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机油黏度对发动机运转的影响

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发表于 21-1-2007 10:21:44 | 显示全部楼层 |阅读模式

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机油黏度对发动机运转的影响油品黏度是发动机性能的一种量度和分类    汽车工程师之家
低温黏度可以控制:低温起动性、低温润滑性能和节燃性、低温可泵性及流动性
高温黏度可以控制:高温全流体动力润滑性能(即磨损性)、耗油量,节燃性
高温高剪切力粘度可预示极严苛条件下油品的性能表现

正确的油品黏度可以保证:
全流体动力润滑低温情况下油品流动性能佳 (特别在起动时)
在起动时,电池的负荷减至最低
减少耗油量,良好的燃料经济性

选择内燃机油的黏度等级只注重油品绝对黏度的大、小是一种即片面又不可取的观点,因为:机油的黏度越大越好,这种观点是不对的,机油的黏度不仅是机油分类的依据,而且同发动机机械摩擦功率的大小、运动零件的磨损量、活塞环的密封程度、机油和燃料的消耗量、发动机冷起动的轻快性以及零件的温度等密切相关。

机油黏度过大会造成:
1. 发动机低温起动困难。在发动机低温起动时,机油流动阻力过大,上油慢,尽管油压显示已经足够高了,但因为机油的泵送性差,使得从发动机起动到机油进入摩擦面的时间过长,磨损量严重增大;
2. 因机油黏度过大,发动机在起动时,曲轴转动所需的转矩偏大,转速低,直接造成了点火困难;
3. 功率损失大。机油黏度大,造成零部件之间的摩擦阻力增大,摩擦损失功率增加;同时,曲轴搅动机油的阻力也会增大。这些都降低了发动机的效率。

同样,机油黏度过小会造成:
1. 油膜厚度不够,油膜强度差,容易被破坏。在高温、高压的摩擦表面上不易形成足够厚度的油膜;且油膜承载能力差,在载荷作用下极易被破坏,使机件得不到正常的润滑,造成发动机的过度磨损;
2. 密封作用差。机油黏度过小,造成活塞环密封不良,直接造成燃烧室窜气和机油烧失;致使发动机功率下降、机油污染劣化和燃料、机油的过量损耗。

汽油发动机和柴油发动机对润滑油的不同要求
汽油发动机转速较快,其气阀部分易磨损。故汽油发动机润滑油含有较多的活性烃基锌以控制磨损;柴油发动机转速较慢及汽阀部分的接触面较大,故磨损较少。但柴油发动机操作温度较高及燃料的含硫成分较高,故润滑油需用较稳定的芳香基锌以抗氧化及具有较高的碱性以中和油品劣化产生的酸。

选择汽车发动机润滑油的基本原则
根据发动机运行工况的特点,即负荷和转速选用油。负荷大、转速低的,例如一些大型推土机、起重机和钻井机等,一般选用黏度较大的润滑油,如:SAE 15W-40、SAE 40、SAE 30等,此类发动机使用的润滑油,60%以上的用量为复级黏度油品,其余部分可有限度地选用单级黏度油品;负荷轻、转速高的,如轿车、吉普车、小型动力设备等,一般选用黏度小些的润滑油,主要是复级黏度润滑油,如:SAE 5W-50、SAE 5W-40、SAE 10W-40、SAE 20W-50等,对此类发动机使用的润滑油,绝大部分用量为复级黏度油品。这主要是为了保持摩擦面有足够的油膜厚度,且摩擦阻力小,节省燃料。

根据发动机运行的苛刻程度
  增压柴油发动机选用高质量的API CD以上级别柴油机油,对API CE和API CG-4级别柴油机油的选择要根据具体的发动机类型和燃料规格进行。非增压柴油发动机可选用API CC级柴油机油。
  汽油发动机根据压缩比和是否装有曲轴箱正压换气、废气再循环及尾气催化转化器等装置来选用不同质量等级的汽油机油。

根据发动机的机油装入量。机油容量大,对机油的质量和换油期要求不苛刻。机油容量小,单位体积润滑油负担的功率大,对机油的质量则要求高。一般欧洲生产的发动机,体积小,功率大,机油容量小,要求使用高质量的润滑油。

根据地区、季节、气温选用不同黏度级别的机油。冬季寒冷地区,应选用黏度小、倾点低的机油,如多级机油,以保证车辆冬季冷起动顺畅,机油能够及时、有效地供应到各润滑点;全年气温较高的地区,可选用黏度适当大些的油品,以保证足够的供给机油压力。

根据发动机的使用时间和磨损情况选油。新发动机应选用黏度小些的机油;而使用较久的、磨损较大(间隙增大)的发动机则可选用黏度较大的油品。

合理选择汽油发动机机油的粘度级别和质量级别
  合理选用内燃机油的粘度级别和质量级别,对发动机的正常运转和使用寿命以及节省燃料等方面均极为重要,是内燃机油应用的首要问题。目前存在的问题是选用机油的质量级别就低不就高,粘度选择偏大,贪图便宜或是盲目追求质量等级高档化,其后果将严重影响发动机的正常使用,增加燃料和机油消耗,降低了功率,增加了磨损。因此,合理选用内燃机油的粘度级别和质量级别至关重要。

  汽车或发动机制造商提供的用户使用手册中说明了该车型或发动机的用油要求,用户应严格按照推荐的规格去选用机油,而不是经验、习惯或润滑油制造商的宣传册。在用户使用说明书中向用户提供一个确定的油品规格或选择的范围。如:要求使用SAE 10W-40 API SF级别内燃机油 或黏度级别选用SAE 10W-30、SAE 40或SAE 10W-40,质量级别选用API SF、API SG、API SH及API SJ等。在实际选择时应做到:

在使用中应优先选用制造商推荐的确定规格。汽车生产制造商对推荐机油规格的确定均经过完善的发动机台架测试,是针对该型发动机具体工况对机油的要求反复试验后确定的,能为发动机提供最贴切的保护;在推荐的范围内,尽可能选用复级黏度机油。如:SAE 5W-50、SAE 10W-40、SAE 10W-30、SAE 15W-40、SAE 20W-50等黏度规格。比较单级黏度机油来说,发动机使用复级黏度机油不仅具有良好的低温起动性,同时还具有优异的高温启动性,即在高温高剪切条件下仍能保持最低的油膜厚度。发动机低温起动性能是不受曲轴箱内大量润滑油的黏度影响,而主要受上次停车时残留在汽缸壁上的机油的粘温性影响;复级黏度机油的流动性特别是低温泵送性较单级油更为出色,发动机的低温泵送性是以摇臂来油时间为尺度,即发动机起动后润滑油到达摇臂的时间来表示,如SAE10W-30润滑油为4分钟左右,而SAE 30润滑油则要多于6分钟。若油压一时打不上来就会使发动机产生干摩擦,从而造成发动机超常磨损。

在选用推荐的黏度级别同时,可根据发动机的燃料、技术参数和具体车况,选用更高的质量级别。
  以汽油发动机为例 -- 就一般情况来说,发动机压缩比7左右,并装有曲轴箱正压通风装置的发动机,应选用API 级以上质量级别的汽油机油;一般轿车发动机的压缩比在8以上,应选用API SF级以上质量级别的汽油机油;压缩比在8.5以上,由于发动机功率大、体积小,工作条件苛刻,应选用API SG以上质量级别的汽油机油;电子点火燃油喷射发动机,就应该选用API SH或更高质量级别的汽油机油。高级轿车选用机油,质量级别宜高不宜低,换油期宜短不宜长。这样做可以很好地保护发动机,延长机器寿命,从经济效率考虑,也是合算的。如推荐API SF质量级别,在实际使用中,从磨合、大修后的第一次或第二次换油开始,可选用质量、保护性能更佳的API SJ、SH、SG质量级别的机油,以延长发动机寿命和换油周期。再此情况下,应注意保持使用油品规格的稳定性,不要频繁变化;

对"冬季用冬季油,夏季用夏季油"、"四季机油可保证一年四季使用"等宣传应有客观的认识。没有一种黏度规格或品  牌的机油是适合所有的车型车况以及各种气候条件的,对于那些缺乏具体服务说明的空泛宣传我们大可置之不理。随着全球性的气候变暖,以往对机油冬夏之分的使用界限已很模糊,用户在季节交替时只需注意留心车辆润滑系统的情况,根据实际气温及车况来选择油品的黏度级别,以避免出现高温时大批车辆油压报警频亮红灯、秋冬季气温突降个别规格油品黏度过大发动机起动困难的情况。

消费名牌油品。鉴于目前国内润滑油市场上油品品牌众多,质量、售后服务良莠不荠的混乱局面,为保护使用者的利  益,应选用质量、服务均有保证的名牌机油。象桂冠达、埃索、美孚、德杰仕、福斯、长城等均是千锤百炼的国内外知名品牌,均以质量、服务取胜,它们的产品能够做到表里如一,提供最真实的产品情况供用户选用。但也有不少厂商连最基本的产品规格恐难详实提供,只能通过低廉的价格、放大的宣传等手段误导消费者,这是不道德的。定行程或定期更换润滑油的原因是什麽?

众所周知,内燃机油使用一段时期后就不能继续使用了,其主要原因有两方面:油品中积聚了大量污染物;油品本身的化学变质(氧化和添加剂降解)。这两方面因素引起油品质量劣化,直接影响到它的使用效果。
污染物:
  ★ 磨料 -- 通过曲轴箱进入机油中的尘土和发动机正常磨损产生的金属颗粒,随着机油一起循环,长期积累将堵塞机油滤清器滤芯,此时,机油只能从滤清器旁通阀通过,将无法控制循环油品中的有害磨蚀颗粒,引起剧烈磨损

  ★ 燃烧副产物 -- 燃料燃烧产生大量的水蒸气、酸性物质,每公升燃料燃烧可产生约1公升的水,水蒸气和酸性物质在冷机时,凝结在汽缸壁上,通过活塞环间隙进入曲轴箱和机油中,劣化机油,引起锈蚀和腐蚀以及产生油;燃料的不完全燃烧产生烟炱和炭以及其它沉积物。劣质机油或低质量等级机油是无法分散这些物质的,将形成油泥和漆状沉积物,堵塞滤清器;

  ★ 燃料稀释 -- 当发动机启动和操作不正常时,未燃烧的燃料以液体形式附着在汽缸壁上。它能渗漏过活塞环进入曲轴箱,不仅降低了润滑油的黏度,同时也降低了添加剂的性能,使油膜强度降低,油耗增加;

油品的化学变质
  ★ 机油的高温氧化变质 -- 内燃机油在发动机汽缸、活塞及其它热部件表面是处于薄层状态,在这些部件表面不断流动的油膜,同时受到氧、高温、高压的影响和金属的催化作用,产生氧化聚合、氧化缩合反应,在活塞环槽、活塞侧面、活塞内腔及连杆等处形成漆状胶膜。这些漆状胶膜能使活塞过热,并能使活塞环粘结在环槽里;

  ★ 磨料和燃料的副产物引起的油品品质劣化 -- 这些副产物主要有水、酸和其它污染物,当它们进入机油中,由于温度和金属的催化作用,油品会产生化学变化。如果再加上冷却系统渗漏和其他方面对油品的污染,以及上述物质的相互作用生成油泥、漆膜和腐蚀性物质,就会引起发动机严重磨损和故障。

  ★ 随着发动机的运转,机油的劣化是必然的。只是因为车辆运行特点的不同、发动机工况的不同,加之使用的机油质量等级、黏度等级的不同,所表现出来的油品劣化程度和速度有所不同而已。严格按照汽车制造商或发动机制造商的要求,适当参考润滑油制造商的推荐,定行程或定期更换机油(同时更换机油滤清器和空气滤清器)是障发动机正常运转和寿命,发挥引擎最大动力的重要保养项目。

使用发动机润滑油的基本知识

  ★ 正确地选用润滑油,配合定期的保养,可提高发动机的功能及延长使用寿命。特别是现代的汽油和柴油发动机,操作温度高,负荷大,使用频繁,所以对润滑油的要求也越严苛;正确地选用适合的润滑油,可减免发动机的毛病及故障。润滑油品特性各异,在某特定温度使用的油,可能不适用于另一温度,适合汽油发动机者或许不适于柴油发动机,一般发动机用润滑油对涡轮增压发动机并不一定适合,甚至不同的润滑油虽然同时适合於发动机使用,但是所影晌的耗油性、燃油节省、抗磨性、低温起动等效果则不同。至於润滑油的维护与换油方面,首先要正确地选择用油,但即使是最好的润滑油,如果不定期换油,也无法显现其效果;甚至滤油器、空气滤清器PCV(曲轴箱换气装置),若不随时保持适度的清净,良好的润滑油也无法发挥应有的效果;同时油量不足也是一项重要的因素。

    润滑油中所含的清净分散剂、抗氧化剂、防锈剂、抗磨及抗腐蚀剂等等,在发动机不断运转使用过程中,都会渐耗尽,而使润滑油失去防止污染沉殿的效果,逐渐在发动机运转重要部分形成积垢,抗磨剂耗尽后,不正常的摩损就会产生。另外污染物改变了粘度,妨碍正常的润滑功能;灰尘、油泥、氧化物等使油品稠化, 而燃油的染则稀释润滑油的粘度。

  ★ ★ 不洁的润滑油造成活塞环胶著,失去油封的功效,造成主要的失油问题,另外活塞环胶著,使燃烧室油封失效,减低动力,形成更多地污染,如此一直的恶性循环,而发展至发动机出了毛病,要进行大修,造成时间金钱上的损失。所以在润滑油受污染、劣化到一定程度之前,更换润滑油是绝对必要的。

  ★★★ 至于换油的期限,最好是依照制造商的建议换油,如果在严苛的操作情况下,则要缩短正常的换油周期。涡轮增压发动机,由於增加了输出马力,加重发动机操作的负担,因而加速了氧化和沉淀物的生成;尤其在停机后,轴承附近的高热缺乏润滑油冷却,形成积垢,进一步氧化;所以通常都建议缩短换油期到4800公里。此外滤清器的更换也需按照制造商的建议实行。同时曲轴箱油要经常检视,即使耗油量很少的车辆都不可忽略,因为任何部分漏油如垫圈、油路、滤油器、油封等,都可能使润滑油漏失极速.在热车时检查,先行停车等几分钟后,润滑油回流至油盘。油量保持於上、下限之间,过多的润滑油;会因扰动而产生太多的泡沫,妨碍润滑功能,且造成润滑油的流失。油量太少,没有足够的润滑油来抑制运转时的污染及高温氧化的沉淀物;同时低油位、会产生过热,加速油品劣化,甚至使油泵的吸入囗部份产生气锁使轴承缺乏润滑。

润滑油使用的窍门
更换润滑油时彻底放掉旧机油
    使用过的机油由于高温氧化,已经含有大量的酸性物质、黑色油泥以及水分和杂质。它们不仅对发动机造成损伤,也会污染新加入的机油,影响使用性能。
    更换机油的同时应更换机油滤芯。经过长时间的使用,在机油滤芯内,会粘有大量的黑色油泥、颗粒物质等杂质,使其减弱或完全丧失过滤功能,起不到应有的保护作用,还会造成润滑油油路堵塞,严重时,造成发动机抱轴烧瓦、拉缸等损伤。
    如果经常跑山路、土路应同时更换空滤,吸附在空滤上的尘土会污染润滑油,劣化润滑油品质,造成发动机磨损。

彻底清洗发动机
    彻底清洗发动机可以避免不同种类润滑油油品之间可能产生的物理、化学反应,使新润滑油变质,影响使用性能,最终损伤您的发动机。所以应该定期使用专业的发动机清洗产品进行发动机清洗。如果您长期一直使用同一品牌、同一规格的润滑油,在保证旧润滑油放净、同时更换机油滤芯的前提下,不必在每次更换润滑油时都清洗发动机,可直接加入新润滑油。

油底壳机油量应控制在机油尺的上下刻度线内,不能过多或过少
    如果加入的润滑油油量过多,发动机内部机件运行阻力增大,造成不必要的功率损失。而且过量的润滑油会窜入燃烧室,发动机烧机油,尾气排放超标、冒蓝烟,机油消耗量明显增大,发动机内部积碳增多,甚至导致早燃、爆震、拉缸,严重损害发动机。 反之,如果加入的润滑油油量过少,发动机的一些部件,如:凸轮挺杆、气门等处无法得到足够的润滑,造成部件磨损。 因此,最好按规定的油量加入润滑油,并且经常检查润滑油油量。

要及时更换润滑油
    应严格按照车辆使用手册的要求进行更换,也可参考润滑油公司推荐的换游里程更换机油。润滑油经过一段时间的使用后,润滑油添加剂被大量损耗,油质氧化形成酸性物质,并有冷凝水、油泥等有害物质形成。如果继续使用,不仅不能起到正常的润滑、清洁、密封、冷却作用,反而会腐蚀发动机部件。

润滑油一定要妥善保存
    对于润滑油桶内未使用的部分新油,一定要密封好桶盖,并且避免曰晒、高温、雨淋等,以防止机油分解、乳化等现象
           API品质及作业分类

类 别 API 等 级 品 质 和 作 业 状 况 简 述
汽油发动机机油
SC   能令汽油发动机在高温操作情况下产生较少杂质,及减低磨损和锈蚀。符合1964年至1967年汽油发动机维 修保证要求
SD   对发动机提供较API SC级机油更佳的保护作用。符合1968年至1971年汽油发动机维修保证要求
SE   对汽油发动机在高温操作情况下提供较API SD级机油更佳的减少淤渣、氧化及锈蚀能力。符合1972年至 1979年汽油发动机维修保证要求
SF   较API SE级机油提供更佳的氧化稳定性及抗磨损性,并可避免发动机内淤渣的形成及油品高温稠化。符合 1980年以后汽油发动机维修保证要求
SG   较API SF级油品具有更加的氧化稳定性、淤渣沉积控制能力及抗磨损性。
SH   超越API SG最低规格要求。加强及改良淤渣沉积控制、润滑油老化、抗磨损性、防锈及防腐蚀作用
SJ 顶级汽油发动机机油,最有效保护发动机,延长换油期

柴油发动机机油
CD   适合高负荷之柴油发动机操作。对采用高度增压的高速及强力柴油引擎,即使在广泛的燃料规格下,仍能 提供有效防腐及减少沉积物的作用。符合1970年至1987年柴油发动机维修保证要求
CE   适合高性能重负荷柴油发动机。适用在低速高负载状况下操作的沃轮增压或高度增压的柴油发动机。符合 1987年至1991年柴油发动机维修保证要求
CF-4   适合于高增压高性能超重负荷柴油发动机。适用于高速、四冲程发动机特别是在高速公路行驶的重型车辆。改善机油耗量及控制活塞积垢超越API CE等级1991年开始执行
CG-4   适合于高增压高性能超重负荷柴油发动机。适用于高速、四冲程发动机特别是在高速公路行驶的重型车辆。适用于含硫量在0.05%以下的低硫燃料1995年开始执行
CH-4   适合于高增压高性能超重负荷柴油发动机。适用于高速、四冲程发动机特别是在高速公路行驶的重型车辆。1999年开始执行
齿 轮 油 GL-1 纯矿物油(无极压添加剂)用于一些手动换档变速箱
GL-2 温和极压,可用于蜗型齿轮
GL-3 温和极压,可用于正齿轮及螺旋锥齿轮(车轴及变速箱)
GL-4 中度极压,适用于较旧车辆及中等强度准双曲线齿轮
GL-5 高度极压,适用于全部偏轴伞齿轮驱动轴以及手动换档变速器


SAE黏度级别对应油品适用的温度范围
(参考数据)
SAE 黏 度 级 别 油品适用的温度范围
内 燃 机 油
单黏度级别 30 0℃ --- +32.5℃
40 10℃ --- +36.5℃
多黏度级别 5W-30 -30℃ --- +32.5℃
10W-30 -20℃ --- +32.5℃
15W-40 -15℃ --- +36.5℃
10W-40 -20℃ --- +36.5℃
20W-50 -10℃ --- +47.5℃
齿 轮 油
80W-90 -20℃ --- +40℃
90 0℃ --- +40℃


机油灯亮的可能原因

  发动机出现问题的原因非常复杂,首先不应怀疑最新更换的高品质润滑油,而是应作全面的检查,以确定真正的原因所在(如送到专业修理厂检查)。因为如果是最新更换的XXXX润滑油的问题,则不是一辆、几辆车,而是数以万计的汽车都会出现问题。

机油灯亮的可能原因: 机油灯亮表示机油压力低
★ 机油液面过低
  1. 润滑油已消耗
  2. 密封问题,导致润滑油泄漏
★ 机油粘度过低
  1. 使用时间过长
  2. 燃料油稀释
  3. 冷却水稀释
  4. 发动机过热
★ 机油温度过高,由于发动机过热
★ 机油集滤器阻塞、接管或油道漏油
★ 机油滤清器阻塞
★ 机油压力传感器、压力表故障
★ 某些电脑控制的高档车辆,电脑记忆,需要手动清零
★ 电路故障
★ 机油泵磨损,导致润滑油回流
★ 轴瓦间隙过大(磨损),导致润滑油回流
★ 劣质机油
★ 其它原因

自动变速器的控制和使用方法
  • TA的每日心情

    11-6-2016 22:08
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]初来乍到

    发表于 12-5-2007 22:48:24 | 显示全部楼层
    真是好资料

    该用户从未签到

    发表于 13-5-2007 09:45:37 | 显示全部楼层
    这里的好资料多着呢

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