一、润滑油的功能
润滑油在发动机和机械中不仅仅是润滑作用,还承担着多项关键任务,以确保最佳性能、延长使用寿命并提高运行可靠性。
1. 润滑 (Lubrication)
- 目的: 在运动金属表面之间形成油膜,减少摩擦与磨损。
- 机理: 形成流体动压油膜(hydrodynamic film)或边界油膜(boundary film),防止金属直接接触。
- 优点: 降低机械磨损,延长零部件寿命。
2. 冷却 (Cooling)
- 目的: 带走因摩擦和燃烧产生的热量。
- 机理: 油液吸收并传导热量,将其传送至机油冷却器或低温区域。
- 优点: 保持安全的工作温度。
3. 清洁 (Detergency/Dispersancy)
- 目的: 保持零件表面清洁,防止积碳和油泥形成。
- 机理: 清净分散添加剂溶解并悬浮污染物于油中。
- 优点: 防止堵塞,提高过滤效率,保持性能稳定。
4. 防锈与防腐 (Rust and Corrosion Protection)
- 目的: 防止金属部件因湿气、酸性物质及燃烧副产物而氧化或腐蚀。
- 机理: 形成保护膜并中和酸性物质。
- 优点: 延长金属部件使用寿命。
5. 减震与降噪 (Vibration and Noise Reduction)
- 应用: 对齿轮系统和传动系统尤为重要。
- 机理: 油膜吸收冲击,减弱机械撞击。
6. 密封 (Sealing)
- 目的: 防止燃烧气体从活塞环泄漏至曲轴箱。
- 机理: 油膜填充金属表面微小间隙。
- 优点: 保持压缩比,提高发动机效率。
二、润滑油的组成
润滑油由基础油和添加剂配方组成,按精确比例调配,以满足特定技术要求。
1. 基础油 (Base Oil) – 占比 70% 至 99%
- API 1509 分类:
- I 类: 溶剂精制矿物油,饱和烃 <90%,硫含量 >0.03%。
- II 类: 加氢精制矿物油,饱和烃 ≥90%,硫含量 ≤0.03%。
- III 类: 深度加氢裂化/加氢异构化矿物油,黏度指数(VI)>120。
- IV 类: 聚α-烯烃(PAO)合成油。
- V 类: 其他基础油(酯类、硅油、聚醚PAG等)。
- 关键性能: 黏度、黏度指数(VI)、闪点、挥发性、抗氧化稳定性。
2. 添加剂 (Additives) – 占比 1% 至 30%
主要添加剂及作用:
- 抗氧化剂 (Antioxidants): 防止高温下油品劣化。
- 清净剂 (Detergents): 去除高温金属表面的沉积物。
- 分散剂 (Dispersants): 使污染物悬浮,防止油泥沉积。
- 抗磨剂 (Anti-wear Agents): 如ZDDP,在油膜变薄时保护金属表面。
- 极压添加剂 (Extreme Pressure Additives): 保护齿轮和轴承在重载下运行。
- 防锈/防腐剂 (Rust/Corrosion Inhibitors): 防止金属受潮及化学腐蚀。
- 黏度指数改进剂 (VI Improvers): 保持黏度随温度变化稳定。
- 降凝剂 (Pour Point Depressants): 提高低温下泵送性能。
- 消泡剂 (Anti-foam Agents): 防止空气混入形成气泡,降低润滑效率。
三、润滑油性能分类标准
- API(美国石油协会): 汽油发动机油(SP、SN…)及柴油发动机油(CK-4、CJ-4…)等级。
- ACEA(欧洲汽车制造商协会): 适用于轻型和重型发动机的欧洲标准。
- SAE(美国汽车工程师学会): 黏度等级(SAE 0W-20、5W-30、15W-40…)。
- OEM规格: 汽车制造商专用标准(奔驰MB、大众VW、宝马BMW、沃尔沃Volvo等)。
四、结论
润滑油是发动机和机械的**“生命血液”**,确保:
- 降低摩擦与磨损
- 高效冷却与清洁
- 防腐蚀保护
- 持续性能与延长寿命
根据发动机技术、运行工况和国际标准选择合适的润滑油,是实现长期可靠运行的关键。