更换机油滤清器，因为机油滤清器在使用一定时期后，发动机内部产生的金属铁屑、颗粒等杂质就会在细滤器里沉积。当这些杂质沉积到一定数量的时候，细滤器的滤网就会被堵塞，影响润滑系统正常运转。润滑油在降解后各种常规理化指标均发生变化，性能也随之变坏，如抗氧化性、抗磨性、抗泡性、抗乳化性以及空气释放值等也越来越差，也预示着故障的发生，因而需要定时测定，一般检测方法有红外光谱分析法、磨损颗粒分析法(或称铁谱法)、机油压力变化分析法、机油消耗异常分析法等，另外还有一些在线检测方法如水分测定、斑点试验、酸碱值测定、污染度和老化测定以及特殊油压传感器、油温效应传感器、油品老化导电型传感器等一些新型便携式检测方法。其中，油温效应传感器、油品老化导电型传感器作为一种在线监测手段，已在高端车型上开始应用。这里需要提醒的是：当发动机出现由于点火不良造成单缸或者多缸不工作时，尤其这种现象持续时间过长时，在故障排除后一定注意要更换新的润滑油。六、发动机润滑油指标及换油参数内燃机油的命名方法为“黏度级别十质量档次”。黏度分单级油和多级油，单级油如30号、40号；多级油，如10W40、5W30。1.汽油机油质量档次，汽油机油如SF、SJ，柴油机油如CF-4、CI-4，若既符合汽油机油要求，又符合柴油机油要求，则写为SJ/CD，一般档次高的写在前面，档次低的写在后面.这样一个油的完整名称如15W40SJ/CF，表示它的黏度级为15W40，多级油，它既达到汽油机油SJ，又达到柴油机油CF，汽/柴两用。发动机润滑油质量档次是随着对发动机排放的要求而不断提高的。汽油机油质量分类较为复杂。汽油机油的质量分类主要有美国API、美日ILSAC和欧洲ACEA三大体系。①美国API质量等级，汽油机油质量等级的发展以美国为首，汽油机油规格从SA发展到目前最高档的SM，主要是在环境保护及节能要求的推动下进行的。②美日ILSAC质量等级，以美国API发展汽油机油新质量等级为“引子”，美国汽车工业协会与日本汽车工业协会推出的ILSACGF产品也随之发展。③欧洲ACEA汽油机油质量等级，欧洲汽油机油在(下转第90页)基础知识讲座MastertheBasics栏目编辑：文二霞[e-mail]892014/12·汽车维修与保养编者按：我刊第9期汽车发动机基础知识系列讲座刊发了胡建军老师撰写的《汽车发动机螺纹、螺栓、螺帽知识与拆装》一文，受到业内专家及诸多读者的关注与好评。其中，庄家霜老师看到此文后，饶有兴致地提笔撰文《汽修厂的“大”与“小”》，并已发表在我刊第10期杂志。本期庄家霜老师再发力作，表达了其对此讲座的支持和对基础知识的重视。我刊在此表示感谢，同时真诚邀约更多的专家、老师和读者参与反馈与互动。您可以写一篇文章，也可以传一段文字，甚至发一句主张。因为这是系列讲座、亦是分享平台、更是汽修人授业解惑、切磋技艺、共襄盛举的大讲堂。步胡建军“螺纹”说◆文/福建庄家霜杨英鹏汽车是由无数的紧固件(螺栓，螺帽)组合的。螺栓，螺帽是由标准件厂专业生产的,其“家族”很大。对紧固件的认识，本人虽浮浅然敬重。鲁班先师那个年代，应该没有螺栓螺帽，他所发明的木工工具全是采用斜锥紧固，福建泉州的东西二塔一个螺丝都没有，全靠椎头，千年不倒，足见祖先的智慧。胡建军老师对螺纹的论述，吾汽修人受教不浅。当今，我们真幸福，汽修厂要啥有啥，配件丰足，螺丝成堆。然，吾辈对紧固件家族的来龙去脉知多少？对此，本人对“螺纹”一文，读来亲切，深感珍惜，并以老朽长期在车间工作，处理各种螺纹“残疾”的体会写点“柴米油盐”。的技术规范。“子不教，父之过”，书不读，自己误。螺栓锁紧扭矩不可