李峰森
摘要:內(nèi)燃機潤滑油對內(nèi)燃機的動力性、經(jīng)濟性及運行可靠性有著直接影響。本文通過對內(nèi)燃機潤滑油合理選用、使用、更換幾個方面提出了解決和改善措施。
關(guān)鍵詞:內(nèi)燃機;潤滑油;選用;使用;更換
當(dāng)前中國經(jīng)濟正面臨持續(xù)高速發(fā)展,汽車行業(yè)的發(fā)展勢頭更加迅猛,隨著汽車進入家庭步伐的加快,節(jié)能和環(huán)保已成為可持續(xù)發(fā)展的必要條件。潤滑油作為汽車發(fā)動機的“血液”,在發(fā)動機各摩擦表面中擔(dān)負(fù)著潤滑、清潔、冷卻、防銹等重要作用。它是內(nèi)燃機正常工作的保證,并直接影響到車輛的舒適性、尾氣排放水平甚至影響到發(fā)動機的壽命。
根據(jù)《中國汽車相關(guān)工業(yè)“十一五”專題發(fā)展規(guī)劃研究概要》數(shù)據(jù),我國的潤燃比(機油消耗量占燃油消耗量的百分?jǐn)?shù),數(shù)值越小,用油水平越高)接近2.5%,美國約為1.0%,日本不到0.9%,歐洲約為0.8%,我國的用油水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達國家水平,造成了能源的不必要浪費。
1 正確認(rèn)識內(nèi)燃機潤滑油
摩擦、磨損與潤滑是汽車在設(shè)計、制造、使用與維修中不可避免而又必須妥善解決的問題。隨著世界各地日趨嚴(yán)格的排放和節(jié)能法規(guī)的相繼出臺,發(fā)動機廠家和汽車廠家對各摩擦部件減摩性能的要求越來越高;而在改善燃料油消耗和排放的途徑中,通過潤滑油配方技術(shù)來改善燃油經(jīng)濟性的成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他方法。
截止08年,我國汽車年產(chǎn)量已達955萬輛,汽車年保有量已超過6467萬輛,其中轎車和微型車約占55.7%。未來幾年,普通經(jīng)濟性轎車必將成為市場主導(dǎo)產(chǎn)品。為滿足法規(guī)要求的排放標(biāo)準(zhǔn),目前汽車均采用電控燃油噴射技術(shù),廣泛安裝催化轉(zhuǎn)化器;柴油車還要安裝顆粒物來過濾器,以滿足日益嚴(yán)格的節(jié)能減排技術(shù)要求。
潤滑油是由基礎(chǔ)油和添加劑嚴(yán)格按一定比例調(diào)配而成。主要的添加劑有:抗磨劑、抗氧化劑、清潔分散劑等。目前,我國潤滑油的標(biāo)準(zhǔn)已與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌,機油分類體系以美國石油協(xié)會品質(zhì)分類系統(tǒng)使用最為廣泛,它是根據(jù)機油的工作能力,采用簡單的代碼來描述發(fā)動機機油的。內(nèi)燃機油按質(zhì)量(使用性能)好壞分成若干等級,其中汽油機油分為SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG、SH、SJ、SL、SM等質(zhì)量等級(其中SA、SB級別目前在我國已被淘汰),依次反映了發(fā)動機不同年代性能和結(jié)構(gòu)發(fā)展的不同要求。柴油機油分為CA、CB、CC、CD、CE、CF-4、CH-4、CI-4、CG-4等質(zhì)量等級(其中CA、CB級別目前在我國已被淘汰),反映了汽車柴油機強化后性能提高的過程。不同的質(zhì)量等級中,排序越靠后的質(zhì)量等級越高,主要是抗氧化性、清凈分散性和抗腐蝕性好。SG級以后的汽油機油還要求具有節(jié)油效果,SJ級以后的汽油機油還要求對尾氣轉(zhuǎn)化器影響小。API使用的標(biāo)號今后將隨發(fā)動機及其潤滑油的發(fā)展,按英文字排列的序號增加新的級別。
在機油的特性中,潤滑油的主要指標(biāo)有:粘度、粘度指數(shù)、閃點和燃點、灰分、殘?zhí)恐担渲凶钪匾囊稽c是它的粘度。內(nèi)燃機油按粘度大小分成0W、5W、10W、15W、20W、30、40等若干等級,排序越靠前的粘度越小。其中帶有“W”的表示冬季用油,30和40號是夏季用油。只符合上述某個粘度等級的油稱為單級油。隨著增粘劑的廣泛使用,許多潤滑油也可以同時符合兩個粘度等級,即低溫時粘度小,高溫時粘度大,這樣的內(nèi)燃機油稱為多級油,能保證發(fā)動機在任何溫度下都能正常潤滑的機油,即冬夏通用油。
通常汽油機油和柴油機油是不能互換使用的,但也有一些內(nèi)燃機油既符合某個等級的汽油機油的要求,也符合某個等級的柴油機油的要求。這樣的油屬于汽油機、柴油機通用機油,如標(biāo)有CD/SF的內(nèi)燃機油可以作為CD級柴油機油,也可作為SF級汽油機油。
根據(jù)基礎(chǔ)油分類,潤滑油分為兩種,一種是采用礦物基礎(chǔ)油,并加上各有關(guān)的特效添加劑調(diào)和而成;另一種是利用化學(xué)方法生產(chǎn)的合成油,這種油性能比礦物油更好,但價格也昂貴一些。目前市場上的最高檔的油屬合成油。
汽車技術(shù)的發(fā)展對車用潤滑油發(fā)展提出了更新更高的要求:高檔潤滑油需求量增加,級別不斷提高;為防止催化轉(zhuǎn)化器催化劑中毒,潤滑油必須低磷,低硫,低灰分;提高機油的高溫抗氧化性、清凈性和分散性;適應(yīng)汽車節(jié)能要求,使用多級油;開發(fā)清潔燃料發(fā)動機油,在性能上除具汽、柴機油的清凈性和分散性、抗氧、抗腐蝕性外,還需具有更好的抗磨損性,醇型燃料的發(fā)動機油還要具有良好的中和能力。具有良好的抗磨減摩性能,發(fā)展具有良好抗磨損性能,高承載能力,對磨損表現(xiàn)具有修復(fù)功能的機油,將是內(nèi)燃機油發(fā)展的必然趨勢。
2 合理選用內(nèi)燃機潤滑油
發(fā)動機潤滑油的作用是在運動機件之間形成良好的油膜,將接觸面隔開,以濕摩擦代替干摩擦,變固體摩擦為液體摩擦。有關(guān)研究表明,汽車燃料燃燒釋放的能量中有20%~25%被零部件間的摩擦所消耗。摩擦不僅消耗能量,而且伴隨著磨損的產(chǎn)生。根據(jù)使用和試驗統(tǒng)計,汽車零部件的主要失效形式是磨損,磨損造成的故障在發(fā)動機總成故障中占47.2%,由于磨損型故障而帶來的維修費用約占汽車使用費用總數(shù)的25%??刂朴砂l(fā)動機部件摩擦造成的能量損失是達到降低汽車燃料消耗的關(guān)鍵因素。由此可見,摩擦帶來能量的損失,磨損產(chǎn)生材料的損耗和零部件的失效,而降低摩擦損失、減少磨損、延長車輛使用壽命的重要措施和有效途徑就是潤滑。因此,要充分發(fā)揮潤滑油的作用,保證發(fā)動機可靠潤滑,降低磨損,減少故障,延長車輛使用壽命,必須從發(fā)動機潤滑油的選擇、使用上加以重視。實踐證明,合理選用潤滑劑可以降低摩擦、磨損、節(jié)省燃料。
選用內(nèi)燃機油可以參考以下順序進行:
第一是選擇品牌
在選擇品牌的時候,選擇的潤滑油應(yīng)該是能夠在車輛預(yù)期使用年限里確保發(fā)動機正常工作的最便宜的潤滑油。汽車制造商在車輛使用手冊上的建議用油已經(jīng)能夠完全滿足發(fā)動機的需要,超越這個推薦用油標(biāo)準(zhǔn)去選擇潤滑油就有些浪費了。雖然都說潤滑油的品牌對品質(zhì)有很大的影響,但其實組成潤滑油的基礎(chǔ)油和添加劑,國內(nèi)和國際上主要供應(yīng)商也就那么幾家,API質(zhì)量級別和粘溫特性相同的潤滑油,其產(chǎn)品的差異性并不大,完全可以放棄對國產(chǎn)品牌的成見。當(dāng)然,對于某些小品牌,其質(zhì)量控制上令人很不放心,雖然也同樣標(biāo)識為某一API質(zhì)量級別和黏溫特性,但其傾點和閃點等技術(shù)參數(shù)卻難以達到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn),對這些品牌,就要睜大眼睛盡量不要選擇這些。
第二是選擇API質(zhì)量級別
API質(zhì)量級別是美國汽車工業(yè)協(xié)會制定的標(biāo)準(zhǔn),隨著技術(shù)的發(fā)展,環(huán)境保護的壓力,考慮到潤滑油本身對整車排放的影響,幾乎每年這個標(biāo)準(zhǔn)都在向更高質(zhì)量級別的潤滑油推進。選擇何種質(zhì)量級別的潤滑油要依車型和車輛的生產(chǎn)時間而定,在汽車的使用手冊里應(yīng)該有明確說明。在選擇機油的使用級時,必須滿足汽車制造廠規(guī)定的要求,遵循“寧高勿低”的原則;高級機油可以在要求較低的發(fā)動機上使用,但過多降級使用也不經(jīng)濟。切勿把使用級較低的機油加在要求較高的發(fā)動機中使用,否則會造成發(fā)動機早期磨損和損壞。通常來說,如果使用了更高級別的潤滑油,可以適當(dāng)延長換油周期。
有以下情況的汽車應(yīng)提高一至二個等級:在城市中行駛,由于經(jīng)常堵車,走走停停,發(fā)動機工作溫度不穩(wěn)定,容易積碳,加快磨損(發(fā)動機的磨損70%發(fā)生在起動階段); 長途高速行駛,發(fā)動機長時間處于高溫狀態(tài); 急速行駛,發(fā)動機轉(zhuǎn)速要求快拉高,切換檔頻率又快,機件所受阻力變化爭??;高負(fù)荷行駛?cè)甾I車裝貨,貨車超載,這時發(fā)動機要吸入更多的油氣才能運轉(zhuǎn),行車速度慢,散熱又不好,一般機油會導(dǎo)致很快劣化變質(zhì)失效。
第三是選擇黏溫特性
粘度等級的選用應(yīng)根據(jù)各粘度牌號與環(huán)境溫度的對應(yīng)關(guān)系合理選擇,遵循多級油優(yōu)先選用原則。在保證發(fā)動機可靠潤滑的前提下,機油粘度盡可能小些。如果選用油粘度偏大,會使發(fā)動機運轉(zhuǎn)時的阻力增加,從而使燃料消耗量增加、功率降低、磨損增加。粘度大的機油除在南方夏季使用外,僅適用于一些嚴(yán)重磨損的發(fā)動機。選用粘度太低的機油,又有可能使機油壓力過低,潤滑油膜強度不夠,密封不嚴(yán)。所以要根據(jù)車況、季節(jié)來正確選用機油。
根據(jù)地區(qū)、季節(jié)、氣溫選油。部件溫度越高,要求選用油的粘度越高;周圍環(huán)境溫度升高,應(yīng)選用粘度高一些的油。冬季寒冷地區(qū),應(yīng)選用粘度小、傾點低的油或多級機油,如我國東北和西北地區(qū);全年氣溫較高的地區(qū),如我國江南地區(qū),可選用粘度適當(dāng)高點的油。
根據(jù)發(fā)動機的磨損情況選油。新發(fā)動機應(yīng)選用粘度小的油,而磨損較大(間隙增大)則應(yīng)當(dāng)選用粘度較大的油。
應(yīng)盡量使用多級油。多級油的粘溫性能好,隨溫度轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生的粘度變化很少,因此在高溫及嚴(yán)寒情況下,仍能維持適當(dāng)?shù)恼扯龋瑢Πl(fā)動機都能提供適當(dāng)?shù)臐櫥陀行У谋Wo,因而具有更長的使用壽命。
不同質(zhì)量和牌號的潤滑油盡量不要混用;不要用汽油機潤滑油代替柴油機潤滑油使用。
3 有效使用內(nèi)燃機潤滑油
內(nèi)燃機潤滑油在工作過程中要與溫度較高的部件如汽缸、活塞等接觸,還受到高溫燃?xì)獾挠绊懀ぷ鳝h(huán)境比較荷刻的。發(fā)動機工作過程中潤滑油逐漸被高溫氧化,隨著油中的酸性物質(zhì)、膠質(zhì)、鐵屑、瀝青質(zhì)等慢慢地增多,機油的顏色漸漸變黑,粘度逐漸下降,最終變質(zhì)失去潤滑功能。近年來,隨著內(nèi)燃機的壓縮比增加,工作負(fù)荷增大,也使得潤滑油更易變質(zhì)。潤滑油變質(zhì)不但縮短了潤滑油的使用期限,也會損壞發(fā)動機。所以,需要采取措施,延緩潤滑油在發(fā)動機工作時的變質(zhì)速度。
保持潤滑油的潔凈。如果潤滑油中混入砂粒、灰塵、金屬屑等就會堵塞油道,其中硬質(zhì)物還會產(chǎn)生磨料磨損,使磨損速度加快。因此要加強保養(yǎng)和正確使用潤滑油粗、細(xì)濾清器和空氣濾清器。潤滑油粗、細(xì)濾清器可及時濾去潤滑油中雜質(zhì)及沉淀,要按規(guī)定按時清洗、及時更換,保持濾清器油路暢通;空氣濾清器阻擋大氣中的沙塵進入發(fā)動機,因此,空氣濾清器應(yīng)按規(guī)定清洗和換油,塵土多的地區(qū)應(yīng)縮短清洗和換油時間。使用紙質(zhì)濾芯,要按規(guī)定定期進行更換。
加強曲軸箱通風(fēng)裝置的檢查,保持清潔暢通。曲軸箱通氣可以及時清除燃?xì)?,避免燃?xì)庵械乃?、二氧化碳等進入潤滑油。如果水分進入潤滑油,會加速潤滑油的氧化變質(zhì),增大腐蝕性;使?jié)櫥腿榛铀俪恋硇纬桑皇節(jié)櫥蜑V清器的紙質(zhì)濾芯膨脹,造成濾孔堵塞,降低其過濾性能;有些添加劑能微溶于水,使添加劑部分失效。加強檢查曲軸箱通風(fēng)裝置,使其保持清潔暢通,是延緩潤滑油變質(zhì)的一項重要措施。
及時修理,保持汽缸、活塞的正常配合。根據(jù)經(jīng)驗,發(fā)動機汽缸的磨損量達0.30~0.35mm時,發(fā)動機的工作狀況即迅速變壞,漏入曲軸箱的燃料油及燃?xì)饧创鬄樵黾?,使?jié)櫥图铀僮冑|(zhì)。同時進入汽缸被燒掉的潤滑油也隨之增加。因此汽缸磨損到一定程度,必須及時修理,不應(yīng)勉強使用。
使用中應(yīng)保持一定的油溫、水溫和油壓。發(fā)動機在使用中應(yīng)保持潤滑油的溫度80~85℃,水溫80~90℃。發(fā)動機的油溫及水溫過高時,潤滑油容易產(chǎn)生高溫下氧化、聚合而產(chǎn)生高分子的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等物質(zhì);但溫度低時,則易使燃?xì)饽Y(jié)而產(chǎn)生液相腐蝕,并容易在曲軸箱等處產(chǎn)生沉淀。
潤滑油壓力也應(yīng)保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。潤滑油壓力過高,則會使?jié)櫥痛罅扛Z入燃燒室,不但浪費潤滑油和污染環(huán)境,而且會增加發(fā)動機燃燒室內(nèi)的結(jié)焦;壓力過小,則會使?jié)櫥凸?yīng)不足,潤滑不良,增大機件磨損,甚至有發(fā)生拉缸的危險。
保證合適的潤滑油容量。當(dāng)機油量不足時,機油泵會吸入空氣,軸承與軸頭等摩擦面,會因機油量少而潤滑不良導(dǎo)致磨損加劇,甚至發(fā)生軸瓦燒損事故;加注機油量在油尺標(biāo)線以上,雖降低了燒軸瓦的可能性,但發(fā)動機工作時會增加曲軸轉(zhuǎn)動阻力,曲軸柄、連桿大端劇烈地攪動機油不僅造成發(fā)動機內(nèi)部功率的損失,而且因濺到氣缸壁上的機油增多,易竄進燃燒室增加機油的消耗量,容易產(chǎn)生燒機油冒煙的現(xiàn)象發(fā)生,同時積炭增加,而且機油內(nèi)摩擦加大造成油溫過高也會導(dǎo)致機油過早氧化。因此,加注潤滑油一定要保持在略低于機油尺的上刻度線為宜,遵循“勤加少添”的原則。合適的潤滑油容量是確保潤滑可靠的基礎(chǔ)。
及時清洗潤滑系統(tǒng)。應(yīng)按規(guī)定及時洗滌發(fā)動機潤滑系統(tǒng),以免弄臟潤滑油,縮短使用期限。
確定合理的換油期。應(yīng)以制造廠商推薦的換油期為依據(jù),結(jié)合發(fā)動機狀況、油品等級、使用環(huán)境等因素來綜合考慮。
新車發(fā)動機內(nèi)部請潔,很少有積碳等雜質(zhì),因而換油周期可以適當(dāng)延長。但也不應(yīng)該超過50%,再好的機油使用一定時間后,其化學(xué)性質(zhì)也會發(fā)生變化,尤其是其中的添加劑成分也會逐漸失效,起不到保護發(fā)動機的作用。舊發(fā)動機,特別是缺乏保養(yǎng)的發(fā)動機內(nèi)部積碳膠質(zhì)較多,新機油加入后很容易被污染,引起色變和質(zhì)變,因此換油周期應(yīng)適當(dāng)縮短。
機油質(zhì)量等級(API)一般從SC、SD直至SJ級,級別越高,品質(zhì)越好。現(xiàn)代汽車多為高轉(zhuǎn)速發(fā)動機,對油品的要求較高。一般來講,SF級以上的機油具有良好的抗氧化性、抗磨性、清凈分散性和高溫高剪切下的粘度穩(wěn)定性,對發(fā)動機能提供可靠的保護,品質(zhì)穩(wěn)定性長時間不變,正常情況下完全能滿足規(guī)定的換油周期。但是如果使用SD甚至SC級機油,因為低級別的機油在苛刻的工況下的穩(wěn)定性較差,變質(zhì)快,而且容易生成積碳,從愛護車輛的角度出發(fā),就應(yīng)將換油周期縮短40%甚至更短。最好還是使用隨車手冊推薦的機油,否則由于換油周期的縮短也未必省錢。
環(huán)境對機油也有一定的影響。高溫、極寒和灰塵較多的環(huán)境下都容易加快機油的變質(zhì)。因此在使用中不僅應(yīng)針對環(huán)境選用合適級別、粘度的機油,還應(yīng)適當(dāng)視情況縮短30%換油周期。
一輛性能良好的車輛,若得不到正確的操作、合理的潤滑和科學(xué)的管理,就難以充分發(fā)揮其使用性能,機油種類選用不當(dāng),換油周期把握不好,長期使用將對車輛產(chǎn)生很大的影響。同一車型有的行駛二、三十萬公里仍狀況良好,除駕駛方法外,機油的合理使用也是十分重要的一點。只有將摩擦學(xué)知識和油品應(yīng)用技術(shù)加以充分利用,實行科學(xué)的管理,注意總結(jié)經(jīng)驗,認(rèn)真比較,科學(xué)地選用機油和掌握換油周期,你的愛車就會青春常駐,歷久彌新。
參考文獻
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