汽車發(fā)動機潤滑油以及檢查基礎知識(上)

◆文/北京 胡建軍

汽車發(fā)動機按時期、按里程更換潤滑油(俗稱“機油”)，對于汽車維修人員來說是最為平常和最簡單的作業(yè)程序。

在汽車維修職業(yè)教育過程中給汽車發(fā)動機換油，也僅作為汽車維修技能入門的基礎作業(yè)程序。

僅就汽車發(fā)動機潤滑油而言，維修人員對潤滑油了解多少？知道包裝上所有的標示代表什么意思嗎？如何分類？如何判定潤滑油的好與壞？隨著發(fā)動機技術(shù)的提高對潤滑油的要求有哪些變化？同樣是發(fā)動機四行程和二行程、摩托車和汽車、汽油機和柴油機，汽車和船舶、水冷和風冷甚至不同型號的發(fā)動機，它們加注的潤滑油是否一樣？這些加注在不同發(fā)動機的潤滑油究竟有哪些區(qū)別？這樣的問題我們可以連續(xù)問上幾十個，我們是現(xiàn)代汽車維修技術(shù)人員必須要問許多個為什么，只有了解了這些為什么，我們才能做好所謂最簡單的工作。由于篇幅所限，本講座只能對有限的問題進行簡單的講述，其目的是為了引起大家的注意，有些相關(guān)知識我們可以一知半解，但像潤滑油類的基礎知識就必須進行深入細致的了解和掌握。這樣才能有利于我們更好地工作。

一、發(fā)動機潤滑油的重要性

據(jù)統(tǒng)計，2013年全國汽車保有量達到1.37億臺，按每臺車每年平均維保5次計算，預計2014年全國汽車維?？偱_數(shù)將達到7億臺次以上，2020年全國汽車保有量將突破2.5億臺，簡單地看汽車維修市場前景極其樂觀，但是隨著汽車整車技術(shù)的提高，維修幾率越來越低，汽車進廠頻率隨之降低，取費更加透明，利潤空間卻越來越狹窄。傳統(tǒng)汽車維修理念與現(xiàn)代汽車維修服務需求產(chǎn)生巨大差異，發(fā)動機大修甚至總成大修越來越少，維修作業(yè)將被深度精細養(yǎng)護作業(yè)所取代。所謂精細養(yǎng)護作業(yè)所指的養(yǎng)護不是一般意義上的作業(yè)，而是建立在更高層面上對養(yǎng)護認識上的作為，是對汽車精細化保養(yǎng)，達到預防性的，維護始終健康安全運行的養(yǎng)護作業(yè)。汽車發(fā)動機潤滑系統(tǒng)是汽車發(fā)動機持續(xù)健康運轉(zhuǎn)的極其重要組成部分，因而發(fā)動機換油是現(xiàn)代精細養(yǎng)護中最重要的項目之一。

汽車是由動力裝置驅(qū)動，包括許多相互依賴、相互作用的構(gòu)件和零件組合而成的一個復雜系統(tǒng)。汽車的運行由于受到外部環(huán)境的干擾和內(nèi)部因素的作用，在功能轉(zhuǎn)換過程中，會產(chǎn)生摩擦和磨損，同時，因摩擦、磨損引起系統(tǒng)的功能變化，導致各單元的尺寸發(fā)生變化，造成精度下降、功能降低，嚴重時還會引發(fā)故障和事故。所以，汽車潤滑是非常重要的。汽車用潤滑油脂是以發(fā)動機潤滑油為主，包括車輛齒輪油、自動傳動液、制動液、防凍液(冷卻液)、減振器油、潤滑脂等在內(nèi)的所有油品的總稱。

發(fā)動機是汽車的心臟，發(fā)動機潤滑油可稱為“血液”，油的質(zhì)量直接影響發(fā)動機的壽命。汽車發(fā)動機潤滑油的性能與質(zhì)量和發(fā)動機設計制造、使用條件、環(huán)保與節(jié)能的要求密切相關(guān)，隨著發(fā)動機設計制造技術(shù)的迅速提高及日益嚴格的排放法規(guī)的實施，對潤滑油性能方面的要求也日趨苛刻、復雜。潤滑油的性質(zhì)直接影響到發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排放特性。

二、發(fā)動機潤滑油的種類和作用

1.發(fā)動機潤滑油的種類

汽車發(fā)動機潤滑油按分類不同，有各種不同的發(fā)動機潤滑油。

①按燃料不同分類：汽車發(fā)動機使用的燃料不同，對發(fā)動機的要求也不一樣。一般按燃料可分為汽油機油、柴油機油、天然氣發(fā)動機潤滑油、醇燃料發(fā)動機潤滑油等。

②按基礎油不同分類：根據(jù)基礎油的不同，汽車發(fā)動機潤滑油可分為礦物發(fā)動機潤滑油、半合成發(fā)動機潤滑油和合成發(fā)動機潤滑油。按發(fā)動機工作原理不同分類：根據(jù)發(fā)動機工作原理不同，汽車發(fā)動機潤滑油可分為四沖程發(fā)動機潤滑油、二沖程發(fā)動機潤滑油和汽/柴油機通用油。

2.發(fā)動機潤滑油的作用

通常把在發(fā)生相對運動的各種摩擦副的接觸面之間加入潤滑劑，從而使兩摩攘面之間形成潤滑膜，將原來直接接觸的干摩擦面分開，變干摩擦為潤滑劑分子間的摩擦達到減少摩擦子降低磨損、延長機械設備使用壽命的技術(shù)叫做潤滑。實際上，從廣義上講，潤滑是一種減少摩擦和磨損的技術(shù)，不僅包括使用潤滑劑，還包括對摩擦剖材料的表面改性以及采用具有自潤滑性的摩擦副材料等。那么，發(fā)動機潤滑油究竟有哪些作用呢？

①降低摩擦：在摩擦副表面加入潤滑劑后形成的潤滑膜將摩擦表面隔開，使金屬表面間的摩擦轉(zhuǎn)化為具有較低抗剪切強度的油膜分子間的內(nèi)摩擦，從而降低摩擦阻力和能源捎耗并使摩擦副運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。

②減少磨損：在摩擦副表面形成的潤滑膜可降低摩擦并支承載荷，因此可以減少表面磨損及劃傷，保持零件的配合精度。

③冷卻降溫：采用液體潤滑劑的循環(huán)潤滑系統(tǒng)可以把摩擦時產(chǎn)生的熱量帶走，降低機械運轉(zhuǎn)摩擦發(fā)熱造成的溫度上升，使發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)，如發(fā)動機中由潤滑油冷卻的熱量占總需要冷卻熱量的10%～15%。

④防止腐蝕：摩擦表面的潤滑膜有隔絕空氣、水蒸氣及其他腐蝕性介質(zhì)的作用，即使沒有加入防銹劑的潤滑油也可防止摩擦表面被腐蝕或生銹。

⑤傳遞作用力：潤滑油也可以做力的傳遞介質(zhì)，把機械能轉(zhuǎn)變成液壓能。如液壓氣門機構(gòu)、液力張緊輪機構(gòu)等。

⑥減振作用：吸附在金屬表面上的潤滑劑由于本身應力小，在摩擦副受到?jīng)_擊時能夠吸收沖擊振動的機械能，起到減振、緩沖作用。

⑦絕緣作用：礦物油等潤滑劑有很高的電阻，因此可作為電絕緣油、變壓器油。

⑧清洗作用：潤滑油的循環(huán)流動可把發(fā)動機內(nèi)部或外部產(chǎn)生帶入的以及摩擦表面的污染物、磨屑等雜質(zhì)帶走，再經(jīng)過濾器濾除。發(fā)動機機油還可以把活塞上的灰塵和其他沉積物分散去除，保持發(fā)動機的清潔。

⑨密封作用：在發(fā)動機中由潤滑油使活塞和汽缸密封，是燃燒室達到足夠的壓力，才能發(fā)生足夠的動力。

三、潤滑油用的添加劑

1.發(fā)動機工況

發(fā)動機的燃燒室溫度在2500℃以上，活塞環(huán)岸到裙部溫度為150～300℃，汽缸—活塞表面溫度為150～250℃，汽車發(fā)動機有可能在-40℃以下極寒條件下工作；南方北方的溫度相差很大，曲軸箱為80～120℃，軸承在110℃以上，這些部位的溫度還要收到發(fā)動機負荷的影響，負荷大，溫度還要升高，發(fā)動機軸承多為滑動軸承，一般都出在流體潤滑狀態(tài)，但因其轉(zhuǎn)速變化范圍大，給流體動壓潤滑油膜的建立帶來了很大的影響。

潤滑油在這些部位都要保持合適的黏度，這就要求內(nèi)燃機有好的黏溫性能，也就是高的黏度指數(shù)，一般要90以上，高的可達180。汽車發(fā)動機轉(zhuǎn)速高，負荷大潤滑油要有合適的黏度保證正常運轉(zhuǎn)。粘度太小保證不了連續(xù)油膜的形成，造成大的摩擦磨損，黏度太大則阻力大，散熱慢，流動性差，一般100℃時的黏度在8～20mm2/s之間。

內(nèi)燃機工作時，各部分的溫度相差很大，要滿足汽車發(fā)動機特殊工況的要求就必須利用添加劑來改善潤滑油的各種性能指標。常說的“該換機油了”，其實是指潤滑油當中的添加劑失效或者降解了，其中的中間產(chǎn)物是活性很高的不穩(wěn)定化合物，如有機酸。油的降解程度越深，酸值也就越大，越易攻擊金屬造成特殊的磨損和故障。

2.添加劑的功能

潤滑油用的添加劑是指加入潤滑油中的一種或幾種化合物，以使?jié)櫥偷玫侥撤N新的特性或改善潤滑油中已有的一些特性。成品潤滑油中除了基礎油外，另一組分就是添加劑，在工業(yè)潤滑油中，添加劑一般占10%以下，發(fā)動機潤滑油則占百分之幾到十幾，也有個別潤滑油如高堿值船用汽缸油中添加劑能占30%以上。

添加劑的功能及加入量往往決定了潤滑油的性能、品種或檔次，如何通過大量試驗，不同品種不同檔次的潤滑油加入不同種類、不同加入量的各種添加劑，并尋找不同功能的各種添加劑的最隹科學組合，使?jié)櫥图饶軡M足性能要求而加入量又節(jié)省，這就是潤滑油的技術(shù)含量所在，大部分成品潤滑油的基礎油都是相同的，而不同的成品潤滑油，里面的添加劑的品種、加入量及配方卻差別很大。

添加劑在成品潤滑油中雖然所占比例少，但它的價格比基礎油高數(shù)倍，因此它的加入量對成品潤滑油的價格影響很大，因此，潤滑油的技術(shù)含量在于添加劑配方。添加劑配方的技術(shù)含量在于以下方面。

①技術(shù)含量高的添加劑配方能以較節(jié)省的加入量做成使各項性能均合格的成品潤滑油，使成品潤滑油有較強的成本競爭性。

②)不同品種的添加劑，在潤滑油中有的有相互增效的作用，有的又有相克的作用，每種添加劑都有最佳加入量，不是加入越多越好，利用這些特性可以得到較合理的配方。

③不同的基礎油對各種添加劑的感受性有很大的區(qū)別，所以添加劑的配方研究十分重要。目前，國內(nèi)的研究以及產(chǎn)品與國外還有很大差距，高端的添加劑基本還依賴進口。汽車發(fā)動機添加劑一般包括：清凈劑、分散劑、抗氧劑、極壓抗磨劑、黏度指數(shù)改進劑、抗泡劑、破乳劑等。(未完待續(xù))