汽车运行材料第五章

评定发动机油低温操作性的指标主要是低温动力黏
度、边界泵送温度和倾点等。
黏温性
温度对油品黏度的影响很大。温度升高，黏度降低； 温度降低，黏度增大。发动机油这种由于温度升降而改 变黏度的性质，叫做黏温性。发动机油应具有良好的黏
温性。良好的黏温性是指油品的黏度随温度的变化而变
化的程度小。
黏温性
发动机油所接触的各润滑部位的工作温度变化差别 很大，因此，要求发动机油在高温工作时，能保持一定 的黏度，以形成足够厚度的油膜，确保润滑效果。而在
润滑性
发动机油黏度是评定润滑性的重要指标，但是，对 于边界润滑，主要是油性和极压性起作用，所以发动机 油的润滑性还要通过相关的发动机试验来评定。
低温操作性
从发动机油方面保证发 动机在低温条件下容易起动 和可靠供油的性能，叫做发 动机油低温操作性。发动机 油应具有良好的低温操作性。 发动机油黏度随气温降 低而增加，因此，使发动机 低温起动时转动曲轴的阻力 矩增加，曲轴转速下降(图52) ，从而造成发动机起动困 难。
润滑性
油性是润滑油在摩擦金属表面上的吸附性，润滑油 中极性分子定向排列吸附在金属表面上，形成吸附膜， 这种吸附膜只能在中温、中速、中负荷或更低情况下才 能保持边界润滑，当高温、高压、高速时，吸附膜脱附， 油性失效。 极压性是润滑油在摩擦表面的化学反应性质，当润 滑油中加入含硫、磷等化合物添加剂时，高温下这些化 合物分解生成的活性元素与金属形成化学反应膜。该反 应膜的熔点和剪切强度比较低，能降低摩擦和磨损。
润滑油具有一定的黏度是形成液体润滑的基本条件 之一。而黏度是液体流动时内摩擦力的量度，在液体润 滑区域，摩擦系数随润滑油黏度降低而减小。
润滑性
当润滑油黏度低到一定程度时，油膜厚度h降低到近 似等于运动副的粗糙度 δ ，该区域为混合润滑状态，这 时润滑油的黏度和化学性质对摩擦系数都有影响；当油 膜厚度h小于运动副表面粗糙度δ时，便成为边界润滑状 态，如图5-1中左面的区域，此时起润滑作用的不再是润 滑油的黏度，而完全取决于润滑油的化学性质，即润滑 油的油性和极压性。
清净分散性
发动机油能抑制积炭、漆膜和油泥生成或将这些沉 积物清除的性能，叫做发动机油的清净分散性。发动机 油应具有良好的清净分散性。 积炭是覆盖在汽缸盖、火花塞、喷油器、活塞顶等 高温区域，厚度较大的固体炭状物。它是燃烧不完全或 是发动机油窜入燃烧室在高温下分解的烟雾等物质在高 温零件上沉积而形成的。
为了减轻发动机零部件的磨损，减小摩擦阻力，延 长其使用寿命，发动机必须进行润滑，以提高发动机工 作的可靠性和耐久性。 由于发动机工作过程中温度变化大，压力高，零部 件的相对运动速度快等原因，使发动机油的工作条件非 常苛刻，容易老化变质。变质的润滑油使零部件的摩擦 表面得不到良好的润滑，就会产生异常磨损或擦伤。为 保证发动机油的作用，就要对发动机油的使用性能提出 严格的要求。
低温工作时，黏度又不至于变得过大，以维持一定的流
动性，使发动机低温时容易起动和减小零件的磨损。
黏温性
在基础油中加入黏度指数改进剂可提高油品的黏温 性，用低黏度的基础油和黏度指数改进剂调配而成，具 有良好的黏温性，能同时满足低高温使用要求的发动机
油，叫做多黏度级发动机油，俗称稠化机油。
评定发动机油黏温性的指标是黏度指数。
低温操作性
从发动机油方面保证发动机在低温条件下容易起动 和可靠供油的性能，叫做发动机油低温操作性。发动机 油应具有良好的低温操作性。
发动机油黏度随气温降低而增加，因此，使发动机
低温起动时转动曲轴的阻力矩增加，曲轴转速下降(图52)，从而造成发动机起动困难。
低温操作性
发动机油黏度增加后，流动困难，供油不足，造成 磨损严重。综上所述，发动机油的低温操作性包括有利 于低温起动和降低起动磨损两方面。
如下要求。
润滑性
在各种条件下，发动机 油降低摩擦、减缓滑性，发 动机油应具有良好的润滑 性。 润滑油的黏度和化学性 质对发动机零件在不同润 滑状态的润滑作用有重要 影响。 以图 5-1 所示的斯萃贝 克 (Stribeck) 曲线可分析黏 度对摩擦系数的影响。
清净分散性
漆膜是一种坚固且有光泽的漆状薄膜，主要产生在 活塞环区和活塞裙部。漆膜主要是烃类在高温和金属的 催化作用下，经氧化、聚合生成的胶质、沥青质等高分
子聚合物。 从生成原理看，漆膜和积炭都属于高温沉积物。影 响高温沉积物生成的因素一方面是发动机的设计和工作 条件；另一方面是燃料和发动机油的性质。
清净分散性
增压发动机的机械负荷和热负荷大，发动机油温度 高；或发动机冷却液温度高而导致发动机油过热；燃料 的馏分重，铅含量和硫含量大等原因，均可以使发动机
润滑性
摩擦系数f可表示为：
D n f 2 hP
2
D —— 零件直径； 式中：
n —— 零件转速；
—— 润滑油粘度； P —— 零件承受的压力； n h —— 运动副间隙； —— 索莫范尔德准数。 P
润滑性
在索莫范尔德准数中，唯一与润滑性能有关的因素 就是润滑油的黏度。在图5-1中，从左至右有3种润滑状 态，最右边的区域为液体润滑，油膜厚度 h 比运动副表 面粗糙度大得多。
发动机油是润滑系的工作液，它的主要作用是润滑、 冷却、清洁、密封和防腐蚀。发动机的零部件在工作过 程中由于摩擦会产生磨损，其主要的磨损形式为： (1)黏着磨损。摩擦产生的热量使接触表面熔和、焊接 到一起。 (2)研磨。接触面之间有固体颗粒(磨粒)存在，相对运 动，碾压形成。 (3)腐蚀。零部件表面同环境物质发生反应，然后脱落。 (4)疲劳。受周期作用力，接触表面疲劳，出现裂纹或 脱落。 (5)气蚀。气泡的迅速形成和破裂造成压力的急剧变化， 冲击金属表面造成损伤。
发动机油的使用性能对于发动机润滑系的工作状况
影响很大。在发动机上，强制润滑的零部件其工作条件
比较苛刻，具有速度高，承受力 ( 或力矩 ) 大，高温、高 压等特点，并且有些零件远离油底壳，泵送距离远，阻 力大，特别是发动机净化装置的采用，使发动机油工作 条，件进一步恶化。因此，发动机油的使用性能应满足