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汽车发动机油的作用及性能评定
1汽车发动机油的作用
当汽车发动后，发动机油从油箱通过油泵经过滤器后输送到曲轴、连杆、活塞、汽缸壁、凸轮轴、汽门等部位。性能优良的发动机油，无论是汽油机油还是柴油机油，都应具有下列作用：润滑作用发动机工作时，活塞、活塞环和汽缸壁之间，连杆大头和曲轴颈、连杆小头和活塞销之间，以及控制气阀的传动系统等运动部件都处于高温、高速和高压下运转。金属之间的干摩擦不但会增加能量消耗，而且摩擦产生的大量热会在短期内使摩擦面的金属发生磨损、熔化，甚至烧结。发动机油进入摩擦部件后，在摩擦面之间形成一层油膜，防止金属的磨损。油膜的厚度与润滑油的粘度和它对金属表面的吸附力有关，粘度大比粘度小容易形成油膜，加入极性添加剂可增加对金属表面的吸附力。冷却作用燃料在发动机内燃烧所产生的热量只有30％—40％转变为机械能，其余的热量，除消耗于摩擦外，还使发动机发热和通过排气而进入大气。发动机的冷却系统只能带走60％的热量，而且只能冷却汽缸盖、汽缸套和配气系统。发动机的汽缸、活塞等部件不但摩擦产生热量，而且还来自燃料燃烧时产生的热量。大量的发动机油从摩擦面上流过，带走热量，保护发动机不会因温度过高而烧坏。密封作用发动机活塞与汽缸、活塞环与活塞环槽之间都有一定的间隙，以保证活塞自由运动。发动机油填充了活塞与汽缸、活塞环与活塞环槽之间的间隙，形成油封，从而达到不漏气，保证发动机功率的发挥，也可阻止废气窜入曲轴箱，污染和稀释润滑油。清洗作用发动机在工作时，由于燃料燃烧形成的积炭，润滑油氧化形成的胶状物，各部件摩擦产生的金属屑，以及由空气带进的尘土，都会在发动机的部件表面形成沉积物和漆膜，如不及时除去，会加剧部件磨损，损坏机件，严重时会卡死活塞环，致使发动机停止运转。发动机油通过循环，及时把油泥和杂质带走，经过粗、细滤清器，除去有害物质，从而保证发动机的正常运行。防锈和抗腐蚀作用发动机的腐蚀来源于水、酸、空气和润滑油的氧化产物。每加仑燃料在发动机里燃烧生成水一加仑以上。虽然大多数水以蒸汽形式排出，但仍有一些水凝结在汽缸壁或经过活塞环进入曲轴箱。由于水的作用而使发动机部件生锈。燃料中的硫、铅携出剂的燃烧产物会产生酸性物质，腐蚀性燃气能通过活塞环冷凝或溶解在曲轴箱里，再加上油品正常氧化生成的酸，会使发动机发生腐蚀。内燃机油由于加入了防锈和防腐蚀添加剂，具有良好的防锈和防腐蚀作用。2汽车发动机油的主要理化性能评定粘度和粘温性能粘度是发动机油的重要性能指标。为了保证发动机部件的润滑和良好的密封，发动机油的粘度最低不能小于3．5mPa·s。同时，为了保证发动机在-5—-30℃下能顺利启动，发动机油的低温粘度应在3250—6000mPa·s范围内。在使用中，发动机各部件的工作温度差别很大，从大气温度到300℃，因此要求发动机油在这个温度范围内粘度变化要小，要求单级油的粘度指数一般在90—105，多级油的粘度指数应在120一180之间。高温粘度采用ASTMD445(GB／T265)测定100℃的运动粘度。高温高剪切粘度作为高温发动机性能有关流变学参数被广泛采用，测定方法是ASTMD4624在高温高剪切条件下用CaPillary粘度计测定表观粘度或按ASTMD4633方法在高温高剪切条件下用TBS粘度计测定粘度。低温粘度则用SAEJ300附录A规定的冷起动模拟机(CCS)测定低温下的表观粘度(ASTMD2602，GB／T6538)。边界泵送温度是测定油品流到发动机入口处的能力，对0w、20W、25W用ASTM3829(GB／T9171)或CECl—32—T—82方法测定，对5w、10w、15W则用ASTMD4684方法(SAEJ300附录B)(SH／T0562)测定。清净分散性能发动机油抑制其氧化生成油泥和积炭，并能使它们悬浮于油中，同时又能将已沉积在部件上的胶状物、积炭洗涤下来，这种能力称为清净分散性能。沉积物在润滑油的循环中，通过滤清器除去，从而减少活塞上漆膜和积炭生成的倾向。发动机油的清净分散性能要通过发动机台架来评定。实验室模拟评定方法有：NOX油泥试验、成焦板及成漆板试验、转盘成焦器试验等。抗氧化性能发动机油在工作中由于受温度、空气、水分及金属催化的作用会发生氧化变质。发动机油氧化后产生粘稠的沥青质和胶状物质，从油中析出，形成沉积物，积聚在曲轴箱底部、机油滤清器上和系统管道中，或在发动机热表面形成漆膜，使发动机不能正常工作。因此，发动机油氧化生成沉积物的倾向，是油品氧化过程的重要指标。评定发动机油的抗氧化性能主要靠发动机台架试验。实验室主要模拟方法有：汽油机油薄层吸氧氧化安定性测定法(TFOUT法)(ASTMD4742，SH／T0074)，内燃机油氧化腐蚀模拟测定法(CLW—1轴瓦法)(SH／T0199)，内燃机油氧化安定性测定法(SH／T029