第次课ppt课件.ppt
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1、第六章 润滑油的使用要求与质量标准,润滑油是成品油库和炼油厂油品车间所储存管理的一大类油品,它的品种繁多、牌号各异、质量要求严格、价格较高。为了科学地搞好润滑油的储运管理,必须对润滑油的作用、使用要求、质量标准和影响因素等全面认识。,润滑油的使用要求与质量标准,第一节 摩擦与润滑,第一节 摩擦与润滑 1.1 润滑机理 润滑油吸附在机件表面上,形成一层有一定厚度的油膜,油膜是由多层油分子相互吸引所构成的。如果油膜能完全把摩擦表面隔开,以液体摩擦代替干摩擦,从而减小接触面之间的摩擦和磨损。 粘度是选择润滑油的首要因素,一般低速高负荷的机械选用高粘度润滑油,高速低负荷的机械选用低粘度润滑油。,1.2
2、 润滑及润滑剂分类 润滑剂特点是都能在机件表面上形成一层牢固的润滑剂膜,而本身分子间内摩擦系数很小。,第一节 摩擦与润滑,1.3 润滑油的作用 主要作用: 减少摩擦、磨损、防止烧结 其它作用: 冷却、清洗摩擦面,缓和冲击,抗腐、防锈、密封等。,第一节 摩擦与润滑,第一节 摩擦与润滑,1.4 润滑油分类,第二节 发动机润滑油,第二节 发动机润滑油 发动机:汽油机、柴油机、喷气发动机等。 发动机使用的的润滑油分别称为汽油机润滑油、柴油机润滑油、喷气机润滑油和航空润滑油。,汽油机润滑方式:压力润滑和喷溅润滑。 压力润滑,指润滑油泵把经过粗过滤器除去机械杂质和金属碎屑等的润滑油,经油导管进入曲轴润滑孔
3、道,润滑轴承与曲轴间隙等部位,然后回到曲轴箱,循环运行。 喷溅润滑,指的是当发动机运行时,靠曲轴转动使曲轴箱中的润滑油飞溅起来,形成细摘飞沫,沿曲轴、连杆沟槽进入气缸内壁,起到润滑作用。,第二节 发动机润滑油,喷溅润滑,发动机润滑油必须具备下列基本性能: 具有良好的润滑性能,粘度适当,粘温性质好。 良好的抗氧化安定性,使用寿命长; 良好的清净分散性能(润滑油使生成的沉淀悬浮而不下沉的性能); 腐蚀性小,具有中和酸性物质的能力; 具有良好的低温性能和抗泡沫性能。,第二节 发动机润滑油,2.1 发动机润滑油的润滑性能由粘度和粘温性质来评定 2.1.1粘度和粘温性能 粘度和粘温性能是润滑油最重要的使
4、用性能。润滑油的粘度直接影响发动机的起动性能、磨损程度、功率损失、燃料和润滑油的损耗等。 粘度越大,摩擦力增大,流动性变差,清洗和冷却作用减弱。粘度大的润滑油,其密封性能好。 粘度过小的润滑油,不能形成足够厚度的润滑油膜而增加磨损,甚至因保持不了油漠而发生烧结,损坏机械。,第二节 发动机润滑油,发动机润滑油首先要求100的运动粘度,并且以该粘度mm2/S数的平均值作为发动机润滑油的牌号。如: QB汽油机润滑油:6#、10#、15# CA柴油机润滑油:8#、11#、14#、18# 数值表示100的粘度值。 由于发动机润滑油工作温度的变化很大,要求在不同温度下均具有较适宜的粘度,即要求润滑油具有良
5、好的粘温性质。 采用粘度指数作为指标。粘度指数越高则粘温性质越好。国产汽油机油的粘度指数都要求高于90。,第二节 发动机润滑油,2.1.2 润滑油的化学组成对其粘度和粘温性质的影响 润滑油的粘度和粘温性质与它的化学组成以及馏分组成有密切关系。粘温性质:烷烃多环芳香烃、胶质、沥青质。 对润滑油粘度和粘温性质起主要作用的是环烷烃 环状烃分子中环数,粘度,粘温性能; 环上烷基侧链的数目和长度的,粘度,粘温性,侧链长度对粘温性质影响更大。 从粘度和粘温性质来说,少环(最好是单环)长侧链的烃类是润滑油的理想组分。,第二节 发动机润滑油,2.1.3 压力对粘度的影响 润滑油的粘度随压力的增高而逐渐增大。在
6、压力低于4MPa的情况下,可以不考虑压力的影响。在发动机的润滑系统中,有的部位负荷很大,必须考虑压力对粘度的影响。 粘度随压力的变化速率与润滑油的化学组成有关。由环烷基和中间基原油生产的润滑油,其粘度随压力变化的速率大于从石蜡基原油制取的润滑油。,第二节 发动机润滑油,从图中可以看到,一定温度下,润滑油粘度随压力升高而增大;粘度随压力增长的变化速率因温度升高而减小,40时粘度受压力的影响远比20时小得多,该图表明,粘度高的润滑油,其粘度随压力而变化的速率大于粘度小的润滑油;在高压条件下,润滑油的粘温系数比常压下的大。,第二节 发动机润滑油,2.2 发动机润滑油的抗氧化安定性 润滑油的抗氧化安定
7、性是反映润滑油耐用性能的指标。发动机润滑油的使用寿命(即换油期),很大程度决定于它的抗氧化安定性。 抗氧化安定性: 在规定条件(非强化条件:160、20010mL/minO2,氧化时间为6小时;强化条件:165、20010mL/minO2,氧化时间为12小时)下,把试油氧化,对氧化前后试样中金属片重量变化、试油50运动粘度变化、氧化后正戊烷不溶物质及试样蒸汽的酸碱性进行评分,以总分表示氧化安定性。总分越低,氧化安定性越好。国产QB汽油机油要求氧化安定性总分小于55。 诱导期:从开始同氧接触到开始明显氧化的这段时间。,第二节 发动机润滑油,润滑油的氧化速度、氧化深变和氧化产物同润滑油的化学组成、
8、使用温度、与氧接触情况和金属做为作用有密切关系。 2.2.1 化学组成的影响 润滑油由不同烃类组成,氧化反应历程各不相同,大致可分为两大类。 一类是烷烃、环烷烃和带五个碳原子以上烷基侧链的芳香烃,氧化反应历程大致为:烃类烃基过氧化物羧酸羟基酸半交酯胶状物质(沥青质)。 第二类包括无侧链或短侧链芳香烃,氧化历程为:烃类烃基过氧化物酚类胶质沥青质油胶质。,第二节 发动机润滑油,氧化的危害:影响传热,增大磨损,严重时会堵塞油路,粘住甚至卡死活塞环;随着润滑油使用时间延长,氧化产物数量增加,润滑油的酸值和粘度增大,颜色变深变黑,出现沉淀物,最后使润滑油变质报废,缩短了润滑油使用限期,增大了耗油量。 组
9、成润滑油的单体烃,高温氧化性能,芳香烃环烷烃烷烃。 当烃类混合物氧化时,由于不同烃类之间相互影响,其氧化结果与单体烃氧化有显著差别。少环长侧链芳香烃是润滑油中最有价值的组分。 胶质是各种烃类的天然抗氧化剂,但胶质过多,使润滑油氧化后缩合产物的数量增加,促使润滑油变质。,第二节 发动机润滑油,2.2.2 温度和金属的影响 随着温度升高,润滑油氧化反应越剧烈。当温度在125200时,氧化反应剧烈进行,导致生成大量有机酸、沉淀和漆膜等。油温高于200以后,氧化反应更为剧烈,部分润滑油甚至焦化,生成积炭,卡死活塞环。 金属对润滑油氧化有催化作用,其中以铜、铅、锰、铁及其氧化物的催化作用最强。金属还能与
10、氧化生成的有机酸反应生成有机酸盐,有机酸盐也能加速润滑油的自动氧化反应。,第二节 发动机润滑油,2.2.3 润滑油工作状态的影响 根据润滑油的使用状态,可分为薄层氧化和厚层氧化两类。 薄层氧化:内燃机的活塞与气缸壁之间的润滑油,其厚度小于200m,与氧充分接触,温度高于200,金属催化作用较强。无法防止氧化。 厚层氧化:润滑油在油层较厚,油量较大的情况下与空气接触,一般温度低于100,金属催化作用也不强。可加入抗氧化添加剂。 发动机零件上是否容易生成漆膜,受润滑油清净性的影响。 清净性是润滑油抑制漆膜和沉淀生成的能力。清净性良好的润滑油能使氧化产物悬浮在油中,而不沉淀在机件表面上,从而防止氧化
11、产物进一步氧化生成漆膜。,第二节 发动机润滑油,2.3 发动机润滑油的腐蚀性能 润滑油的腐蚀度反映了附在金属表面上的热润滑油膜与空气中氧定期接触时所引起金属腐蚀的程度。 测定方法:品开维奇腐蚀。 发动机润滑油中存在少量的环烷酸及很少量的脂肪酸引起腐蚀。润滑油在使用过程中,由于受热、氧的作用,在金属催化作用下,自身氧化生成酸性物质,其腐蚀性逐渐增大。溶于水的低分子酸能和电化顺序在氢以前的任何金属直接作用,引起腐蚀。溶于油的高分子酸只有和氧化剂共存的情况下,才会引起腐蚀 。,第二节 发动机润滑油,水促使有机酸和无机酸腐蚀设备。当油中有水存在时,空气中氧先把金属氧化成氢氧化物后,再溶解在高分子酸中,
12、这就是发动机润滑油发生腐蚀的主要原因;燃料中的硫化物燃烧后生成的SO2和SO3、燃料中的添加剂燃烧后生成的HCl和HBr等,在有水存在的情况下,具有很强的腐蚀性。 要求润滑油最多只能含痕迹量的水分,并要求润滑油具有中和酸性产物和保护金属不被腐蚀的能力。,第二节 发动机润滑油,2.4 发动机润滑油的低温性能 润滑油的低温流动性,对低温下工作的发动机具有重要意义。 润滑油的低温性能,我国八十年代以前都以凝点来量度,但凝点并不是润滑油能够正常泵送的最低温度,因为失去流动性的油品并未达到凝点,现已被倾点所代替。 倾点是规定条件下冷却时,油品能够继续流动的最低温度。倾点已作为国际标准(ISO),我国在1
13、984年以后修订的QB汽油机润滑油和CA柴油机油,都已采用倾点作为低温性能的标准。,第二节 发动机润滑油,提高低温性能的方法 采用深度脱蜡可以得到低温性能很好的润滑油,但润滑油脱蜡是一个复杂而昂贵的过程。 现普遍采用适度脱蜡,然后根据需要加入降凝剂,得到所需低温性能的润滑油,这是最经济合理的方法。常用的降凝剂有烷基萘等,用量一般为0.50.8%,可降低凝点1020不等。加有降凝剂的润滑油,可以阻止蜡形成大结晶,但不能防止蜡析出。,第二节 发动机润滑油,2.5 通用润滑油和长寿润滑油 不同的发动机采用不同的润滑油品种繁多生产、储运、管理和使用不便。在此背景下,通用润滑油应运而生。 粘度添加剂出现
14、后,用轻质基础油加入粘度添加剂,制成四季通用的车用机油,解决部分通用性问题。 无灰清净分散剂与金属清净分散剂复合使用,不仅改善了润滑油的高温清净分散性能,而且低温清净分散性也很好,这样的润滑油可以同时满足柴油机和汽油机的需要。,第二节 发动机润滑油,2.5.1 通用润滑油(稠化机油) 通用润滑油以粘度较小的润滑油为基础油,用粘度添加剂稠化,再加入金属清净分散剂和无灰清净分散剂以及抗氧、抗腐蚀、防锈等添加剂而制成。 通用润滑油的成本高,但它使用寿命长,不必随季节和发动机类型而换油,使用不仅方便,经济上也合理,国外已得到广泛应用。我国生产的8号低凝汽油机润滑油就属于稠化机油,可以用于低温地区。,第
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