发动机润滑油的选用(共7篇)
发动机润滑油的选用 篇1
正确地选用发动机润滑油, 对保证发动机的正常工作和延长使用寿命具有重要的作用。首先根据发动机的类型、排放水平和典型技术等选择合适的发动机油品种和质量等级, 再根据车辆使用地区的气温选择合适牌号, 不同黏度牌号对应不同的使用环境温度。
1.机油的质量等级分类和选用
发动机机油产品标记为: 质量等级、黏度等级, 分为汽油机油、柴油机油、通用内燃机油。
例如:SF 10W-30汽油机油
S-汽油机油;F-质量等级;10-低温特性 (可在-20℃以上低温下工作) ;W-冬季用油;30-黏度值。
(1) 发动机油质量等级及选用
根据2010《商用车润滑导则》, 柴油机油质量等级包括CC、CD、CF、CF-4、CH-4、CI-4、CI-4+和CJ-4 等八个级别。根据GB 11121-2006汽油机油分为SE、SF、SG、SH、GF-1、SJ、GF-2、SL和GF-3等九个级别。其中S代表汽油发动机油, C代表柴油发动机油, 第二个英文字母代表等级, 越往后面的等级越高。例如SF要比SE级别高。柴油机油质量等级的选用见表1。
注:DPF代表柴油机微粒捕集器;EGR代表废气再循环;POC代表颗粒物催化氧化转化器;SCR代表选择性催化还原系统。
2. 发动机油黏度级别分类和选用
发动机油黏度级别有0W、5W、10W、15W、20W、25W、20、30、40、50等级别, 数值越大, 黏度越大;带W的为冬季低温下使用的油品, 5W/50、10W/30、15W/40 等, 表示多黏度级油, 简称“多级油”, 多级油既有良好的低温流动性, 在高温情况下又具有一定的黏度。
根据商用车使用地区的环境温度范围, 进行发动机油黏度级别的选择见表2。 在气温较高的环境下, 对重负荷、长距离运输等工况恶劣的车辆推荐选用黏度较大的发动机油。新车零部件配合间隙小, 可选用黏度较低的柴油机油;对于已有一定程度磨损的车辆, 可选用黏度较大的油以保证好的密封。
注:表中油品的黏度级别, W前的数字越小, 表明油品的低温性能越好, W后的数字越大, 表明油品的黏度越大;发动机油的黏温性能要求详见GB 11122。
3.机油使用中的注意事项
(1) 正确进行质量等级的选择。
选用合适质量等级的润滑油, 这对发动机的正常工作很重要, 正常情况下可按使用说明书的规定选用。
(2) 要选用黏度适宜的润滑油。
高黏度机油的低温起动性和泵送性差, 启动后供油慢, 冷却和洗涤作用差等, 因此, 应在保证活塞环良好密封和零件磨损正常的条件下, 应适当选用低黏度级的润滑油。只有在发动机严重磨损或工作条件特别恶劣的情况下, 才允许使用比该地区气温所要求的黏度级高一级的润滑油。
(3) 要采用多级油。
为了节能延长发动机使用寿命, 要采用多级油。
(4) 保证正常油面。
油底壳中的油面过高会烧机油产生积碳, 油面过低, 机油易产生变质, 且会因缺油使零件加剧磨损甚至烧损。
(5) 定期或按质更换机油。
机油在使用中应进行质量监测, 尽量实现按质换油。在无分析手段不能实现按质换油时, 可用按期换油作为过渡。
汽车发动机润滑油的选用 篇2
1 汽车发动机润滑油分类
汽车发动机润滑油的分类方式有很多种, 但主流对机油的分级采用粘度划分或等级划分两种。在选用发动机机油时, 需要综合考虑机油的等级和粘度, 才能保证汽车发动机安全平稳的运行。
1.1 按粘度划分
不同的国家、团体和地区对机油粘度划分的标准有一定区别, 在国际上影响力最大的就是美国汽车工业协会的SAE标准粘度划分, 在该粘度划分标准中, 采用诸如10W-40的书写模式来表达机油的粘度标准, 其中W代表冬天, W前面的数字代表机油的低温流动性, 后面的数字代表高温时的稳定性。SAE标准将机油分为0W、5W、10W、15W、20W、25W, 数字越大, 代表机油粘度越大, 使用的温度越高。而气温低环境中, 则适用于W后缀数字小的机油, 能够有效避免机油在寒冷环境中凝固, 加快汽车速度, 保证发动机安全。
1.2 按质量等计划分
汽车发动机分为汽油发动机和柴油发动机两种, 这两种发动机引擎需要的机油等级有极大差别。一般在机油分级中, 用SJ/SL来表示汽油引擎使用的机油, 而用CF/CG来代表柴油引擎使用的机油。美国石油学会将发动机机油等级按照发动机类型不同, 具体分为API发动机油分为两类:"S"开头系列代表汽油发动机用油, 规格有:API SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH, SJ, SL, SM, SN。"C"开头系列代表柴油发动机用油, 规格有:API CA, CB, CC, CD, CE, CF, CF-2, CF-4, CG-4, CH-4, CI-4。当"S"和"C"两个字母同时存在, 则表示此机油为汽柴通用型。
1.3 矿物油与合成油有何不同
矿物油的基础油是原油提炼过程中, 在分馏出有用的轻物质 (汽油) 之后, 剩下来残留的塔底油再经提炼而成。本质上, 它是运用原油中较差的成份, 原油中存有几千个不同的混合物分子组成, 提炼技术即使再精进, 亦无法将其中不良物、杂质去除殆尽。合成油的基础油, 来自于原油中的瓦斯气或天然气所分散出来的乙烯、丙烯, 再经聚合、催化等繁复的化学反应才炼制成分子组成的基础液。
2 汽车发动机润滑油的选用
汽车发动机润滑油在选择时, 需要综合考虑气候因素和发动机最大功率的内部温度, 因此在发动机润滑油选择时, 需要从以下几方面考虑。
2.1 温度与发动机润滑油的选择
在选择润滑油时, 就必须考虑发动机的使用环境温度。对于天气较炎热的地区, 必须选择高温下稳定性较好的润滑油, 按照上述的美国SAE标准即选择W后面数字较大的润滑油, 以避免润滑油在外部和内部高温环境中稳定性下降, 导致润滑效率降低。而在低温环境中, 则要选择W前数字标号较小的机油, 以避免在低温环境中润滑油容易凝结, 影响汽车启动和运行。
2.2 机油质量等级与发动机润滑油的选择
发动机机油的选择不仅要考虑环境温度, 还需要考虑机油的质量等级与发动机的工作要求。发动机润滑油的质量等级是正确选用润滑油的基础, 在为发动机选择润滑油时, 可以将润滑油的选择分为柴油机油和汽油机油两方面来探讨。
柴油发动机机油的质量等级选择时根据发动机工况苛刻程度和发动机机械负荷和热负荷总和选择的, 对于1990年后生产的自然吸气和涡轮增压四冲程柴油机, 应该选择CF-4以上级别的柴油发动机油, 98年以后出产的高速四冲程柴油发动机, 应选择CH-4以上级别的柴油机油, 2002年后生产的重负荷柴油发动机, 应选择CI-4以上级别的柴油机油。柴油发动机油对应到我国标准和车型, 目前我国柴油发动机润滑油标准已经实现了与欧洲标准的换算。
2.3 粘度与润滑油的选用,
如果发动机磨损严重 (零部件配合间隙增大) , 则要将机油粘度等级提高一个等级。从5W-30变成10W-30;如果车辆没有通过排放测试, 车主又不愿意花太多的钱进行检测维修, 则可以将机油粘度等级提高一个等级;发动机压缩比越高, 其主轴承和连杆轴承所承受的负荷越大, 所用机油的粘度要相应提高;采用VVT技术的发动机, 由于VVT属于精密液压装置, 所以机油的粘度等级要小一些, 同时机油的更换周期要缩短;采用增压器技术的发动机在高转速条件下, 连杆轴承和主轴承的负荷较大, 所以选用的机油粘度等级相对较高。
综上所述, 虽然发动机机油的标准划分在国际上有一定区别, 但随着我国近年来机油标准与国际接轨, 我们已经能够根据环境和发动机机油使用要求来选择进口或国产润滑油。在润滑油选择时, 应尽量选择国产润滑油, 国产机油不仅成本低, 而且也能够满足大部分国产或进口车型对润滑油的要求。除此之外, 在润滑油选择时, 还要尽量优选粘度低和多级发动机润滑油, 以确保发动机润滑油在低温环境中的稳定性。
参考文献
[1]朱镜瑾.汽车用润滑剂技术性能研究--汽车发动机中沉积物的生成因素研究[J].企业技术开发月刊, 2014 (26) :1-2.
如何选用农村运输车的润滑油 篇3
随着市场经济的发展和公路里程的增加, 农村运输业对运输工具的需求日益增长, 出现在20世纪80年代初, 代替了骡马车一直沿用至今的以柴油机为动力装置, 用于农村道路货物运输的低速机动车, 包括四轮农用运输车及三轮农用运输车, 深受农民的欢迎。它以远高于其他各种汽车、拖拉机的发展速度迅猛增长。
在未来三五年内, 我国将全面完成农村公路“通达”工程, 全国具备条件的乡镇、行政村都通公路, 通公路行政村班车通达率达到95%, 这说明我国农村运输车的保有量还将提高。
农用运输车由于维护保养不当, 故障率一直居高不下。据资料统计, 车辆因润滑不良造成的故障占总故障数的41%。因此, 降低故障发生率, 延长车辆使用寿命, 必须重视发动机润滑油的选择、使用和管理。这里我们重点讲一讲农用运输车润滑油的选择与使用。
1 正确选用润滑油
首先应明确农用运输车有哪些牌号的润滑油可供选择。农用运输车是以柴油机为动力的, 按国家标准, 柴油机润滑油质量标准分为五个等级, 农用柴油机常用CC级润滑油, 它又分为5W/30、5W/40、10W/30、10W/40、15W/40、20W/40、30、40等8种粘度牌号, 数值越大, 表示润滑油粘度越大。
润滑油粘度是润滑油十分重要的性质, 合理选择润滑油粘度是对发动机实施正确润滑的关键。粘度过大时流动性不好, 发动机起动后摩擦面长时间得不到充分润滑, 起动磨损加剧, 同时润滑油对摩擦面的冷却、清洗作用也变差:粘度过小则会影响润滑油膜的形成, 承载能力减弱, 且对发动机气缸的密封、保护不利, 因此对润滑油粘度级别的选择应高度重视。
选用润滑油的原则主要根据季节的变化, 在保证可靠润滑的前提下, 尽可能选用低粘度润滑油, 这样有利于柴油机效率的发挥。如在冬季可选用30CC级柴油机润滑油, 在夏季可选用40CC级柴油机润滑油。此外, 选用润滑油还应考虑柴油机的磨损状况。对于新柴油机, 由于各运动部件配合间隙较小, 选用的润滑油粘度可适当低一些。对于旧柴油机, 由于各部件有一定的磨损, 配合间隙较大, 可选用粘度稍大一点的润滑油。
2 不要使用汽油机润滑油
发动机润滑油分汽油机润滑油和柴油机润滑油两种。汽油机润滑油和柴油机润滑油使用性能的侧重点润滑及添加剂配方不同, 应区别使用。农用运输车虽然也叫农用汽车, 但它使用的是柴油发动机, 它的润滑油的选择应该使用柴油机润滑油, 而不能使用汽油机润滑油。汽油机和柴油机虽然同样在高温、高压、高速和高负荷条件下工作, 但两者仍有较大的区别。柴油机的压缩比是汽油机的2倍多, 其主要零件受到高温高压冲击要比汽油机大得多, 因而有些零部件的制作材料有所不同。例如, 汽油机主轴瓦与连杆轴瓦可用材质较软、抗腐蚀性好的巴氏合金来制作, 而柴油机的轴瓦则必须采用铅青铜或铅合金等高性能材料来制作, 但这些材料的抗腐性能较差。为此在柴油机机油的炼制过程中, 要多加些抗腐剂, 以便使用中能在轴瓦表面生成一层保护膜来减轻轴瓦的腐蚀, 并提高其耐磨性能。由于汽油机机油没有这种抗腐剂, 如果将其加入柴油机, 轴瓦在使用中就容易出现斑点、麻坑, 甚至成片剥落的不良后果, 机油也会很快变脏, 并导致烧瓦抱轴事故发生。另外, 柴油的含硫量比汽油大, 这种有害物质在燃烧过程中会形成硫酸或亚硫酸, 连同高温高压废气一道窜入油底壳内, 加速机油的氧化与变质, 故在柴油机机油炼制过程中需要加入一些抗氧化的添加剂, 使机油呈碱性。若有酸性气体窜入, 可起到一定的中和作用, 不致使机油过快地氧化变质。而汽油机机油则不加这种添加剂, 因为呈中性, 若将其用于柴油机, 会因上述酸性气体的腐蚀很快变质失效。
3 润滑油质量的鉴别
润滑油质量的好坏, 对柴油机效率的发挥、减少故障和延长工作寿命均有直接的影响。由于各种原因, 工作中的润滑油随时发生着质的变化, 这种变化将导致润滑效能降低甚至失效, 对柴油机的正常工作极为有害。因此, 润滑油的质量鉴别显得特别重要, 我们可以采用一些简便实用的方法来鉴别。
3.1 一看二闻三捻
3.1.1 通过观察润滑油色泽判断其是否变质。
正常的润滑油颜色为棕色或蓝黑色, 呈半透明状, 若油色和新鲜油相比变得很深或完全发黑, 且外观浑浊说明润滑油可能变质。对加有添加剂的润滑油和多级润滑油在使用中很快会变暗发黑, 属正常现象, 应与变质润滑油相区别。
3.1.2 通过闻润滑油气味判断其是否变质。
若闻到润滑油有强烈的柴油味且粘度下降, 说明润滑油已被泄漏的柴油严重稀释。若润滑油产生烧灼气味或其它刺激性气味, 说明润滑油已受高温作用而严重氧化。
3.1.3 通过手的感觉判断润滑油是否变质。
从油底壳取少量润滑油用手指捻磨或放于掌心擦研, 以判断油中杂质含量的多少和粘度的大小。捻磨时若感到有明显的颗粒状物, 说明油中杂质含量较大。擦研时若无粘稠感且像水一样发涩说明油已变质, 若呈乳白色说明油中混入了较多的水分。
3.2 滤纸油斑检查
将润滑油滴于干净的滤纸上, 通过观察油斑判断润滑油质量。油滴在滤纸上充分扩散后会形成一圆形油斑, 油斑中心为环核, 其直径越小, 颜色越深, 透明度越低, 说明润滑油变质越严重;环核的外圈为扩散环, 其宽度越大, 润滑油的扩散性越好, 说明油品变质不大;若油斑只有环核而无扩散环, 说明润滑油已严重变质;扩散环的外圈为油环, 油环颜色的深浅代表润滑油的氧化程度, 颜色越深说明氧化越严重。通常新润滑油的油环透明, 在用油的油环为黄色或棕红色。
3.3 水份检查
从油底壳中取出适量的机油盛在烧杯或小搪瓷杯中, 并加盖干净的玻璃片。然后放在炉子上加温至80~100℃。若玻璃片上凝结大量的水珠, 则表明机油中水份含量过大。
3.4 杂质检查
将一些待查的润滑油加入等量的清洁汽油搅拌均匀, 静置24h后观察, 若容器底部有较多的沉淀物, 说明润滑油已被杂质污染。
3.5 检验粘度
取两只形状、大小完全相同的试管, 分别装入待检机油和对比用的同牌号新机油, 使两者高度相同, 并留有1cm的空隙。将试管口用软木塞塞好后, 卡在制好的木架子上, 用双手垂直拿住, 然后猛翻180°, 随即注意观察两只试管中空隙形成的气泡运动情况, 若二者同时升高到顶, 表明所检机油粘度没变;若所检机油那只试管的气泡升到顶点较快, 则说明机油变稀了, 粘度不符合要求。
4 及时更换润滑油
适时更换润滑油是发动机可靠润滑的保证。润滑油在使用过程中, 由于污染、氧化等原因, 质量会逐渐下降, 同时也会有一些消耗, 使数量减少, 不断向润滑系中添加一些新油, 只能弥补数量上的不足, 而不能完全补偿润滑油性能的损失。为了确保发动机长期正常运行, 降低磨损, 必须按规定及时更换润滑油。
建议采取定期更换与不定期更换相结合的原则。定期更换即按照使用说明书的要求, 在换季和车辆行驶达到一定里程进行相应级别的保养时, 强制性地更换润滑油。定期更换便于管理、易于操作, 但存在一定的缺陷, 它是以发动机安全运行为目的, 并考虑到不同工作条件和恶劣环境等情况, 因此有较大的安全系数, 但偏于保守。比较经济、合理的换油方法是按质换油, 是根据润滑油在实际使用中的性能变化情况, 随时按需更换。这不仅能及时更换变质的润滑油, 而且还可以较早地发现柴油机的故障隐患, 避免机械故障的发生。
更换操作注意事项:更换润滑油时, 启动柴油机先怠速运转数分钟, 然后趁热放尽废油。废油不要随意遗弃, 以免污染环境;加新润滑油时, 油底壳内的液面只须达到规定的油尺标记, 不可认为越多越好。否则, 润滑油过多易上窜至燃烧室, 导致燃烧条件恶化, 带来许多不良后果。
摘要:农村运输业对运输工具的需求与日俱增, 农用运输车以远高于其他各种汽车、拖拉机的发展速度迅猛增长。车辆因润滑不良造成的故障占总故障数的41%。因此, 降低故障发生率, 延长车辆使用寿命, 必须重视发动机润滑油的选择、使用和管理。
农用机动车润滑油的选用与更换 篇4
润滑作业一定要保证所需要的润滑油品种、油品质量合格, 数量符合要求。使用中对性能变差的润滑油要及时更换, 整个系统不得有泄漏。
一、 柴油机机油的牌号
我国的发动机润滑油的分类逐步向国际标准靠拢。我国柴油机机油的新牌号标准是按国际通用的SAE (美国汽车工程师协会) 粘度分级标准和API (美国石油学会) 质量分类标准制订的。如按质量分级, 柴油机机油的质量分级, 参照API的分类标准可分为CA、CB、CC、CD四个质量等级。C表示柴油机机油、A、B、C、D表示质量等级。A级最差, D级最好。CA级机油具有防止高温积沉物的产生及防止轴承腐蚀的性能, 适用于燃用含硫量较低柴油的轻负荷柴油机。CB级机油适用于燃用含硫量较高柴油的轻负荷柴油机, 因为我国柴油含硫量低, 故不生产CB级机油。CC级机油具有防止高温沉积、防锈、防腐蚀的性能, 适用于低增压柴油机使用。CD级机油具有在上述条件下能防止高温沉积、防锈、防腐蚀性能, 而且这些性能均高于CA、CB、CC级机油, 适用于中增压柴油机使用。
二、 润滑油的选用
农用机动车的结构和特性的不断改进, 对润滑油的要求也越来越高。如油品选择不当, 将严重影响车辆的使用性能, 甚至造成机件的早期损坏。根据原厂的要求, 对国产润滑油的选择包括质量等级和粘度两个方面。
(1) 选择机油应根据发动机的要求进行选择, 既没必要在要求较低的发动机上使用过于高级的机油, 也不能将较低级的机油使用在要求较高的发动机上。
(2) 应尽量选择多级油。多级油由于节省、寿命长、高效, 对发动机有较好的保护作用。基于多级油的特性, 在使用过程中可能会出现过早发黑、机油压力较普通机油小的现象, 均系正常。多级机油的粘度比普通机油低属正常现象。由于多级机油的粘度比普通机油低, 其压力相对低于普通机油的压力, 这也属正常现象, 不会影响柴油机的润滑。如果担心使用中润滑不良, 可将油压适当调高。
(3) 一些国产的名牌机油品质相当不错, 而且价格低于进口同类产品很多, 可放心使用, 没有必要一味追求“洋油”。
(4) 如发动机状况良好, 且季节温度较低, 应尽可能使用粘度较小的机油, 以使油路畅通。如在高温季节或发动机严重磨损的状况下, 选用高粘度的机油则有利于形成油膜, 减少发动机磨损。
二、更换机油的简易测定方法
在不具有理化检测手段的情况下, 可按下述方法确定机油是否需要更换:
1.感观检验法。取机油尺滴几滴机油用手指捻搓机油, 有细粒感, 则说明含杂质较多。抽出少量机油放置一段时间后, 上层油色变淡, 说明添加剂已失去作用。若机油显示花纹, 油色混蚀或乳化, 说明油被水严重污染。若闻到机油有燃油味, 说明机油被稀释。
2.油迹检验法。在柴油机运转中或刚停机后, 直接抽出机油尺, 将滴下的第三或第四滴机油滴在滤纸上, 2 h以后观察油迹。如果中间的黑点与周围黄色油迹的界限不很分明, 而是逐渐扩散, 则表明添加剂尚未耗尽, 有清净作用, 机油可继续使用。如果中间黑点与周围黄色油迹界限清晰, 是一圆环带, 则说明添加剂已完全失效, 应更换机油。
3.水分爆裂检验法。用薄金属片或金属箔做成浅凹坑形, 然后滴上几滴机油, 并在箔下加热, 视其是否产生爆裂现象。若有爆裂现象, 则说明油中所含水分已超过0.1%以上, 应更换。
4.油泥检验法。取刚停机的机油100 g放入杯中, 用200 g清洁无铅汽油稀释后, 再取一张130 mm×130 mm的普通滤纸过滤, 然后将滤纸上的沉淀物烘干, 称其质量超过5 g, 表明机油过脏, 应更换。
三、确定更换机油的时机
发动机润滑油的选用 篇5
1 齿轮箱润滑油的应用特点
目前,高速列车齿轮箱箱体结构有整体式和剖分式,箱体材料为铸铝合金,除CRH5型动车外,其他传动型式均是一级圆柱斜齿轮传动,实质上是传动比在2 ~ 4之间的减速器。
齿轮箱的润滑主要是对齿轮和轴承的润滑,其应用特点有:1传递功率大,持续功率一般在300k W以上;2转速高,牵引齿轮圆周速度可达30 ~ 70m / s甚至更高,工作油温可达100℃以上;3列车运行地域广,环境温度变化范围大,具有良好的耐高温特性及低温启动性能,尤其对于高寒列车,要求能在- 40℃环境下正常运行;4抗风沙、耐负压能力强,密封性能好。
1. 1 齿轮的润滑
齿轮的润滑主要靠在齿面上形成的吸附膜和反应膜,吸附膜可以降低摩擦因数和摩擦力,反应膜可以防止胶合。吸附膜和反应膜的获得主要依靠合成基础油(PAO)和具有适量极压、抗磨性能好的优质添加剂。
润滑状态可分为3种:边界润滑、混合润滑及弹性流体动力润滑,它们取决于速度、应力、啮合精度、齿面粗糙度、润滑剂及润滑方式。一般的齿轮传动都是处于混合润滑的状态,或者是在某个啮合点处于弹性流体动力润滑状态,在另一个啮合点是边界润滑状态[1]。
齿轮齿面上的润滑虽不是单纯的弹性流体动力润滑,但仍可认为负荷的大部分由油膜所承担。一般常用油膜比厚λ来描述润滑状态,λ是齿面之间的最小油膜厚度与齿面粗糙度之比[1]。
式中:hm为齿面之间的最小油膜厚度(μm);δ为齿轮表面的综合粗糙度(μm);d1为主动齿轮节圆直径(m);αn为法面压力角;η0为动力粘度(MPa·s);n1为主动齿轮转速(r/min);i为传动比;b为齿宽(m);T1为主动齿轮转矩(N·m);α为压粘系数(m2/ N);β为螺旋角;Ε为当量弹性模量( N / mm2)。
由以上可以看出,λ的数值取决于设备(材料的几何外形)、操作条件(负荷、速度、温度)、润滑剂性能(粘度、基础油、添加剂)。
当λ值较小时,意味着油膜较薄,不足以分离相对移动的表面,从而产生磨损,润滑状况较为苛刻;当λ值较大时,意味着油膜较厚,足够厚的油膜分离齿轮副表面,润滑状况较温和,磨损减少。显然,λ值越高越有利于减少齿轮的磨损。
1. 2 轴承的润滑
高速列车齿轮箱常见的轴承配置方式有2种:1从动端为1对圆锥滚子轴承面对面配置,主动端轴承为NU + QJ + NU配置;2主、从动端均为1对圆锥滚子轴承面对面配置。
当列车运行时,主、从动齿轮高速旋转,一部分润滑油在离心力的作用下被甩至箱体内壁;另一部分由主、从动齿轮啮合处挤压至箱体两侧壁,从动端轴承集油槽和主动端轴承集油槽收集搅动飞溅的润滑油。收集到的润滑油通过从动端轴承进油孔、轴承座进油孔、主动端轴承进油孔及轴承座进油孔分别进入相应的轴承进行润滑,同时从间隙密封部位渗漏的润滑油在迷宫密封圈高速旋转下被甩至迷宫密封腔的底部,在重力作用下经回油孔回流至齿轮箱内部。
2 润滑油的选用
为了适应高速列车的工作环境和使用要求,高速齿轮用油不仅要具备一般传动齿轮润滑油的性能,还应具备以下特点:1充分的极压性能,油膜具有高承压能力;2为了满足外部运行环境的要求,应具备良好的低温启动性能;3适应飞溅润滑和高温的特点,应具有良好的热稳定性和抗氧化稳定性。
润滑油的主要技术指标[2]如表1所示。
2. 1 润滑油种类的选择
在品质等级方面,按GB 13895《重负荷车辆齿轮油(GL - 5)》选择,由于一般工况下牵引齿轮的接触应力在1 000 MPa左右甚至更大,FZG载荷级大于14,故目前我国机车齿轮箱润滑油多采用API GL- 5级的汽车齿轮油。
2. 2 润滑油粘度的选择
在JB /T 8831 - 2001《工业闭式齿轮润滑油的选用方法》中介绍了根据计算低速级齿轮节圆圆周速度及使用的环境温度,通过查表来选择润滑油粘度的方法。美国摩擦学专家和润滑工程师协会(STLE)推荐高速齿轮润滑油的粘度,可按下述经验公式来计算,具有较强的实用性[3]。
式中:V为主动齿轮节圆圆周速度(m/s);d1为主动齿轮节圆直径(mm);n1为主动齿轮的转速(r/min);υ40℃为润滑油在40℃时的运动粘度(mm2/ s) 。
德国标准DIN 51509给出了选择粘度的另一方法,即根据齿轮分度圆圆周速度和Stribeck滚动压力KS(N/mm2)选择润滑油的粘度。
一般取Z2H·Z2ε= 3,ZH为节点区域系数,Zε为接触强度计算的重合度系数;i为齿数比;b为工作齿宽(mm);d1为主动齿轮分度圆直径(mm);Ft为端面内分度圆周上的名义切向力(N);T1为齿轮箱输入转矩(N·mm);ξ为力 - 速度因子(MPa·s/m);v为节圆圆周速度(m/s)。
以某高速列车齿轮传动装置相关技术参数为输入,根据上述公式可算得ξ = 0. 048 MPa·s/m,考虑到高速齿轮高负载及冲击载荷工况,取ξ1= 0. 096MPa·s / m,对照表2,则对应的KVZ为3级。从图1中可找出在90℃工作时要求粘度约为100 ~ 150mm2/ s( 指40℃粘度) 。
齿轮箱在高速运行条件下温度可能达到100 ~150℃ ,高温下的粘度选择既要满足流动传热要求,又要满足一定的粘度以承载。选用粘度指数在150以上的合成齿轮油,换算成100℃时运动粘度范围为13. 5 ~ 18. 5 mm2/ s。按照美国汽车工程学会的SAE J306车辆齿轮油粘度分类标准,对应油品粘度等级为90。而车辆运行环境的最低温度决定了要选取的低温粘度等级,综合考虑高温粘度要求,得出:1环境温度不低于0℃地区,可选90,85W /140;2环境温度不低于 - 20℃地区,可选用85W/90,85W/140;3环境温度不低于 - 35℃ ,须选用80W /90;4环境温度达到 - 40℃以下地区,须选用75W/90,75W /80。
此外,某些润滑油厂家通过弹性流体动压润滑(EHL)计算,求得润滑油品的润滑参数(LP),LP =粘度×转速/载荷,进而由LP值计算出相应的粘度等级。
2. 3 润滑方式的选择
由于高速列车特殊的使用工况,润滑方式只能采取飞溅润滑,同时要综合考虑齿轮和轴承的润滑需求。油量根据齿轮的线速度来确定,一般高速齿轮箱按浸入0. 7 ~ 1. 5个齿高进行设计。
齿轮箱箱体底部设有油池存储润滑油,箱体内部设有集油槽和回油孔,主动端轴承座上设有集油槽和回油孔,从动端轴承座上设有回油孔。当齿轮转动时,搅动润滑油将其带到啮合处,同时也将油甩到箱壁上借以散热,飞溅的润滑油经箱体和轴承座上集油槽流入轴承内部润滑轴承。
3 台架试验
根据上述选用 原则,选择多级 齿轮润滑 油75W /90能够获得良好的低温启动性和高温润滑性以满足高速重载的运行工况要求,但为了更实际地考察润滑油的性能,有必要进行1∶1台架试验。
以该高速列车齿轮传动装置为载体,选取某润滑油厂家生产的75W/90齿轮油,按照CRCC认证技术条件《TJ/CL277 - 2013动车组齿轮箱组成》的要求,进行了齿轮箱模拟运行温升平衡试验、高温试验、低温启动试验,通过温升、声音及振动情况考察润滑性能和环境适应性能,如表3所示。
3. 1 试验模式
(1)模拟运行温升试验
在牵引电机额定功率下,加载运行至齿轮箱的热平衡状态,考察齿轮箱的温度特性及密封情况。正反转各1次,风冷15 m/s。要求齿轮箱温升速度不大于15℃ /min,润滑油最高温度不超过120℃,轴承各部位最高温度不超过130℃。
(2)高温试验
在齿轮箱各部位温度达到40℃后,将齿轮箱由零加速到最高试验速度,考察齿轮箱的润滑性能及密封情况。正反转各1次,无风冷。要求齿轮箱温升速度不大于15℃ /min,各部位达到100℃的时间不小于20 min。
(3)低温启动试验
在齿轮箱各部位温度达到 - 40℃后,齿轮箱按牵引电机加速度进行加速,考察齿轮箱的低温启动性能。正反转各1次,无风冷。要求齿轮箱温升速度不大于15℃ /min,轴承不得烧损。
3. 2 试验结果
试验结果如表4所示。
注:GW 为从动齿轮轴承(车轮侧)外圈温度、GM 为从动齿轮轴承(电机侧)外圈温度、PW 为主动齿轮轴承(车轮侧)外圈温度、PM 为主动齿轮轴承(电机侧)外圈温度、OIL 为润滑油温度。
试验过程中齿轮箱运行平稳,未出现异常振动、噪声,各处温升正常,轴承未烧损。从试验结果看,温升平衡试验最高温度为98. 8℃ ( GW侧轴承外圈),小于130℃;高温试验达到100℃ (GM侧轴承外圈)的时间为27 min,大于20 min;低温启动试验最大温升速度8. 9℃ /min,小于15℃ /min。试验结果均满足相关试验要求,这说明齿轮箱润滑充分,润滑油的低温启动性能及高温特性良好。
4 结束语
农用机动车润滑脂的选用 篇6
一、润滑脂应具备的质量
随着科学技术的发展, 润滑脂从早期的钙基润滑脂, 逐渐发展到钠基润滑脂和其他各种脂肪酸金属皂制成的一些润滑脂。各种润滑脂应具备以下几方面的质量要求:
1.应具有较高的滴点。滴点是指在一定试验条件下润滑脂从凝固体转变成流体时滴出第一滴润滑脂的温度, 是表示润滑脂耐热性能的指标。根据滴点可大致判断润滑脂适用的温度范围, 滴点越高, 耐热性能越好。其使用温度一般比滴点低20~30 ℃, 甚至40~60 ℃才合适。
2.应具有合适的针入度。针入度是表示润滑脂稠度的指标, 即润滑脂硬度的数值。针入度越小, 润滑脂越硬。润滑脂既不能太硬, 又不能太软。太硬会增大机械的运动阻力, 太软会因机械转速高而被甩掉。润滑脂的软硬程度取决于稠化剂的含量, 稠化剂含量越多, 润滑脂越硬;反之, 则越软。对同一种润滑脂来说, 稠化剂含量多, 润滑脂粘度也大。
3.不应存在游离水分。润滑脂中的水分以两种形式存在:一种是结合的水分, 与皂形成水合物结晶, 它是润滑脂的结构胶溶剂, 起稳定作用, 因此对有些润滑脂是必不可少的。但另一种是所不希望有的游离水, 它会降低润滑脂的机械安定性和化学安定性, 削弱了润滑脂的防护性, 甚至会引起腐蚀。
4.应具有较低的腐蚀性。润滑脂能有效地粘附在金属表面上, 隔绝空气、水分与金属表面接触, 保护金属的表面不受外界物质的腐蚀。但是润滑脂本身由于原料、制造及使用过程中的产物里含有对金属起化学作用的物质, 在一定温度下引起金属表面不同程度的腐蚀, 因此要求润滑脂本身不含过多的酸性物质。
二、润滑脂的品种、牌号
润滑脂的品种繁多, 但常用品种有以下六种。每个品种按针入度又有多个牌号, 牌号的连字号后的数字越大, 说明滴点越高, 针入度越小。
1.钙基润滑脂是用动、植物油和石灰制成的钙皂稠化油, 并以水作胶体稳定剂制成。按针入度可分为ZG-l、ZG-2、ZG-3、ZG-4、ZG-5等五个牌号。
2.复合钙基润滑脂是用醋酸钙作为复合制剂, 不以水作稳定剂, 从而避免了钙基润滑脂耐热性差的缺点。复合钙基润滑脂按针入度可分为ZFG-l、ZFG-2、ZFG-3、ZFG-4等四个牌号。
3.石墨钙基润滑脂是由动、植物油和钙皂稠化N68机械油, 加入10%鳞片状石墨调制而成的。石墨是一种固体润滑剂, 还是一种填充剂。
4.钠基润滑脂是由脂肪酸钠皂稠化中等粘度润滑油调制而成的。按针入度可分为ZN-2、ZN-3、ZN-4等三个牌号。
5.钙钠基润滑脂是由脂肪酸钙和钠皂稠化等粘度润滑油制成的。按针入度可分为ZGN-l、ZGN-2等两个牌号。外观特点:由黄色到深棕色的均匀软膏状。
6.锂基润滑脂是由脂肪酸 (硬脂酸或12羟基硬脂酸) 和锂皂稠化润滑油制成。按针入度可分为ZL-l、ZL-2、ZL-3、ZL-4等四个牌号。
三、如何选用润滑脂
润滑脂的品种及牌号多, 性能各异, 对润滑脂的选用是否得当, 直接影响车辆使用的可靠性, 但对于润滑脂的选用很少引起使用者的重视。由于选用不当, 常常造成某些部件的磨损加剧。如水泵轴承、离合器分离轴承、钢板衬套、传动轴中间支承轴承等, 因用不合适的润滑脂容易早期损坏。提醒使用者应重视润滑脂的选用。选用润滑脂的主要依据是润滑点的工作温度、承载负荷和工作环境。
1.依工作温度选用。
若对润滑脂影响最大的是工作温度, 就应选用合适滴点指标的润滑脂。工作温度越高, 选用的滴点也越高;工作温度低, 选用的滴点低。如水泵轴承、离合器分离轴承、轮毂轴承、发电机轴承等均可选用复合钙基润滑脂。
2.依承载负荷选用。
若承载负荷对润滑脂的影响最大, 就应选用合适针入度指标的润滑脂。承载负荷较大, 速度较低的摩擦机件, 应选用针入度较小的润滑脂;承载负荷较小的摩擦机件, 应选用针入度较大的润滑脂。
3.依工作环境选用。
农业机械对润滑脂的选用要求 篇7
1润滑脂在使用上的特点
1.1耐压性强
润滑脂由基础油、稠化剂和添加剂组成。即将不同的稠化剂分散到液体润滑油中而形成一种稳定的固体和半固体的润滑剂。在金属表面的附着力比润滑油强。不同的润滑脂稠化剂不同,也就形成了各自的特点。有的润滑脂不怕水,有的润滑脂不怕潮,有的润滑脂黏温性好,能适应很低的工作温度。为了工作的需要,在不同部位使用不同的添加剂,使其形成牢固的润滑膜来承受较大的压力。农业机械使用的润滑脂中钙基润滑脂最不怕水,底盘和水直接接触的部位,大都使用钙基润滑脂;锂基润滑脂黏温性最好,在农业机械中使用最多;加有石墨的石墨钙基润滑脂耐压性极强,工程机械的钢板弹簧就需要这种耐压性极强的润滑脂。
1.2缓冲性能好
拖拉机等农业机械要在各种复杂田间道路上行驶,当运动的方向和负荷大小改变时,产生很大的冲击或振动。如转向节主销、推力轴承、轮毂轴承、传动轴等处润滑脂起着缓冲作用,可减弱机械的振动。
1.3不流失
农业机械某些关键部位的润滑脂应能加到垂直的表面上,在高速旋转的离心力作用下,在一定高的温度下也不流失,并能保持足够的厚度,保证可靠的润滑,如轮毂轴承和传动轴等处,通常锂基润滑脂具有这方面的功能。
1.4密封防护性好
润滑脂除润滑作用外同时起着密封作用,防止水分、灰沙、杂质和腐蚀性物质的侵入,保持摩擦面的清洁和不受腐蚀。
1.5黏温性好
好的润滑脂黏度不随温度发生明显变化,锂基润滑脂和复合钙基润滑脂黏度受温度变化的影响不大,这是好的润滑脂区别润滑油的主要特点。
1.6抗水性
拖拉机等农业机械只要不被水没过排气管,就能正常行驶。其底盘和水接触部位的润滑脂应不怕水。如钙基润滑脂就是以水为骨架,在底盘容易和水直接接触的部位一般都加钙基润滑脂。
2润滑脂的选用原则
2.1工作温度
工作温度越高,润滑脂的使用寿命越短。一般轴承温度升高10~15℃,润滑脂的寿命下降约1/2。所以,对于工作温度高的摩擦部位,一定要选用氧化安定性好,热蒸发损失少,滴点高,析油量少的润滑脂;而对于工作温度较低的摩擦部位,则一定要选用低温启动性能好,相对黏度小的润滑脂。
2.2运动速度
轴承通常以速度因数“DN”表示润滑脂适用的速度。其中D表示轴承内径(mm),N表示轴承转速(r/min)。
2.3承受负荷
对于大马力拖拉机,应采用稠度大一些的润滑脂。如选择加有极压添加剂、二硫化钼或石墨的润滑脂。
2.4环境条件
主要考虑润滑部位的湿度、灰尘、腐蚀性等因素,对于特殊环境应选用特殊性能的润滑脂。
3常见润滑脂的适用范围
3.1钙基润滑脂
因含有18%左右的白灰,所以叫钙基润滑脂。钙基润滑脂的颜色有淡黄色和深褐色等。它以水为胶融剂,含有0.5%~3%的水分。最大特点是不溶于水,适用于经常和水或潮气接触的部位工作,工作温度不超过40~60℃、转速低于1500 r/min的部位。如汽车转向系的横、直拉杆,转向节主销,齿轮齿条式转向器的外环部分;行驶系的上下控制臂的球接头等低负荷、低转速、工作温度不高和水容易发生接触的部位。
3.2钙钠基润滑脂
颜色为黄色和深褐色,由钙皂和钠皂(火碱)按3.4~4∶1混合而成。性能介于钙基润滑脂和钠基润滑脂之间,抗水性比钠基润滑脂好(钠基润滑脂怕水、怕潮),在潮湿、水分不多的情况下具有稳定性,但不适用于和水直接接触部位。滴点为140℃,摩擦部位的工作温度不要超过100℃。缺点是低温条件下性能差(变硬)。发动机冷却液正常工作温度为80~90℃,发动机的水泵轴处温度低于80℃,工作环境属于潮湿,没有水分,所以发动机水泵轴处经常使用钙钠基润滑脂。
3.3复合钙基润滑脂
它是由12-羟基硬酸钙皂为稠化剂,以乙酸钙复合的高级脂肪酸钙皂稠化中等黏度的矿物油制成。它不以水作为交融剂,所以就避免了不耐高温、高速,及机体安定性和胶体安定性较差的缺点。复合钙基润滑脂滴点高、不怕高速旋转,机体安定性和胶体安定性较好。适用于较高温度及潮湿条件下润滑大负荷工作的部件,如汽车轮毅轴承等处的润滑。
3.4通用锂基润滑脂
通用锂基润滑脂以脂肪酸锂皂和高级脂肪酸锂皂为稠化剂,外观颜色类似钙基润滑脂,由脂肪酸锂皂稠化润滑油加上含有活性成分氯、磷、硫化物,并添加有抗磨添加剂、抗氧防锈添加剂制成。能在重压条件下的金属表面之间生成一个覆盖层,既承担负荷,又防止金属件出现摩擦焊接。具有良好的机械安定性、胶体安定性、防锈性、氧化安定性、抗水性,适用于工作温度在-30~120℃汽车轮毅轴承、水泵、发电机等各摩擦部位润滑,国产和进口车辆普遍推荐用此油脂。
3.5极压复合锂基润滑脂
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