润滑油知识 .辛烷值详解

李典鑫

润滑油知识
2008-09-20 09:34
1、 机油的粘度如何选择？
答：当今的车用润滑油，必须符合使用车辆及汽车制造商的要求—那就是环保、节能、长效。假如您的车是2000年以后出厂的，是日本和美国汽车，那请您四季都选用10W/30、5W/30或5W/40粘度级别，欧洲的车请选用5W/40、10W/40、或15W/40。在一些老修理师或老司机的概念中夏天使用的机油粘度越大越好，冬季使用时再换上粘度比较小一点的机油，但持这种观点已经不符合汽车发展的要求。如在日产、丰田、本田的服务站，无论春夏秋冬只有一个粘度级别的机油在做保养----10W/30，通用别克为5W/30、10W/30，上海大众的车帕萨特、波罗为5W/40。东风雪铁龙为10w/40。这些粘度级别的机油，虽然粘度小，但不会对车辆造成损害。因为粘度小，所以使发动机做功时的摩擦阻力变小，摩擦系数变小，发动机的燃料消耗变少，马力变得更加强劲；因为粘度小，所以流速快，流速快，散热就快，散热快，发动机的状况就会保持最佳状态，散热快，机油的本身温度也会随之降低，延长使用寿命。
2、柴油车用机油粘度如何选择？
答：轻负荷的柴油乘用车粘度选择可以和汽油小汽车一样，但重负荷的柴油卡车因为大多都用国产发动机，这些柴油发动机制造工艺一般，落后国外先进技术20年之多，再加上中国的车辆超载严重，所以夏季可选用20W/50、15W40冬季选用10W/30。一些进口的工程机械及重卡可选用15W/40、10W/30，如小松、沃尔沃、卡特彼勒、日野、日产、康明斯等。
3、 齿轮油的粘度如何选择？
答：由于齿轮油的使用寿命长，可达5—6万公里，所以小汽车的齿轮最好选用75W/90、80W/90的齿轮油。按照小汽车每年平均行驶20000KM计算，可以行驶2年—3年。特别是东北、西北、华北地区的用户，不用担心冬季齿轮过粘，而更换齿轮油。这样可以省时、省力、省钱。重载车辆当然也可以选用75W/90、80W/90。齿轮油的极压性及抗擦伤性主要取决于齿轮油中的硫、磷在齿轮高温啮合时，和铁化学反应形成的保护膜。当然75W/90、80W/90粘度级别的油在常温时看起来粘度较小，实际高温时和单级90一样。
4、小汽车该选择什么级别的机油？
答：化油器汽车早已是昨日黄花，而电子喷射汽车都应该选择SG以上的机油，SH、SJ、SL这三个级别的机油磷含量少，电喷车都装有三元催化装置，磷含量少对三元催化剂的影响就少得多，使三元催化装置使用寿命延长。当然这三个级别的机油还是应该选择SL，SL的标准要求蒸发损失少于12%，这就要求SL的机油必须使用加氢油，加氢油不仅蒸了损失小而且粘度指数高，低温流动性好，抗氧化性能是普通溶剂精制油的2—3倍。假如您的车况良好，使用2万公里再换油不成问题。您想服务站要求您5000KM换一次油，收您的工时费是100元，机油格30---50，假如20000公里才换一次机油，能减少不小的费用。
5、润滑对机车发动寿命有何影响？
发动机寿命除设计因素外，润滑系统对汽车发动机的正常工作起着举足轻重的作用。
润滑系统主要由油池、机油泵、机油滤清器、阀门装置及铸于发动机体的油道组成。润滑系统具有润滑清洁、散热和密封四大功用。当然，机油系统必须有了机油才能发挥四大作用，因此，机油是润滑系统中的主角。
汽车发动机的正常工作需要机油在运动机件之间产生油膜，减少磨擦阻力和动力消耗，并减小机件磨损；循环流动的机油将磨擦脱落的金属细屑带走，使之不能加剧磨损，同时，流动的机油将摩擦产生的热量带走，使运动机件不因温度过高而烧损；粘性的机油还能在活塞环与汽缸壁之间构成油膜，起到密封作用，增强汽缸压力。
发动机不断创新，机油也不断升级换代适应更高要求。日产嘉禾SJ、SL级别高级润滑油，润滑更高效、清洁更彻底、散热更快速、密封更着实、进而节省燃油，延长更换机油里程，让润滑系统对引擎的保护更富成效，引擎因此更加长寿。
6、磨屑对车辆齿轮箱润滑有什么影响?
汽车后桥和手动变速箱采用飞溅式润滑，旋转的齿轮将油喷溅到齿面及轴承中。存在于油中的磨屑对齿轮润滑有影响，也是润滑油氧化的催化剂。
齿轮处于混合润滑状态，一定有磨损，正常磨损时磨屑直径只有几微米，而严重磨损时磨屑直径可大至几十微米。在润滑实践中，磨屑直径大于50μm　即标志有异常磨损。
　　摩擦表面如有添加剂吸附膜、化学反应膜或润滑油氧化产物的吸附膜，可减轻磨屑的磨损作用。最好的办法是从油中除去磨屑，汽车后桥齿轮箱采用磁性排油可以吸住磨屑。

7、无法达到清洁度控制目标时怎么办？
一用户向我们咨询：“我们在达到齿轮箱润滑系统清洁度控制目标的过程中，遇过了一些问题。有人推荐在过滤车上使用更精密的过滤器，这是一个好主意吗？”
在提高过滤精度等级前，请确认已经消除了可能引起颗粒计数结果变坏的因素，可先问问自己以下几个问题：
1． 是否按照正确的取样规则抽取了油样？
2． 用来盛装油样的瓶子是否干净？
3． 如果在现场使用颗粒计数器，仪器是否经过校准？
4． 所使用的润滑油中是否含有固体悬浮物，例如含钼、石墨、硼等成分的极压添加剂？
然后，你需要去识别造成颗粒数量增加的原因：
5． 在油品储存和运输过程中是否采取了污染物控制程序？
6． 是否按正确的时间和次数使用了过滤车？
7． 设备是否需要配备质量更好的通气阀和密封件？
8． 有没有因化学变化或水汽污染造成油品乳化的可能？
9． 分析仪器是否正确地校准和调平？
10．是否使用了正确级别的润滑油？
在进行以上所有的检查后，再考虑花钱提高过滤系统的精度。
8、如何进行液压系统的清洗换油?
已经运行的液压设备，由于液压油逐渐老化变质，生成沉淀和油泥，在换油前应进行清洗。清洗用油液的粘度应与规定润滑油的粘度相同或较低，粘度较低，能保证有较好的溶解作用。
对于小型润滑系统，可利用和设备规定的液压油相同的油品进行清洗工作。清洗过后的油不再符合润滑的要求，而且包含杂质太多，清洗完毕后必须彻底排除。经清洗后的润滑系统再加入规定的液压油。
有些液压设备维修后，用金属清洗剂或肥皂水清洗系统，再加液压油进行试机，发现泡沫大，油压不稳，认为该品牌的液压油质量差，把油排净后换另一品牌的油工作正常，就断定前一油差后一油好，其实这是冤案，前油替后油“受了过”，由于系统中残存的金属清洗剂中的表面活性剂组分污染了前油而使其抗泡性变差，使设备工作异常，前油排净时也同时把系统冲刷干净，后油也就正常了，类似情况经常发生。
9、如何看待液压油中的颗粒物？
液压油中混入过多的颗粒物会堵塞油滤、擦伤密封件、堵塞或磨损元件。但液压油在生产过程及使用过程中不可能做到没有颗粒物。现在我国国家标准对液压油的颗粒物是以“机械杂质”<0.005%来控制的，国外多用美国宇航局(NAS)和国际标准化组织(ISO)的液压油清洁度级别来恒量。
其液压系统对油品清洁度的要求如下：
大间隙、低压液压系统：NAS 10—12（大约相当于ISO 19/16—21/18,允许≥5μ颗粒数/毫升：大约5，000—20，000；≥15μ：大约640—2，500）中、高压液压系统：NAS 7—9（大约相当于ISO 16/13—18/15,允许≥5μ颗粒数/毫升：大约640—2，500；≥15μ：大约80——320）敏感及伺服高压液压系统：NAS 4—6（大约相当于ISO 13/10—15/12,允许≥5μ颗粒数/毫升：大约80—320；≥15μ：大约10—40）目前我国普通工艺生产的液压油一般只能达到NAS 8-10
10、不同种类、不同粘度、不同厂家生产的液压油能否混存、混用？
答：不能随便混存、混用。要经一定的混存、混用试验后，再做决定。因为即使品种相同，粘度级别一样，但不同厂家生产的产品化学组成上未必完全相同。因此需要先做实验而后定。
11、液压技术的发展对液压油的性能有什么要求？
随着液压技术的迅速发展，液压油的规格不断修订，主要表现在以下三个方面：一是液压系统的压力由原来的1420Mpa提高到了1735 Mpa，甚至达40 Mpa.系统压力的升高，功率增大，油泵的负荷必然越来越重，所以要求油品具有优良的抗磨性。二是液压装置的高压、高速和小型化，使油品在液压系统中循环次数增加，油品在油箱中停留时间变短，油温增加，从55 ℃提高到80℃，所以要求油品有更好的热氧化安定性；同时油温的提升使油中溶解空气增多，因此，油品必须具有好的空气释放性。频繁的循环使泡沫的消失及水分的分离越来越困难，因此，油品还应该有好的消泡性和水解安定性。三是电液伺服阀和比例电磁阀等引入液压系统，这些部件灵敏度高、结构复杂、配合间隙小、精密度高，因此要求液压油具有清洁度高和过滤性好的性能。



        HVI 150(I类)        IDW　150N(III类)
100 ℃运动粘度        5.6        5.632
粘度指数        90-100        128
闪点        210        225
倾点        -9        -27
氦含量/Ug.g        100        1.01
氧化安定性/min        200        335
色度/号        1.0        0.1
中和值/mg koH.g        0.01        0.01
硫含量        0.032        0
饱和烃含量/%        81.0        96.20
芳烃含量/%        18.8        3.70
蒸发损失/%        24        10
氧化试验（D943）/h        1150        3124





一般溶剂精制油        日产嘉禾加氢异构化油

　　由此看出，日产嘉禾基础油不仅比国内溶剂精剂基础油搞氧化性能突出，油泥、积炭沉积物少、低温启动好粘度指数高，润滑油损耗低，是当今低粘化，低挥发性、节能型、环保型高性能型机油。

　　日产嘉禾二合一磁性机油特别添加日产嘉禾石油化工株式会社特有专利产品MOLYVAN,其至今还保持着最低摩擦系数的世界纪录。MOLYVAN对金属表面有很强的亲和力，能经受住的压力可达3.45*10Mpa，高低温效果都好，使用温度为-50℃至300℃。使用本产品无需再加入市售的各种引擎保护剂、引擎修复剂、抗磨剂、磁性保护因子等。本品可使发动机的内部摩擦系数减少50%,磨损减少5倍以上，发动机寿命大大延长。具体体现为动力增强，机械密封性显著提高，机械噪音减少5分贝以上；抑制发动机升温6℃至10℃，节省燃料4%；消除尾气黑烟，减少一氧化碳，氧化氮与HC化合物的排发量；提高机油质量，延长换油期0.5倍以上。




辛烷值详解
爆震(震爆Knocking)
汽车用油主要成分是C5H12~C12H26之烃类混合物，当汽油蒸气在汽缸内燃烧时(活塞将汽油与空气混合压缩后，火星塞再点火燃烧)，常因燃烧急速而发生引擎不正常燃爆现象，称为爆震(震爆) 。在燃烧过程中如果火焰传播速度或火焰波之波形发生突变，如引起燃烧室其它地 方自动着火(非火星塞点火漫延)，燃烧室内之压力突然增高此压力碰击四周机件而 产生类如金属的敲击声，有如爆炸，故称为爆震(震爆)。汽油一旦辛烷值过低，将使引擎内产生连续震爆现象，造成机件伤害连续的震爆容易烧坏气门，活塞等机件。
爆震之原因：
(1) 汽油辛烷值太低。(2)压缩比过高。(3)点火时间太早。(4)燃烧室局部过热。 (5)混合汽温度或压力太高。(6)混合汽太稀。(7)预热。(8)汽缸内部积碳。(9)其他如冷却系或故障等。
减少爆震方法:
(1) 提高汽油辛烷值。(2)减低压缩比。(3)校正点火正时。(4)降低进汽温度.(5) 减少燃烧室尾部混合汽量。(6)增加进汽涡流。(7)缩短火焰路程。(8)保持冷却系作用良好。

辛烷值
爆震时大大减低引擎动力，实验显示，烃类的化学结构在震爆上有极大的影响。燃烧的抗震程度以辛烷值表示，辛烷值越高表示抗震能力愈高。其中燃烧正庚烷 CH3(CH2)5CH3的震爆情形最严重，定义其辛烷值为0。异辛烷(2,2,4-三甲基戊烷) 的辛烷值定义为100。辛烷值可为负，也可以超过100。
当某种汽油之震爆性与90%异辛烷和10%正庚烷之混合物之震爆性相当时，其辛烷值定为90。如环戊烷之辛烷值为85，表示燃烧环戊烷时与燃烧85%异辛烷和15%正庚烷之混 合物之震爆性相当。

此为无铅汽油标示来源，目前有辛烷值为92，95，98等级之无铅 汽油，此类汽油含有高支链成分及更多芳香族成分之烃类，如苯，芳香烃，硫合物等。
例如95无铅汽油的抗震爆强度相当于标准油中含有百分之九十五的异辛烷及百分之五的正庚烷的抗震爆强度。
汽油亦可藉再加入其它添加物而提升辛烷值。如普通汽油辛烷值不高(约为50)，若 再加入四乙基铅(C2H5)4Pb时，其辛烷值提高至75左右，此为含铅汽油之来源，为除去铅在引擎内之沈积，再加入二溴乙烷，使产生PbBr2之微粒排放出来，但造成环境之污染。一般无铅汽油不含四乙基铅，改用甲基第三丁基醚，甲醇，乙醇，第三丁醇等添加物。

某一汽油在引擎中所产生之爆震，正好与98%异辛烷及2%正庚烷之混合物的爆震程度相同，即称此汽油之辛烷值为98。此燃油若再渗合其它添加剂，辛烷值可大于98或小于98甚或超过100。
一般所谓的95、92无铅汽油即是指其辛烷值，所以95比92的抗爆性来的好。
辛烷值只是一个相对指标，而不是真的只以正庚烷或异辛烷来混合，所以有些燃油再渗合其它添加剂时的辛烷值可以超过100，可以为负。
若车辆『压缩比』在9.1以下者应以92无铅汽油为燃料；压缩比 9.2至9.8使用95无铅汽油；压缩比9.8以上或者涡轮增压引擎车种才需要使用98无铅汽油。
品名    辛烷值  品名                 辛烷值
正壬烷    -45              异辛烷                             100
正辛烷  -17       甲苯                  103.5
正庚烷  0       甲醇               107
正戊烷  62.5     乙醇               108
2-戊烯  80      苯                      115
1-丁烯  97      甲基第三丁基醚    116
乙基苯    98.9
辛烷值愈高，代表抑制引擎震爆能力愈强，但要配合汽引擎之压缩比使用。

压缩比
压缩比(CR)定义为活塞位移容积(PDV)与燃烧室容积(CCV)之和与燃烧室容积(CCV)之 比等于汽缸总容积(PDV+CCV)和燃烧室容积(CCV)之比。

辛烷值是决定汽油引擎能否发挥其设计性能的重要指标，而引擎设计变数中的压缩比是决定辛烷值是否符合其需求的重要参数。当引擎在压缩行程中，油气体积变小，其压缩比率越大，压力越大，温度越高，此时所选用之汽油，必须在此条件下，仍不会引发自燃，如果火星塞尚未点火之前，油气产生自燃现象，则在动力行程中会产生火焰波互相冲击，造成引擎爆震，汽油对此爆震程度之量测指标称为辛烷值。

辛烷值越高抗爆震程度越高，由于引擎设计不断精进，汽车制造厂以提高引擎压缩比来缩小引擎体积，增加单位体积所能产生之马力。目前最普通的压缩比在九至十一。压缩比愈高，理论上引擎效率愈高，燃烧愈干净，不过高压缩之汽车也会产生震爆 问题，且高压缩比汽车在高燃烧效率下，在废气成分 中，一氧化碳含量较少，但其它氮氧化物比例反较低压缩引擎稍高。

辛烷值愈高之汽油将可使高压缩比，高性能之车种，展现引擎原设计之高马力，高扭力性能，同时可以发挥省油之效果。亦即高压缩比之引擎需要高辛烷值之汽油，以耐更高的压力与温度，以避免影响汽车之驾驶性能及爆震损害引擎，且可降低排气中之一氧化碳含量。若高压缩比引擎使用过低之辛烷值汽油，行车时容易产生爆震现象(不正常燃烧，引擎有噪音)，且易造成引擎爆震无力，引擎过热，加速磨损，长期会损害引擎，且耗油。但提高辛烷值必须提高汽油内芳香烃之比率，若低压缩比引擎使用过高之辛烷值时，会使燃烧温度过高，引擎过热，烧壤排汽门，不会增加马力，不会省油，会发生燃烧不完全，增加废气中之芳香烃类排于空气中，反而增加空气中之致癌物，所以不鼓励使用。选用汽油应依照原厂建议，车辆选用之汽油辛烷值只能比原厂建议值高，不能低，适合最好。

高级汽油含铅，铅对引擎排气阀有润滑作用，故原使用高级汽油之车辆改用无铅汽油时，首先必须确认引擎排气阀座是否经过硬化处理，若尚未经过硬化处理，则可采取以下任一方式解决：(1)应进行排气阀座硬化处理。(2)在无铅汽油中加入适当抗排气阀座磨损凹陷之添加剂。(3)原使用高级汽油之车辆，排气阀座上已有一层润滑薄膜，故改用无铅汽油后尚可维持一万公里左右，不会明显凹陷。

汽油品质规范中之蒸气压直接影响汽油之启动性能，蒸气压代表汽油挥发能力之尺度。汽油挥发性强，容易点爆启动，但太强，会损耗增加，且污染空气，甚至在油管内形成气障，阻碍汽油流动，造成熄火。在冬天时汽油蒸气压大，则引擎冷时较容易启动，但引擎已热，停火后，再度启动时，此种蒸气压大之汽油易使引擎汽缸吸入过浓油气，反而难以启引擎。在夏天时，温度高，冷车时启动较容易，但热车时启动较困难，因汽油容易过浓而引起气障而熄火，故夏天(4月1日至10月31日 )必须供应具较低蒸气压之汽油(62KPa=62000帕，1帕=1牛顿/米2)，冬天(11月1日至翌年3月31日)必须供应具较高蒸气压之汽油(69KPa)。衡量油品挥发程度的指标称为雷氏蒸汽压(RVP)，该指数愈高，代表挥发性愈强。目前我国环保署订定的汽油雷氏蒸汽压上限为9PSI(pounds per square inch 磅/平方吋 约63KPa)。98无铅汽油雷氏蒸汽压为6PSI(约42KPa)，过低会发生冷车启动困难，中油已提高至7PSI(约49KPa)，只要增加轻质油料掺配量即可改善。

良好之汽油品质必须(1)抗震爆性能良好。(2)启动性质良好。(3)暖车迅速。(4)加速能力强。(5)耗油量少。(6)引擎运转平稳。(7)防止气障。(8)抗腐蚀性良好。(9)不易变质或生胶。

cengjili

关于润滑油知识中的辛烷值详解，辛烷值主要反映润滑油的抗爆性能。这一指标在发动机运行时尤为重要，直接影响发动机的工作效率和安全性。高辛烷值的润滑油能承受更高的压力和温度，有助于减少发动机内部摩擦，提高燃油效率，并延长发动机寿命。

简而言之，辛烷值是评估润滑油质量的关键参数之一。在选择润滑油时，需根据发动机类型和运行条件，选用辛烷值适宜的润滑油，以确保发动机平稳、高效运行。这是汽车工程师在维护和管理车辆时必须掌握的基本知识。