润滑油各项指标
十余种。这些指标均按国家规定的试验方法进行测定。它们基本上反映出滑油品质的优劣,
在选择和使用滑油时有着重要作用。上述指标中有些与燃油性能指标相同,以下仅介绍滑油特有的一些指标。
1.粘度和粘度指数(VI)
粘度是滑油最重要的指标。它在很大程度上决定着两个摩擦表面间楔形油膜的形成。长期以来,国外广泛使用按滑油的粘度进行分类的SAE分类法,把发动机用滑油按粘度分成10个等级,如表5-5所示。ISO(The International Standardization Organization)把滑油按40℃时的运动粘度cSt(mm2/s)的数值分成18个等级:ISOVG(Viscosity Grade),如表5-6所示。
表5-5 滑油的SAE分类法
SAE粘度等级最大粘度(MPa•s) 边界泵出温度100℃时粘度(mm2/s)
(相应温度℃) (℃) 最小最大
0W 3 250(-30) -35 3.8 -
5W 3 500(-25) -30 3.8 -
10W 3 500(-20) -25 4.1 -
15W 3 500(-15) -20 5.6 -
20W 4 500(-10) -15 5.6 -
25W 6 000(-5) -10 9.3 -
20 - - 5.6 小于9 3
30 - - 9.3 小于12 5
40 - - 12.5 小于16 3
50 - - 16.3 小于219
发动机润滑油
表5-6 ISO粘度分类表
粘度等级中点粘度(mm2/s,40℃) 粘度限(mm2/s,40℃) 粘度等级中点粘度(mm2/s,40℃) 粘度限(mm2/s,40℃) 最小最大最小最大
ISO-VG2 2.2 1.98 2.42 ISO-VG68 68 61.2 74.8
3 3.2 2.88 3.52 100 100 90.0 110
5 4.
6 4.14 5.06 150 150 135 165
7 6.8 6.12 7.48 220 220 198 242
10 10 9.00 11.0 320 320 288 352
15 15 13.5 16.5 460 460 414 506
22 22 19.8 24.2 680 680 612 748
32 32 28.8 35.2 1 000 1 000 900 1 100
46 46 41.4 50.6 1 500 1 500 1 350 1 650
滑油的粘度随温度的升高而降低,这种性能称滑油的粘温特性。对于航行在不同季节和不同纬度的船舶,柴油机在冷车起动和正常运转时,滑油的工作温度不同,其粘度的大小也不相同,这对保证可靠的润滑影响极大。因而仅以测定温度下的粘度来判断滑油的品质还是不够的,还必须注意粘度随温度的变化规律。研究表明,不同滑油的粘温特性是不同的,如有的滑油温度每升高10℃,粘度能减小四分之三,有的滑油则减小不到一半。若滑油的粘度随温度变化程度小,它就能在比较大的温度范围内满足使用要求,这种滑油的粘温特性就好。
在国外,通常用粘度指数(VI)来说明滑油的粘温特性。它是通过与两种标准油相比较而得出的。
粘度指数的物理意义表明,粘度指数大者,则温度变化时其粘度变化小。一般,粘度指数在80以上者称高粘度指数,小于35者为低粘度指数,介于35~80之间者称中间粘度指数。最好的石蜡粘度指数可达124,加入增粘剂(后述)后可高达200以上。
我国曾用粘度比来评定粘温特性。它是该滑油在50℃和100℃时的运动粘度的比值。粘度比小,表示它在规定温度范围内粘度变化小,质量好。如已知滑油的粘度比,可由曲线法求出相应的粘度指数。
2酸值和水溶性酸或碱
滑油中的酸可分为有机酸和无机酸两种。新鲜滑油中的有机酸来源有二:一是原存于石油中的精制时没有全部除去;二是有意识加入的呈酸性的抗氧、抗腐添加剂。使用中滑油的有机酸主要来自于自身氧化而产生的有机酸。有机酸含量少时,对金属无多大腐蚀作用,反而能增加滑油的油性以保持较好的边界润滑性能。当其含量较多时,它就会对一些轴承材料(有金属及其合金,特别是铅)产生腐蚀作用。无机酸指硫酸,它对金属有强烈腐蚀作用,滑油中一般不允许有硫酸存在。新鲜滑油中可能含有的硫酸是在精制过程中经酸洗和中和后残留下来的;使用中的滑油由于含硫燃油的燃烧产物漏入曲轴箱而可能形成硫酸。
我国用“酸值”表示滑油中的有机酸含量,用“水溶性酸或碱”表示无机酸或强碱的有无。“酸值”用中和1 g滑油中的酸所需要的氢氧化钾毫克数来表示,单位为mgKOH/g。“水溶性酸”指能溶于水的无机酸(强酸)及低分子有机酸,这种酸几乎对所有金属都有腐蚀作用;水溶性碱是在油品加工时的碱洗剩余物或贮存中污染而生成的,它对铝有腐蚀作用。“水溶性酸或碱”只说明油品呈酸性或碱性,仅用于定性检查。国外用总酸值TAN(Total Acid Number)表示有机酸和无机酸的总和,用强酸值SAN(Strong Acid Number)单独表示无机酸的含量。单位均为mgKOH/g。
3抗乳化度
海水或淡水漏入滑油经搅拌后使滑油形成乳浊液并生成泡沫,这个过程叫乳化。乳浊液影响润滑性能,
加速滑油变质,并在两相界面上吸附机械杂质,污损摩擦表面,加剧部件磨损。滑油的抗乳化度系指滑油在乳化后自动分层(油层和水层)所需的时间(以分计),即滑油的破乳化时间。破乳时间短,抗乳化度就好,反之则差。
4热氧化性和抗氧化性
这两个指标都用来衡量滑油在使用条件下抵抗空气氧化的能力。只是试验方法和应用对象不同。前者,属于薄油层在高温条件下氧化试验,用氧化形成漆膜所需时间(以分计)来表示。我国标准规定用“巴包克法”,系指在规定的高温250℃条件下,空气自由流过薄油层试验油,测定试验油由氧化而生成50%的漆状物所需时间(min),用此时间来评定试验油的热氧化性。这种试验方法是模拟气缸壁上的油膜工作条件,适用于柴油机润滑油。抗氧化安全性属于较低温度条件下的厚油层氧化试验,用氧化后生成的沉淀物和酸值来表示。按我国规定系指在125℃条件下,向试验油中通入一定流速的空气或纯氧4 h 或8 h,分别测定试验油氧化后生成的沉淀物(%)和酸值(mgKOH/g)。如氧化后沉淀物少、酸值小,则试验油的抗氧化性好。这种试验方法模拟液压系统中滑油的工作条件,故用于液压油和透平油等品种。
5腐蚀度
腐蚀度用来衡量高温条件下工作的滑油在与氧气充分接触时,对金属(铅)腐蚀的程度。它是柴油机润滑油的一个重要指标。现代柴油机中的铜、铅等合金轴承材料对腐蚀十分敏感,只要滑油中有少量酸就能
严重腐蚀轴承。我国标准规定腐蚀度试验用“品克维奇法”,即把试验油加热到140℃,用特制的一定面积的金属片以每分钟15~16次的速度交替地浸在油中和露置在空气中,经过50 h后,测定金属片减少的重量(g/m2)。金属片减少重量越大,滑油的腐蚀性越强,品质越差。
6碱值
碱值BN(Base Number)表示滑油碱性的高低。它的单位与酸值相同,也用mgKOH/g表示,但意义相反。碱值表示一克滑油中所含碱性物质相当于氢氧化钾的毫克数。天然矿物油本身无碱性,只有加入碱性添加剂后才呈现碱性。在使用过程中,由于添加剂的损耗,碱值会逐渐降低。
7浮游性
浮游性表示含添加剂滑油清洗零件表面胶质炭渣,使之分散为小颗粒而悬浮携带的能力。通常是在专用试验机上在规定条件下进行一定时间的试验,然后根据活塞上的漆膜情况,按0至6七个级别进行评定。0级为活塞非常清洁,没有漆膜形成;6级为严重脏污,活塞完全为漆膜覆盖。
8抗泡沫性
抗泡沫性表示在规定试验仪器内以专用泡沫头并通入一定数量的空气测量试验油的起泡体积和消泡时间。滑油在运转时受激烈搅动,使空气混入油中形成泡沫。泡沫过多,除损失滑油外,还会使油泵和轴
承引起空泡腐蚀,润滑效能降低,造成轴承烧毁。
润滑油的主要指标有:粘度、粘度指数、倾点和凝点、闪点和燃点、灰分、残炭值。
1、粘度
粘度就是在一定温度下润滑油流动的速度,它会随着温度的变化而变化。一般国际上采用40℃和100℃时的粘度作为标准。粘度是各种润滑油分类分级的指标,对质量鉴别和确定有决定性意义。
2、粘度指数
粘度指数是表示油品随温度变化这个特性的一个约定量值。粘度指数越高,表示油品的粘度随温度变化越小。
3、倾点和凝点
倾点是在规定的条件下被冷却的试样能流动时的最低温度,凝点是试样在规定的条件下冷却到停止移动时的最高温度,均以℃表示。倾点或凝点是一个条件试验值,并不等于实际使用的流动极限。
4、闪点
润滑油的闪点是润滑油的贮存、运输和使用的一个安全指标,同时也是润滑油的挥发性指标。闪点低的润滑油,挥发性高,容易着火,安全性差,润滑油挥发性高,在工作过程中容易蒸发损失,严重时甚至引起润滑油粘度增大,影响润滑油的使用。重质润滑油的闪点如突然降低,可能发生轻油混入事故。从安全角度考虑,石油产品的安全性是根据其闪点的高低而分类的:闪点在45℃以下的为易燃品,闪点在45℃以上的产品为可燃品。
5、燃点
燃点又叫着火点,是指可燃性液体表面上的蒸汽和空气的混合物与火接触而发生火焰能继续燃烧不少于5s时的温度。可在测定闪点后继续在同一标准仪器中测定。可燃性液体的闪点和燃点表明其发生爆炸或火灾的可能性的大小,对运输、储存和使用的安全有极大关系。
6、润滑油的灰分
润滑油的灰分,是润滑油在规定的条件下完全燃烧后,剩下的残留物(不燃物)。润滑油的灰分主要是由润滑油完全燃烧后生成的金属盐类和金属氧化物所组成。含有添加剂的润滑油的灰分较高。润滑油中灰分的存在,使润滑油在使用中积碳增加,润滑油的灰分过高时,将造成机械零件的磨损。
7、残炭值
润滑油中的沥青质,胶质及多环芳烃的叠合物是形成残炭的主要物质。因此残炭是油品中胶状物质和不稳定化合物的间接指标。残炭越大,油品中不稳定的烃类和胶状物质就越多,反之,则越少。根据残炭的大小,可大致判定油品在压缩机中结炭的倾向。对于润滑油料来讲,残炭值可间接表示润滑油的精制程度,精制程度越深的润滑油,残炭值就越小。
以上是主要指标
好的润滑油有五大功能、六大特性。
五大功能:润滑、清洁、冷却、密封、防腐蚀;
六大特性:粘温性、抗氧化性、抗剪切性、抗泡性、抗乳化性、相容性等
以上功能及特性主要是通过机油中所含添加剂实现的,也是车辆的使用需求发动机转数越高、环境越苛刻、对机油的抗氧化能力和抗剪切能力要求越高,而清洁功能可以使发动机里积碳被清理出去。如果你经常跑高速就必须用合成机油。
润滑油的主要性能指标有:
(1)外观(度)
油品的颜,往往可以反映其精制程度和稳定性。对于基础油来说,一般精制程度越高,其烃的氧化物和硫化物脱除的越干净,颜也就越浅。但是,即使精制的条件相同,不同油源和基属的原油所生产的基础油,其颜和透明度也可能是不相同的。
对于新的成品润滑油,由于添加剂的使用,颜作为判断基础油精制程度高低的指标已失去了它原来的意义。
(2)密度
密度是润滑油最简单、最常用的物理性能指标。润滑油的密度随其组成中含碳、氧、硫的数量的增加而增大,因而在同样粘度或同样相对分子质量的情况下,含芳烃多的,含胶质和沥青质多的润滑油密度最大,含环烷烃多的居中,含烷烃多的最小。
(3)粘度
粘度反映油品的内摩擦力,是表示油品油性和流动性的一项指标。在未加任何功能添加剂的前提下,粘度越大,油膜强度越高,流动性越差。
(4)粘度指数
粘度指数表示油品粘度随温度变化的程度。粘度指数越高,表示油品粘度受温度的影响越小,其粘温性能越好,反之越差。
(5)闪点
闪点是表示油品蒸发性的一项指标。油品的馏分越轻,蒸发性越大,其闪点也越低。反之,油品的馏分越重,蒸发性越小,其闪点也越高。同时,闪点又是表示石油产品着火危险性的指标。油品的危险等级是根据闪点划分的,闪点在45℃以下为易燃品,45℃以上为可燃品,,在油品的储运过程中严禁将油品加热到它的闪点温度。在粘度相同的情况下,闪点越高越好。因此,用户在选用润滑油时应根据使用温度和润滑油的工作条件进行选择。一般认为,闪点比使用温度高20~30℃,即可安全使用。
(6)凝点和倾点
凝点是指在规定的冷却条件下油品停止流动的最高温度。油品的凝固和纯化合物的凝固有很大的不同。油品并没有明确的凝固温度,所谓"凝固"只是作为整体来看失去了流动性,并不是所有的组分都变成了固体。
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