潤滑油性能下降影響因素分析與預(yù)防措施

曹飛

摘 要： 潤滑油性能下降或變質(zhì)會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)零件的加速磨損，對引起潤滑油性能下降的影響因素進(jìn)行了分析，提出了預(yù)防措施，以延長發(fā)動機(jī)使用壽命。

關(guān)鍵詞： 發(fā)動機(jī);潤滑油;影響因素;預(yù)防措施

中圖分類號： S218? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.10.042

0 引言

發(fā)動機(jī)的機(jī)件在高溫、高壓和高速狀態(tài)下工作，工作條件惡劣，對發(fā)動機(jī)潤滑油的使用性能要求很高。但是隨著使用時(shí)間的增長，潤滑油的品質(zhì)會下降，甚至?xí)冑|(zhì)。潤滑油在使用中性能下降、變質(zhì)是不可避免的，但是對潤滑油性能下降、變質(zhì)的速度而言，從影響因素看，除本身所具有的品質(zhì)外還受到外部條件的影響。因此，采取相應(yīng)的措施，是可以降低潤滑油變質(zhì)的速度，延長其更換周期。這對節(jié)約潤滑油，降低發(fā)動機(jī)磨損延長使用壽命，提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

1 發(fā)動機(jī)潤滑油的主要性能指標(biāo)

發(fā)動機(jī)潤滑油（也稱為機(jī)油）在發(fā)動機(jī)中循環(huán)流動，起到了減少動配合表面的摩擦磨損，帶走摩擦熱及磨損產(chǎn)物，起到冷卻、凈化、防氧化腐蝕和密封摩擦表面的作用。發(fā)動機(jī)對潤滑油使用性能要求比較苛刻，作為發(fā)動機(jī)使用的潤滑油需要具有以下性能。

（1）潤滑性。潤滑性是指發(fā)動機(jī)在各種狀態(tài)下工作，潤滑油都必須達(dá)到使用要求，都要具有良好的降低摩擦、減緩磨損和防止金屬燒結(jié)的能力。因此，潤滑油中要添加油性添加劑和抗極壓添加劑。

（2）黏度。液體在外力作用下移動時(shí)液體分子間產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的性質(zhì)，稱為黏度。黏度還表示油膜厚薄的程度。對于潤滑油來說隨著環(huán)境溫度、工作溫度、機(jī)械負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的變化，對黏度有著不同的要求。黏度是機(jī)油的主要指標(biāo)，也是機(jī)油分類選用的依據(jù)。黏度必須適中，黏度過大時(shí)，發(fā)動機(jī)啟動困難，啟動時(shí)易出現(xiàn)干摩擦或半干摩擦，多消耗能量，降低發(fā)動機(jī)功率，加大汽缸磨損，冷卻和清潔作用也會降低。黏度過小時(shí)，無法形成足夠厚的潤滑油膜，機(jī)件得不到正常潤滑，加大磨損，同時(shí)機(jī)油的密封性能降低，消耗量增大。潤滑油膜過薄還容易讓油液過早的氧化。如使用的是單級黏度機(jī)油，在保證發(fā)動機(jī)正常潤滑的前提下，應(yīng)盡量選擇黏度低一些的機(jī)油，以保證熱機(jī)后的潤滑效果。

（3）黏溫性。機(jī)油黏度隨溫度變化，溫度升高黏度變小，溫度降低，黏度增大。油液這種因溫度升降而改變黏度的性質(zhì)稱為黏溫性。普通潤滑油的這種特性正好和發(fā)動機(jī)對機(jī)油的要求相反。機(jī)油黏溫性指數(shù)愈高，機(jī)油黏度隨溫度變化就愈小。因此黏溫性指數(shù)高的機(jī)油符合發(fā)動機(jī)特性需要。實(shí)際上機(jī)油諸多指標(biāo)中最重要的指標(biāo)就是黏溫性。好的黏溫性可以保證良好的潤滑效果和啟動性能，可以防止油液過早的氧化。

（4）凝點(diǎn)。受冷后，機(jī)油開始失去流動性的溫度為機(jī)油凝點(diǎn)。機(jī)油的凝點(diǎn)過低，影響發(fā)動機(jī)冷車時(shí)的啟動性能和冷車時(shí)潤滑性能。

（5）抗氧化安定性。發(fā)動機(jī)潤滑油與氧相互作用反應(yīng)生成氧化產(chǎn)物，改變其物理和化學(xué)性質(zhì)的過程，稱為發(fā)動機(jī)潤滑油氧化。機(jī)油氧化速度主要取決于機(jī)油的化學(xué)組成、溫度以及與空氣接觸面積的大小和金屬的催化作用。溫度越高，油層越薄，機(jī)油抗氧化安定性越差，產(chǎn)生的膠質(zhì)就越多。發(fā)動機(jī)潤滑油應(yīng)具有良好的抗氧化安定性。

（6）抗腐蝕性。發(fā)動機(jī)潤滑油抵抗腐蝕性物質(zhì)對發(fā)動機(jī)金屬零部件腐蝕的能力，稱為發(fā)動機(jī)潤滑油的抗腐性。發(fā)動機(jī)潤滑油應(yīng)具有良好的抗腐性。發(fā)動機(jī)潤滑油抗腐性的評定指標(biāo)是中和值或酸值，同時(shí)還要進(jìn)行相應(yīng)的潤滑油試驗(yàn)。

（7）抗泡沫性。發(fā)動機(jī)潤滑油消除泡沫的性質(zhì)稱為發(fā)動機(jī)潤滑油的抗泡沫性。泡沫會造成穴蝕、氣阻，造成供油不足等，所以要求發(fā)動機(jī)潤滑油要有良好的抗泡沫性。

（8）灰分。機(jī)油在規(guī)定條件下燃燒后所留下的未燃燒物質(zhì)，即在相當(dāng)高的溫度下不能揮發(fā)和燃燒的物質(zhì)叫灰分?；曳謺黾影l(fā)動機(jī)的積碳，增大發(fā)動機(jī)的磨損。

2 潤滑油性能下降影響因素

（1）溫度。潤滑油是烴的混合物，主要有芳香烴、環(huán)烷烴、烷烴，在常溫下是比較安定其指標(biāo)無明顯的變化，但是在高溫下潤滑油所含的各類烴中，烷烴的抗氧化安定性最差，環(huán)烷烴次之，芳香烴最不容易氧化。但芳香烴的碳?xì)浔却?，不易完全燃燒，易產(chǎn)生積碳，占比也不能過高。這些烴在發(fā)動機(jī)工作中不斷受熱和氧化并進(jìn)一步縮合，結(jié)果生成不溶于油中的氧化產(chǎn)物，主要是瀝青質(zhì)，粘塞于活塞與汽缸間，容易形成漆膜，造成黏環(huán)和拉缸。潤滑油高溫氧化后流動性變差，發(fā)黏、產(chǎn)生積碳、漆膜和油泥，使發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣門密封不良，潤滑油濾清器堵塞，加大油泵運(yùn)行阻力，嚴(yán)重時(shí)還會造成機(jī)油限壓閥卡滯。

（2）水分。為了提高潤滑油的使用性能，在其中添加有多種添加劑，清凈分散劑是其中一種。主要功能類似磁力的排斥作用，防止?jié)櫥椭形⒓?xì)雜質(zhì)聚成較大的顆粒以油泥、積碳和漆膜的形式沉積到金屬表面。清凈分散劑能將氧化膠狀物、積碳等變成微小顆粒懸浮在機(jī)油中，而不是沉積在金屬表面，然后通過機(jī)油濾清器濾掉。而機(jī)油中的水分會使這種清凈分散劑失效，使機(jī)油變成了乳化液，破壞了油膜，從而加速機(jī)油的氧化。當(dāng)水分達(dá)到1%時(shí)，機(jī)件磨損將加快2.5倍。潤滑油中的水分主要來自汽缸下部阻水圈損壞或汽缸墊損壞、汽缸蓋或機(jī)體有裂紋、汽缸蓋緊固螺栓擰得不緊等，都會引起冷卻水進(jìn)入油底殼的機(jī)油中。

（3）柴油。柴油進(jìn)入油底殼后，機(jī)油濃度變稀薄，黏度會明顯下降，各摩擦表面不能保持良好的油膜，機(jī)件得不到正常潤滑，增加磨損。另外，柴油的凝固點(diǎn)高，導(dǎo)致潤滑油傾點(diǎn)上升，低溫下（在高于潤滑油正常凝固溫度時(shí)）凝固，發(fā)動機(jī)無法泵送機(jī)油，摩擦表面處于無油潤滑的狀態(tài)。潤滑油被柴油稀釋原因有：冷啟動多次啟動不成功、汽缸與活塞的配合間隙過大、燃油噴入汽缸的時(shí)間不正確、燃燒不完全，導(dǎo)致未燃燒的柴油會延汽缸壁流入油底殼;噴油泵或輸油泵等供油系統(tǒng)機(jī)件磨損使柴油漏入油底殼;一些機(jī)型的噴油泵安裝在齒輪室殼上，當(dāng)柱塞磨損嚴(yán)重，在壓油時(shí)部分柴油順柱塞和柱塞套間隙向后滲漏，進(jìn)入齒輪室，最后歸于油底殼，便會使機(jī)油增多。