汽车运行材料全套课件

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1、汽车运行材料( 第 二 版 )( 第 二 版 )( 第 二 版 )( 第 二 版 )石油的基本知识车用汽油车用柴油汽车代用燃料发动机润滑油第一章第二章第三章第四章第五章齿轮润滑油第六章汽车润滑脂第七章自动变速器油汽车传动油发动机冷却液汽车空调制冷剂第八章第九章第十章第十一章汽车风窗玻璃洗涤液第十二章汽车摩擦材料汽车轮胎第十三章第十四章 第一章活塞连杆组故障诊断与修复石油的基本知识迄今为止,石油的形成原因众说纷纭,但得到普遍公认的是有机成因说:古代一些被埋于地底的生物,与矿物质一起沉积埋藏于地下,形成沉积岩;随着长期稳定的地壳下沉运动,使得下沉千米至万米的沉积岩温度和压力不断增加,在缺氧、高温和

2、高压的条件下,经过复杂的化学变化逐渐形成了生油岩;这些生油岩再经过非常漫长的地质运动和复杂的化学反应,最后形成了天然原油,即石油。直至目前,石油在发动机燃料和化工原料方面依然占据着主要地位。石油和天然气不仅可为我们提供燃料和润滑剂,而且还为我们提供各种物美价廉的化工原料及产品,极大地丰富了人们的生活。近年来,随着我国国民经济的快速发展,石油的战略地位日益突出。第一节第一节活塞连杆组故障诊断与修复石油的组成石油的组成第一节天然原油是一种黏稠的流动或半流动液体,其颜色通常是淡黄色、红棕色甚至是黑色。石油的密度一般比水轻,为0.80.98gcm3。石油的化学成分比较复杂,它既不是由单一的元素组成,也

3、不是由简单的化合物组成,它是各种碳氢化合物的混合物。按元素分析,石油中的主要组成元素是碳(C)和氢(H),这两者在石油中占95%99.5%。其中碳元素占83%87%,氢元素占11%14%。石油中的次要元素为硫、氮、氧,含量总共为0.55。此外,在石油中还有极少量的氯、碘、磷、砷、钠、钾、钙、铁、铜、镁、铝、钒等元素,它们的含量随原油产地不同有所区别,但含量都非常低,常用mg/kg和g/kg表示。虽然含量少,但这些微量元素在油品的生产和使用过程中影响却是很大的,如在生产环节用于提高汽油辛烷值的催化重整和使用环节汽车的氧传感器中都用贵重金属铂做催化剂,它的价格比黄金还贵,但石油中砷的含量如果大于1

4、g/kg,就会使铂失去催化活性,并且很难再恢复使用。石油的组成第一节按化合物分析,石油的组成主要可分为烃类和非烃类两大类。所谓烃类,是指只含有碳、氢两种元素的有机化合物。烃类最大的特点是具有可燃性,可以作为燃料使用,是利用石油资源时主要的化合物。石油中的烃类主要有烷烃、环烷烃、芳香烃和不饱和烃,当进行后续加工时还会出现烯烃。所谓非烃类,是指除含有碳、氢外还含有一种或一种以上其他元素的化合物。非烃类主要有含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物以及同时含多个其他元素的、分子量较大的胶质和沥青质。石油的组成第一节一、烷烃烷烃是链状的饱和烃,其分子通式为CnH2n2,n为碳原子数。烷烃分子中碳原子的化合价

5、都得到满足的,称为饱和烃,饱和烃的化学性质比不饱和烃稳定。碳原子数在10以内的,以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸命名,例如:甲烷、正辛烷;碳原子数在10以上的,用中文数字十一、十二、十三命名。正构烷烃的碳链较长,结构较不稳定,易生成过氧化物及醇、醛等氧化物,因此其发火性能好,是压燃式发动机燃料的理想成分(即柴油)。异构烷烃结构紧密,不易被氧化,其发火性能差,不易发生爆炸,因此在燃烧时不易发生爆燃,是点燃式发动机燃料的理想成分(即汽油)。在常温下,烷烃中碳原子数从14(即从甲烷到丁烷)的是气体,气态烷烃是天然气的主要成分;碳原子数从516的是液体,液态烷烃是液体石油产品,是汽油、煤油、柴

6、油、润滑油的主要组成部分;碳原子数在16以上的是固体,固态烷烃是石蜡、地蜡的主要组成部分,它在燃油中以溶液状态存在。石油的组成第一节二、环烷烃环烷烃分子结构式中的碳原子呈环状排列,因而它是一种环状饱和烃,分子通式是CnH2n。环烷烃的化学性质比较稳定,不易氧化变质,一般须在400以上时才能自燃,其抗爆性比正构烷烃高,与大部分异构烷烃的抗爆性能相当。环烷烃的凝点低,润滑性较好,是汽油和润滑油的理想成分。在常温下,碳原子数在4以下的环烷烃呈气态,碳原子数在4以上的环烷烃呈液态。环烷烃是组成润滑油的主体烃。石油的组成第一节三、芳香烃芳香烃最简单的分子结构是苯(C6H6),由6个碳原子和6个氢原子组成

7、环状,其中碳原子之间以单键与双键交替连接。芳香烃是以苯环为基础组成的化合物,有单苯环、双苯环、三苯环、四苯环的芳香烃,也有带侧链的芳香烃,还有由环烷烃和芳香烃混合组成的芳香烃等,如甲苯、烷基苯、萘、联苯及蒽等。芳香烃的辛烷值最高,抗爆性最强,是汽油抗爆性的主要成分。但芳香烃的发热量低(含氢原子少),凝点较高,对人体有一定的毒性,不易完全燃烧,易产生积炭,排气污染增加。因此车用汽油中对芳香烃的掺入量限制越来越严格,逐渐使用其他添加剂取代芳香烃。石油的组成第一节四、烯烃烯烃又称不饱和烃,与相同碳原子数的烷烃相比,氢原子数量少,不能满足碳的四价需要,所以分子中碳与碳原子之间有双键链接,为不饱和烃。有

8、一个双键的称为烯烃,有两个双键的称为二烯烃。石油中一般不含烯烃,它是在裂化加工过程中,由一些烷烃、环烷烃分解而生成的,可通过精制石油产品把它们除去。烯烃的分子通式是CnH2n,二烯烃的分子通式是CnH2n-2。烯烃、二烯烃由于氢原子不能满足碳原子的四价需要,则其安定性最差,在一定条件下很容易氧化生成高分子黏稠物,特别容易进行加成反应、氧化反应和聚合反应。所以含烯烃较多的汽油或柴油,在长期储存中容易氧化变质。烯烃在工业上被广泛用来生产合成润滑油、合成橡胶、航空燃料和润滑油添加剂。不饱和烃对于大多数石油产品都不是理想成分,因为它在氧化时,会形成胶质和有机酸。石油的组成第一节五、非烃化合物石油中还含

9、有一些非烃化合物,它们对石油产品的使用性能和石油的加工都有很大的影响。在石油的炼制过程中,多数精制过程都是为了将非烃化合物转化。非烃化合物主要包括含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物、胶状物质和沥青状物质。石油是混合物,没有固定的沸点,采用蒸馏法制取油品时,各种油品是不同沸点的产物。蒸馏时在不同温度段分离出来的各种成分,称为馏分。一般情况下,蒸发温度为35200的馏分为汽油,蒸发温度为200350的馏分为煤油、柴油,蒸发温度为350500的馏分为润滑油。石油的组成第二节第二节活塞连杆组故障诊断与修复石油产品的分类石油产品的分类第二节石油必须经过加工得到石油产品后才能使用。所谓石油产品,是指从石油

10、中直接生产出来的产品,并不包括以石油为原料合成的各种石油化工产品。随着科学技术的不断进步,人们开发的石油产品已有上千种之多。我国的石油产品分为燃料、润滑剂、石油化工原料(含溶剂)、石油沥青、石油蜡和石油焦。燃料是最主要的石油产品,主要包括汽油、煤油(航空、灯用)、柴油等发动机燃料和重质燃料油。我国石油产品中燃料约占80,在燃料中,各种发动机燃料占60,剩下的基本为重质燃料油,主要用于锅炉用燃料和船舰用燃料。润滑剂包括润滑油和润滑脂,润滑剂产品仅占石油产品的25,但却是机械行业必不可少的,且由于润滑特点的不同而品种繁多,目前已达到数百种。石油化工原料主要包括制取乙烯的原料和生产芳香烃的原料,主要

11、为石油化学工业提供三大合成的原料,即塑料、合成纤维及合成橡胶。石油产品的分类第二节石油沥青产量约占石油产品的3,主要应用于铺设道路、建筑防水等方面。石油蜡约占石油产品的1,主要应用于轻工、化工和食品等行业。石油焦约占石油产品的2,可用于炼铝及炼钢(有一种说法认为此即我国近年雾霾的主要元凶),也可以再加工生产石墨电极、电石、碳化硅制品。原油只有通过加工才能够变成有用的各类产品,炼油厂将原油通过三次加工才能变成石油产品。原油的一次加工是指原油进入炼油厂后进行的物理加工过程,又称石油蒸馏,目的主要是将原油中所含的可以直接作为石油产品的部分从原油中分离出来。二次加工是指后续的多次加工,是为了提高原油的

12、有效利用率而采取的化学加工方法的总称,目的就是通过化学反应使剩余的石油原料尽可能按照人们的要求加工成经济效益好的石油产品。三次加工就是指油品调和,是将前面加工成的半成品油对照石油产品的质量标准进行最后加工的过程,主要目的是将各种半成品油加工成全面符合某一种石油产品质量标准的成品油。石油产品的分类第二节蒸馏是一种分离不同化合物的方法,其基本原理是利用混合物中各个化合物的沸点差异,使其多次汽化和冷凝。在每一次的汽化过程中,汽相中都会含有更多的沸点低的化合物;而在每次冷凝过程中,液相中会有更多沸点高的化合物。经过多次汽化和冷凝就可将沸点低的化合物和沸点高的化合物分开。油品的质量标准由于牵涉到许多方面

13、,因此,虽然在炼油厂的许多生产装置上都能生产出质量不同的汽油和柴油馏分,但这些馏分油通常难以全面符合产品质量标准要求,不能作为合格的产品出厂,这些产品我们称为半成品。将半成品油通过精制、调和,并根据需要加入不同添加剂这三种方法,才能得到全面合格的、可作为商品的成品油。石油产品的分类第二节精制就是除去半成品油中的某些非理想组分和杂质的过程,使油品符合产品质量指标的要求。石油燃料油品的精制方法很多,目的也各不相同,一般如通过精制除去汽油和柴油中的硫化物、柴油脱除石油蜡、焦化汽油脱除烯烃等。油品调和就是合理地使用不同质量的半成品油,通过相互混合,使油品最大限度地、全面地达到产品质量的要求,在保证产品

14、质量稳定性的前提下,尽量提高成品油中优质品所占的比例,提高经济效益。调和可以分为两类,一是将各种半成品油按一定比例调和成基础油和合格的成品油;二是将基础油与添加剂进行调和。所谓油品添加剂,就是只需在油品中微量添加,就可以有效改善油品性质的物质。使用添加剂可显著地提高油品的质量,并降低成本,有时还可以起到依靠改进工艺难以达到的作用,因此已成为提高油品质量的主要手段之一。石油产品的分类第三节第三节活塞连杆组故障诊断与修复石油的炼制石油的炼制第三节原油是复杂的混合物,不可能直接使用,需将其送到炼油厂进行加工,生产出符合一定质量要求的石油产品,才能进行使用。炼油厂分为燃料油、燃料润滑油和燃料化工3种类

15、型。燃料型炼油厂,是将原油进行蒸馏,依次分离出汽油、煤油、普通柴油、重柴油和润滑油等各种沸点不同的馏分。燃料润滑油型炼油厂,是通过蒸馏先将原油中轻质油品分出,余下的重质油品再经过各种润滑油生产工艺,加工出润滑油。燃料化工型炼油厂,是将原油首先蒸馏出轻质组分,再通过对余下的重质组分进行二次加工,使其转化为轻质组分,这些轻质组分一部分用作燃料油,一部分通过催化重整工艺、裂化工艺制取芳香烃和乙烯等化工原料,最终通过化工装置进一步制成化工产品。石油的炼制第三节一、蒸馏法石油是由各种化合物组成的十分复杂的混合物,不能直接使用,需经过炼制才能生产出符合人们需要的产品。在石油的各种组成中,每一种化合物本身都

16、有固有的沸点,利用这一点将石油逐渐加热,较低温度范围下的石油馏分称为轻馏分,较高温度范围下的石油馏分称为重馏分,这种利用石油中不同化合物具有不同沸点的性质,对石油进行一次加热,将一定沸点范围的馏分分别收集,从而获得各种燃料和润滑油的加工方法,称为蒸馏法,如图1-1所示。蒸馏法分为常压蒸馏和减压蒸馏两种。石油的炼制第三节一、蒸馏法石油的炼制图1-1 蒸馏法流程图第三节一、蒸馏法1.常压蒸馏常压蒸馏是根据石油中各类烃分子的沸点不同,利用加热、蒸发、冷凝等步骤对石油进行的直接分馏。常压蒸馏一般可从石油中得到蒸发温度范围为35200的汽油馏分,蒸发温度范围为200300的煤油馏分,蒸发温度范围为300

17、350的柴油馏分。常压蒸馏流程如图1-2所示。先将石油用油泵打入加热炉中,加热到350360,使之变成油蒸气,然后送入分馏塔中。馏分越轻,沸点就越低,蒸发性就越好,越能上升到塔的上层;相反,重馏分的沸点高,蒸发性差,只能留在塔的下层。从上到下,获得的馏分依次是:顶部的石油气体,上部的汽油馏分,中部的煤油馏分,下部的轻、重柴油馏分,底部的重油馏分。塔顶上获得的石油气体,是良好的化工原料。塔底部残留的不能蒸发的重油馏分,由塔底部流出后再进入减压蒸馏系统进行加工。石油的炼制第三节一、蒸馏法1.常压蒸馏石油的炼制图1-2 常压蒸馏流程图第三节一、蒸馏法2.减压蒸馏减压蒸馏是以重油为原料,利用物质的沸点

18、随施加压力的减小而降低的特点,通过降低蒸馏压力以降低石油中烃分子的沸点,从而将重油分为不同黏度的润滑油馏分,这样就可以达到从重油中分离出各种不同润滑油馏分,而又不致加热温度过高引起重油分子发生裂解的目的。减压蒸馏流程如图1-3所示。将重油加热至400以上,送入减压蒸馏塔中,塔内保持133Pa的压力,使重油蒸发成气体,然后进行冷凝,则在减压塔上下不同高度得到不同馏分,从上到下依次分别获得轻质润滑油馏分、中质润滑油馏分和重质润滑油馏分。塔底残留的减压渣油,还可经丙烷脱沥青、脱蜡和精制后可制成各种渣油型润滑油。石油的炼制第三节一、蒸馏法1.减压蒸馏石油的炼制图1-3 减压蒸馏流程图第三节二、热裂化法

19、热裂化法是利用重质烃类在高温、高压下可发生裂解的性质,将一些大分子烃类分裂成为一些小分子烃类,从而获得更多的汽油、柴油等石油产品的一种加工方法。温度和压力视重油的组成而定,一般裂化温度高于460,最高压力为7.0MPa。热裂化产品有裂化气、汽油、柴油、渣油等。汽油的生产率为3050,柴油生产率约为30。由于裂化的汽油和柴油中,含有较多的烯烃和芳香烃,汽油抗爆性较直馏汽油强,柴油的十六烷值和凝点较直馏柴油低,性质不安定,储存易氧化变质,所以一般不宜单独使用,主要用来掺和低辛烷值的车用汽油和高凝点的柴油。因此热裂化法在国外已被淘汰。石油的炼制第三节三、催化裂化法催化裂化法与热裂化法的区别是,重质烃

20、类的裂解是在催化剂的作用下进行的。催化剂主要是硅酸铝或合成泡沸石等。由于有催化剂的作用,使大分子烃在较低的温度(通常为450590)和在常压或较低压力(压力为0.10.2MPa)条件下就能裂化成小分子烃,并改变分子结构,发生异构化、芳构化和氢转移反应,使油品中不饱和烃大大减少,异构烷烃、芳香烃增多。因此,催化裂化汽油性质安定,辛烷值高(可达80),故用作航空汽油和高级车辆用汽油的基本组成成分。催化裂化过程还产生大量丙烯、丁烯、异丁烷等裂化气体,它们是宝贵的化工原料。催化裂化还能提供大量液化石油气以供民用。催化裂化所产的柴油,含有大量的重质芳香烃,经提取后,不仅可改善柴油的燃烧性能,同时可得到大

21、量制萘的原料。用催化裂化可制得43左右的汽油、33左右的柴油、7左右的焦炭、14左右的化工合成原料和一些裂化气体。由于催化裂化法炼制的石油产品质量好,同时能综合利用,所以是目前普遍采用的炼制方法之一。石油的炼制第三节五、催化重整法催化重整法是指对直馏汽油的馏分,在催化剂(铂、锗等贵金属)作用下,使其烃分子结构进行重新排列形成新的分子结构,从而获得高辛烷值和安定性好的汽油组分的工艺。催化重整的汽油组分高辛烷值高达85,抗氧化安定性好。石油的炼制第三节六、烷基化法在催化剂作用下,烷烃与烯烃的化学加成反应称为烷基化。烷基化的主要原料是催化裂化气体中的异丁烷和丁烯,其他如丙烯和戊烯也可作为原料,催化剂

22、是浓硫酸或氢氟酸,我国目前采用的是浓硫酸。烷基化加工流程是:将原料和硫酸同时送入反应器中,硫酸与原料之比约为11.8。反应器中的压力为0.3MPa,温度为410,原料在液态下进行加成反应。反应时应进行充分搅拌,以保证硫酸和烃类形成乳状液,使之充分接触,反应完全。反应过程中,硫酸浓度降至85时,应另换新酸。反应后的产物用沉降法分离出硫酸,再经碱洗和水洗,然后送入蒸馏塔提取出轻烷基化油和重烷基化油。烷基化主要产物是工业异辛烷(轻烷基化油),具有高抗爆性,可作为汽油的组分使用,国外高级汽油中,烷基化汽油加入量达28。重烷基化油可作为普通柴油组分使用。石油的炼制第三节七、延迟焦化法延迟焦化法是为了充分

23、利用能源以得到更多的轻质油,对减压油等重质油品进行深度加工的一种方法。其产品主要是轻质燃料、裂化原料油和石油焦等。石油焦做冶金工业电极等用。将减压渣油预热后送入焦炭塔下部,和焦化生成的气体产物进行热交换,在塔内高温作用下,停留足够时间进行反应。从焦炭塔顶部引出高温油气进入分馏塔底部,在分馏塔内分离出焦化气、汽油、柴油和焦化蜡油,余下的重质油再送回加热炉加热,并和原料油一起送入焦炭罐重新循环进行焦化。在高温500左右下,一方面使大分子的烃类裂化反应分解成为小分子烃类,直至成为气体,另一方面缩合成石油焦。为了防止原料在炉管内生焦,应设法缩短原料在高温炉管内的停留时间,而延迟到进入焦炭塔后再给予充分

24、时间进行反应生成焦炭,故称为延迟焦化。石油的炼制第三节八、石油产品的精制原油经蒸馏和各种二次加工得到的燃料、润滑油产品大都是半成品,除含有少量杂质(如硫、氧、氮的化合物)外,还含有极不安定的不饱和烃(如二烯烃)。为了保证油品质量,须经精制除去这些不良成分,常用的精制方法如下。1.电化学精制在高压电场作用下,对油品进行酸洗和碱洗,以除去产品油中的非理想成分。浓硫酸对非烃化合物有溶解作用,并可进行磺化反应,也可以与烯烃、二烯烃进行酯化和叠合反应,其产物大部分都溶于酸中,生成酸渣,经沉淀与油分离。但是,油经浓硫酸处理后会呈酸性,故要用碱中和,从而得到腐蚀性小、安定性好的油品。因此,电化学精制又称酸碱

25、精制法。石油的炼制第三节八、石油产品的精制2.加氢精制加氢精制与加氢裂化反应相似,是将油品在一定温度(300425)、压力(615MPa)以及有催化剂和加氢的条件下,除去油中的硫、氮、氧、多环芳香烃和金属杂质等有害组分,并使不饱和烃变为饱和烃,以改善油品质量的一种方法。直馏、热裂化所得的汽油、煤油、润滑油、重油等,均可用加氢精制,得到的产品质量好,生产率高(接近100);但投资较大,技术条件较严格。加氢精制是近年来发展较快的一种精制方法。石油的炼制第三节八、石油产品的精制3.溶剂精制溶剂精制是利用一些溶剂在一定的条件下,能很好地溶解油品中的胶质、沥青质和带有短侧链的多环烃等不良物质,而对烷烃和

26、带长侧链的环烷烃很少溶解的性能,使油品得到精制。常用的溶剂有糠醛、酚和硝基苯等。溶剂精制与电化学精制相比,其产品产率高,溶剂能回收重复使用,且没有酸、碱渣等污染物,所以得到较广泛使用。石油的炼制第三节八、石油产品的精制4.白土精制白土精制用作电化学精制及溶剂精制的补充,以进一步提高油品的质量。白土是表面积极大的多孔性陶土,能吸附油内的沥青、树脂、硫、氮的化合物、无机酸和溶剂等。将磨细的白土与油品混合,在管式炉内加热到200300,送到接触塔内,让白土与油品接触处理515min,待油品冷却到150左右,滤除白土,即可获得精炼油。白土精制的缺点是:废白土中含有约5的油品,不易提出。所以,目前国外大

27、多数炼油厂已经用加氢补充精制代替白土精制。加氢补充精制和加氢精制原理相似,只是处理条件有所不同。石油的炼制第三节八、石油产品的精制5.脱蜡从煤油到各种润滑油馏分中,一般都含有不同数量的石蜡或地蜡。含蜡的油品凝点高,低温流动性差,所以应将油品中的蜡分离出来,即脱蜡。冷榨脱蜡:通过冷冻降低油温,使蜡结晶,再经压榨将油品中的蜡分离出来。它只适用于轻质油料。溶剂脱蜡:往油品中加入溶剂,降低油品黏度。这种溶剂在一定的低温时只溶解油而不溶解蜡。这样,经低温冷冻后,使油与蜡分离。常用的溶剂有丙酮、苯及甲苯的混合物。分子筛脱蜡:分子筛是合成的泡沸石,是结晶型的碱金属硅酸铝盐。它是一种选择性的吸附剂,具有特殊的

28、孔道结构,仅能吸附某些正构烷烃分子,从而达到脱蜡的目的。此外,还有微生物脱蜡、尿素脱蜡等方法。石油的炼制复习思考题1.石油的组成成分有哪些?2.什么是石油的馏分?各种油品的馏分如何?3.我国石油产品是如何分类的?4.原油是如何变成石油产品的?5.什么是油品精制、油品调和?油品添加剂起何作用?6.石油的炼制方法有哪些?7.石油产品的精制方法有哪些?石油的基本知识车用汽油车用柴油汽车代用燃料发动机润滑油第一章第二章第三章第四章第五章齿轮润滑油第六章汽车润滑脂第七章自动变速器油汽车传动油发动机冷却液汽车空调制冷剂第八章第九章第十章第十一章汽车风窗玻璃洗涤液第十二章汽车摩擦材料汽车轮胎第十三章第十四章

29、 第二章活塞连杆组故障诊断与修复车用汽油车用汽油是从石油中提炼出来的密度小、易于挥发的液体燃料,是由碳、氢元素组成的烃类化合物,其自燃点为415530。按照提炼方法不同,汽油可分为直馏汽油和裂化汽油。对石油进行加热,将30200的温度范围内蒸发出来的轻馏分蒸汽冷凝后即可得到直馏汽油。裂化汽油的制取方法有热裂化和催化裂化两种,其中催化裂化法可从石油中获取更多的汽油。第一节第一节活塞连杆组故障诊断与修复汽油的使用性能汽油的使用性能第一节为了满足汽油机的工作需求,在工作时汽油必须能在短时间内由液体状态蒸发成气体状态,与空气均匀混合形成良好的可燃混合气,并平稳、快速地燃烧,完成对外做功,同时还不能发生

30、气阻、爆燃、腐蚀机件等不良现象。汽油的这种满足汽油机工作需求并保证汽油机正常发挥其性能的能力,称为汽油的使用性能。汽油发动机对车用汽油的使用性能要求非常严格,特别是在排放法规越来越严格的情况下,采用电控多点喷射燃料供给系统、三元催化转化器及闭环控制的汽车已普及,这对汽油使用性能提出了更为严格的要求。汽油的使用性能第一节为满足汽油发动机的工作特点,保证汽油机的顺利起动及平稳运转,充分发挥汽油机的动力性能,对车用汽油使用性能的主要要求有:(1)适宜的蒸发性。(2)良好的抗爆性。(3)良好的氧化安定性。(4)对机件等无腐蚀。(5)对人、环境无害。汽油的使用性能第一节汽油的使用性能主要用蒸发性、抗爆性

31、、安定性、腐蚀性等指标来评价。一、汽油的蒸发性汽油由液态转化为气态的性质,称为汽油的蒸发性。汽油在平时呈液态,在进入发动机燃烧室内燃烧之前,必须蒸发成气态,且与空气混合形成可燃混合气才能燃烧。汽油的蒸发过程发生在发动机的进气行程和压缩行程。在进气行程,随着活塞下行,汽缸内产生较大的真空度,将空气流及汽油吸入汽缸,再经过压缩行程压缩,形成可燃混合气,所以汽油的蒸发过程约占360的曲轴转角。而现代汽油发动机的转速都比较高,曲轴转一周的时间为0.010.04s,因而汽油在发动机内蒸发的时间十分短促,要在如此短的时间内形成均匀的混合气,就要求汽油具有良好的蒸发性。汽油的使用性能第一节一、汽油的蒸发性汽

32、油的蒸发性越好,汽油就越容易汽化,与空气混合就均匀,可燃混合气的燃烧速度就快,且燃烧充分,发动机就容易起动,动力性好,提速灵敏,各工况间转换柔和,机械磨损减少,汽油消耗降低。反之,若汽油的蒸发性不好,将有部分汽油以液态进入汽缸,混合气形成不良,导致燃烧不完全,燃油消耗增加;低温时更是难以形成足够浓度的混合气,造成发动机低温起动困难;同时,由于汽油汽化不完全,未燃烧的油滴还会冲洗掉汽缸和缸壁间的润滑油膜,使汽缸的密封性下降,导致汽缸最高压力下降,发动机输出功率降低;此外,若这些未燃烧的油滴进入油底壳,还会污染发动机润滑油,增大发动机各摩擦副的磨损和润滑油的消耗。汽油的使用性能第一节一、汽油的蒸发

33、性汽油的蒸发性要适当,如果汽油的蒸发性过强也会引起许多问题,如运输储存过程中汽油的蒸发损失增加、燃油供给系易产生气阻、汽油蒸发控制系统中的炭罐易过载等。所以综合考虑汽油应具有适宜的蒸发性,不可过强或过低。(一)汽油蒸发性的评价指标汽油蒸发性的评价指标是馏程与饱和蒸气压。1.馏程馏程是指油品在规定条件下蒸馏时,从初馏点到终馏点的温度范围。在评价汽油蒸发性时,一般采用初馏点、10蒸发温度、50蒸发温度、90蒸发温度、终馏点和残留量等指标。(1)初馏点:对100mL汽油在规定条件下进行蒸馏时,流出第一滴汽油时的气相温度。它是汽油的最低馏出温度,是汽油中最轻组分的沸点。汽油的使用性能第一节一、汽油的蒸

34、发性(一)汽油蒸发性的评价指标1.馏程(2)10蒸发温度:对100mL汽油在规定条件下进行蒸馏时,流出10mL汽油的气相温度。它表示汽油中轻质馏分的含量,该温度对发动机的冷起动性能和供油系统的“气阻”现象有直接影响。10蒸发温度越低,汽油中轻质馏分就越多,即使在低温条件下,也能达到发动机起动工况对可燃混合气浓度的要求,能使发动机顺利起动。10蒸发温度与汽油机最低起动气温的关系见表2-1。汽油的使用性能第一节一、汽油的蒸发性(一)汽油蒸发性的评价指标1.馏程(3)50蒸发温度:对100mL汽油在规定条件下进行蒸馏时,流出50mL汽油的气相温度。它表示汽油中中质馏分的含量,代表的是汽油的平均蒸发能

35、力。该温度主要影响汽油机的暖机性能、加速性能和工作稳定性。50蒸发温度越低,说明汽油的平均蒸发能力就越强,在常温下就会有较大的蒸发量,所以形成的混合气浓度大,燃烧产生的热量多,因而可使发动机预热时间缩短,加速性好,运转平稳。50蒸发温度与发动机预热时间的关系见表2-2。汽油的使用性能第一节一、汽油的蒸发性(一)汽油蒸发性的评价指标1.馏程(4)90蒸发温度:对100mL汽油在规定条件下进行蒸馏时,流出90mL汽油的气相温度。它表示汽油中重质馏分的含量。90蒸发温度高,说明汽油中重质馏分含量较多,形成的混合气中汽油不能完全蒸发,也不能完全燃烧,导致发动机排气冒黑烟、耗油量增大。此外,未完全燃烧的

36、汽油还会冲刷掉汽缸壁上的润滑油膜,使汽缸壁磨损加剧。若未燃汽油进入油底壳还会稀释发动机润滑油,影响正常润滑。汽油的使用性能第一节一、汽油的蒸发性(一)汽油蒸发性的评价指标1.馏程(5)终馏点:对100mL汽油在规定条件下进行蒸馏时,蒸馏出最后一滴汽油时的气相温度。它表示汽油中重质馏分的含量。终馏点高的汽油,重质馏分多,蒸发性差,燃烧不完全,导致汽油消耗增多。同时未燃汽油附在汽缸壁上,会冲刷润滑油膜,使活塞磨损增加,还会使机油受到稀释,影响发动机润滑。90蒸发温度和终馏点都是用来控制汽油中重质馏分的指标,不同的是前者用以控制量的多少,后者用以控制上限。汽油的使用性能第一节一、汽油的蒸发性(一)汽

37、油蒸发性的评价指标1.馏程(6)残留量:对100mL汽油在规定条件下进行蒸馏时,不能被蒸发的残留物质与100mL汽油的体积百分比。它表示汽油中不易蒸发的重质馏分和储存过程中氧化生成的胶质物质的含量。汽油残留量过大,会使燃烧室积炭增加,进气门、喷油器等部位结胶严重,从而影响发动机的正常工作,故使用中应严格限制。汽油的使用性能第一节一、汽油的蒸发性(一)汽油蒸发性的评价指标2.饱和蒸气压饱和蒸气压是指在规定条件下,汽油蒸发达到平衡状态时,汽油蒸气所显示的最大压力,它表示汽油的平均蒸发性。饱和蒸气压越高,汽油的蒸发性就越好。但若饱和蒸气压过高,由于蒸发性过强,则易产生“气阻”,在夏季、高原和山区尤易

38、出现,且在储存、运输和使用过程中蒸发损失就会越大。汽油的使用性能第一节一、汽油的蒸发性(二)使用条件对车用汽油蒸发性的影响汽油的蒸发性除受自身的化学组成和馏分组成决定外,使用条件对其也有一定影响。1.进气温度汽油在汽缸中燃烧时必须先由液态转变为气态,在这个变相过程中,需要吸收空气中的热量。汽油蒸发量越大,需要吸收的热量就越多。因此,提高汽油机的进气温度,就可适当增加汽油的蒸发量。2.进气流动速度进气流动速度越快,喷入的汽油就会被气流产生的动能击碎得更加细小,这就增加了汽油的蒸发和扩散的面积,从而得到较高的蒸发速度和蒸发量。可见,空气流速越大,汽油气化率越大。汽油的使用性能第一节一、汽油的蒸发性

39、(二)使用条件对车用汽油蒸发性的影响3.缸壁温度缸壁温度主要对可燃混合气中未蒸发油滴的进一步蒸发有影响。未蒸发油滴的蒸发需要吸收缸壁的热量,因此缸壁的温度越高,则汽油在汽缸内的蒸发量就越大。此外,使用人员的技术水平对汽油的蒸发性也有一定的影响。如果使用人员技术熟练,懂得使用条件对蒸发性的影响,根据季节气温变化和汽油发动机的工作情况,合理采用起动预热、暖机等方法,保持冷却液的适宜温度,根据实际情况及时改变发动机的转速和负荷等,就可以使汽油在发动机内的蒸发速度加快,蒸发量增多,相对提高了汽油的蒸发性。汽油的使用性能第一节二、汽油的抗爆性汽油的抗爆性是指汽油在汽油发动机汽缸内燃烧时不产生爆燃的性能。

40、汽油在汽油机内正常燃烧的特征是可燃混合气被电火花点燃后,在火花塞附近形成火焰中心,火焰逐渐向未燃烧混合气扩散(传播速度为2050m/s),汽缸内的压力和温度均匀上升,至上止点后某适当位置处压力达最高值。汽油在汽油机内不正常燃烧的主要特征是形成了多个火焰中心,火焰传播速度快,汽缸内压力和温度上升异常剧烈。爆燃是最常见的不正常燃烧之一。影响爆燃的因素很多,但最根本的因素还是汽油本身的抗爆性。汽油的使用性能第一节二、汽油的抗爆性(一)爆燃产生的原因及危害当汽缸内的可燃混合气被电火花点燃后,在火焰未到达的区域内,一部分未燃混合气因受到已燃混合气的压缩和热辐射作用,温度和压力急剧升高,超过其自燃点,从而

41、导致在火焰前锋尚未到达的区域产生多个几乎同时爆发的燃烧中心,并向四周传播。由于这种燃烧速度极为迅速,汽缸容积来不及膨胀,使汽缸内的压力和温度急剧上升,使燃烧以爆炸的形式进行,在局部区域的瞬间压力和温度甚至高达9800kPa和2500左右。这种压力和温度的不平衡产生强烈的冲击波,以超音速向前推进,猛烈撞击汽缸盖、活塞顶和汽缸壁,使发动机产生振动,并发出清脆的敲击声,这种现象就是汽油机的爆燃(又称爆震)。汽油的使用性能第一节二、汽油的抗爆性(一)爆燃产生的原因及危害爆燃对发动机的危害主要有以下几个方面:(1)由于强烈的冲击波作用,会使缸盖、活塞顶、缸壁、连杆、曲轴等机件的负荷增加,产生变形甚至损坏

42、。(2)爆燃造成的冲击波和高压,会破坏缸壁的润滑油膜,使发动机磨损加快,汽缸的密封性下降,发动机功率降低。(3)爆燃导致的高温,会增加发动机冷却系统的负担,易使发动机出现过热,而造成损坏。(4)爆燃的火焰传播速度过快导致燃烧不完全,引起排气冒黑烟、燃烧室积炭,使发动机的性能下降。当压缩比一定时,爆燃产生的主要影响因素就是汽油自身的抗爆性。所以,为避免爆燃现象的出现,应尽量使用抗爆性好的汽油。汽油的使用性能第一节二、汽油的抗爆性(二)汽油抗爆性的评价指标汽油抗爆性的评价指标是辛烷值和抗爆指数。1.辛烷值辛烷值英文缩写为ON(OctaneNumber),它是表示点燃式发动机燃料抗爆性的一个约定数,

43、是在规定条件下实际汽油抗爆性与标准汽油抗爆性比较后得到的一个数值。所谓标准汽油,就是由异辛烷(2,2,4-三甲基戊烷)和正庚烷组成。其中异辛烷的抗爆性好,将其抗爆性定为100;而正庚烷的抗爆性差,将其抗爆性定为零。将异辛烷和正庚烷分别按不同的体积比配制成辛烷值不同的标准燃料,含异辛烷的体积百分数值就是这种标准汽油的辛烷值,如含异辛烷60%、正庚烷40%的标准汽油,其辛烷值就是60,汽油辛烷值的范围为0100。改变不同的异辛烷含量,就可得到一系列不同辛烷值的标准汽油。汽油的使用性能第一节二、汽油的抗爆性(二)汽油抗爆性的评价指标汽油抗爆性的评价指标是辛烷值和抗爆指数。2.抗爆指数马达法辛烷值表示

44、的是汽油在发动机重负荷条件下高速运转时的抗爆能力,研究法辛烷值表示的是汽油在发动机常有加速条件下低速运转时的抗爆能力,两者单独都不能全面反映车辆运行中汽油燃烧的抗爆性能,因此引入了抗爆指数这一指标。抗爆指数是汽油研究法辛烷值与马达法辛烷值的平均值,即两者之和除以2。汽油的使用性能第一节二、汽油的抗爆性(三)提高汽油抗爆性的措施提高汽油辛烷值的方法目前主要有以下四种:一是加入抗爆剂,如四乙基铅,但由于铅是有毒、有污染的物质,造成大气污染,影响人类健康,早已禁止使用。二是加入汽油掺和剂,如甲基叔丁基醚(MTBE)、羰基锰(MMT)等,利用其本身很高的辛烷值来提高汽油的抗爆性。三是选择良好的原料和改

45、进加工工艺,如采用催化裂法、加氢裂化和催化重整等工艺,生产出高辛烷值的汽油。四是利用先进技术生产乳化汽油和水合醇汽油,其原理是利用表面活性物质形成油包水型乳状液,使其在发动机内燃烧时能降低发动机汽缸温度,使过氧化物聚集较慢,从而预防爆燃,同时由于燃烧很完全而节约汽油。汽油的使用性能第一节三、汽油的氧化安定性汽油的氧化安定性是指汽油在储存、运输、加注和使用的过程中,抵抗氧化生胶而保持其自身性质不发生变化的能力。氧化安定性良好的汽油,即使长期储存也不会发生显著的质量变化。氧化安定性差的汽油,在储存和使用的过程中,容易发生氧化、缩合和聚合反应,生成酸性物质和胶状沉淀,汽油的颜色也随之变深,还会导致汽

46、油的辛烷值下降。使用氧化安定性不好的汽油,就容易在滤清器、油管、喷油器等部位沉积胶状物,影响燃料的供给和混合气的形成;胶状物质也容易使进气门产生粘着现象,导致气门关闭不严,造成发动机的动力性和经济性下降;胶状物质进入发动机汽缸后还极易在高温下分解,导致在燃烧室、气门、活塞顶等部位形成大量积炭,造成汽缸散热不良,使零件局部过热;同时,积炭还会增大汽缸压缩比,增大早燃和爆燃的倾向;积炭还会沉积在火花塞间隙处,这将导致跳火电压降低,点火不良。因此,车用汽油应具有良好的氧化安定性。汽油的使用性能第一节三、汽油的氧化安定性(一)汽油氧化安定性的评价指标汽油氧化安定性的评价指标为实际胶质和诱导期。1.实际

47、胶质实际胶质是指在规定的条件下,测得的汽油蒸发残留物的量,单位为mg/100mL。其测定方法一般是取100mL被测汽油,用热空气吹过汽油表面使其蒸发,所残留下来的棕色或黄色的残余物质,就是汽油的实际胶质。实际胶质越少,汽油的氧化安定性就越好。汽油的使用性能第一节三、汽油的氧化安定性(一)汽油氧化安定性的评价指标汽油氧化安定性的评价指标为实际胶质和诱导期。2.诱导期诱导期是指在规定的加速氧化条件下,油品能保持稳定状态的时间,用min表示。其测定方法一般是将100mL被测汽油放入特定钢筒中,充入0.7MPa压力的氧气,再将钢筒置入100的水中,刚开始时氧气受热其压力会稍有上升,过一段时间当发生氧化

48、反应后,氧气压力会明显下降,从油样放入水中开始到氧气压力明显下降所经历的时间就是诱导期。诱导期越长,汽油的氧化安定性就越好。汽油的使用性能第一节三、汽油的氧化安定性(二)影响汽油氧化安定性的因素1.化学组成汽油中的烷烃、环烷烃、芳香烃等饱和烃在常温液态条件下,都不易与空气中的氧气发生氧化反应,并且彼此也不易发生缩合和聚合反应,所以它们的安定性比较好,使得以这些烃为主要成分的汽油的安定性也就比较好。汽油中的烯烃等不饱和烃在常温液态条件下,不仅容易与空气中的氧气发生氧化反应,而且彼此之间还会发生缩合和聚合反应,因此,含烯烃等不饱和烃越多的汽油的氧化安定性就越差。汽油中的非烃类组成如含硫化合物、含氧

49、化合物、含氮化合物等成分,都会使汽油的氧化安定性变差。汽油的使用性能第一节三、汽油的氧化安定性(二)影响汽油氧化安定性的因素2.储存条件环境温度越高,汽油氧化生胶的进程就越快,导致汽油生成的胶质就越多,诱导期就越短。汽油在储存时,油面上空的空气量越多,汽油氧化生胶的进程就越快。金属对汽油的氧化安定性也有一定的影响,因为金属对汽油的氧化进程起催化作用,催化作用最强的是铜,其次是铅。水分对汽油的氧化安定性也有一定的影响。因为水不仅对汽油的氧化起催化作用,而且能溶解汽油中的抗氧防胶剂,从而加快了汽油的氧化生胶进程,使汽油的氧化安定性显著降低。汽油的使用性能第一节三、汽油的氧化安定性(三)提高汽油氧化

50、安定的措施一是采用先进的炼制工艺,如催化重整和加氢精制等,主要作用是减少汽油中不饱和烃的含量和去除汽油中的非烃类组分。二是向汽油产品中加入抗氧防胶剂,如2,6-二叔丁基对甲酚等。这些抗氧防胶剂释放出的氢原子与过氧化基结合,使过氧化基变成过氧化物而失去活性,从而中断烃类氧化生胶的反应链,达到提高汽油氧化安定性的目的。三是向汽油产品中加入金属钝化剂,如N、N-二亚水杨-1,2-丙二胺等。这些金属钝化剂能与具有氧化催化效应的可溶性金属化合物反应,从而使可溶性金属化合物失去氧化催化效应,提高了汽油的氧化安定性。汽油的使用性能第一节四、汽油的腐蚀性汽油的腐蚀性是指在运输、储存和使用过程中,汽油对与它接触

51、的金属容器和零件具有腐蚀作用。为不造成容器及零件腐蚀,要求汽油无腐蚀性。汽油的腐蚀性,完全是由非烃类物质引起的,常见的能引起腐蚀性的非烃类物质有硫及硫的化合物、有机酸、水溶性酸或碱等,对这些物质,在汽油中必须严格加以控制,特别是活性硫化物,具有很强的腐蚀性,常温下可直接腐蚀金属。汽油的使用性能第一节四、汽油的腐蚀性(一)汽油中的主要腐蚀成分1.硫及硫的化合物硫元素能与多种金属发生化学反应,生成对金属腐蚀作用很强的硫化物,易造成发动机金属零件和金属储油容器的过早报废。硫还能与汽油中的烷烃和环烷烃在高温(高于150)下发生反应,生成具有强烈腐蚀性的硫化氢。汽油中常见的活性硫化物有硫化氢、硫醇(RS

52、H)、二氧化硫和三氧化硫等。硫化氢不存在于原油中,而是在原油提炼过程中由于化学反应生成的。它能严重腐蚀铜、铜合金、铁和铝等金属。硫醇(RSH)是原油的有害组成成分,气味很臭。在1L汽油中含有亿分之一克的硫醇时,就会使汽油带有恶臭味。它除了对铜、银、镉、锌和铁等金属有强烈腐蚀性作用外,还会促进胶质生成。汽油的使用性能第一节四、汽油的腐蚀性(一)汽油中的主要腐蚀成分1.硫及硫的化合物二氧化硫和三氧化硫是油品在硫酸精制和再蒸馏过程中,由中性和酸性硫酸酯分解产生的,这些酸性氧化物对金属有强烈的腐蚀性作用。它们与水接触会生成亚硫酸和硫酸,腐蚀作用更加强烈。二氧化硫和三氧化硫还可能顺着汽缸窜入曲轴箱,进入

53、润滑油,既腐蚀润滑系统,又会加剧发动机润滑油的变质。二氧化硫和三氧化硫如果随汽车尾气被排出车外,还会污染大气、形成酸雨。因而,汽油中的硫及硫化物,都对金属具有直接或间接的腐蚀作用,硫含量越高,这种腐蚀作用就越强。汽油的使用性能第一节四、汽油的腐蚀性(一)汽油中的主要腐蚀成分2.有机酸有机酸主要是指汽油在储存和使用的过程中,由于汽油中的不安定组分氧化变质而生成的一些酸性物质。汽油中有机酸的数量随汽油储存时间的增长而增加。有机酸中有一部分能溶于水,对金属可产生强烈的腐蚀。3.水溶性酸或碱水溶性酸是指存在于汽油中能够溶于水的无机酸和低分子有机酸,如硫酸、盐酸、磺酸、酸性硫酸酯以及甲酸、乙酸和丙酸等。

54、水溶性碱是指存在于汽油中能够溶于水的矿物碱,如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠等。汽油的使用性能第一节四、汽油的腐蚀性(二)汽油腐蚀性的评价指标汽油腐蚀性的评价指标为硫含量、铜片腐蚀试验、硫醇硫含量、博士试验和水溶性酸或碱。1.硫含量硫含量是指存在于汽油中的硫和一切硫化物中硫的总含量,以质量百分比表示。2.铜片腐蚀试验铜片腐蚀试验是把铜片直接放入汽油中,检验铜片是否被腐蚀的试验。如果铜片的颜色发生变化则说明汽油中有腐蚀性物质。3.硫醇硫含量硫醇硫属活性硫化物,不仅会对金属产生腐蚀,还会使燃料产生恶臭,因此国家标准中严格限制其含量。汽油的使用性能第一节四、汽油的腐蚀性(二)汽油腐蚀性的评价指标4.博士

55、试验博士试验是向汽油中加入一定量的亚铅酸钠溶液后,看有无黑色沉淀生成,以判定汽油中是否含有硫化氢或硫醇的试验。5.水溶性酸或碱水溶性酸或碱试验主要用来判定汽油中是否存在可溶于水的酸性或碱性物质。水溶性酸或碱对金属有强烈的腐蚀作用,汽油中不允许其存在。汽油的使用性能第一节五、汽油的其他性能(一)无害性无害性是指汽油的燃烧产物不对机动车排放、人体健康和生态环境产生不利影响的性能。汽油的无害性与汽油的组分有关,引起燃烧产物对机动车排放产生不利影响的汽油组分有铅、锰、铁、铜、磷、硫等,它们除了会增大排放废气中有害物质外,还会引起三元催化转化器中的催化剂中毒,使三元催化转化器失效,导致排入环境的排放污染

56、物增多。引起燃烧产物对人体健康和生态环境产生不利影响的汽油组分有苯、烯烃、芳香烃等有机物,苯的存在会增大排放废气中丁二烯等毒性有机物的含量,烯烃与NOx在紫外线作用下会发生化学反应,生成臭氧、甲醛、丙烯醛、过氧乙酰硝酸酯等产物,形成光化学烟雾,对人体和环境害处很大。汽油中的芳香烃组分,会增大排放废气中多环芳香烃、酚类、芳醛等有害物质的含量。汽油的使用性能第一节五、汽油的其他性能(一)无害性因此,汽油中要严格控制上述有害组分的含量。但是,芳香烃和烯烃作为汽油中的高辛烷值组分,它们在汽油中的含量也不能限制得太低,否则将降低汽油的抗爆性。国家环境保护总局发布自2011年5月1日起实施的车用汽油有害物

57、质控制标准(GWKB1.12011)中,对汽油中的各种有害组分进行了明确限制,以减少排放污染及对人体健康和生态环境的损害。车用汽油中各种有害组分的限制值见表2-3。汽油的使用性能第一节五、汽油的其他性能(二)清洁性汽油的清洁性是指汽油中不应含有机械杂质和水分。炼制的成品汽油是不含有机械杂质和水分的,汽油中存在的机械杂质和水分一般是在运输、储存和使用过程中受外界污染而导致的。机械杂质能增大发动机的磨损,水分能加速汽油的氧化生胶,所以,应严格限制它们在汽油中的含量,国家标准中规定汽油中不允许有机械杂质和水分。汽油的使用性能第二节第二节活塞连杆组故障诊断与修复汽油的编号及选用汽油的编号及选用第二节一

58、、汽油的编号汽油的牌号是根据它的辛烷值来编制的,如92号汽油,它的辛烷值就是92。辛烷值越大的汽油,其抗爆性就越好。从2017年1月1日起,我国已全面使用国标准汽油,停供国标准汽油。升级后的汽油标号由原国标准的90、93、97号,变为新国标准的89、92、95号,且增加了98号汽油。标准升级后的油品性能有所提高,硫、烯烃、锰等有害成分含量降低,燃烧后的排放污染物有所减少。新标准实行后,不再给排放标准为国标准的汽车注册上牌,且国标准的在用车只能在本地过户。国标准的颗粒物排放限值为不超过0.0250.060g/km,国标准这一限值则为0.0045g/km,国、国、国汽油标准对照见表2-4。汽油的编

59、号及选用第二节一、汽油的编号汽油的编号及选用第二节一、汽油的编号汽油的编号及选用第二节一、汽油的编号表2-4中所列的国标准汽油,其执行期限是从2017年1月1日起到2018年12月31日止,也就是说只能使用两年的时间。自2019年1月1日起到2022年12月31日止(很有可能会提前),我国将实行国汽油标准,国标准的颗粒物排放限值比国标准低50%。国标准汽油的各项技术指标见表2-5。汽油的编号及选用第二节一、汽油的编号表2-4中所列的国标准汽油,其执行期限是从2017年1月1日起到2018年12月31日止,也就是说只能使用两年的时间。自2019年1月1日起到2022年12月31日止(很有可能会提

60、前),我国将实行国汽油标准,国标准的颗粒物排放限值比国标准低50%。国标准汽油的各项技术指标见表2-5。汽油的编号及选用第二节一、汽油的编号汽油的编号及选用第二节二、汽油的选用为了既充分发挥汽油的能量,又尽量延长汽油发动机零件的使用寿命,应根据发动机的压缩比正确、合理地选择汽油。压缩比越大,使用的汽油牌号一般就越高,一般建议:发动机压缩比低于8.5的,加89号或92号汽油;发动机压缩比在8.59.0的,加92号或95号汽油;发动机压缩比在9.09.5的,加95号汽油;发动机压缩比高于9.5的,则应加98号汽油。此外,发动机为涡轮增压的,建议尽量使用高品质的98号汽油。汽油的编号及选用第二节二、

61、汽油的选用在汽油选用中,应该避免“汽油牌号越高,对汽车越有利;汽油牌号越高,汽车排放越能达标”这样的误区。实际上,汽油质量是多种性能的综合评价,汽油牌号高低只反映了抗爆性的好坏,而蒸发性、清洁性、无害性、氧化安定性、腐蚀性等并不能被反映出来。如果低压缩比发动机的汽车加用高标号燃油,油的燃烧速度慢,出现“滞燃”现象,反而会造成燃烧不完全、加速无力、排污增多等现象,使其高抗爆性的优势无法发挥出来,造成浪费,既不经济也不实用;反之,高压缩比汽车长期燃用低标号汽油则更不可取,极易产生爆燃,还会在气门及汽缸上形成积炭,使发动机性能下降,导致动力下降、油耗增加、排放恶化。汽油的编号及选用复习思考题1.汽油

62、的主要使用性能有哪些?它们对汽油的使用有何影响?2.什么是汽油的馏程?如何评价?3.什么是汽油的抗爆性?什么是爆燃?它有何危害?提高汽油抗爆性的措施有哪些?汽油的抗爆性如何评价?4.汽油的氧化安定性如何评价?5.汽油中的主要腐蚀成分有哪些?各有何危害?6.汽油是如何编号的?我国现行汽油标准是什么?7.如何选用汽油?石油的基本知识车用汽油车用柴油汽车代用燃料发动机润滑油第一章第二章第三章第四章第五章齿轮润滑油第六章汽车润滑脂第七章自动变速器油汽车传动油发动机冷却液汽车空调制冷剂第八章第九章第十章第十一章汽车风窗玻璃洗涤液第十二章汽车摩擦材料汽车轮胎第十三章第十四章 第三章活塞连杆组故障诊断与修复

63、车用柴油第一节第一节活塞连杆组故障诊断与修复柴油的使用性能柴油的使用性能第一节与汽油一样,柴油也是从石油中提炼出来的烃类混合物。柴油分为轻柴油和重柴油,两者的沸点范围分别为180370和350410,轻柴油用于高速柴油机,重柴油用于中、低速柴油机。汽车用柴油机属高速柴油机,所用柴油为轻柴油,以下简称柴油。柴油与汽油相比,具有馏分重、自燃点低、相对密度大、蒸发性差、储存和运输过程中损耗小、使用安全等特点。而且柴油发动机与汽油发动机相比较,具有耗油量低、能量利用率高、废气排放量小、工作可靠性好、功率适用范围宽等优点。所以,随着柴油发动机技术的不断提高,柴油车的应用将会越来越广泛。目前,在中、重型汽

64、车动力领域,柴油机保持了其领先地位;在轻型车动力领域,柴油机的应用范围也在不断扩大。随着柴油车保有量的增多,柴油作为汽车燃料的需求量也已越来越大。柴油的使用性能第一节一、低温流动性柴油的低温流动性是指在低温条件下柴油具有一定流动状态的性能。柴油的密度和黏度都比汽油大,且随着温度的降低,柴油的黏度会变得更大。由此,在低温条件下,能否在发动机燃油供给系统中顺利地泵送柴油便成为问题。如果柴油的低温流动性不好,在低温下失去流动性,就会妨碍柴油在油管和滤清器中顺利通过,使供油量减少甚至中断,导致发动机不能正常工作甚至熄火。为了能使柴油发动机可靠地供给燃油,要求柴油应具有良好的低温流动性。在组成柴油的烃类

65、中有一部分为石蜡,常温下石蜡在柴油中呈溶解状态存在,但随着温度逐渐下降,石蜡开始形成网状结晶并从柴油中析出,温度越低,结晶现象就越严重。这些网状结晶使柴油的流动阻力增加,流动性变差,特别容易堵塞柴油滤清器,最终使柴油彻底失去流动性。柴油的使用性能第一节一、低温流动性柴油的低温流动性,除了对柴油机燃料供给系统在低温下能否正常供油有影响外,还影响其在低温下的储存、运输、罐装等作业的正常进行。为了改善柴油的低温流动性,通常以脱蜡或加降凝剂的方法来降低其凝点。脱蜡程度深则凝点也低,若脱蜡深度不能满足需要,可加适量的降凝剂。降凝剂有抑制柴油中石蜡结晶生长的作用,可改善柴油的低温流动性能。柴油低温流动性的

66、评价指标为凝点、浊点和冷滤点。根据各国气候特点及使用习惯,对柴油低温流动性的评价指标也不尽相同,美国采用浊点,欧盟采用冷滤点,日本采用凝点,我国采用凝点和冷滤点。柴油的使用性能第一节一、低温流动性1.凝点在一定的试验条件下,将柴油冷却到液面不流动时的最高温度,称为柴油的凝固点,简称凝点。凝点的简单测试方法是,把装有柴油的瓶子从原来竖直放置转到水平位置,经过5s后液体不流动的最高温度就是凝点。我国柴油的牌号就是依据凝点划分的。柴油的凝固较之纯化合物的凝固有很大的不同,柴油并没有明确的凝固温度,所谓“凝固”只是从整体看液面失去了流动性。凝点是柴油低温流动性的主要评价指标,其高低与柴油的化学组成有关

67、,饱和烃的凝点比不饱和烃的凝点高;饱和烃中,正构烷烃的凝点比异构烷烃的凝点高;正构烷烃中,碳链长度越长的其凝点就越高。柴油的使用性能第一节一、低温流动性2.浊点在一定的试验条件下,将柴油冷却到开始出现浑浊的最高温度称为浊点。可以看出,同一种柴油其浊点比凝点高,也就是说柴油达到浊点后,虽然有石蜡晶体析出,使柴油在燃油供给系统中的流动阻力增大,但是还不是很严重,不会堵塞柴油滤清器,还能保证正常的供油,不影响柴油机的正常工作,可见浊点并不是柴油使用的最低温度。所以,用浊点作为柴油低温流动性评价指标过于苛刻,除美国等少数国家现在还采用浊点外,其他国家现在基本上都不用浊点这个指标了。柴油的使用性能第一节

68、一、低温流动性3.冷滤点冷滤点是指在规定的条件下,被测柴油不能以20mL/min的流量通过过滤器时的最高温度。由于冷滤点与柴油的实际使用温度有良好的对应关系,能够反映柴油低温实际使用性能,最接近柴油的实际最低使用温度,所以与浊点和凝点相比,它更具有实用性,正因如此大多数国家普遍采用冷滤点作为柴油低温流动性的评价指标。在选用柴油牌号时,应同时兼顾当地气温和柴油牌号对应的冷滤点两个因素。5号轻柴油的冷滤点为8,0号轻柴油的冷滤点为4,-10号轻柴油的冷滤点为-5,-20号轻柴油的冷滤点为-14。柴油的使用性能第一节二、燃烧性柴油的燃烧性是指柴油的自燃着火能力,因此又称柴油的发火性。与汽油机的电火花

69、点火燃烧方式不同,柴油机的燃烧方式是压缩后自燃着火,这就要求柴油必须有良好的自燃着火能力。柴油机的燃烧过程分为着火延迟期、速燃期、缓燃期和补燃期四个阶段。燃烧性好的柴油,具有较低的自燃点,在发火延迟期内,燃烧室便形成高密度的过氧化物,成为发火中心,易于自燃着火,因此发火延迟期较短,不会形成大量燃油同时爆发燃烧现象,整个燃烧过程较均匀,汽缸压力上升平缓,最高压力也较低,对活塞的推力在时间上分布合理,发动机工作柔和,不会出现柴油机特有的工作粗暴现象,动力性和经济性都比较好。柴油的使用性能第一节二、燃烧性若柴油的燃烧性能较差,其着火延迟期会变长,此期内喷入汽缸的柴油积存量过多,一旦自燃着火,便有过量

70、的柴油同时燃烧,使汽缸压力急剧升高,造成发动机运转不平稳,并产生强烈的震击声,这种不正常燃烧现象,就是柴油机工作粗暴。柴油机工作粗暴会使曲柄连杆机构承受过大的冲击力,产生强烈的金属敲击声,加速零件的磨损和损坏,并使发动机功率下降,油耗增加。但是,柴油的燃烧性也不能过好。燃烧性过好的柴油,其自燃点太低,着火延迟期过短,易使混合气来不及混合均匀就燃烧,造成燃料燃烧不完全,缸内最高爆发压力下降,导致柴油机的输出功率下降。此外,由于燃料燃烧不完全,还会出现排气冒黑烟、燃料消耗增大的情况。同时,燃烧性过好的柴油,一般凝点也过高,馏分也较重,使用不便且污染加重。柴油的使用性能第一节二、燃烧性柴油燃烧性的评

71、价指标是十六烷值。十六烷值是指与柴油自燃性相当的标准燃料中所含正十六烷的体积百分数。它是在规定条件下的标准发动机试验中,通过和标准燃料进行比较来测定的。所谓“标准燃料”,是用正十六烷(C16H34)和-甲基萘(C11H10)按不同体积百分数配制成的混合物,其中正十六烷的燃烧性能良好,规定其十六烷值为100;-甲基萘的燃烧性能差,规定其十六烷值为0。按不同体积比例将二者混合即得到多种标准燃料。标准燃料中正十六烷的体积百分数就是标准燃料的十六烷值,该值范围为0100。在发动机上进行反复试验,若待测柴油的发火性能与某种标准燃料的发火性能相同,则该标准燃料的十六烷值就是待测柴油的十六烷值。柴油的使用性

72、能第一节二、燃烧性柴油机的额定转速越高,为确保在短时间内燃烧完全,就要求柴油的发火性能越好,因此要求柴油的十六烷值就越高。通常要求柴油的十六烷值在4060之间比较合适,当柴油的十六烷值高于50以后再往上提高,对着火延迟期缩短作用已不大,且这种柴油高温下易裂解成不易燃烧的炭粒使排气冒黑烟。一般情况下:(1)额定转速在1000r/min以下的柴油机,可使用十六烷值为3540的柴油。(2)额定转速在10001500r/min的柴油机,可使用十六烷值为4045的柴油。(3)额定转速在1500r/min以上的柴油机,可使用十六烷值为4560的柴油。柴油的使用性能第一节三、蒸发性柴油的雾化和蒸发性简称蒸发

73、性,是指柴油经喷油器喷入汽缸后分散成液体颗粒及进一步汽化的能力。在既定燃烧室和喷油设备前提下,柴油的雾化和蒸发性就决定了可燃混合气形成的品质和速度。为了保证动力性和经济性,柴油机的可燃混合气必须在活塞位于压缩行程上止点附近时快速形成,相应的喷油持续时间只有1530曲轴转角,可燃混合气形成时间短到只有汽油机的1/301/20,况且柴油馏分比汽油重,蒸发性比汽油差。因此,为使可燃混合气均匀,柴油机在接近压缩行程终了时,借助喷油泵、喷油器的高压,在喷入汽缸瞬间先将柴油分散成细小雾粒,再使这些细小的雾粒与汽缸中组织起一定气流运动的高温高压空气相混合,完成快速蒸发,最后自燃着火。在如此短的时间内,要完成

74、喷油、蒸发、混合、燃烧等过程,就要求柴油本身必须具有良好的雾化和蒸发性能。柴油的使用性能第一节三、蒸发性使用蒸发性能差的柴油,在活塞位于压缩行程的上止点附近时,柴油就会来不及完成蒸发和混合,燃烧将拖延到膨胀行程继续进行,结果使排气温度升高,增加了柴油机的热损失;来不及蒸发的柴油在高温下会发生热分解,形成难于燃烧的炭粒,使排气冒黑烟,导致排放污染增加,油耗增大;未燃烧或未完全燃烧的柴油,还有可能窜入油底壳,使发动机润滑油变质,导致磨损加剧。但是,柴油的蒸发性也不能过强,否则会使柴油在储存和运输过程中蒸发损失过大,且安全性也差。柴油的使用性能第一节三、蒸发性柴油蒸发性的主要评价指标有馏程、黏度、密

75、度和闪点。1.馏程柴油馏程的测定方法与汽油相同,评定柴油蒸发性采用的是50蒸发温度、90蒸发温度和95蒸发温度。50蒸发温度,表示柴油中轻质馏分的含量。50蒸发温度低,说明柴油中轻质馏分多,蒸发性就好,易形成均匀的混合气,柴油机易起动。但该温度也不宜过低,过低会因轻质馏分太多而使发动机产生工作粗暴现象。国家标准规定轻柴油50蒸发温度不高于300。50蒸发温度对发动机起动性能的影响见表3-1。柴油的使用性能第一节三、蒸发性1.馏程90蒸发温度和95蒸发温度,表示柴油中重质馏分的含量。90蒸发温度和95蒸发温度高,说明柴油中重质馏分多,蒸发性差,形成的混合气质量差,燃烧不完全,易造成发动机排气冒黑

76、烟,功率下降,油耗增多,零件磨损增大等。国家标准规定轻柴油90蒸发温度不高于355,95蒸发温度不高于365。柴油的使用性能第一节三、蒸发性2.黏度黏度是指液体在外力作用下发生移动时,液体分子间所呈现的内部摩擦力,是表示油品流动性能好坏的一项指标。黏度小的油品流动性能好,黏度大的油品流动性能差。温度升高黏度变小,温度降低黏度变大,因此,表示某一油品的黏度时必须标明温度,否则没有意义。黏度有多种表示方法,评价柴油的蒸发性采用的是运动黏度指标。运动黏度是液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度,其常用单位为m2/s。轻柴油规格中规定测定20的运动黏度。柴油的黏度越小,其流动性、蒸发性和雾化质量就越好。

77、但黏度也不宜过小,否则喷油器的喷雾锥角大,喷油射程短,混合气形成不均,燃烧不完全,功率下降;黏度过小还会引起柴油机精密偶件润滑不良,导致磨损加剧。因此,每种柴油都有规定的黏度范围值。柴油的使用性能第一节三、蒸发性3.密度柴油的密度过大,将使其雾化质量变差,混合气形成不均匀,燃烧条件恶化,排气冒黑烟,发动机经济性下降。柴油密度大说明其中芳香烃含量多,易导致柴油机运转时发生工作粗暴现象。4.闪点闪点是在规定的试验条件下加热,油品所产生的蒸气与周围空气形成的混合气接触火焰发生瞬间闪火时的最低温度。根据测定仪器的不同,闪点有开口闪点和闭合闪点两种。用开口杯闪点测定器测得的闪点为开口闪点,用闭口杯闪点测

78、定器测得的闪点为闭口闪点。轻柴油采用闭口闪点。柴油的使用性能第一节四、其他使用性能1.安定性柴油的安定性又称氧化安定性,就是指柴油的化学稳定性,即在储存、运输和使用过程中抗氧化性能的大小。柴油中的不饱和烃(特别是二烯烃),发生氧化反应后颜色变深,气味难闻,同时产生一种胶状物质及不溶性沉渣,严重时会造成柴油机滤油器堵塞和喷油嘴结焦等故障。安定性好的柴油在运输、储存和使用过程中外观颜色变化不大,基本上不产生不可溶的胶质和沉渣。安定性差的柴油随时间推移其颜色逐渐变深,实际胶质逐渐增多,易导致滤清器堵塞、喷油器孔黏结或堵死、活塞组零件表面上形成漆膜或积炭,严重时导致供油中断。柴油的使用性能第一节四、其

79、他使用性能1.安定性柴油的安定性主要取决于其化学成分,外部环境对柴油安定性也有一定的影响。柴油的化学成分包括烃类组成和非烃类组成。其中烃类中的烯烃、二烯烃、环烷芳香烃和非烃类中的硫化物、氮化物等导致柴油的安定性变差。外部环境对柴油安定性的影响主要包括储存容器、空气中的氧气含量以及光线和温度等因素。金属的储存容器会对柴油的氧化有一定的催化作用,空气中氧气含量大会使柴油与氧接触的机会增多,光线强、温度高会加速柴油变质的速度,这些外部环境因素都会使柴油的安定性变差。柴油的安定性用总不溶物(mg/100mL)来表示,其值越大,说明柴油的安定性越差。国家标准车用柴油(GB191472016)中规定柴油的

80、总不溶物不大于2.5mg/100mL。柴油的使用性能第一节四、其他使用性能2.腐蚀性柴油的腐蚀性是指它对与其接触的金属、塑料、橡胶等制品所具有的溶胀及侵蚀作用,柴油的腐蚀性主要由其中的硫化物和有机酸等成分产生的,还有少量无机酸和碱性物质。柴油腐蚀性的评价指标是硫含量、酸度和铜片腐蚀试验。柴油的使用性能第一节四、其他使用性能2.腐蚀性1)硫化物含硫柴油燃烧后,其燃烧产物中的二氧化硫和三氧化硫等酸性氧化物,在汽缸中与水蒸气作用生成亚硫酸和硫酸,会对缸壁、活塞等机件产生强烈的腐蚀,且在随其他燃烧废气排出时,会对排气系统造成腐蚀。含硫柴油燃烧产生的酸性硫化物窜入曲轴箱后会污染柴油机润滑油,使润滑油的某

81、些成分变成磺酸或胶质,同时也会与柴油机润滑油中呈碱性的清净分散剂起中和反应,使润滑油失去清净分散作用而变质。使用含硫量过大的柴油还会使燃烧室、活塞顶、排气门等部位的积炭增多。含硫燃料燃烧产物中的二氧化硫和三氧化硫气体排入大气还会造成空气污染,危害人类健康。国家标准GB191472016中规定柴油的硫含量不大于10mg/kg。柴油的使用性能第一节四、其他使用性能2.腐蚀性2)有机酸柴油中的有机酸,不但对机件有腐蚀,还会使喷油器头部和燃烧室积炭增多,喷油泵柱塞副磨损加剧,进而导致汽缸活塞组件磨损加剧,柴油机喷油恶化,功率降低。柴油中有机酸的含量用酸度来衡量,单位为mg/100mL。国家标准GB19

82、1472016中规定柴油的酸度不能超过7mg/100mL(以KOH计)。3)铜片腐蚀试验铜片腐蚀试验是将铜片放入密闭柴油容器内,并加热到50浸泡3h,然后通过与色板对比,确定铜片腐蚀等级。国家标准GB191472016规定铜片腐蚀等级不能超过1级。柴油的使用性能第一节四、其他使用性能3.清洁性柴油的清洁性是指柴油中不含有机械杂质和水分,且燃烧后不产生灰分。柴油中的机械杂质和水分一般是在运输、储存和使用过程中受外界污染而混入的。机械杂质会增大柴油机燃油供给系统中精密零件的磨损,水分会加大有机酸对金属的腐蚀,所以,应严格限制它们在柴油中的含量,国家标准GB191472016中规定轻柴油不允许有机械

83、杂质,水分含量不大于0.03(体积分数),即不大于痕迹。灰分是指柴油燃烧后留下的无机物。灰分沉积在燃烧室中会加快汽缸壁与活塞环的磨损,所以,也应严格限制它在柴油中的含量,国家标准GB191472016中规定灰分含量不大于0.01。柴油的使用性能第二节第二节活塞连杆组故障诊断与修复柴油的牌号及选用柴油的牌号及选用第二节一、柴油的牌号根据国家标准车用柴油(GB191472016),车用柴油规格按凝点分为5、0、-10、-20、-35和-50六种牌号,分别表示凝点不高于5、0、-10、-20、-35和-50;牌号越高,凝点越低。车用柴油的具体质量指标见表3-2和表3-3。柴油的牌号及选用第二节二、柴

84、油的选用柴油牌号的选用原则是:必须保证其冷滤点高于使用环境的最低气温。在选用柴油时注意考虑以下几点。1.根据柴油使用地区风险率10的最低气温选用柴油牌号风险率为10的最低气温应高于柴油的冷滤点。具体各牌号柴油的适用地区见表3-4。柴油的牌号及选用第二节二、柴油的选用2.在气温允许的情况下尽量选用高牌号柴油由于低牌号柴油凝点低,其炼制工艺复杂、生产成本高,所以其价格也比高牌号柴油贵;且柴油中凝点越低的成分燃烧性越差,使着火延迟期变长,易发生工作粗暴现象。所以选用牌号时在气温允许的情况下应尽量选用高牌号柴油,才能真正做到既经济又实用。3.注意季节气温变化对用油的影响在季节气温变化较大的地区,如新疆

85、、黑龙江、内蒙古等,应特别注意季节气温变化对用油的影响,及时改变用油牌号,防止因柴油不能供往汽缸而使汽车失去行驶能力。柴油的牌号及选用复习思考题1.柴油的使用性能有哪些?2.柴油低温流动性的评价指标有哪些?3.什么是柴油的十六烷值?柴油的十六烷值多大适合?4.柴油是如何编号的?如何选用柴油?石油的基本知识车用汽油车用柴油汽车代用燃料发动机润滑油第一章第二章第三章第四章第五章齿轮润滑油第六章汽车润滑脂第七章自动变速器油汽车传动油发动机冷却液汽车空调制冷剂第八章第九章第十章第十一章汽车风窗玻璃洗涤液第十二章汽车摩擦材料汽车轮胎第十三章第十四章 第五章活塞连杆组故障诊断与修复发动机润滑油由于发动机在

86、工作过程中温度变化大、承受压力高、零部件运转速度快,使得发动机各零部件的工作条件非常苛刻。在这种情况下,如果得不到可靠良好的润滑,发动机零部件的摩擦和磨损将相当严重,从而极大地缩短发动机工作寿命。为了减小发动机零部件的磨损,延长发动机使用寿命,就必须对发动机进行润滑。第一节第一节活塞连杆组故障诊断与修复摩擦、磨损和润滑摩擦、磨损和润滑第一节一、摩擦摩擦就是指两个互相接触的物体有相对运动或相对运动趋势时,在接触界面上出现阻碍相对运动的现象。摩擦对机器设备是非常有害的,它会产生三个后果:磨损、噪声和热量,磨损是其中最严重的一个。摩擦的类别取决于摩擦条件,可分为干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦。

87、1.干摩擦两接触表面之间没有润滑剂的摩擦称为干摩擦。其特点是摩擦力大,磨损严重,发热量大,会使零件寿命大大缩短。因此,除要利用摩擦作用来工作(如带传动、离合器、制动器等)的情况外,都应尽量避免出现干摩擦。摩擦、磨损和润滑第一节一、摩擦2.边界摩擦两个摩擦表面由于润滑油和金属表面产生物理化学作用,金属表面会吸附一层极薄的称之为边界膜的油膜(小于0.2M)将其大部分覆盖,但因边界膜很薄、强度低,两摩擦表面仍有可能直接接触,这种在边界膜状态下的摩擦称为边界摩擦。这种摩擦的特点是,由于边界膜的作用,摩擦系数大大降低,磨损也比干摩擦状态显著减小,但它并未达到最好的润滑状态。3.流体摩擦两个摩擦表面被一层

88、连续足够厚度(一般大于1.5M直到几十微米)的油膜隔开,这种润滑状态称为流体润滑,又称液体润滑。其特点是摩擦系数和摩擦力都很小,理论上几乎无磨损,是一种最理想的润滑状态,可显著延长零件的使用寿命。摩擦、磨损和润滑第一节一、摩擦4.混合摩擦混合摩擦是介于边界摩擦和流体摩擦之间的一种摩擦,其润滑状态称为混合润滑。混合摩擦对磨损的影响也介于边界摩擦和流体摩擦之间。二、磨损磨损是指有相对运动(或趋势)的零件工作表面的物质,由于摩擦而不断损耗的现象。据统计,汽车零件的75%是因为表面磨损导致工作性能下降而报废的。按照磨损的机理,磨损可分为磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损等4种主要类型,此外还有微动

89、磨损、过度磨损等。摩擦、磨损和润滑第一节二、磨损1.磨粒磨损磨粒磨损是指在相互摩擦的两表面间,由于硬质颗粒的存在而引起零件表面磨损的现象。磨粒磨损将会在材料表面划出沟槽,其磨损程度随运动速度、载荷、磨粒硬度等的增大而加剧。减小磨粒磨损的主要措施是防止外来磨粒进入和防止摩擦表面间产生磨粒。2.粘着磨损粘着磨损是指在相互摩擦的两表面之间,由于温度较高,使摩擦表面的金属局部熔化发生转移粘附在相接触的零件表面的现象。粘着磨损将会在零件表面形成麻点或鳞尾状磨痕。严重的粘着磨损会产生零件表层金属内部撕裂,引起摩擦表面咬粘,即两摩擦表面粘附在一起,导致相对运动中止,造成机械事故,曲轴烧瓦和发动机拉缸即属此类

90、。减少粘着磨损的主要措施包括采用科学的磨合工艺、按规定要求强化材料表面、选择合适的表面粗糙度、保持良好的润滑等。摩擦、磨损和润滑第一节二、磨损3.疲劳磨损疲劳磨损是指在周期性载荷长期作用下,相互接触的零件表面产生塑性变形及应力集中,导致形成微观裂纹,随摩擦进程的延续,微观裂纹进一步扩大并交织在一起,最后围成面积而剥落的现象。疲劳磨损将在材料表面形成麻点、裂纹甚至微片剥落。疲劳磨损是汽车滚动轴承、齿轮及凸轮等零件的主要磨损形式。减少表面疲劳磨损的措施首先要提高材料的纯洁度;其次零件表面应尽量光洁;还可在零件制造时采取表面处理,如渗碳和渗氮等表面强化工艺,以提高其表面强度。4.腐蚀磨损腐蚀磨损是指

91、因材料与周围介质发生化学或电化学反应,而引起零部件表面材料损失的现象。腐蚀磨损根据其介质性质等的不同可分为氧化磨损、特殊介质腐蚀磨损和穴蚀等三种形式。摩擦、磨损和润滑第一节三、润滑润滑是为了降低两个相对运动的接触面间的摩擦与磨损。润滑的最理想状态是在摩擦副间建立流体摩擦,以最大限度地减少机械的磨损。良好的润滑能提高机械效率,保证机械长期可靠的工作,节约能源。润滑不良的机械,轻则功率降低,磨损增大,重则使机械损坏。据估计,世界能源的1/31/2最终以各种不同形式的摩擦消耗掉。因此,改进润滑工作,降低机械的摩擦损失,对节约能源有着重大的意义。润滑可分为四种形态:流体润滑、弹性流体润滑、边界润滑和混

92、合润滑。1.流体润滑当物体之间的接触面被润滑油膜完全隔开时,此时的润滑称流体润滑。流体润滑时,物体之间的摩擦面没有直接接触,因此摩擦仅发生在润滑油之间,运动阻力仅由润滑油分子间的吸引力(内聚力)形成,摩擦系数取决于润滑油的黏度,因而摩擦系数很小,一般在0.0010.01的范围内,流体润滑是最理想的润滑方式。摩擦、磨损和润滑第一节三、润滑2.边界润滑边界润滑是指两摩擦面之间存在一层由润滑剂构成的边界膜时的润滑。液体润滑摩擦阻力小,但必须在润滑油黏度与运动零件的转速、负荷配合适当的条件下才能实现。在负荷增大或黏度、转速降低的情况下,液体油膜将会变薄,当油膜厚度变薄到小于摩擦面微凸体的高度时,两摩擦

93、面较高的微凸体将会直接接触,其余地方被一薄层油膜隔开,这时摩擦系数增大到0.050.15,并出现能控制住的有限磨损,这种情况就属于边界润滑。边界润滑时的减摩抗磨作用大小主要取决于润滑油添加剂的性能和摩擦面间形成的边界膜(吸附膜或化学反应膜)的厚度。摩擦、磨损和润滑第一节三、润滑3.混合润滑混合润滑介于边界润滑和流体润滑之间,是在实际润滑中最常见的一种中间润滑状态。在实际润滑过程中,当连续润滑膜局部破裂时,由流体润滑区向混合润滑区过渡,当油膜厚度下降到流体润滑膜的下限,且不能形成完整的连续膜时,则为混合润滑状态。4.无润滑无润滑又称干摩擦,其摩擦表面之间不存在任何润滑油,润滑作用已不复存在,载荷

94、由零件表面的氧化膜或金属基体直接承受。摩擦、磨损和润滑第二节第二节活塞连杆组故障诊断与修复发动机润滑油的主要作用和润滑方式发动机润滑油的主要作用和润滑方式第二节汽车发动机润滑油简称机油,由于发动机工作条件非常苛刻,因此对机油的要求较高,其性能应符合一系列要求。机油在发动机中所起的作用也不只是润滑作用,同时还有冷却、清洁、密封、防锈防腐和减振的作用。一、润滑油的主要作用1.润滑作用发动机工作时转速很高,活塞与缸壁、曲轴与轴瓦等处配合紧密,这些部位如果得不到充分可靠的润滑,将会形成干摩擦,短时间内产生的热量足以使金属熔化,造成机件的粘着磨损,严重者甚至导致拉缸、烧瓦现象的发生。因此机油的首要任务是

95、在相互运动的零件表面间建立一层足够厚度的润滑油膜,形成流体润滑,减小零部件的摩擦和磨损。发动机润滑油的主要作用和润滑方式第二节一、润滑油的主要作用2.冷却作用高速工作的发动机会产生大量的热量,一方面是燃料燃烧产生的,另一方面是金属件的摩擦产生的,这些热量都必须排出机外,否则,发动机会因温度过高而损坏。在发动机工作时,热量分别通过冷却系统和润滑系统带走。循环流动的润滑油可以不断地从汽缸、活塞、曲轴等摩擦表面将其吸收或摩擦产生的热量带走,使这些部位保持正常温度。3.清洁作用发动机工作时,循环流动的机油可以冲洗和清除摩擦表面,带走零件摩擦产生的磨削和燃烧形成的积炭等杂质,这些杂质回到曲轴箱内再通过机

96、油滤清器将其滤掉,在这里与进气系统吸入发动机的灰尘、机油氧化形成的胶质等杂质结合在一起就形成了油泥,这些油泥最终会沉积在油底壳内,避免了各种杂质进入到润滑部位形成磨粒磨损。发动机润滑油的主要作用和润滑方式第二节一、润滑油的主要作用4.密封作用发动机各摩擦副如活塞和缸壁之间、活塞环与环槽之间都有一定的间隙,这些间隙如果得不到很好的密封,就会导致燃烧室窜气,使缸压降低,发动机输出功率下降,排放污染物增大。同时,燃烧气体进入油底壳,还会造成机油稀释和污染变质,使机油的各种性能大打折扣。机油通过其黏性在上述间隙处形成油封,可防止窜气。单从密封性能来讲,高黏度机油比低黏度机油的密封性要好。5.防锈防腐作

97、用发动机运转和存放时,大气中的水分及燃烧产生的大量酸性气体窜入曲轴箱中,对发动机零部件产生锈蚀和腐蚀作用,造成机件损坏。机油能吸附在机件表面,使机件与有害气体隔绝,防止水和酸性物质对金属的锈蚀和腐蚀。普通机油防锈防腐作用较弱,加有防锈保护剂的机油,能吸附于零件表面,在零件表面形成一层保护膜,可有效防止有害气体和水对机件的氧化、锈蚀和腐蚀。发动机润滑油的主要作用和润滑方式第二节一、润滑油的主要作用6.减振作用润滑油能够帮助轴承和发动机零件消除冲击载荷。每当发动机起动、加速以及负荷增加时,各连接部位须承受很大的冲击和振动作用,在机件表面吸附着的具有一定厚度的油膜,可在一定程度上吸收部分冲击能量,起

98、到缓和冲击和减小振动的作用,从而减少了机件的疲劳磨损,提高了机件的使用寿命。二、发动机的润滑方式1.压力润滑压力润滑就是用机油泵以一定压力将机油通过油道输送到零件摩擦间隙中进行润滑的方式。压力润滑主要针对承受负荷大、相对运动速度高的摩擦表面,如曲轴主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承、液压挺杆和气门摇臀轴(位置高,机油飞溅不到)等部位。发动机润滑油的主要作用和润滑方式第二节二、发动机的润滑方式2.飞溅润滑飞溅润滑是指依靠运动零件旋转时飞溅起来的油滴或油雾对摩擦部位进行润滑的方式。飞溅润滑主要针对外漏的表面,这些部位摩擦面负荷较小,如凸轮、连杆、偏心轮、活塞销与销座。这种润滑方式的效果受发动机转速的影响

99、较大。3.重力润滑重力润滑就是润滑油靠自重滴落到各运动零件的表面进行润滑的方式,这种润滑方式主要针对顶置式凸轮轴的凸轮和气门操纵机构。4.定期润滑对某些部位的轴承定期加注润滑脂的方式称为定期润滑。定期润滑主要针对分散的、负荷较小的部件,如水泵、发动机、起动机等。通常为每6个月加注1次2号通用锂基润滑脂。发动机润滑油的主要作用和润滑方式第三节第三节活塞连杆组故障诊断与修复发动机润滑油的使用性能发动机润滑油的使用性能第三节1.润滑性机油的润滑性是指机油在各种条件下降低摩擦、减缓磨损和防止金属烧结的能力。润滑性可使摩擦表面的摩擦系数减小,从而降低机械的摩擦损失,提高机械效率,并延长机件的使用寿命。机

100、油的润滑性,主要取决于润滑油的黏度和化学性质。2.低温流动性低温流动性是指保证发动机在低温条件下容易起动和可靠供油的性能。气温越低,机油的黏度就会越大,起动阻力矩也就越大,从而使起动困难;同时,机油黏度增大后,流动性变差,难以进入摩擦间隙处,使摩擦部位形成边界润滑甚至干摩擦,造成磨损严重。发动机润滑油的使用性能第三节3.黏温性黏度随温度变化的关系称为机油的黏温性。一般来说,温度升高机油黏度就会下降,温度降低机油黏度就会增大。随着温度的变化,黏度变化越小,机油的黏温性就越好。发动机温度升高后,仍能保证适当的黏度和油膜厚度,才能避免机油氧化。发动机温度降低后,机油黏度不可过大,维持一定的流动性,以

101、保证冷车起动时的润滑,使发动机低温时容易起动,并减少零件的磨损。4.清净分散性发动机润滑油能抑制积炭、漆膜和油泥生成,或能将这些沉积物清除的能力,称为机油的清净分散性。活塞环和汽缸壁密封性不好,汽油和机油的成分中重质成分过多,发动机的工作温度过高或过低,车速过低都会导致积炭、漆膜和油泥的产生。其中积炭、漆膜是高温沉积物,油泥是低温沉积物。发动机润滑油的使用性能第三节5.抗氧化性机油在各种严酷条件下抵抗氧化变质的能力,称为机油的抗氧化性。机油氧化后其颜色变深,黏度增大,酸性增强,并析出沉淀物。抗氧化性的好坏直接决定着机油的使用期限。6.抗腐性机油的抗腐性是指其抵制腐蚀性物质对金属进行腐蚀的能力。

102、机油使用中不可避免地要被氧化,而生成有机酸,对金属产生腐蚀作用。不让金属腐蚀,是对润滑油最基本的要求。7.抗泡性抗泡性是指机油在工作时抑制产生泡沫的能力。泡沫会造成穴蚀,缩短机件寿命;同时导致气阻,造成机油供给不足。发动机润滑油的使用性能第四节第四节活塞连杆组故障诊断与修复发动机润滑油添加剂发动机润滑油添加剂第四节人们赋予了发动机润滑油如此之多的任务,以至于如果没有各种各样的添加剂的话,现代汽车发动机的使用寿命和各种功能都将大打折扣了。1.降凝剂降凝剂主要是通过自身分子上的烷基侧链和油中固体烃分子的共晶和吸附作用,改变石蜡的生成方向和晶形,使其形成均匀松散的晶粒,防止形成导致油品凝固的三维网状

103、结构,从而降低油品的凝点,改善油品的低温流动性。2.清净分散剂加入清净分散剂的主要目的是通过它的增溶、分散、洗涤及酸中和作用,使沉积在零件表面及机油中的积炭、漆膜、油泥、胶质和有机酸等溶解分散并悬浮在机油中,被机油滤清器滤掉,从而使机油保持清洁及良好的润滑状态。清净分散剂的使用量约占全部润滑油添加剂总量的50%。发动机润滑油添加剂第四节3.黏度指数改进剂黏度指数改进剂又称润滑油稠化剂,主要用在多级油(又称稠化油)中,加入它的主要目的是提高机油的黏度指数,改善机油的黏温性能,以适应不同季节的温度变化,在温度变化较大的范围内,均具有较理想的黏度值,保持良好的润滑状态。4.抗氧抗腐剂加入抗氧抗腐剂的

104、主要目的是抑制或减轻机油的氧化,防止或减轻氧化产物对金属的腐蚀,有效延长机油和零件的使用寿命。发动机润滑油添加剂第四节5.极压添加剂极压添加剂又称极压抗磨剂,它实际上包含了油性剂、抗磨剂和极压剂多种成分,由于在适用性能和作用机理上的相似性,所以有时很难将它们区分开来,因此在西方发达国家,把油性剂、抗磨剂和极压剂统称为载荷添加剂。在边界润滑情况下,当金属表面只承受中等负荷时,仅依靠抗磨剂吸附在金属表面上即可承受其磨损,保护零件表面;但当金属表面承受很高的负荷时,大量的金属表面直接接触,产生大量的热,这时抗磨剂形成的膜也被破坏,不再起保护金属表面的作用,通常把这种最苛刻的边界润滑称为极压润滑,此时

105、必须依靠极压剂才能与金属表面起化学反应生成一层化学反应膜,承受高强度磨损,防止金属表面擦伤甚至熔焊。发动机润滑油添加剂第四节6.抗泡剂润滑油中含有的极性添加剂在高速运转、强烈振动或搅拌时就会形成泡沫,机油中出现大量泡沫,将破坏正常润滑状态,导致磨损加剧;降低机油冷却效果,导致零部件过热甚至烧损;易使润滑系产生“气阻”,导致机油供应中断;增大了润滑油与空气的接触面积,加剧油品氧化,缩短机油使用寿命。因此,机油中必须加有抗泡剂,以阻止润滑油中产生泡沫,保持正常润滑效果,提高机油和零件使用寿命。抗泡剂是碳链较短的表面活性剂,它可降低油品泡沫的表面张力,阻止泡沫的形成,最广泛使用的抗泡剂是二甲基硅油。

106、发动机润滑油添加剂第四节7.防锈剂防锈剂是油溶性的表面活性剂,它主要是通过在金属表面形成吸附性保护膜、转换金属表面的水分子、将机油中的水分子进行包裹等方式延缓金属表面的锈蚀。8.金属钝化剂金属钝化剂主要用来消除其他添加剂的副作用,保护非铁类金属不受润滑油中添加剂可能带来的腐蚀性侵害。发动机润滑油添加剂第五节第五节活塞连杆组故障诊断与修复发动机润滑油的分类与规格发动机润滑油的分类与规格第五节一、机油的组成及种类1.机油的组成所有机油都是由基础油与添加剂配制而成,其中基础油的量占70%90,添加剂的量占10%30%。1)基础油基础油提供了润滑油最基本的润滑、冷却等性能。机油的基础油主要分为矿物基础

107、油与合成基础油两大类。矿物基础油目前应用比较广泛;但由于性能优越,合成基础油近年来发展迅猛。无论哪种基础油,在没有加入添加剂以前,几乎都没什么抗磨能力,因此机油的抗磨性必须由复合抗磨添加剂来提供。发动机润滑油的分类与规格第五节一、机油的组成及种类1.机油的组成2)添加剂为了提高润滑油的各种性能,在润滑油中必须加入各种添加剂。在一种型号的润滑油中,添加剂品种可以多达十几种。可以毫不夸张地说,添加剂是高级润滑油的精髓,经过正确选用和适量加入,便可弥补和改善基础油某些性能方面的不足,对润滑油赋予新的某一方面的特殊性能,抑或加强原本就具有的某种性能,满足更高的要求、更苛刻的条件,为发动机性能的提高提供

108、了强有力的保证。发动机润滑油的分类与规格第五节一、机油的组成及种类2.机油的种类根据基础油的不同,发动机润滑油可分为矿物油、半合成油和合成油。1)矿物油矿物油是从石油中直接提炼出来的润滑油,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(如汽油、航空用油、柴油等)之后剩下来残留的塔底油再经分馏、精制、脱蜡等工艺提炼而成的产物。就其本质而言,矿物油运用的是原油中较差的成分,因此其使用寿命、润滑性能等都较合成油逊色,同时对环境也有较大的污染。虽然矿物油价格低廉,但由于在提炼过程中无法将所含的杂质完全除去,因此流动点较高,不适合寒带作业。发动机润滑油的分类与规格第五节一、机油的组成及种类2.机油

109、的种类1)矿物油由于矿物油中含有大量除不掉的重质成分,如沥青和石蜡,因此发动机润滑油使用矿物油将带来两个直接后果:一是燃烧室积炭严重,这种原因造成的积炭远比汽油、柴油燃烧后形成的积炭严重得多,这是因为机油从活塞和缸壁之间的间隙窜入燃烧室参与燃烧这种现象根本就是不可避免的,矿物油中大量重质成分在燃烧后便形成严重的积炭;二是在油底壳形成大量油泥,这是因为矿物油中的重质成分在高温、极压、氧化等苛刻条件下与其他杂质反应形成的。因此,随着合成油生产成本的降低,矿物油将逐渐被淘汰出市场。发动机润滑油的分类与规格第五节一、机油的组成及种类2.机油的种类2)半合成油半合成油是在矿物油的基础上经过加氢裂化、加氢

110、异构等技术提纯后的产物,或是在矿物油中加入少量全合成油勾兑而成。相比于矿物机油,半合成油在润滑性能、清洁能力和抗氧化方面有显著的提高,它既有合成油的特点,又兼顾了经济实惠的特性。发动机润滑油的分类与规格第五节一、机油的组成及种类2.机油的种类3)合成油合成油又称全合成油,它不是从石油或其他自然资源中直接提取得到的,而是来自原油中的瓦斯气或天然气中的乙烯、丙烯等,再经聚合、催化等复杂的化学反应炼制成的有机化合物。在本质上,它使用的是原油中较好的成分,并在人为控制条件下进行化学反应,达到预期稳定的分子排列形态,抵抗外界影响的能力比较强,因此其热稳定性、抗氧化反应、抗黏度变化的能力自然要比矿物油好得

111、多。由于合成油结构特殊,因而具有矿物油所不能比拟的耐高温、耐低温、抗氧化、抗辐射等优良性能,能用在矿物油所不能应用的领域,如高真空、高辐射、航天航空、国防等领域,具有较高的应用价值,但其价钱也远比矿物油贵得多。发动机润滑油的分类与规格第五节一、机油的组成及种类2.机油的种类3)合成油与矿物油相比,合成油具有以下优点:(1)良好的低温性能。合成油由于不含蜡,凝点一般都低于-40,双酯可在-60以下工作,乙二酸双酯可在-70下正常工作。(2)良好的高温性能。合成油热安定性和氧化安定性好,即因氧化而产生酸质、油泥的趋势小,在各种恶劣操作条件下,对发动机都能提供适当的润滑和有效的保护,因而具有更长的使

112、用寿命和较长时间的机油保质期,保证了机油在长期使用期内的性能稳定性。发动机润滑油的分类与规格第五节一、机油的组成及种类2.机油的种类3)合成油与矿物油相比,合成油具有以下优点:(3)良好的黏温特性。大多数合成油的黏度指数较高(一般超过140),黏度随温度变化小,即在高温时黏度不会太小,低温时黏度又不会过大。(4)较低的挥发性。由于合成油的分子结构较为整齐,沸点范围较窄,挥发损失小,可以延长油的使用寿命,同时也可减少废气排放以及延长催化转换器的使用寿命。此外,合成机油的化学稳定性好,抗燃性、抗辐射性也好,油膜强度高、产生泡沫少。发动机润滑油的分类与规格第五节二、机油分类方法按不同的分类条件,机油

113、有各种不同的分类方法。1.SAE(美国汽车工程师学会)黏度分类法1)单级油单级油的全称是“单级黏度汽油机油”,就是只具有单一黏度的机油,它包括冬季机油、夏季机油。(1)冬季机油。冬季机油用W表示(Winter),冬季机油共有六种:0W、5W、10W、15W、20W、25W。W前的数字表示最低使用温度和机油的低温流动性,数字越小机油流动性就越佳,则使用温度越低。发动机润滑油的分类与规格第五节二、机油分类方法1.SAE(美国汽车工程师学会)黏度分类法1)单级油(1)冬季机油。六种冬季机油的适用范围如下:0W适用于最低温度在-35的地区使用;5W适用于最低温度在-30的地区使用;10W适用于最低温度

114、在-25的地区使用;15W适用于最低温度在-20的地区使用;20W适用于最低温度在-15的地区使用;25W适用于最低温度在-10的地区使用。发动机润滑油的分类与规格第五节二、机油分类方法1.SAE(美国汽车工程师学会)黏度分类法1)单级油(2)夏季机油。夏季机油按黏度从小到大有五种:20、30、40、50、60。数字越大,机油的黏度就越大,在高温时的运动黏度就越高。单级油必须根据季节不同频繁更换,使用起来非常麻烦,现在已基本不再使用。多级油能满足两组黏度的需要,不分冬夏,可常年通用。实际上即使在寒冷地区,也只有在冷起动和暖机时需要黏度小的机油,正常工作时还是需要运动黏度高的机油;而在夏季汽车起

115、动时同样需要黏度小的机油。从这个意义上来说,无论冬夏,只有多级黏度机油才能适应发动机的实际需要。发动机润滑油的分类与规格第五节二、机油分类方法1.SAE(美国汽车工程师学会)黏度分类法2)多级油多级油的全称是“多级黏度汽油机油”,顾名思义,就是它不是单一黏度,其黏度可在一定范围内随温度的变化而改变。多级油共有十六种:5W/20、5W/30、5W/40、5W/50、10W/20、10W/30、10W/40、10W/50、15W/20、15W/30、15W/40、15W/50、20W/20、20W/30、20W/40、25W/40。W前边的数字越小则使用的最低温度就可以越低,W后边的数字越大则使用

116、的最高温度就可以越高。多级油与气温关系见表5-1。多级油分类标准见表5-2。发动机润滑油的分类与规格第五节二、机油分类方法1.SAE(美国汽车工程师学会)黏度分类法2)多级油发动机润滑油的分类与规格第五节二、机油分类方法2.API(美国石油协会)质量分类法汽机油为S系列:SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG、SH、SJ、SK、SL、SM、SN。柴机油为C系列:CA、CB、CC、CD、CE、CF、CG、CH、CI、CJ、CK、CL。不管是S系列还是C系列,按英文字母的顺序,越靠后的字母表示机油级别越高。目前汽机油最高级别为SN级;柴机油一般用到的最高级别为CI级。随着发动机强化程度的不断提升

117、及排放法规的逐步严格,机油的级别也在不断提高,其速度为510年提升一个级别。发动机润滑油的分类与规格第五节二、机油分类方法2.API(美国石油协会)质量分类法1)汽机油等级及适用范围SA级:这一级别的汽机油通常不掺添加剂,适用于非汽车用的小型汽油机。SB级:含有少量的抗氧化和防腐蚀的添加剂,适用于非汽车用的轻负荷汽油机。SC级:含有清净分散剂和抗腐蚀的添加剂,具有较好的润滑性,适用于轻负荷汽油机。SC级和SC以下级的汽机油都不适合车用汽油机。SD级:含有清净分散剂、消泡剂、抗腐蚀剂、抗锈剂等添加剂,适用于化油器式客货汽车发动机。我国标准中已淘汰了以上级别的机油。发动机润滑油的分类与规格第五节二

118、、机油分类方法2.API(美国石油协会)质量分类法1)汽机油等级及适用范围SE级:含有清净分散剂、抗氧化剂、消泡剂、抗腐蚀剂、抗锈剂等添加剂,适用于开环系统的电子燃油喷射(欧洲号标准)发动机。SF级:含有清净分散剂、抗氧化剂、消泡剂、抗腐蚀剂、抗锈剂和抗磨剂等添加剂,适用于欧洲号标准的开闭环控制电子燃油喷射系统发动机。级别低的机油会对尾气排放控制装置造成严重伤害,因此20世纪90年代以后西方发达国家的汽车就基本上不再使用F级的汽机油了。SG级:含有和F级的汽机油种类相同的添加剂,但其抗磨性较F级的汽油机油高30左右。F级的汽机油中磷和硫的含量较高,易造成氧传感器和三元催化器中毒;而G级的汽机油

119、中磷和硫含量很低,对氧传感器和三元催化器破坏作用较小。发动机润滑油的分类与规格第五节二、机油分类方法2.API(美国石油协会)质量分类法1)汽机油等级及适用范围SH级:具有更好的防腐、防锈、抗磨等性能,适合1996年之前的汽油发动机。SJ级:能更好地保护氧传感器和三元催化器,欧洲号标准的汽车最好使用这一级别的机油。SL级:欧洲号标准的汽车使用的汽机油。SM级:欧洲号标准的汽车使用的汽机油。这一级别的机油硫和磷的含量极低,在防止发动机气门机构的磨损、防止高温沉淀物、延长机油使用寿命、强化机油氧化的安定性、提高燃油的经济性、保护尾气排放系统等方面要求更严格。SN级:是截至目前为止性能最好的汽机油,

120、可用于所有车型。发动机润滑油的分类与规格第五节二、机油分类方法2.API(美国石油协会)质量分类法2)柴机油等级及适用范围CA和CB级的柴油机油因质量太差,我国已不再生产。CC级:具有防止高温沉淀、锈蚀和腐蚀能力,适用于中重型、低增压柴油机,多用于大型货车。CD级:具有防止高温沉淀能力和很高的抗腐蚀性能,适用于重型、高增压柴油机。CE级:适用于非电喷的轻型柴油机。CF级:适用于欧洲号标准的电子燃油喷射开环控制的柴油机。CG级:适用于欧洲号标准的电子燃油喷射开、闭环控制的柴油机。CH级:适用于欧洲号标准的电子燃油喷射的柴油机。CI级:适用于欧洲号标准的电子燃油喷射的柴油机。这一级别也是目前我国生

121、产的最高级别的柴机油。发动机润滑油的分类与规格第五节二、机油分类方法3.ACEA(欧洲汽车制造商协会)性能分类法ACEA是欧洲汽车制造商协会制定的规范。ACEA等级自从1996年1月起实施,基本上每两年修订一次,它的部分标准与API相同,但总体来说它的标准要高于API。其编号规则是每个等级用两位字符表示,第一位是字母,第二位是数字。(1)“A”系列是汽机油,分为A1、A2、A3及A5四个等级;(2)“B”系列是轻负荷柴机油,分为B1、B2、B3、B4及B5五个等级;(3)“E”系列是重负荷柴机油,分为E2、E3、E4及E5四个等级。排序越往后,油品的质量就越好,具体油品质量如下:(1)A1、B

122、1相当于API的SJ级别;(2)A2、B2、E2相当于API的SG、SF级别;(3)A3、B3、E3相当于API的SL级别;(4)A5、B4、B5和E4、E5超越API所有标准,目前是机油中的最高标准。发动机润滑油的分类与规格第五节二、机油分类方法3.ACEA(欧洲汽车制造商协会)性能分类法2007版以后,ACEA的分类为3个系列,其最大特点是汽、柴通用(除E系列外)。这三个系列分别为:(1)A/B系列:汽机油和轻负荷柴机油,有A1/B1、A3/B3、A3/B4、A5/B5四种型号;(2)C系列:适应催化剂型机油,有C1、C2、C3、C4四种型号;(3)E系列:重负荷柴机油,有E4、E6、E7

123、、E9四种型号。发动机润滑油的分类与规格第五节二、机油分类方法4.国产机油等级及标记1)国产汽机油等级按照GB111212006,我国汽机油分为SE、SF、SG、SH、GF-1、SJ、GF-2、SL、GF-3九种型号。排序越靠后,油品质量就越高。其中GF-1、GF-2、GF-3可分别看作是SH、SJ、SL级别的升级版,如GF-1就是在SH基础上进行了ILSAC认证,其级别就更高一级。ILSAC(InternationalLubricantStandardizationandApprovalCommittee)是“国际润滑油标准化及认证委员会”的缩写,它采用的是更高机油品质的评定标准。截至目前I

124、LSAC共制订了五种规格的汽机油,即GF-1、GF-2、GF-3、GF-4和GF-5,它们除了分别满足SH、SJ、SL、SM和SN的所有要求外,还要通过ILSAC规定的节能要求,具体来说就是对机油在燃料经济性、与排气系统的相容性、延长发动机使用寿面等方面有更高的要求。发动机润滑油的分类与规格第五节二、机油分类方法4.国产机油等级及标记2)国产柴机油等级按照GB111222006,我国柴机油分为CC、CD、CF、CF-4、CH-4、CI-4六种型号。排序越靠后,油品质量就越高,-4表示该机油适用于4冲程柴油机。一般的柴油机使用到CD级的机油就可以了,增压柴油机要求机油的油品质量相对要高一些。发动

125、机润滑油的分类与规格第五节二、机油分类方法4.国产机油等级及标记3)国产机油标记汽机油标记举例:SF10W-30,其中SF为质量等级(API),10W-30为黏度等级(SAE)。柴机油标记举例:CD10W-30,其中CD为质量等级(API),10W-30为黏度等级(SAE)。汽、柴通用机油标记举例:SJ/CF-45W-30,其中SJ和CF-4分别为满足的汽机油和柴机油的质量等级(API),5W-30为黏度等级(SAE)。发动机润滑油的分类与规格第六节第六节活塞连杆组故障诊断与修复发动机润滑油的选择、使用与更换发动机润滑油的选择、使用与更换第六节一、机油的选择选择合适的发动机润滑油是保证发动机正

126、常工作、延长其使用寿命的重要条件。正确合理地选用发动机润滑油能保证汽车正常可靠行驶,减少零件磨损,节省燃油消耗,延长发动机使用寿命。1.黏度等级选择东北、新疆、西藏地区,建议一般使用黏度较低的抗低温5W系列机油,极冷地区建议使用0W系列机油。华北、华中地区,建议使用10W或15W系列机油。华东、华南地区,建议使用20W或25W系列机油。海南地区,建议使用40或50机油。发动机新旧程度对机油选择也有一定的影响。对于新发动机应选用黏度较小的机油,以保证在使用期内正常磨合;而使用较久、磨损较大的发动机则应选用黏度较大的机油,以维持所需的机油压力,保证正常润滑。发动机润滑油的选择、使用与更换第六节一、

127、机油的选择2.质量等级选择由于机油对发动机的使用性能和寿命都有很大的影响,因此应严格按照汽车使用说明书规定选用相同系列、使用等级、黏度等级的机油。车辆说明书推荐的机油是根据发动机的性能和销售地域的气温等情况而定的,对机油的选用有一定的指导作用,并留有较大的安全系数,同时也是发动机保用期内索赔的前提条件之一。若无说明书可按下列方法,选用合适的机油规格。(1)没有附加装置的汽油发动机可选用SD级油。(2)有曲轴箱强制通风(PCV)装置的汽油发动机可选用SE级油。(3)有废气再循环(ECR)系统的汽油发动机应选用SF级油。(4)装有催化转化器或中低档电喷系统的汽油机,要选用SG级以上的机油。(5)对

128、于采用新型材料和新技术的中高档电喷汽油机则应选用SJ级以上的机油。发动机润滑油的选择、使用与更换第六节一、机油的选择3.机油种类选择一般车价不高(在10万元左右)、用途单一、维护周期很固定的车,都比较适合使用矿物油。矿物油的代表产品有:特级喜力(黄喜力或黄壳)、红色喜力(红壳)、嘉实多金嘉护、美孚速霸1000、长城金吉星J400等。目前市售的矿物油种类并不算特别多,选择汽车品牌原厂矿物油产品或者主力机油品牌的矿物油产品均可。此外,对于使用频率不高、半年行驶5000km以下的车,矿物油是最划算的选择;出租车一般都用矿物油,因为出租车几乎每个月都要做一次维护,所以选择矿物油比较划算。半合成机油的适

129、用性是最广泛的,一般中端车及带废气涡轮增压的汽车均使用半合成机油。半合成机油的代表产品有:美孚速霸2000、嘉实多磁护、非凡喜力(蓝喜力或蓝壳)、长城金吉星J500、威士高3000和道达尔的快驰系列等。发动机润滑油的选择、使用与更换第六节二、机油的使用对发动机润滑油做出合理的选择以后,必须依据规定对其加以正确的使用,使用方法不当,仍然会出现润滑油失效、发动机磨损加剧等一系列问题。为此,在使用中应注意以下几个方面:(1)慎重选购品牌。尽可能购买有影响、知名度高的正规厂家的机油,要特别注意辨别真假,确保润滑油的品质。(2)避免不同牌号的机油混用,以免相互起化学反应,生成油泥或使机油变质。(3)不能

130、随意代用。油品的代用关系到发动机的使用寿命,应遵循一定的规则谨慎选择:对于黏度等级相同的油品,质量等级高的可代替质量等级低的;对于质量等级相同的油品,使用温度宽的可代替使用温度窄的油品。发动机润滑油的选择、使用与更换第六节二、机油的使用(4)机油黏度要适当。黏度过低不能形成保护油膜,黏度过高机油难以进入摩擦间隙,都将造成磨损增大。(5)机油加注量要合适。机油量不足会加速润滑油的变质,引起零件的烧损;机油加注过多,不仅会使发动机润滑油消耗量增大,而且过多的润滑油易窜入燃烧室造成烧机油。(6)定期检查、清洗、更换机油滤清器,并清理油底壳中的脏杂物。(7)注意观察机油颜色、气味。颜色、气味变化,说明

131、油品已变质,应该及时更换,不能死等换油周期,同时如果机油变质太提前,还应查明原因并予以解决。有条件的可以定期检查润滑油各项性能指标。发动机润滑油的选择、使用与更换第六节二、机油的使用(8)不能只添不换。润滑油在使用过程中质量和数量都会下降,不断向润滑系统中添加一些新油,只能弥补数量上的不足,而不能完全补偿润滑油质量的下降。随着时间的延长,润滑油的性能会变得越来越差,以至给发动机带来严重后果。为了确保发动机长期正常运行,降低磨损,必须按期将机油全部更换。(9)采用热机放油法。即在更换发动机润滑油时,应先使发动机热机,然后稍等几分钟后趁热放出润滑油。稍等几分钟是为了等机油回位,趁热放油才能使发动机

132、内的油泥、污物等尽可能完全地随润滑油一起排出。发动机润滑油的选择、使用与更换第六节三、机油的更换机油的更换一般应按照汽车使用说明书上规定的期限进行。机油的换油期限应当适宜,过早会造成浪费,过迟又会增大发动机磨损。发动机润滑油的更换有三个原则:一是根据车辆的行驶里程(或发动机润滑油的工作时间)确定,称为定期换油;二是根据机油的使用性能降低程度确定,称为按质换油;三是可以采用在机油油质监测下的定期换油。1.定期换油定期换油就是按行驶里程或使用时间进行换油。换油期依据发动机润滑油使用性能变化的影响规律来确定。换油期与发动机润滑油使用性能级别、发动机润滑油技术状况和运行条件有关。绝大多数汽车都是采用这

133、种换油方式,针对每种车型,生产厂家都有换油里程或时间的规定。发动机润滑油的选择、使用与更换第六节三、机油的更换2.按质换油润滑油变质程度与汽车性能、修理技术、驾驶水平、道路和气候条件、润滑油质量等都有关系,所以统一规定换油期限的定期换油并不完全合理。按质换油就是对在用机油的一些有代表性的理化指标进行测试评定后,再做出是否换油的决定,当其中有一项指标达到换油指标时就应更换新油。现行的在用发动机润滑油换油指标国家标准为汽油发动机油换油指标(GB/T80282010)和柴油机油换油指标(GB/T76072010)。3.在油质监控下的定期换油这种方法在规定了机油换油期的同时也监测在用油的综合指标,必要

134、时可提前报废。发动机润滑油的选择、使用与更换复习思考题1.什么是摩擦?它有什么后果?有哪几种类型?2.什么是磨损?有哪些类型?如何减少磨损?3.什么是润滑?分哪几种类型?4.发动机润滑油的作用有哪些?5.发动机的润滑方式有哪几种?6.发动机润滑油的使用性能有哪些?7.发动机润滑油添加剂有哪些?各有何作用?8.机油由哪些成分组成?各部分占比如何?9.机油分为哪几类?合成油有何优点?10.机油的分类方法有哪几种?各如何分类?11.国产机油等级是如何划分的?12.如何正确选择机油?13.如何正确使用机油?14.机油的更换原则是什么?石油的基本知识车用汽油车用柴油汽车代用燃料发动机润滑油第一章第二章第

135、三章第四章第五章齿轮润滑油第六章汽车润滑脂第七章自动变速器油汽车传动油发动机冷却液汽车空调制冷剂第八章第九章第十章第十一章汽车风窗玻璃洗涤液第十二章汽车摩擦材料汽车轮胎第十三章第十四章 第六章活塞连杆组故障诊断与修复齿轮润滑油在汽车上,齿轮润滑油简称齿轮油,主要用于汽车传动机构和转向机构中,如变速器、主减速器、转向器等齿轮的润滑,但通常将自动变速器润滑油不列在此范围内,而是单独称为自动变速器油。与其他润滑油一样,齿轮润滑油的主要功能是减少齿轮及轴承的摩擦与磨损,加强摩擦表面的散热,防止机件发生腐蚀和锈蚀,减少齿轮间的冲击。在汽车运行的过程中,变速器、主减速器的齿轮在转速、转矩频繁变化的情况下工

136、作,承受各种工况的交变载荷,易产生磨损、疲劳和变形,因此必须保持良好的润滑,才能最大限度地减少齿轮的磨损和损坏。由于双曲线齿轮具有传动比大、传动平稳、便于布置等优点,因而在汽车上得到了广泛使用,但其齿面接触压力极高,啮合面间相对滑动速度较大,油温高(一般在120130,最高的甚至达到180),传动条件苛刻,因此汽车上对齿轮润滑油的性能要求很高,须使用加有高活性极压剂的润滑油。第一节第一节活塞连杆组故障诊断与修复齿轮润滑油的使用性能齿轮润滑油的使用性能第一节根据汽车上齿轮传动的特点,齿轮油除了要求有较好的热稳定性、氧安定性、缓蚀性、抗泡沫性、低温性能和储存稳定性之外,还应具备以下各种功能:(1)

137、减少摩擦,提高机械设备的效率。(2)减少磨损、擦伤以及金属的表面疲劳。(3)使摩擦部位产生的热量散失。(4)减少齿轮间的振动、冲击和噪声。(5)防止摩擦表面产生腐蚀。(6)从金属接触区域去掉污染物质。齿轮润滑油的使用性能第一节一、润滑性齿轮油的润滑性用黏度来衡量,黏度是齿轮油的重要使用性能之一,对油膜的形成影响很大,齿轮油应具有合适的运动黏度。一般而言,高黏度的齿轮油可有效防止齿轮及轴承损伤,减少机械运转噪声并减少漏油,但流动性差,难以带走摩擦热量且低温时润滑不好;低黏度的齿轮油在提高机械效率、加强冷却和清洗作用等方面有明显的优点,但难以形成油膜,润滑条件变差。因此要求齿轮油在低温条件下应保持

138、一定的流动能力,高温时黏度又不能过低,即具有良好的黏温性。齿轮润滑油的使用性能第一节二、极压性极压性是指齿轮润滑油中的极压抗磨剂在高压、高速、高温的苛刻工作条件下,能在齿面上与金属迅速发生化学反应生成反应膜,从而防止齿面发生擦伤或烧结的性质(有时又称承载能力或抗胶合性)。对齿轮润滑油来说,极压性是其最主要的基本性能。齿轮油的工作部位所承受的压力、速度和局部温度都很高,因此对其极压抗磨性要求较高。一般油性添加剂形成的边界油膜,在极压条件下会从吸附状态变为自由运动状态而从摩擦表面脱附,不再起保护金属表面的作用。因此,为有效防止在高负荷条件下发生齿面擦伤及咬合,就必须提高齿轮润滑油的极压性,这就要依

139、靠添加极压抗磨剂来实现。极压抗磨剂就是含有硫、磷、氯、铅等活泼元素的有机化合物,当齿面在高压力下接触时,表面间的凹凸相啮合,会产生局部高温,此时齿轮油中的极压剂与金属表面发生化学反应,形成剪切强度小、熔点低的固体铁膜,把金属表面(即齿面)隔开,阻止金属间发生胶合。齿轮润滑油的使用性能第一节三、低温操作性和黏温性同发动机润滑油一样,要求齿轮油在低温下保持必要的流动性,以保证齿轮在低温条件下的润滑。在实际工作中齿轮油的工作温度范围较宽,因此不但要求齿轮油有良好的低温流动性,而且希望齿轮油的黏度在高温时不要下降太多,即应具有良好的黏温性。随着温度的升高,齿轮油黏度下降的幅度越小,则该齿轮油的黏温性就

140、越好。为了保证齿轮油具有良好的低温操作性,除规定了倾点、成沟点和黏度指数等指标外,还特别采用了“表观黏度达150Pas时的温度”这一指标。试验证明,对双曲线齿轮式主减速器,齿轮油表观黏度小于150Pas,能在汽车起步后15s内流进小齿轮轴承而保证其正常润滑,这个黏度为汽车低温起步的极限黏度,因此车辆齿轮油规格中均规定了“黏度达到150Pas时的最高温度”这一指标,这个指标也是车辆齿轮油SAE黏度分类的依据之一。齿轮润滑油的使用性能第一节四、热氧化安定性热氧化安定性是指齿轮油在空气、水分、金属的催化作用和热的作用下抵抗氧化变质的能力。齿轮油氧化后会使油的黏度增加,生成油泥,影响油的流动,降低齿轮

141、油的使用寿命。氧化产生的腐蚀性物质,还会加速金属的腐蚀和锈蚀。齿轮油氧化后生成的沉淀物是极性物质,油中的添加剂也大多是极性化合物,添加剂容易吸附在沉淀物上,随沉淀物一起从油中析出。沉淀物会使密封件硬化,还在零件表面形成有机薄膜影响散热效果,所以齿轮油应具有良好的热氧化安定性。热氧化安定性好,齿轮油的使用寿命就可以延长,并可降低对金属的腐蚀或磨损。提高齿轮油热氧化安定性的一个主要途径是加抗氧化添加剂。齿轮润滑油的使用性能第一节五、抗腐性和防锈性抗腐性是指齿轮油在金属表面形成保护膜,以防止腐蚀性物质侵蚀金属的能力;齿轮油的防锈性是指齿轮油保护齿轮不被锈蚀,保证齿轮的使用性能和延长齿轮使用寿命的能力

142、。汽车工作时,齿轮传动装置内可能会从外界渗入水分,汽车工况变化导致冷热交替也可能出现冷凝水分。齿轮油内的水分和氧化产生的酸性产物,是齿轮和轴承腐蚀、生锈的主要原因。此外,给齿轮油加入极压抗磨剂的作用实际上是一种有控制的腐蚀现象,对金属有一定的腐蚀作用,因此其加入量应严格控制。腐蚀和生锈会加速零件磨损,使材料强度降低,因此,齿轮油中应加入适当的抗腐剂和防锈剂,使车辆齿轮油具有良好的抗腐性和防锈性。齿轮润滑油的使用性能第一节六、抗泡沫性汽车工作时,齿轮油受到剧烈的搅拌,由于空气的存在,会产生许多小气泡,它们上升到液面若能很快消失就不会影响使用,但若形成安定的泡沫则会发生溢流和磨损等现象。在齿轮油中

143、,泡沫一旦形成,油和空气会一起到达润滑部位,油就不能充分供给,必然导致齿轮磨损和胶合等情况发生。因此齿轮油应具有良好的抗泡沫性,以保证在齿轮剧烈搅拌过程中产生的泡沫少并易于消失。为减少齿轮油产生泡沫,应给其加入抗泡剂,既能抑制泡沫的产生,还能破坏已产生的泡沫,常用的抗泡剂是硅油。齿轮润滑油的使用性能第二节第二节活塞连杆组故障诊断与修复齿轮润滑油的分类与规格齿轮润滑油的分类与规格第二节一、汽车齿轮润滑油的分类目前世界上广泛采用美国汽车工程师学会(SAE)的车辆齿轮油黏度分类法和美国石油学会(API)的车辆齿轮油使用性能分类法对车辆齿轮油进行分类。1.SAE汽车齿轮润滑油黏度分类SAE汽车齿轮润滑

144、油黏度等级有两类,第一类黏度等级代号由一组数字和字母W组成,即70W、75W、80W、85W四种,是冬季用齿轮油,是根据齿轮油黏度达到150Pas的最高温度和100时的最小运动黏度划分的;第二类黏度等级代号只用数字表示,即90、140、250三种,是春、夏、秋季用齿轮油,是以100的运动黏度范围划分的。SAE汽车齿轮润滑油黏度等级分类见表6-1。齿轮润滑油的分类与规格第二节一、汽车齿轮润滑油的分类汽车齿轮油的黏度等级不同于发动机润滑油的黏度等级。当汽车齿轮油与发动机润滑油有相同的黏度时,根据两黏度分类规定的黏度等级相差很大。例如,70W汽车齿轮油与10W的发动机润滑油具有相同的黏度,90的车辆

145、齿轮油与40、50的发动机润滑油黏度相当,但黏度等级号不同。齿轮润滑油的分类与规格第二节一、汽车齿轮润滑油的分类2.API汽车齿轮润滑油使用性能分类API汽车齿轮润滑油使用性能等级,是根据齿轮的形式和负载情况对汽车齿轮润滑油进行质量等级分类的,该分类将汽车齿轮润滑油共分为GL-1、GL-2、GL-3、GL-4、GL-5、GL-6六个级别,其分类使用说明及用途见表6-2。齿轮润滑油的分类与规格第二节一、汽车齿轮润滑油的分类2.API汽车齿轮润滑油使用性能分类齿轮润滑油的分类与规格第二节一、汽车齿轮润滑油的分类3.我国汽车齿轮润滑油的分类我国车辆齿轮润滑油,是按黏度等级和使用性能等级两方面因素来分

146、类的。按照使用性能分类,根据齿轮的形式和负载情况,我国将车辆用齿轮油划分为普通车辆齿轮油、中负荷车辆齿轮油和重负荷车辆齿轮油三个等级,其中普通车辆齿轮油相当于API分类中的GL-3,中负荷车辆齿轮油相当于API分类中的GL-4,重负荷车辆齿轮油相当于API分类中的GL-5。我国汽车齿轮润滑油按照黏度分类的国家标准是驱动桥和手动变速器润滑剂黏度分类(GB/T174771998),其方法与SAE黏度分类相同,分为70W、75W、80W、85W、90、140、250七级(表6-1)。齿轮润滑油的分类与规格第二节一、汽车齿轮润滑油的分类3.我国汽车齿轮润滑油的分类现在应用范围越来越广的是多级齿轮油。所

147、谓多级齿轮油,是指其油品既具有低黏度齿轮油的性质,又具有高黏度齿轮油的性质,即它在较大的温度跨度范围内即能在低温流动性方面达到低黏度齿轮油的水平,又能在高温润滑方面达到高黏度齿轮油的水平。多级齿轮油用两个数字表示,前面的数字后加“W”,表示其低黏度油性质,即在低温时使用的黏度等级;后面的数字表示其高黏度油性质,即在高温使用时的黏度等级。如80W/90,在冬季时相当于SAE80W号齿轮油性质,在夏季使用时又相当于SAE90号齿轮油性质。多级齿轮油可常年通用,不用按季节更换,在更换时也不考虑季节因素,因此受到广大个人用户的普遍欢迎。常用的多级油主要有75W/90、80W/90、85W/90、75W

148、/140、85W/140等。齿轮润滑油的分类与规格第二节二、我国汽车齿轮润滑油的规格1.普通车辆齿轮油(GL-3)普通车辆齿轮油分为80W/90、85W/90和90三个黏度牌号,主要由精制矿物油加抗氧剂、缓蚀剂、抗泡剂和少量挤压剂等制成。适用于中等速度和负荷、比较苛刻的手动变速器和螺旋锥齿轮的驱动桥。2.中负荷车辆齿轮油(GL-4)中负荷车辆齿轮油分为80W/90、85W/90和90三个黏度牌号,由精制矿物油加抗氧剂、缓蚀剂、抗泡剂和极压剂等制成。适用于在低速高转矩、高速低转矩下操作的各种齿轮,特别是客车和其他车辆的双曲线齿轮。3.重负荷车辆齿轮油(CL-5)重负荷车辆齿轮油分为75W、80W

149、/90、85W/90、85W/140、90和140六个牌号,由精制矿物油加抗氧剂、缓蚀剂、抗泡剂和极压剂等制成。适用于在高速冲击负荷、高速低转矩、低速高转矩下工作的各种齿轮,特别是客车和其他车辆的双曲线齿轮。齿轮润滑油的分类与规格第三节第三节活塞连杆组故障诊断与修复汽车齿轮润滑油的选择汽车齿轮润滑油的选择第三节汽车齿轮润滑油的选择包括齿轮油质量级别的选择和黏度级别的选择两个方面。一方面要根据齿轮类型和工作条件来确定齿轮油的质量等级,另一方面要根据使用环境最低温度和传动装置的运行最高温度来确定黏度等级。一、质量等级的选择汽车齿轮油质量等级也可称为使用性能等级,是根据传动机构工作条件的苛刻程度选择

150、齿轮油牌号等级的。工作条件主要指齿面压力、滑动速度和油温等,而这些工作条件又取决于传动装置的齿轮类型,所以汽车齿轮油使用级别一般按齿轮类型和传动装置的功能来选。一般来说,在汽车传动机构中后桥主减速器的工作条件较为苛刻,特别是双曲线齿轮式主减速器工作时负荷重、滑动速度快、温度高,主要靠齿轮油内极压抗磨剂的作用来减少摩擦和磨损,所以对双曲线齿轮式主减速器或工作条件苛刻的其他齿轮式主减速器一定要选择GL-4以上的齿轮油。汽车齿轮润滑油的选择第三节手动变速器的齿轮均为圆柱形直齿轮或斜齿轮,负荷一般低于2000MPa,转速较快,容易形成流体润滑膜,且各挡齿轮交替工作,其工作条件没有主减速器齿轮恶劣,所以

151、普通车辆齿轮油GL-3就可以满足其润滑要求。但为了减少用油级别,方便管理,在汽车各传动装置对齿轮油使用性能级别要求相差不太大的情况下,手动变速器和后桥可以选用同一级别使用性能的齿轮油。工作条件要求较高的自动变速器须选用质量级别至少为GL-5的齿轮油。汽车转向机构一般和手动变速器使用同一种润滑油。简单来说,GL后面的数值越大,表明该齿轮油级别就越高,越能满足齿轮在更苛刻的条件工作。汽车齿轮润滑油的选择第三节二、黏度级别的选择汽车齿轮油黏度级别的选择,主要根据最低气温和最高油温,并同时考虑车辆齿轮油换油周期较长的因素。车辆齿轮油的黏度应既能保证低温下的车辆起步,又能满足工作导致油温升高后的润滑要求

152、。如前所述,车辆齿轮油以表观黏度150Pas作为低温流动性极限,所以在SAE黏度分类中表观黏度达150Pas时的最高温度,就是保证低温操作性能的最低温度。则由表6-1可知,黏度为70W、75W、80W和85W的双曲线齿轮油的最低使用温度分别为-55、-40、-26、-12,即理论上车辆使用地区的最低温度不应低于所选齿轮油的上述温度。我国南方冬季温度很少低于-10,所以可全年使用SAE90和SAE140车辆齿轮油;而在北方地区,为适当延长换油期,避免季节换油造成浪费,可以选用冬夏通用的多级油,即西北及东北寒区可选用SAE75W/90或75W/140号油,其余中部地区可选用SAE85W/90或85

153、W/140号油。汽车齿轮润滑油的选择第三节二、黏度级别的选择我国汽车齿轮油适应的实际使用环境温度范围见表6-3。汽车齿轮润滑油的选择第三节三、车辆齿轮油选用的注意事项(1)等级低的齿轮油不能用在要求较高的车辆上,等级高的齿轮油可降级使用,但降级过多则在经济方面造成浪费。(2)齿轮油的黏度应以能保证润滑为宜,尽可能选用合适的多级齿轮油,如果黏度过高,由于运转阻力增大会使燃料消耗显著增加,且黏度过高过低都会造成磨损加剧。(3)双曲线齿轮必须加双曲线齿轮油,否则将造成严重的早期磨损。(4)齿轮油加注应适量(按说明书),加注过少会造成润滑不良、磨损加剧;加注过多将增大运转阻力使油耗上升,且密封易漏油。

154、(5)不同等级的汽车齿轮油不能混用。汽车齿轮润滑油的选择第四节第四节活塞连杆组故障诊断与修复汽车齿轮润滑油的更换汽车齿轮润滑油的更换第四节在车辆使用过程中,齿轮油的理化性质会逐渐发生变化,导致油品性质来恶化,继续使用会带来一系列不良后果。为确保润滑条件,必须及时更换齿轮油。车辆齿轮油的换油标准主要有按质换油、定期换油和定期结合质量控制换油三种方法。一、按质换油按质换油就是按齿轮油的质量更换齿轮油,是确定在用车辆齿轮油更换周期的发展方向。随着在用润滑油化验技术的进步,按质换油正在逐步取代按期换油,但是按质换油必须配备一定数量、具有监测化验能力的技术人员和必要的化验设备,因此一般个人用户难以采用这

155、种办法。我国目前在车辆齿轮油方面只有普通齿轮油的换油标准(SH/T04751992),见表6-4。汽车齿轮润滑油的更换第四节一、按质换油汽车齿轮润滑油的更换第四节二、定期换油定期换油是根据车辆的传动结构特性、运行条件和润滑油的质量,由汽车制造厂家推荐或用户自行确定固定的换油周期(时间或里程)。但采用定期换油的方法会出现不该换的齿轮油被换了,造成油料浪费和经济损失;或者该换时又没及时换油,使润滑条件无法保证,造成齿轮磨损加剧。虽然定期换油不尽合理,但由于定期换油不需要对齿轮油的质量进行鉴定、化验,操作简单、方便,所以目前国内对车辆齿轮油的更换多采用定期换油。在实际使用中,车辆齿轮油的换油周期通常

156、按行驶里程来决定,汽车生产厂家一般推荐传动系齿轮油的换油周期为2个二级维护里程,或按冬夏季节换油(单级)。润滑油生产厂家则一般要求按行驶3万4万km换油。具体到用户个人来说,齿轮油的更换应尽量按照生产厂家的说明书进行,也可按照国产载货汽车2.5万3万km、乘用车3万4万km的行驶里程更换齿轮油的简单方法来操作。汽车齿轮润滑油的更换第四节三、定期结合质量控制换油为了充分发挥齿轮油的作用,即不造成浪费也不增大齿轮磨损,将齿轮油的作用发挥到最大可能,针对使用条件比较优越的车辆,在定期换油的里程达到后,有条件者可根据车辆具体使用情况,测定黏度、水分、酸值、不溶物、铁含量等的具体数值,按表64进行判断,

157、则有可能将换油期延长至5万8万km。但不提倡没有经过检测,就将换油周期贸然延长,这样将会造成齿轮的严重磨损和损坏。而针对使用条件比较恶劣的车辆,如在矿山、高原等地区使用的车辆,其换油周期可能会缩短,因此应在定期换油里程尚未达到时就开始检测。汽车齿轮润滑油的更换复习思考题1.齿轮油的使用性能有哪些?各有何影响?2.极压抗磨剂有何作用?3.汽车齿轮油是如何分类的?4.我国汽车齿轮油是如何分类的?5.我国汽车齿轮润滑油的规格如何?6.如何选择汽车齿轮油?7.如何确定齿轮油的换油周期?石油的基本知识车用汽油车用柴油汽车代用燃料发动机润滑油第一章第二章第三章第四章第五章齿轮润滑油第六章汽车润滑脂第七章自

158、动变速器油汽车传动油发动机冷却液汽车空调制冷剂第八章第九章第十章第十一章汽车风窗玻璃洗涤液第十二章汽车摩擦材料汽车轮胎第十三章第十四章 第七章活塞连杆组故障诊断与修复汽车润滑脂汽车润滑脂俗称黄油,它具有其他润滑剂所不能代替的特点,在汽车上许多不宜使用润滑油的部位,如轮毂轴承、拉杆球关节、水泵轴承、发电机轴承、离合器分离轴承、传动轴万向节等,都使用润滑脂进行润滑。第一节第一节活塞连杆组故障诊断与修复汽车润滑脂的使用性能与特点汽车润滑脂的使用性能与特点第一节一、润滑脂的使用特点与润滑油相比,润滑脂具有以下特点。1.黏附性好、不易流失因为润滑脂与金属表面有着良好的黏附性,不易从润滑部位流失,因此能保

159、持汽车上某些高速旋转、倾斜或垂直部位的可靠润滑。而且将润滑脂用于这些部位,还能简化润滑装置的结构,降低成本。2.密封和防护性好润滑脂比润滑油有更好的密封和防护作用,因此特别适合在难以密封的部位使用,能有效防止灰沙、杂质等的浸入。3.抗负荷、抗冲击性能好润滑脂在润滑部位呈半固体或固体状态,有极强的耐压性,在高负荷、高冲击条件下仍有良好的润滑能力。汽车润滑脂的使用性能与特点第一节一、润滑脂的使用特点4.黏温性好润滑脂的黏度不随温度发生明显的变化,因此在较广的使用温度范围内仍能发挥良好的润滑作用。5.缓冲性能好汽车在行驶过程中,各润滑部位均要承受很高的冲击和振动,存在于零件表面之间的半固体或固体润滑

160、脂便起着良好的缓冲作用。6.抗水性好汽车底盘部分的一些润滑部位,在行驶过程中不可避免地要接触到水,这些部位就只能用不怕水的钙基润滑脂来润滑了。7.使用周期长与润滑油相比,用润滑脂的部位不需经常关注及补充,因此润滑周期长,维护费用低。汽车润滑脂的使用性能与特点第一节二、润滑脂的使用性能在汽车上,润滑脂的使用范围很广,而各润滑部位的工作条件差别很大,它们对润滑脂的性能要求也不尽相同,因此润滑脂应具备多种使用性能才能满足工作需求。1.稠度稠度是指润滑脂在受到外力作用时,抵抗变形的程度。适当的稠度可使润滑脂容易加注到润滑部位,并保持在润滑部位而不易流失。润滑脂的稠度不同,其适用的转速、负荷、温度等工作

161、条件也不同,因此这是润滑脂的一个很重要的指标。润滑脂的稠度用锥入度来表示,稠度级号就是按照工作锥入度的范围划分的。锥入度是在规定的时间和温度条件下,标准锥体沉入润滑脂的深度,单位为1/10mm。汽车润滑脂的使用性能与特点第一节二、润滑脂的使用性能2.胶体安定性胶体安定性是指润滑脂抵抗温度和压力的影响而保持胶体结构的能力。胶体安定性不好,将导致润滑脂胶体分解,使固定在纤维空间骨架中的基础油分离出来,严重的会导致润滑脂变质。3.高温性能温度对润滑脂的流动性影响很大,耐热性好的润滑脂可以在较高的使用温度下不熔融流失,变质失效过程也较为缓慢。汽车润滑脂的高温性能可用滴点、蒸发损失和漏失量等指标来评价。

162、在规定的试验条件下,润滑脂达到一定流动性的温度称为滴点,滴点越高,耐热性就越好;蒸发损失越多、漏失量越大,说明润滑脂的耐热性越差,润滑脂的使用寿命就越短。汽车润滑脂的使用性能与特点第一节二、润滑脂的使用性能4.低温性能在寒冷地区使用的汽车,要求润滑脂在低温下仍保持良好的润滑性能。评价润滑脂低温性能的重要指标是相似黏度,它是在一定温度和一定剪切速率下测得的黏度。相似黏度对起动阻力、功率损失和润滑脂进入摩擦面间隙的难易程度有很大影响。5.防蚀性防蚀性是指润滑脂防止零件锈蚀、腐蚀的能力。润滑脂防止腐蚀的机理是它能在金属表面保持足够的脂层,可防止腐蚀性物质侵蚀金属表面。6.抗水性抗水性是指润滑脂遇水后

163、抵抗结构和稠度等改变的性能。润滑脂的抗水性主要取决于稠化剂的抗水性。汽车在行驶过程中,底盘部分的润滑部位难免接触到水,这就要求润滑脂在这种情况下仍能保持正常润滑。汽车润滑脂的使用性能与特点第一节二、润滑脂的使用性能7.氧化安定性氧化安定性是指润滑脂在储存和使用过程中抵抗氧化的能力。润滑脂氧化后,其理化指标和结构都将发生不同程度的改变,将逐步失去润滑功能。8.机械安定性机械安定性是指润滑脂在机械工作条件下抵抗稠度变化的能力。机械安定性差的润滑脂,在使用过程中承受机械运转剪切作用后,其稠化剂的纤维结构不同程度被破坏,导致润滑脂变稀甚至流失,失去润滑作用。汽车润滑脂的使用性能与特点第二节第二节活塞连

164、杆组故障诊断与修复汽车润滑脂的组成与分类汽车润滑脂的组成与分类第二节一、汽车润滑脂的组成润滑脂由基础油(80%90%)、稠化剂(10%20%)、添加剂(5%)和填料(极少量)组成。润滑脂的结构是指其稠化剂和基础油组分颗粒的物理排列,稠化剂粒子和纤维构成骨架,将基础油保持在骨架中。1.基础油基础油是润滑脂中的最基本组成,它分为矿物油和合成油两大类。以矿物油为基础油的润滑脂,其润滑性能良好,黏度范围宽,价格便宜,但不能同时兼备高、低温性能;以合成油为基础油的润滑脂,具有优异的黏温性能和低温特性,能同时兼备高、低温性能,其性能远优于以矿物油为基础油的润滑脂。汽车润滑脂的组成与分类第二节一、汽车润滑脂

165、的组成2.稠化剂稠化剂是润滑脂的重要组成部分,被相对均匀地分散在基础油中,形成如海绵或蜂窝状的结构骨架将基础油包裹起来,使其不能随意流动而成为一种膏状物质。稠化剂的性质和含量决定了润滑脂的黏稠程度和耐水耐热性能。稠化剂的耐热和耐水性越好,润滑脂的各项功能就完成的越好,零件越能得到良好的润滑。3.添加剂添加剂就是指加入到润滑脂中以改进其使用性能的物质,它可以改进基础油本身固有的性质或增加其原来不具有的性质,以满足人们对润滑脂的多方面要求。润滑脂的添加剂分为两大类,一类是化学性能改善剂,如抗磨剂、防锈剂等;另一类是物理性能改善剂,如结构改进剂。结构改进剂又称稳定剂,其作用是改善润滑脂的胶体结构,以

166、提高润滑脂的性能。表7-1为润滑脂中添加剂的分类及常用添加剂。汽车润滑脂的组成与分类第二节一、汽车润滑脂的组成3.添加剂汽车润滑脂的组成与分类第二节二、汽车润滑脂的分类因使用的部位及工作条件不同,车用润滑脂的品种及牌号繁多,润滑脂的分类方法一般是按照组成和用途来分类,其具体分类情况如图7-1所示。汽车润滑脂的组成与分类图7-1 润滑脂的分类第二节二、汽车润滑脂的分类汽车上使用的一般是通用润滑脂,我国生产的通用润滑脂共有8个系列,可供使用选用。1.钙基润滑脂钙基润滑脂是由动植物油(合成钙基脂用合成脂肪酸)与石灰制成的钙皂稠化中等黏度的矿物润滑油,并以水作为胶溶剂而制成。按其工作锥入度分为1号、2

167、号、3号、4号四个牌号,牌号越大,润滑脂就越硬,滴点也越高。钙基润滑脂的优点是抗水性好、遇水不易乳化、容易黏附于金属表面、胶体安定性好,因此适用于经常和水或潮气接触、工作温度不超过70、转速低于1500r/min的部位,如汽车转向系统的横拉杆、直拉杆,转向节主销等低负荷、低转速、工作温度不高、和水容易发生接触的部位。汽车润滑脂的组成与分类第二节二、汽车润滑脂的分类1.钙基润滑脂但钙基润滑脂耐热性差,因为它是以水为稳定剂,钙皂的水化物在100左右便水解,超过100时便丧失稠度。所以应注意不要超过规定的使用温度,以免失水,破坏结构,引起油皂分离,失去润滑作用。钙基润滑脂的最高使用温度、应用部位见表

168、7-2。润滑部位的轴承腔装脂时,一般只装1/21/3即可,装脂过多,会增加摩擦阻力,使轴承发热,增大能耗。换脂前,要将轴承洗净擦干。钙基脂应避免露天存放,防止日晒雨淋,灰砂侵入,最好放在阴凉干燥的地方。汽车润滑脂的组成与分类第二节二、汽车润滑脂的分类2.石墨钙基润滑脂石墨钙基润滑脂由动植物油钙皂稠化中等黏度的矿物油,再加入10的鳞片石墨制成,具有良好的抗水性和极压抗磨性,滴点为80,适合于重负荷、低转速和粗糙摩擦面的润滑。汽车钢板弹簧、起重机齿轮转盘及半拖货车的转盘等承压部位使用石墨钙基润滑脂。能适应重负荷、粗糙摩擦面的润滑。石墨钙基润滑脂具有较好的抗水性,能适应与水或潮气接触部位的润滑。石墨

169、钙基润滑脂缺少时,可用2号钙基脂调入10%石墨来代替,注意配制时加热温度不应高于60,以免失去水分破坏钙基脂的结构,影响润滑效能。石墨是抗极压添加剂,所以石墨钙基润滑脂具有良好的抗极压性,能适应重负荷、粗糙摩擦表面的润滑。钙基润滑脂以水为胶溶剂,不怕水。因此石墨钙基润滑脂抗水性好,能适应和水直接接触部位的润滑。石墨钙基润滑脂适用于60以下的工作温度。石墨钙基润滑脂不适用于滚动轴承和较精密的机件。汽车润滑脂的组成与分类第二节二、汽车润滑脂的分类3.无水钙基润滑脂无水钙基润滑脂是由12-羟基硬脂酸钙稠化低黏度、低凝点的矿物油,并加有抗氧剂和防锈剂而制成。无水钙基润滑脂具有优异的抗水性和机械安定性,

170、还有较好的胶体安定性。无水钙基脂适用于严寒地区汽车轮毂轴承、底盘、水泵轴承等摩擦部位的润滑,严寒地区汽车也可通用无水钙基润滑脂。由于所选用的基础油不同,产品分为A型与B型两种,其中A型的使用温度范围为-50110,B型的使用温度范围为-45100。汽车润滑脂的组成与分类第二节二、汽车润滑脂的分类4.复合钙基润滑脂复合钙基润滑脂是由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。复合钙基润滑脂适用于工作温度为120150的摩擦部位的润滑(如车辆轮毂轴承及水泵轴承等),南方有些地区将3%的二硫化钼加到复合钙基润滑脂中,取得良好效果,特别是在南方炎热、潮湿地区使用更为适宜。复合钙基润滑脂按其锥入

171、度分为ZFG-1、ZFG-2、ZFG-3与ZFG-4四个牌号,可根据设备的负荷选用相应牌号,一般常用的是2号或3号。因复合钙基润滑脂不以水为稳定剂,故比钙基润滑脂能耐更高的温度,且有一定的抗水性,可在潮湿环境或与水接触的情况下工作,还具有较好的机械安定性和胶体安定性,可用于较高速的滚动轴承上。复合钙基脂的缺点是有表面硬化的趋势,不宜长期储存。汽车润滑脂的组成与分类第二节二、汽车润滑脂的分类4.复合钙基润滑脂复合钙基润滑脂外观颜色类似钙基润滑脂,为淡黄色到暗黄色的均匀无块状油膏,不怕水,在高温下安定性好,低温下不凝固,有较强的胶体安定性,滴点为180240,是润滑脂中滴点最高的。ZFG-1号的滴

172、点为180;ZFG-2号的滴点为200;ZFG-3号的滴点为220;ZPG-4号的滴点为240。复合钙基润滑脂的质量指标见表7-3。汽车润滑脂的组成与分类第二节二、汽车润滑脂的分类5.钠基润滑脂钠基润滑脂是由天然脂肪酸钠皂稠化中等黏度的矿物油而制成。按锥入度分为2号和3号两个牌号。钠基润滑脂滴点可达160,耐高温,可在120下长时间工作,并有较好的承压抗磨性能,可适应较大的负荷;但抗水性差,遇水易乳化,不能用在潮湿环境或与水直接接触的部件。钠基润滑脂适用于-10120温度范围内一般中等负荷机械设备的润滑,不适用于与水相接触的润滑部位。可用于中型电动机、发电机的轴承和汽车、拖拉机轮毂轴承等。用合

173、成脂肪酸制成的钠基脂其使用温度不得超过100。钠基润滑脂耐热性较好,长时间在较高温度下使用也能保持其润滑性。钠基脂对金属的附着能力较强,可用于振动大、温度较高的滚动或滑动轴承上。钠基脂本身可吸收外来的水蒸气,延缓了水蒸气内渗至金属表面的过程,因此,它对金属还有一定的防护性。汽车润滑脂的组成与分类第二节二、汽车润滑脂的分类6.钙钠基润滑脂钙钠基润滑脂是由动植物油钙钠基混合皂稠化中等黏度的矿物油制成。其性能介于钙基脂和钠基脂之间,有较好的抗水性和耐热性,抗水性优于钠基脂,耐热性优于钙基脂,可以适应湿度不大、温度较高的工作条件。钙钠基润滑脂分为1号、2号两个牌号,1号滴点为120,工作锥入度为250

174、290,适用于工作温度在85以下的滚动轴承;2号滴点为135,工作锥入度为200240,适用于工作温度在100以下的滚动轴承。钙钠基脂虽有一定的抗水性,但不如钙基脂,所以不要用在与水直接接触的润滑部位上。汽车润滑脂的组成与分类第二节二、汽车润滑脂的分类7.通用锂基润滑脂通用锂基润滑脂是由12-羟基硬脂肪酸锂皂,稠化中等黏度矿物油,再加入抗氧剂、防锈添加剂制成。通用锂基脂属于长寿命、多用途的润滑脂,可取代钙基、钠基及钙钠基脂,具有良好的抗水性、机械安定性、防锈性与氧化安定性,广泛适用于-20120温度范围内各种机械设备的滚动轴承和滑动轴承及其他摩擦部位的润滑。通用锂基润滑脂按其锥入度分为l号、2

175、号、3号三个牌号。其中l号适用于集中给脂系统;2号适用于中转速、中负荷的机械设备,如汽车,拖拉机轮毂轴承,中小型电动机、水泵和鼓风机等;3号适用于矿山机械、汽车、拖拉机轮毂轴承,大中型电动机等设备。汽车润滑脂的组成与分类第二节二、汽车润滑脂的分类8.汽车通用锂基润滑脂汽车通用锂基润滑脂是用天然脂肪酸锂皂稠化低凝点润滑油,并加抗氧剂、防锈剂制成。按其锥入度分为1号、2号、3号三个牌号,滴点在170180,工作锥入度分别为310340、265295、220250。汽车通用锂基润滑脂属于长寿命、多用途的润滑脂,可取代钙基、钠基脂,具有良好的抗水性、机械安定性、胶体安定性、防锈性与氧化安定性,广泛适用

176、于在-30120工作温度范围内的汽车轮毂轴承、底盘、水泵和发动机各摩擦部位的润滑。汽车通用锂基润滑脂的国家标准为GB/T56711995。进口汽车和国产新车普遍推荐使用通用锂基润滑脂;部分高性能进口汽车推荐使用极压复合锂基润滑脂,它与通用锂基润滑脂的区别是具有更高的极压抗磨性,可适用于-20160工作温度范围的摩擦部位、高负荷机械设备的齿轮和轴承润滑。汽车润滑脂的组成与分类第二节二、汽车润滑脂的分类9.合成锂基润滑脂合成锂基润滑脂是由合成脂肪酸馏分的锂皂稠化中等黏度的矿物油,并添加抗氧剂等制成。按锥入度分为1号、2号、3号、4号四个牌号。其特性是有一定的抗水性,可使用在潮湿和与水接触的机械部件

177、上,有较好的机械安定性,滴点高,耐温性好。合成锂基润滑脂是一种多用途、长寿命的润滑脂,适用于工作温度在-20120范围内各种机械设备的滚动和滑动摩擦部位的润滑。汽车润滑脂的组成与分类第三节第三节活塞连杆组故障诊断与修复润滑脂的选择与使用润滑脂的选择与使用第三节一、润滑脂的选择润滑脂的品种、牌号较多,使用性能、特点各异,适用的场合、部位不同。合理地选择润滑脂类型,是使汽车得到可靠润滑的基础。目前车辆上使用的润滑脂大都为皂基润滑脂。在选用时可根据车辆使用说明书的规定,或根据机械的工作温度、运转速度、负荷大小、工作环境和供脂方式的不同,综合考虑,一般应考虑以下因素。1.温度选择润滑脂时,必须注意各品

178、种润滑脂的使用温度。环境温度高和机械运转温度高的,应选用耐高温的润滑脂,一般润滑脂的使用温度都应低于其滴点2030。润滑脂的选择与使用第三节一、润滑脂的选择2.转速高速运转的机件,其摩擦部位温度升高快,最高温度高,易使润滑脂变稀而流失,使用时应选用稠度较大的润滑脂;反之,转速低的部位则可选用稠度较小的润滑脂。3.负荷负荷是指摩擦面单位面积所受的压力,根据负荷选用润滑脂是保证润滑的关键之一。摩擦部位负荷大时,应选用牌号大(3号或4号)、锥入度小(稠度较大)的硬润滑脂,以免润滑脂不能承受大的负荷而被挤出去,失去润滑作用;负荷小时,选用牌号小、锥入度大的软润滑脂,以便于形成完整的油膜,具有良好的润滑

179、效果,以及避免摩擦阻力过大,耗失动力过多。如果既承受重负荷又承受冲击负荷,则应选用含有极压添加剂的润滑脂,如含有二硫化钼的润滑脂。润滑脂的选择与使用第三节一、润滑脂的选择4.特殊部位要求应根据机械工作的环境不同,选用不同的润滑脂。在潮湿环境下或与水接触的部位应选用具有抗水性能的润滑脂;在尘土较多的环境下,可选用浓稠的含有石墨的润滑脂;在含酸的环境下可选用烃基脂;如对密封有特殊要求,应选用钡基脂。润滑脂的选择与使用第三节一、润滑脂的选择各种润滑脂的性能及选用见表7-4。润滑脂的选择与使用第三节一、润滑脂的选择各种润滑脂的性能及选用见表7-4。润滑脂的选择与使用第三节二、润滑脂的使用(1)一般汽车

180、用润滑脂普遍推荐使用汽车通用锂基润滑脂,该润滑脂适于在一般汽车各摩擦点使用。使用汽车通用锂基润滑脂与以前使用钙基润滑脂相比可延长换油期2倍,减少磨损,简化品种。(2)轮毂轴承是主要用脂部位,宜全年使用2号脂(南方),或冬用1号脂、夏用2号脂(北方),3号脂则只宜在热带重负荷车辆上使用。(3)轮毂轴承润滑脂使用到严重断油、分层或软化流失前必须更换,普遍做法是在二级维护时换脂。轮毂轴承换脂时要合理充填,尽量采用空毂润滑。(4)除轮毂轴承外,对于其他部位的润滑,装脂量也应适当,并非装得越满越好,相反如果装得太多,将增大行驶阻力。一般来讲,只装自由空间的1/22/3为宜。润滑脂的选择与使用第三节二、润

181、滑脂的使用(5)石墨钙基润滑脂不能用于高速轴承上(因其中有鳞片状固体石墨),否则会导致轴承损坏。但对汽车钢板弹簧等负荷大、滑动速度低的部位,则必须用石墨钙基润滑脂,原因是固体石墨润滑剂不易从摩擦面挤出,可起到持久的润滑作用。(6)按使用说明书规定及时向各润滑点加注润滑脂。要求每行驶20000km向水泵轴承、离合器踏板轴、制动踏板轴、转向节主销、转向横直拉杆、传动轴各点、钢板弹簧销等处加注润滑脂。(7)润滑脂一旦混入杂质便难以除去,因此在保存、分装和使用过程中,应严格防止灰、砂和水分等外界杂质污染润滑脂。润滑脂的选择与使用第三节二、润滑脂的使用(8)尽量避免不同润滑脂的混用。由于各种润滑脂的化学

182、成分和性质不同,混合在一起使用时,易产生分油增大、滴点下降等副作用。(9)新、旧润滑脂不能混合使用(即使是同一类型也不行),因为旧润滑脂内含有大量有机酸和杂质,若与新润滑脂混合,将加速新润滑脂的氧化变质。所以在换润滑脂时,必须将零部件上的旧润滑脂清洗干净,然后加入新的润滑脂。润滑脂的选择与使用复习思考题1.车用润滑脂的使用特点是什么?2.润滑脂的使用性能有哪些?3.汽车润滑脂由哪几部分组成?4.汽车润滑脂有哪些类型?各有何使用特点?5.如何选用润滑脂?6.使用润滑脂有哪些注意事项?石油的基本知识车用汽油车用柴油汽车代用燃料发动机润滑油第一章第二章第三章第四章第五章齿轮润滑油第六章汽车润滑脂第七

183、章自动变速器油汽车传动油发动机冷却液汽车空调制冷剂第八章第九章第十章第十一章汽车风窗玻璃洗涤液第十二章汽车摩擦材料汽车轮胎第十三章第十四章 第八章活塞连杆组故障诊断与修复自动变速器油汽车自动变速器中所用的液力传动油称为汽车自动变速器油,简称ATF(AutomaticTransmissionFluid)。自动变速器油是一种多功能、多用途的特殊高级润滑油,自动变速器油用于自动变速器中,能自动适应汽车行驶时的阻力变化,提高汽车的动力性能,使发动机处于最佳工作状态,确保运转均匀、起步平稳、加速迅速、乘坐舒适。如今使用的自动变速器专用油液既是液力变矩器的传动油,又是行星齿轮结构的润滑油和换挡装置的液压油

184、。自动变速器油主要具有下列功用:(1)传力作用。液力变矩器通过自动变速器油将发动机的动力传递给变速器。(2)控制作用。液压控制系统利用自动变速器油传递压力和运动,从而完成对换挡元件的操控。(3)润滑作用。自动变速器油对行星齿轮机构、执行元件以及轴承进行润滑,防止部件磨损。(4)冷却作用。自动变速器油在流动中将变速器内产生的热量带出并传递给冷却系统,以控制自动变速器内部的温度。(5)清洁作用。自动变速器油能对自动变速器内各部件表面进行清洁。(6)密封作用。自动变速器油能对变速器内的摩擦副进行密封。第一节第一节活塞连杆组故障诊断与修复自动变速器油的使用性能自动变速器油的使用性能第一节一、黏温性因自

185、动变速器油的实际工作温度范围较宽(一般为-40170),且自动变速器的工作性能受自动变速器油的黏度影响较大,所以黏度是自动变速器油最重要的性能之一。自动变速器油作为动力传动介质,其黏度对变矩器的效率影响极大。黏度越小,其传动效率就越高。但黏度也不能过小,否则又会导致液压系统中油的泄漏增加,引起换挡不正常;相反,若采用黏度过大的油液,虽然在一定程度上可满足液压控制和润滑的要求,但又会影响液力变矩器的传动效率,同时还会造成低温情况下车辆起动困难。为保证自动变速器的正常工作,要求自动变速器油在正常工作温度变化范围内,其黏度变化越小越好。为兼顾高温和低温工况对黏度的不同要求,常用自动变速器油在100时

186、的运动黏度一般在7mm2/s左右。为改善自动变速器油的黏温特性,使其黏度随工作温度的变化不过于明显,通常在基础油中加入一定量的黏度指数改进剂。自动变速器油的使用性能第一节二、热氧化安定性自动变速器油的使用温度很高,如果其热氧化安定性不好,则会生成油泥、漆膜、沉淀物以及酸性物质。即使是少量沉淀物,也会使自动变速器压力控制机构的管路和阀门的工作受到严重影响,如堵塞滤清器,使液压控制系统失灵、离合器和制动器打滑等,甚至造成自动变速器损坏;油内氧化生成的酸性物质对轴承、橡胶密封材料也有损害。因此,对自动变速器油的热氧化安定性有较严格的要求,为此,需要向油中加入抗氧化剂。三、抗磨性为确保自动变速器的行星

187、齿轮机构、轴承、垫圈和油泵等长期正常工作,要求自动变速器油必须润滑良好。变速机构中主要零件的接触面多为钢和钢、钢和青铜等,要求自动变速器油应保证对这些不同材料的摩擦副都能有良好的抗磨性。抗磨性还与离合器的传动问题、自动变速器的寿命及特性有关。要求自动变速器油既能可靠地传力,又能良好地润滑各运动部件,摩擦系数又不能太小,否则离合器将难以接合。自动变速器油的使用性能第一节四、抗泡沫性自动变速器油产生泡沫对液力传动系统危害极大。油液中的泡沫使自动变速器油的润滑性能变差,使液力变矩器传递效率下降,导致自动控制系统的准确性变差,其可压缩性导致液压系统压力波动和下降,甚至供油中断。起泡不太严重时,换挡动作

188、可能出现延迟或反复无常;起泡严重时,执行机构中的离合器和制动器会出现打滑,伴随大量摩擦热的产生,引起机件磨损增加甚至烧毁。为提高自动变速器油的抗泡沫性,一般在其中加入抗泡沫添加剂。五、摩擦特性自动液力变速器换挡执行机构的离合器属于湿式多片摩擦离合器,自动变速器油作为摩擦介质,要求有与摩擦片相匹配的静、动摩擦系数;否则,会影响换挡性能。自动变速器油的使用性能第一节六、对橡胶材料的适应性自动变速器油不应使自动变速机构中使用的丁腈橡胶、丙烯橡胶和硅橡胶等密封材料过分膨胀、收缩和硬化,否则将会产生漏油和其他危害。在传动装置和冷却器中安装有铜接头、黄铜轴瓦、黄铜过滤器、推力垫圈等部件,均含有大量易锈蚀金

189、属,因此,自动变速器油必须具有防腐、防锈性能。自动变速器油的使用性能第二节第二节活塞连杆组故障诊断与修复自动变速器油的组成自动变速器油的组成第二节自动变速器油是由基础油与多种添加剂调和而成。在主要的几种润滑剂中,例如发动机润滑油、液压油、齿轮油和自动变速器油,自动变速器油是配方最复杂、调配最困难的一种润滑剂,也是技术含量最高的润滑剂。其各添加剂组分相互作用,对油品性能影响相当复杂,因此,正确选用添加剂并平衡每一种添加剂的效能和对其他性能影响的关系,是调配自动变速器油的关键。一、基础油基础油的性能主要影响自动变速器油的黏度指数、低温流动性、氧化安定性和密封材料适应性。石蜡基基础油黏度指数较高,但

190、低温流动性较差,对橡胶有收缩作用;环烷基基础油的橡胶密封指数特别好,但黏度指数较低,影响油品的高温性能;加氢精制油及合成基础油除橡胶密封指数外,其他各方面的性能均优于石蜡基和环烷基基础油,但其价格较高。液力传动油多采用溶剂精制或加氢精制的基础油。自动变速器油的组成第二节二、添加剂由于对自动变速器油的性能要求非常严格,因而仅基础油是远远不够的,还必须向基础油中加入各种各样的添加剂。常用的添加剂有黏度指数改进剂、抗氧剂、极压剂、抗磨剂、油性剂、抗泡剂、防锈剂、清净分散剂、金属钝化剂和抗橡胶溶胀剂等,表8-1所列为自动变速器油常用的添加剂种类及化合物名称。自动变速器油的组成第三节第三节活塞连杆组故障

191、诊断与修复自动变速器油的规格自动变速器油的规格第三节截至目前,自动变速器油尚没有统一的国际标准,市面上的自动变速器油无论是哪家制造商的产品,基本上是用通用汽车公司(GM)的Dexron、Dexron、Dexron型和福特汽车公司的Mercon型规格标准来标称的。ISO6743/A分类标准把液力传动系统工作介质分为适用于自动传动装置的HA油和适用于功率转换器的HN油。美国材料试验协会(ASTM)和美国石油学会(API)把液力传动油按使用条件,分为PTF-1、PTF-2和PTF-3三个类别。由于汽车自动变速器油属于液力传动油,所以自动变速器油也使用该分类方法,具体见表8-2。自动变速器油的规格第三

192、节在美国,主要由各大汽车公司或液力传动装置制造厂制定自己的专用汽车自动变速器油规格。如美国通用汽车公司的GMDexron、福特公司的FordMercon、通用汽车公司阿里森分部的AllisonC系列和卡特皮勒公司的CaterpillarTO系列,其中以通用和福特两家汽车公司的自动变速器油居主导地位。自动变速器油的规格第三节我国现生产的自动变速器油,按100运动黏度分为8号和6号两种。8号自动变速器油在分类上相当于表82中的PTF-1类油或通用汽车公司的Dexron,主要用于各种小轿车、轻型货车的液力自动传动系统,也曾作为过去生产的国产轿车的自动变速器油,其中加有黏度指数改进剂、摩擦改进剂、抗磨

193、剂、抗氧化剂、降凝剂等,其外观呈红色透明状(也有不加着色剂的国产8号自动变速器油)。国产6号自动变速器油相当于PTF-2类油,它主要用于内燃机车、重负荷卡车、履带车、越野车等大型车辆液力变矩器和液力耦合器。还可用于工程机械的液力传动系统。国产8号和6号自动变速器油的规格分别见表8-3和表8-4。目前,世界各国主要使用GM公司的Dexron、Dexron、Dexron型和Ford公司的E、F型。自动变速器油的规格第三节自动变速器油的规格第三节自动变速器油的规格第四节第四节活塞连杆组故障诊断与修复自动变速器油的选择与使用自动变速器油的选择与使用第四节一、自动变速器油的选择做好了自动变速器油的使用、

194、检查和更换,实际上就是做好了自动变速器的维护。自动变速器油一般每6万12万km更换一次,恶劣行驶情况每6万km更换一次。在选择自动变速器油时,应尽量选用汽车维护手册规定的品种型号,因为这是汽车厂家根据汽车变速器的技术指标设计出有针对性的油品,使用这样的油品可以保持变速器良好的力学性能,延长使用寿命。不使用原厂油还可能造成索赔权利的丧失。在没有原厂油品的情况下,自动变速器油的选用也应严格遵循使用规定,不同牌号、不同品种的ATF不能混用,同牌号不同生产厂家的也不宜混用。例如,美国通用、福特和克莱斯勒三大汽车公司所有原厂加注的自动变速器油均为石油基产品,而日本和欧洲的汽车公司却使用了部分乃至全合成的

195、自动变速器油。即便同是石油基产品,通用汽车公司使用的是DEXRON系列油品,而福特汽车公司却是F型和MERCON自动变速器油。自动变速器油的选择与使用第四节一、自动变速器油的选择自动变速器油也可按照以下方法选用:日本、欧洲车系,推荐使用Dexron/ATF;福特车型常选ATF-F,其他美国车系多使用Dexron/;国产车则选用8号或者Dexron。表8-5是我国部分常见乘用车型所用自动变速器油的情况。自动变速器油的选择与使用第四节二、自动变速器油的使用自动变速器油是一种长寿命油,按时间计其换油周期一般为12年,与发动机润滑油及齿轮油不同,它没有黏度级别,选择时不需要考虑气温。因为自动变速器油的

196、性能规格中就已经规定它为通用油,有严格的低温要求,可四季通用,一般它的适用温度范围为-3050。因此,选用ATF时只需根据车辆类型及性能选用合适的规格即可。自动变速器油使用寿命的长短,性能发挥得如何,都与使用有着密不可分的关系,在使用中应注意以下几点。自动变速器油的选择与使用第四节二、自动变速器油的使用1.严格控制加注量若油面低于标准,机油泵会吸入空气,导致空气混入工作液,降低油压,造成各控制阀和执行元件动作失准,操纵失灵,离合器片、制动器会早期磨损,加速自动变速器油的氧化变质,运动件得不到充分可靠的润滑,就有可能因过热而引发运动件卡滞及产生噪声。当油面过高时,会由于机械搅拌而产生大量泡沫,这

197、些泡沫进入液压控制系统,也会引发润滑不良等一系列问题;如果控制阀体浸没于自动变速器油中,则液压管路中的制动器、离合器的泄油口会被自动变速器油阻塞,施加于离合器、制动器的油压不能完全释放或释放速度太慢,使离合器、制动器动作迟缓;在坡路行驶时,由于过多的油在油底壳中晃动,还可能从加油管往外窜油,容易引起火灾。自动变速器油的选择与使用第四节二、自动变速器油的使用2.精准检查油量生产厂家不同,自动变速器油量的检查条件也不同,油尺的刻度标准也不完全相同。检查时一般要求:变速器处于热态(油温5080),汽车停放在水平路面上,发动机怠速运转,使自动变速器在各挡位轮换停留短暂时间,使油液充满变矩器和油缸,然后

198、将发动机熄火,挡位放于P位或N位。此时抽出油尺,用干净的抹布擦净后重新插入,再拔出油尺检查,油面应达到油尺上规定的上限刻度附近为准。需要注意的是:油尺上的冷范围(COOL)用于常温下检测,只能作为参考,而热范围(HOT)才是标准的。如果油量超出允许范围,则应添加或排出部分油液。自动变速器油的选择与使用第四节二、自动变速器油的使用3.正确加注(1)将变速器预热至工作温度(或行车后停车时换油),以便降低油的黏度,确保油内杂质和沉淀物随油一起排出。(2)将汽车停放在水平路面上,拉紧驻车制动器操纵杆,选挡杆放在P位上。(3)打开放油口将油放出,注意检查自动变速器油的状态,以便分析自动变速器的情况。(4

199、)放完油后,应视情况拆下油盘,彻底清洗油盘和过滤器滤网,然后分别安装好。(5)加油时,应关闭放油口,从加油口缓慢注入,使油面达到规定标准。(6)起动发动机,在发动机怠速情况下,在所有挡位稍作运转后回到P位。(7)待变速器充分热起后(油温5080),检查油量,然后视情补加。(8)废油须密封保存,交由环保部门指定的厂家集中处置,不能自行处理。自动变速器油的选择与使用第四节二、自动变速器油的使用4.判断品质正常的自动变速器油,其颜色应清澈略带红色。但自动变速器内的工作温度很高(可达170),使得自动变速器油随时间推移,其质量因高温氧化等原因逐渐下降,油的颜色也由红色逐渐变为暗红或褐色,并逐渐丧失其功

200、能,使变速器内机件磨损增加,离合器和制动器出现打滑现象。因此,必须加强对油液品质的检查。油质的检查,可用检测仪器进行;如无检测设备时,可通过检查油质、颜色、气味和杂质等手段确认其是否过热变质。具体方法为在发动机怠速运转状态下,挡位放在P位,抽出油标尺观察油标尺上的油,油质应清澈纯净略带红色,如颜色变黑、气味大、有烧焦味且含有杂质而浑浊,或用手捻时感觉有杂质,说明油已变质,应及时更换。自动变速器油的选择与使用第四节二、自动变速器油的使用5.确定换油周期由于自动变速器结构复杂精密,要想保持其良好的技术状况,维护很关键,最好按照汽车厂家的规定进行换油维护。如果不及时换油,脏油中的油泥积炭会形成颗粒,

201、从而加大各摩擦片及各部件的磨损,严重的还会堵塞滤网;还会使各阀体油管中的油流动不畅,影响动力传递,从而使自动变速器提速慢或失速,严重者会使某个挡位无油压导致烧片;脏油还会使各缸之间的密封胶圈过早老化,使各缸卸油油压受影响,造成提速慢、失速等故障。据美国变速器协会(ATSG)统计,在美国每年有1300万个自动变速器出故障,90以上是由于换油不及时造成的。每个汽车制造厂家都会为自己生产的汽车制定相应的换油周期。不同的生产厂商,规定的换油周期不尽相同,不同用途的汽车换油周期也不同。汽车制造厂家换油周期一般都规定有两个指标,即里程数和时间,以先到者为准。自动变速器油的选择与使用第四节二、自动变速器油的

202、使用5.确定换油周期汽车厂家均为自己生产的汽车制定了相应的换油周期。如上海大众、一汽大众、广州本田、东风标致雪铁龙、长安福特等厂家普遍规定每6万km或2年更换自动变速器油;奔腾用户手册规定4万km或24个月更换自动变速器油。对换油周期,虽然汽车厂家已经规定了时间和里程间隔,但长期在苛刻的条件下使用的车辆,行驶2万km或12个月,应根据检查情况及时更换自动变速器油;当然,对于工作环境比较优越的车来说,在确保油品质量良好的情况下,也可适当推迟换油。自动变速器油的选择与使用第四节二、自动变速器油的使用6.判断变速器的工作状况自动变速器的工作状况是否正常,与自动变速器油质量的好坏有很大的关系。经验表明

203、,可以通过自动变速器油颜色的变化,可初步判断自动变速器的工作是否正常。(1)颜色清淡且含有气泡。造成这种情况有两种原因:一是密封不严,空气与油液相混合而产生气泡;二是油平面太高,油被齿轮搅动而产生气泡。(2)呈极深的暗红色或褐色。这种情况一般是因为长期拖挡或汽车本身负荷较重,变速器经常超负荷工作而导致自动变速器油长期出现过热现象而造成的。这种情况还会造成制动带或离合器总成的损坏。此外,若自动变速器油长期使用而不进行更换,变质后也会呈极深的暗红色或褐色。自动变速器油的选择与使用第四节二、自动变速器油的使用6.判断变速器的工作状况(3)油标尺上有油膏状的东西。有这种现象就说明变速器长期过热(温度过

204、高)。变速器油长期过热,会加速其变质过程,使油液产生沉淀、积炭而形成油膏。油膏会堵塞细小通孔,影响自动变速器油的循环,使油进一步过热,沉淀更多,形成恶性循环。出现这种情况应及时清除,否则将会导致变速器损坏。(4)油标尺上有固体残渣。这种情况一般为制动带或离合器总成有故障或损坏,使油液中出现残渣。若变速器使用正常,可继续短期使用;若残渣很多,变速器出现打滑现象时,则应进行故障检修。油液变质后,应针对具体原因予以排除。因变速器过热引起的变质,应先检查油平面的高低是否合适,可适当地放出旧油加注新油。如效果不好,则应检查各管路是否堵塞,如有堵塞,必须清洗重装。若仍排除不了,就需要全面检修变速器。自动变

205、速器油的选择与使用复习思考题1.自动变速器油的功用有哪些?2.自动变速器油有哪些使用性能?3.自动变速器油由哪几部分组成?4.自动变速器油如何分类?5.如何选择自动变速器油?6.如何正确使用自动变速器油?石油的基本知识车用汽油车用柴油汽车代用燃料发动机润滑油第一章第二章第三章第四章第五章齿轮润滑油第六章汽车润滑脂第七章自动变速器油汽车传动油发动机冷却液汽车空调制冷剂第八章第九章第十章第十一章汽车风窗玻璃洗涤液第十二章汽车摩擦材料汽车轮胎第十三章第十四章 第九章活塞连杆组故障诊断与修复汽车传动油传动油不同于液压油,尽管它们都是采用液体作传动介质来传递能量。通常将利用液体压力能的液压系统所采用的液

206、体传动介质称为液压油;而利用液体动能来传递能量的传动系统所使用的介质称液力传动油,这两种油对油品的性能要求是不同的,液力传动油往往比液压油要求严格。第一节第一节活塞连杆组故障诊断与修复汽车制动液汽车制动液第一节汽车制动液是汽车液压制动系统中所采用的传递压力以制止车轮转动的工作介质。现代汽车的制动液多为合成型制动液,按照合成原料的不同分为醇醚型和酯型两种。汽车制动液的工作温度范围很宽,要求在使用范围内有良好的流动性。气温低时制动液的黏度会增大,低温流动性会变差;而在夏天气温高时汽车液压制动系统则易产生气阻。一、制动液的使用性能对汽车制动液的性能要求是:黏温性好,凝固点低,低温流动性好;沸点高,高

207、温下不产生气阻;使用过程中品质变化小,并不引起金属件和橡胶件的腐蚀和变质。汽车制动液第一节一、制动液的使用性能1.高温抗气阻性平路行驶时,汽车制动液的温度一般在100以下,而在山区行驶或频繁制动时,汽车制动液的温度可达100150甚至更高。如果制动液的沸点过低,汽车的液压制动系统在高温时会由于制动液的蒸发而产生“气阻”。液压制动系统一旦发生“气阻”,由于气体的可压缩性,此时即使踩下制动踏板也不能使液压上升,引起制动失灵。产生气阻的原因一是制动器中产生摩擦热过高;二是制动液中易挥发组分的沸点过低。所以防止气阻产生的措施也应从改进摩擦系统的结构和提高制动液的平衡回流沸点来实现。因此高温抗气阻性是对

208、制动液的主要使用性能之一。为了在夏天不产生气阻,保证行车安全,要求汽车制动液具有良好的高温抗气阻性,即其沸点要高,挥发性要低。评定汽车制动液高温抗气阻性的指标是平衡回流沸点、湿平衡回流沸点和蒸发性。汽车制动液第一节一、制动液的使用性能2.运动黏度和润滑性 汽车制动液不但要具有良好的流动性,而且为了保持制动缸和橡胶皮碗间能很好地滑动还要求制动液具有适当的润滑性。此外,还要求制动液的黏度随温度的改变变化小,即黏温性能较好,因此在制动液规格中都规定了-40最大运动黏度和100的最小运动黏度。3.抗腐蚀和防锈性制动系统的主缸、轮缸、活塞、导管、复位弹簧和阀门等主要采用铸铁、铜、铝及其他合金制成,要求制

209、动液不会引起金属腐蚀或锈蚀以防产生制动失灵。另外,也要防止制动液与橡胶反应后的生成物对金属的腐蚀作用。制动液的金属腐蚀性通过金属腐蚀试验来评定。汽车制动液第一节一、制动液的使用性能4.与橡胶的配伍性为了保证制动系统中的皮碗、软管、油封等橡胶件正常工作,要求制动液应具有良好的橡胶适应能力,对与其接触的橡胶零件不会造成显著的溶胀、软化或硬化等不良影响,否则导致漏油、泄压而使制动失效。制动液与橡胶配伍性通过橡胶皮碗试验评定。5.稳定性要求制动液具有优异的高温稳定性和化学稳定性,即制动液在高温与相溶液体混合后平衡回流沸点的变化要小,保证制动液在储存和使用过程中,不会产生分层、变质等现象,不形成沉淀物,

210、并且不引起制动系统金属零件的生锈、腐蚀等。汽车制动液第一节一、制动液的使用性能6.溶水性要求制动液吸水后能与水互溶,不产生分离和沉淀。制动液在使用过程中会逐渐吸收空气中的水分,当水不能被制动液溶解时,就会对金属部件产生腐蚀。此外,水在低温时结冰凝固易引起堵塞,而在高温时汽化又易产生气阻。故要求制动液既能把进入制动系统的水分溶解,又不能因为有水而变质。制动液的溶水性通过溶水性试验评定。7.抗氧化性制动液的抗氧化性是决定制动液储存期和使用寿命的重要因素。零件腐蚀一般是因制动液氧化而引起的,所以制动液应具有良好的抗氧化性。制动液的抗氧化性通过抗氧化性试验评定。汽车制动液第一节二、制动液的类型汽车制动

211、液按其生产原料分为三种类型:醇型、矿物油型及合成型。1.醇型制动液醇型制动液由精制的蓖麻油和低碳醇(乙醇或丁醇)配制而成。醇型制动液由于沸点较低(70),炎热季节或山区行车易产生气阻,在-25以下时有白色沉淀析出易堵塞管路,且醇型制动液挥发性大、易燃、对金属部件腐蚀大,因此我国早已规定自1990年5月1日起出厂的液压制动汽车不得使用醇型制动液。2.矿物油型制动液矿物油型制动液是以深度脱蜡的精制柴油馏分作为基础油,加入增黏剂、抗氧化剂、防锈剂和红色染料等调和而成的红色透明液体。矿物油型制动液无统一的质量标准,多采用企业标准。按企业标准生产的7号(用于严寒地区)、9号(用于最低温度在-25以上地区

212、)矿物油型制动液,具有低温流动性好的特点。汽车制动液第一节二、制动液的类型2.矿物油型制动液矿物油型制动液的温度适应性比醇型好,可在-50150的温度范围内使用,对金属无腐蚀作用,但由于与天然橡胶的配伍性差,故使用矿物油型制动液的制动系统其皮碗、软管等必须使用耐油橡胶制品,以免橡胶件受到腐蚀而使制动失灵。此外,矿物油型制动液水溶性差,在高温下水汽化产生“气阻”影响制动效果,不能确保车辆行车安全,加之对一般橡胶有溶胀作用,所以包括我国在内的世界许多国家已不再使用矿物油型制动液。3.合成型制动液合成型制动液是用醚、醇、酯等掺入抗氧化剂、润滑剂、防锈剂、抗橡胶溶胀剂等多种添加剂制成的制动液。合成型制

213、动液又分为醇醚型、酯型和硅油型三大类型,使用最多的是醇醚型和酯型。汽车制动液第一节二、制动液的类型3.合成型制动液1)醇醚型醇醚型的化学成分为低聚乙二醇或丙二醇。低聚乙二醇或丙二醇具有较强的亲水性,所以在使用或储存的过程中其含水量会逐渐增高。由于制动液的沸点会随着水分含量的增高而降低,所以其制动性能会随之下降。在行驶中当发现需要用力踩制动踏板才能制动时,一个很可能的原因就是制动液的水分含量过高。DOT3型制动液即为醇醚型。2)酯型酯型是在醇醚型的基础上添加大量的硼酸酯而成的。硼酸酯的沸点比低聚乙二醇或丙二醇更高,所以其制动性能更好。硼酸酯还具有较强的抗湿能力,它能分解所吸收的水分,从而减缓了由

214、于吸水而导致的沸点下降。所以酯型性能比醇醚型更好,价格也更高。DOT4型制动液即为酯型。汽车制动液第一节二、制动液的类型3.合成型制动液3)硅油型硅油型的化学成分为聚二甲基硅氧烷,它的沸点在这三类中是最高的,所以价格也最贵。由于聚二甲基硅氧烷具有很强的疏水性,因此硅油型几乎完全不吸水。DOT5型制动液即为硅油型。与醇型和矿物油型相比,合成型制动液具有以下优点:(1)具有较高的平衡回流沸点和良好的低温流动性能。(2)具有良好的高温稳定性能。(3)具有良好的液体相溶性能。(4)与橡胶件有良好的配伍性能。(5)具有优异的化学稳定性能和耐热性能。(6)不腐蚀制动系统的金属件。汽车制动液第一节二、制动液

215、的类型3.合成型制动液3)硅油型合成型制动液在我国各地一年四季均可使用,已成为我国的通用型制动液。需要加以说明的是,尽管我国已规定停止生产、销售、使用醇型和矿物油型制动液,但实际上仍有流通,原因主要是价格较低。使用这类产品时,切不可与合成制动液混用,存放过程中要注意密封,防止挥发或进入水分。汽车制动液第一节三、制动液的规格标准目前,国际上通用的汽车制动液标准有三个:美国联邦发动机车辆安全委员会制定的FMVSSNo.116标准;美国汽车工程师协会制定的SAE标准;国际标准化组织制定的ISO4925标准。目前,西欧、美国、日本等发达国家的制动液仍执行FMVSSNo.116标准,我国制动液也是参照这

216、一标准进行分级的。我国现行的制动液标准机动车辆制动液(GB129812012)为强制性标准。GB129812012将制动液分为HZY3、HZY4、HZY5和HZY6四个级别,其中H代表“合成”,Z代表“制动”,Y代表“液体”。HZY3、HZY4、HZY5、HZY6分别对应国际标准ISO4925:2005中的Class3、Class4、Class5.1、Class6;HZY3、HZY4、HZY5对应于美国交通运输部制动液类型上的DOT3、DOT4、DOT5.1(硼酸酯型)。对汽车制动可靠性影响最大的是制动液的高、低温性能。从制动液的标准看,主要也是因为这项指标和沸点指标的不同,而制定出不同的各个

217、级别。表91列出了我国汽车制动液规格与国外的对照。汽车制动液第一节三、制动液的规格标准表9-1列出了我国汽车制动液规格与国外的对照。汽车制动液第一节四、制动液的关键技术指标我国现行的制动液标准机动车辆制动液(GB129812012)为强制性标准,共有15项技术指标要求,分别是外观、平衡回流沸点、湿平衡回流沸点、运动黏度(100、-40)、pH值、液体稳定性、腐蚀性、低温流动性和外观、蒸发性能、溶水性、液体相容性、抗氧化性、橡胶相容性、行程模拟性能和防锈性能。其中最主要的技术指标如下。1.外观制动液的外观应清澈透明、无杂质、无沉淀和悬浮物。汽车制动液第一节四、制动液的关键技术指标2.平衡回流沸点

218、平衡回流沸点是表示在冷凝回流系统内与大气平衡条件下,试样沸腾的温度。平衡回流沸点是评价制动液高温抗气阻性能的指标,也是决定汽车在高温条件下制动可靠性和质量等级的主要指标,该温度越高,其制动液的高温性能就越好,越不易产生气阻,制动就越安全可靠。现代汽车制动系统,由于汽车平均速度的增加及密闭式车轮设计导致空气流动不好,使制动液要承受较高的温度,因此制动液的沸点要高,以防制动液因汽化而产生气阻,使制动失灵。所以,在制动液规格标准中都对平衡回流沸点作了规定,国家标准GB129812012中,规定了HZY3、HZY4、HZY5、HZY6制动液的平衡回流沸点分别不小于205、230、260和250。汽车制

219、动液第一节四、制动液的关键技术指标3.湿平衡回流沸点湿平衡回流沸点是对一定容积的制动液,按一定方法增湿后所测得的平衡回流沸点,以评定制动液吸水后平衡回流沸点的下降趋势。汽车在使用中,制动液会不可避免地吸入水分,吸有水分的制动液的平衡回流沸点和气阻温度都会降低,这就会影响制动液的使用性能。国家标准GB129812012中,规定了HZY3、HZY4、HZY5、HZY6制动液的湿平衡回流沸点应分别不小于140、155、180、165。汽车制动液第一节四、制动液的关键技术指标4.运动黏度汽车行驶时,若频繁制动可使制动蹄片温度因摩擦发热高达250甚至更高,这些热量有一部分传给制动液,使其工作温度达近10

220、0,甚至最高可达150。为了保证制动液在温度升高到一定程度时仍能具有良好的润滑和密封性能,国家标准GB129812012中规定,高温运动黏度(100)不小于1.5mm2/s;在最低温度约-40的寒冷地带,则要求制动液不能出现结晶、分层等现象。否则易造成制动迟缓,甚至制动失灵,因此规定HZY3、HZY4、HZY5、HZY6制动液-40时的运动黏度分别不大于1500mm2/s、1500mm2/s、900mm2/s和750mm2/s。汽车制动液第一节四、制动液的关键技术指标5.对橡胶适应性为了保证制动液不渗漏,并传递制动能量,制动主缸和轮缸中使用了橡胶皮碗及垫圈等橡胶件。制动液直接与这些橡胶部件相接

221、触,为了保证这些橡胶件正常工作不引起过度的软化、溶胀、固化和收缩,要求制动液有良好的橡胶适应性,不会使橡胶产生溶胀等作用。6.对金属腐蚀性汽车制动系统金属件有铁、铜、铝及合金等多种金属元素,这些金属一旦被腐蚀,制动液容易漏失且金属部件易被锈蚀,出现卡死现象,导致制动失灵。所以,制动液必须具有优良的金属防护性能。合格的制动液都含有防腐剂、抗氧化剂等添加剂,以减少金属的腐蚀。汽车制动液第一节四、制动液的关键技术指标7.pH值汽车制动液在储存和使用过程中会发生氧化,生成酸性物质,为了使制动液具有适当的中和酸性物质的能力,减小对金属、橡胶等与制动液接触材料的腐蚀,制动液应具有一定的碱性和储备碱度,要求

222、使用中的制动液pH值在711.5(最好在8.09.5之间),以保证比较活泼的铝等金属零部件不受腐蚀。汽车制动液第一节五、汽车制动液的选择、使用与更换1.制动液的选择车辆制造厂家在车辆使用说明中都明确规定或推荐了该车辆制动系统应该使用的制动液产品质量等级,有的生产厂家还给出了具体的制动液产品品牌和型号。因此,车辆使用和维修人员应该尽量按照说明书的规定选用相应的制动液。正确选用制动液包括正确选择制动液的种类和质量等级。我国目前主要使用的是合成型制动液。一般微型、中低档汽车适宜选用HZY3(或DOT3、Class3)标准的制动液;而中高档车建议选择HZY4(或DOT4、Class4)标准的制动液;H

223、ZY5(或DOT5.1、Class5)制动液主要用于军车和赛车上,适用于砂石荒漠等苛刻条件,民用车很少采用;HZY6(或Class6)则适于极寒区的车辆使用。汽车制动液第一节五、汽车制动液的选择、使用与更换1.制动液的选择购买汽车制动液时应注意以下几点:(1)尽量到资质合格的大型销售场所购买,以防假冒伪劣产品。(2)尽量购买长期为汽车厂提供配套制动液的生产厂家的产品或品牌知名度较高的产品,确保质量可靠,性能稳定。(3)在种类选择上,首先选择合成型制动液,如果没有合成型制动液再考虑矿物油型制动液,不到万不得已不要购买已淘汰的醇型制动液。汽车制动液第一节五、汽车制动液的选择、使用与更换2.制动液的

224、使用(1)制动液牌号可以高代低,不能以低代高。具体讲就是可以用HZY4制动液代替HZY3制动液,而不能以HZY3制动液代替HZY4制动液。(2)各种制动液(不同品牌、不同型号)不得混用。不同种类的制动液所使用的原料、添加剂和生产工艺不同,混合后会出现浑浊或沉淀现象,这不仅会大大降低原制动液的性能,而且沉淀颗粒会堵塞管路造成制动失灵的严重后果。由于每种产品所加入的添加剂不同,所以即使是相溶性较好的同一种类的制动液,如果品牌不同,也不能混用。因此,换用不同型号制动液时,应将制动系统彻底清洗干净后,再加入新的制动液。汽车制动液第一节五、汽车制动液的选择、使用与更换2.制动液的使用(3)定期更换制动液

225、。汽车制动液会吸收大气中的水分,使用时间越长,吸水量就越多,制动液的沸点就越低,水还会使制动液其他性能指标降低,从而影响行车安全。因此使用中的制动液应定期更换。制动液一般4万km或两年更换一次,更换时,严禁水和其他油混入,并一定要将制动液系统洗净擦干。由于制动液吸湿性强,最好避开雨季更换。(4)加强对制动液的保管。制动液都是由有机溶剂制成的,易挥发,易燃烧,因此要妥善保管,远离火源,防火防潮,防止雨淋日晒及吸水变质。汽车制动液第一节五、汽车制动液的选择、使用与更换3.制动液的识别(1)看信息。制动液商品标识上应该有生产许可证编号、产品名称、执行标准、规格型号、批号、厂名、厂址、电话、生产日期和

226、有效期等信息。凡是只标明某某汽车专用,而未标明具体型号、级别的产品应谨慎使用。(2)看沸点。平衡回流沸点是汽车制动液的重要性能指标,国家标准GB129812012中规定,制动液外包装上必须标明平衡回流沸点、湿平衡回流沸点,包装桶上没有标明这两项指标或标明平衡回流沸点低于205的产品应谨慎使用。(3)看外观。合格的制动液外观应为清澈透明、无悬浮物、无尘埃和沉淀物质。汽车制动液第一节五、汽车制动液的选择、使用与更换3.制动液的识别(4)闻气味。国家标准对制动液的气味虽无明确规定,但若制动液带有酒精味、甲醇的臭味、人工香精的味道或无任何气味,则一定为不合格产品。达标的合成制动液闻起来是微甜的味道。(

227、5)看pH值。滴一滴制动液在试纸上,合格的制动液应呈碱性,若呈中性或酸性为不合格品。(6)看着火。醇型制动液沸点低,易燃烧,稍点火即燃。(7)试黏度。合格的制动液明显比水黏稠,看起来很像稀释后的蜂蜜,倒在玻璃板上扩散速度慢。劣质制动液看起来跟水一样稀,倒少量在玻璃板上其扩散速度较快,用手指蘸取也可以感觉到没有稠度。(8)看溶胀。将橡胶皮碗浸入制动液中35天,若皮碗外形变化大,发黏且有炭黑析出,则为不合格品。汽车制动液第一节五、汽车制动液的选择、使用与更换4.“气阻”的预防汽车在行驶过程中,制动时如果制动越来越疲软,而又不缺制动液,这就很有可能是制动液产生气泡形成“气阻”引起的。造成制动液气阻有

228、很多方面的因素,最常见也最直接的原因就是行驶时长时间用脚制动控制车速,使制动液温度升高而引起。避免制动液产生“气阻”应注意以下几点:(1)尽可能使用优质制动液。因为优质制动液抗气阻性能强,普通制动液沸点低。一般建议使用国产合成型制动液。合成型制动液性能优良,高温使用不易产生气阻,低温不易凝固,油路通畅,保证了制动系统的灵敏性和可靠性。(2)避免高速行车频繁使用制动。遇有情况提前缓慢制动即点制动减速,不要轻易采取紧急制动。当感觉到制动不太灵敏时,应立即停车检查。(3)酷热夏季长时间行车时,可在制动主缸上包上湿布冷却,且常向湿布上滴水降温,可达到防气阻的效果。汽车制动液第一节五、汽车制动液的选择、

229、使用与更换5.制动液的更换汽车制动液必须每两年或4万km更换,南方有些雨区和潮湿地区更换的时间间隔可更短一些,北方干燥地区更换的时间间隔可稍长一些。超期使用的制动液,在一般的驾驶状态下不会感到异常,但当下长坡或激烈驾驶时,制动系统产生的高温就很可能让制动液沸腾,近而在制动管路中产生气泡,导致气阻。由制动液沸腾导致的制动问题基本上都是突然出现的,此前不会有什么征兆,所以及时观察更换制动液是很有必要的。汽车制动液第一节五、汽车制动液的选择、使用与更换5.制动液的更换1)制动液的检查汽车制动液盛放在制动主缸上方的塑料容器内,检查时与发动机的状况无关。正常情况下,制动液的高度要在最低线和最高线之间。制

230、动液的数量随制动片的磨损程度而相应变化。新制动片较厚,会使加得过满的制动液溢出,滴到车身油漆或底盘上都会产生腐蚀;如果制动液的高度降到最低线以下,而制动液又没有泄漏,说明制动片已磨损到该更换的程度了。一般情况下,即便制动液偏少,并不影响制动的效果,但如制动液干枯,便会导致制动踏板下降,制动失效。若制动液的减少并非由制动片磨损所致,而是由泄漏所致,则必须立即补充制动液,并及时进行修理。汽车制动液第一节五、汽车制动液的选择、使用与更换5.制动液的更换2)制动液的更换当检查制动液不足时,应及时补充同种制动液。制动液更换方法如下:(1)先从放油口将旧制动液放掉,将制动系储液壶加足制动液至最高液面指示处

231、。(2)将一透明软管的一端与放气螺钉连接,另一端置于一透明容器内的制动液面以下。(3)踩下制动踏板数次,并在踏板处于踩下位置时,将轮缸上的放气螺钉旋松,放出混有气泡的制动液后,立即将放气螺钉旋紧。(4)反复进行上述操作,直至从轮缸流出的液体不再含有气泡为止。(5)最后拧紧放气螺钉,装上放气螺钉的防尘帽,加制动液进储液壶至规定位置,盖好储液壶盖。汽车制动液第二节第二节活塞连杆组故障诊断与修复动力转向油动力转向油第二节动力转向油又称转向助力油,它的作用是在动力转向系统中起到传递力的作用。早期的动力转向系统都使用自动变速器油,而现在的动力转向系统越来越多的使用专用的动力转向油,有实力的汽车生产商都开

232、发有自己的专用动力转向油,如福特使用Mercon,克莱斯勒使用DEXRON,法国车用ESSOATFD,现代用PS-3等。动力转向油第二节一、动力转向油的组成动力转向油是以矿物油为基础油,然后添加了多种添加剂组成的一种液力传动油。其添加剂主要有以下几种:(1)无灰分抗磨添加剂:尽量减少动力转向系统零部件的磨损。(2)抗氧化添加剂:防止油液氧化,产生油泥和积炭。(3)分散剂:防止和减少油泥和积炭的产生。(4)橡胶件溶胀剂:防止橡胶件硬化而影响液压系统的密封性。(5)黏度指数改进剂:改变动力转向油的黏温性,使其对环境温度有更好的适应性。(6)倾点抑制剂:降低倾点,保证寒冷地区油液的流动性。倾点抑制剂

233、可以保证在寒冷的冬季仍能保持足够的流动性。动力转向油第二节二、动力转向油的使用性能1.黏温性动力转向系统属于低速运动,其工作温度受环境温度影响较大,所以动力转向油的黏温性要好。低温下流动性要好,随环境温度的变化,动力转向油应能适应系统工作的需要。2.润滑性动力转向油不但要起到传递力的作用,同时还兼顾润滑部件的作用。因此,为了防止磨损,要求动力转向油有良好的润滑性能。3.橡胶配伍性动力转向系统内有许多橡胶密封件。液压控制系统的密封性直接关系到动力转向系统能否正常工作。为防止橡胶密封件硬化,在动力转向油中加有一定量的橡胶溶胀剂。动力转向油第二节二、动力转向油的使用性能4.抗氧化性润滑油的寿命,在很

234、大程度上主要取决于油液氧化的速度。而油液氧化的速度和工作温度及与氧气接触的机会有关系。油液氧化的速度越快,油品的寿命就越短。动力转向油工作温度并不高,所以动力转向油除要加抗氧化添加剂外,还要注意密闭保存。5.抗泡沫性动力转向油要有良好的抗泡沫性和空气释放性。动力转向系统工作时溶在油中的气泡必须容易释放出来。泡沫会使动力转向系统工作压力明显降低,所以动力转向传动液要加入甲基硅油或聚酯等抗泡沫添加剂,同时还要注意储液罐的液面不要过低,液压系统要保持良好的密封性。动力转向油第二节二、动力转向油的使用性能6.抗乳化性动力转向油中一旦混进水分,工作时在油泵的搅动下,就容易形成乳化液,使动力转向油变质,降

235、低润滑性、抗磨性,且生成的沉淀物还会堵塞油道。因此动力转向油应加抗乳化添加剂,使其有很好的抗乳化性。动力转向油第三节第三节活塞连杆组故障诊断与修复减减 振振 器器 油油第三节1.减振器油的使用性能要求1)良好的黏温性减振器是通过油液分子之间的摩擦以及油液分子与减振器壳体之间的摩擦把振动能量转化为热量的。汽车在坏路况上长距离行驶时,减振器的工作温度很高,此时黏度会下降,影响减振效果,所以减振器油要有良好的黏温性。2)适宜的黏度黏度过高会影响汽车的缓冲功能,黏度过低减振效果不好。3)良好的低温流动性减振器油的凝点要低,以适应在寒冷地区和山区使用,否则影响减振效果。4)良好的抗氧化、抗泡沫性能减振器

236、油使用中无法更换,一旦油液氧化或产生过多的泡沫就必须更换减振器。所以减振器油抗氧化、抗泡沫性能越好,使用寿命就越长。减振器油第三节1.减振器油的使用性能要求5)一定的抗磨性减振器工作过程中其油液从小孔来回穿过,要求其具有一定的抗磨性,否则小孔被越磨越大,减振作用将逐渐消失。2.减振器油的规格传统的内外双层的减振器油的基础油都是低凝点的环烷基矿物油,再添加黏度指数改进剂、抗氧化剂、抗泡沫剂、防锈剂和抗磨剂。还有一种较先进的减振器为单桶式的,其减振器油的基础油为黏度很大的硅油,具有非常高的压缩率和良好的阻尼性。以上两种减振器油具有黏温性好的特点。矿物性减振器油的性能见表9-2。减振器油第三节2.减

237、振器油的规格矿物性减振器油的性能见表9-2。减振器油复习思考题1.对汽车制动液有何要求?它有哪些使用性能?2.制动液有几种类型?合成型制动液有何优点?3.制动液的规格标准有哪些?4.制动液的关键技术指标有哪些?5.如何选择制动液?6.使用制动液有哪些注意事项?7.如何识别制动液?8.如何预防制动系统“气阻”?9.如何更换制动液?10.动力转向油由哪些部分组成?11.减振器油有哪几种规格?石油的基本知识车用汽油车用柴油汽车代用燃料发动机润滑油第一章第二章第三章第四章第五章齿轮润滑油第六章汽车润滑脂第七章自动变速器油汽车传动油发动机冷却液汽车空调制冷剂第八章第九章第十章第十一章汽车风窗玻璃洗涤液第

238、十二章汽车摩擦材料汽车轮胎第十三章第十四章 第十一章活塞连杆组故障诊断与修复汽车空调制冷剂制冷剂俗称冷媒,是在制冷装置中循环流动,在制冷过程中起传递热量作用的媒介物质。从广义上来讲,任何一种流体,只要在一定的条件下能实现液态与气态间的相互转换,就可用作制冷剂,但由于各种各样的原因,适合作制冷剂的工质种类极其有限。第一节第一节活塞连杆组故障诊断与修复对制冷剂的要求及制冷剂的分类对制冷剂的要求及制冷剂的分类第一节一、对制冷剂的要求在物理性质方面:要求制冷剂有较低的凝固点和较高的临界温度,较小的密度和黏度,较大的导热系数,且应具有一定的吸水性。在化学性质方面:要求制冷剂无毒、无害、无刺激性,化学性质

239、稳定,高温下不易分解,不易燃烧及爆炸,对金属及橡胶的腐蚀作用要小,与润滑油无亲和作用且互溶。在热力性质方面:首先,要求制冷剂的蒸发压力稍高于大气压力即可,这样既可以使蒸发压力较低,还不致因制冷系统产生负压而吸进空气;其次,制冷剂的冷凝压力也不应太高,以降低对制冷系统强度的要求,同时减小压缩机功耗;最后,要求制冷剂换热性能高,有较小的绝热指数和较大的汽化潜热,以减小制冷剂的用量,提高其制冷能力。对制冷剂的要求及制冷剂的分类第一节二、制冷剂的分类目前所用的制冷剂,按照化学成分可分为五类:无机化合物制冷剂、氟利昂类制冷剂、饱和碳氢化合物制冷剂、不饱和碳氢化合物制冷剂和共沸混合物制冷剂。无机化合物制冷

240、剂使用得比较早,如氨(NH3)、水(H2O)、空气、二氧化碳HYPERLINKhttp:/ 四氟乙烷的不同结构第二节臭氧破坏系数(OzoneDepletionPotential,ODP)(或称消耗臭氧潜能值),是以CFC-11作为基准而换算出对臭氧的破坏力,该系数越大,说明对臭氧层的破坏能力越强。CFC-11和CFC-12的臭氧破坏系数都为1,而HFC-134和HFC-134a的臭氧破坏系数都为零。温室效应系数(GWP)(或称全球变暖潜能值),是以CFC12为基准而换算出的造成地球温室效应的能力大小。该系数越大,说明造成温室效应的能力就越强。CFC12的温室效应系数为1,CFC11的为0.4,

241、HFC134a的则为0.11(表11-1)。制冷剂134a第二节采用新型制冷剂后,冷冻油也要从原来的矿物型油更换为合成型油(因为矿物型冷冻油与HFC-134a不互溶);新旧两种制冷剂所用的连接软管及密封橡胶材料不同,不可混用,新型管的表面一般都印有HFC-134a专用的标记,这种管其内部增补了尼龙树脂层,外层为氢化腈聚丁橡胶。R134a(即HFC-134a)的基本性能如下:(1)汽化潜热比R12大,但质量较小,导致制冷能力比R12略小或与之相当。(2)饱和蒸汽压总的来讲与R12相近。以18为界,低于18时R134a的饱和蒸汽压略低于R12,高于18时又刚好相反。(3)化学性质稳定,无色、无臭、

242、不燃烧、不爆炸。(4)对人体无毒性,不破坏大气臭氧层,在大气层停留寿命短,温室效应影响小。(5)吸水性和水溶解性比R12高。制冷剂134a第三节第三节活塞连杆组故障诊断与修复碳氢制冷剂碳氢制冷剂第三节碳氢制冷剂隶属于烷烃类,主要成分是丙烷和丁烷,均为石油化工中通过催化裂解制得的产品,其主要优点是节能和环保,是CFC、HCFC、HFC类制冷剂的终极替代品。用碳氢制冷剂的空调比用R134和R22的空调节省能耗15%35%;碳氢制冷剂对大气无污染,对臭氧层无破坏,温室效应几乎为零。因此,碳氢制冷剂在欧美和亚洲的许多国家早已被广泛使用。市面上有很多种碳氢制冷剂,其中最具代表性的当属R433b和R422

243、碳氢制冷剂。R433b的分子量为44.04,沸点为-42.3,汽化潜热(0)为305.4(kJ/kg),无腐蚀性,稳定性好,自燃点为490,对人体无毒,臭氧层破坏潜能值为零(ODP),制造成本比R134和R22低。碳氢制冷剂单位容积、单位质量的制冷量大,冷凝器和蒸发器的换热性能高,在制冷效果相同的情况下可缩短空调压缩机的制冷时间,大量节省能耗,且其用量只有氟利昂类制冷剂的1/3。碳氢制冷剂第三节碳氢制冷剂的油混率极高,与所有常用冷冻润滑油(矿物润滑油,合成润滑油)都能兼容,不会出现制冷剂和冷冻剂润滑油不兼容造成的问题,且对金属和耐油橡胶均无腐蚀性,而许多其他制冷剂需要使用专门配套的制冷剂润滑油

244、。碳氢制冷剂已成为在世界占主导地位的制冷剂技术,已被欧洲所有汽车生产厂商和冰箱制造商广泛采用,德国的冰箱、冷藏、冷冻库有95%的制冷设备都已采用碳氢制冷剂;英国一些大的连锁超市中,80%的冰柜都已采用碳氢剂制冷;欧洲及亚洲的泰国、新加坡、印度、马来西亚等国家,碳氢制冷剂已在汽车、中央空调和大型制冷设备中广泛使用;国内的海尔、科龙两大龙头企业,出口欧洲的空调大都是采用碳氢制冷剂;其他国家和地区,将碳氢制冷剂用于冰箱、家用空调和中央空调等制冷系统中的使用比率也在逐渐提高。碳氢制冷剂第四节第四节活塞连杆组故障诊断与修复汽车空调系统维护作业汽车空调系统维护作业第四节在进行空调系统的安装、检查、维修时,

245、都必须进行一些基本的空调系统维修作业,这些作业项目主要包括:制冷剂的排放、制冷剂的加注或补充、冷冻润滑油的加注或补充、系统抽真空、系统检漏等。这些维修作业项目完成的好坏,将直接影响汽车空调系统的运行性能。一、制冷系统检漏在拆装或检修完空调制冷系统管道、更换零部件之后,都需在检修拆装部位进行制冷剂的泄漏检查。对制冷循环系统进行检漏时,可以采用以下方法。1.卤素检漏灯卤素检漏灯实际上是一种丙烷(或酒精)燃烧喷灯,当制冷剂气体被吸入喷灯的吸管内时,遇到高温火焰便会分解出氟、氯等卤素元素,与铜化合(反应板为铜质)生成卤素铜化合物,使火焰颜色发生改变,利用这种特性可以判断系统的泄漏部位和泄漏程度,其结构

246、如图11-2所示。当泄漏量较少时,火焰呈浅绿色;当泄漏量较多时,火焰呈浅蓝色;当大量泄漏时,火焰呈紫色。汽车空调系统维护作业第四节一、制冷系统检漏1.卤素检漏灯汽车空调系统维护作业图11-2 卤素检漏灯结构1-检漏灯储气瓶;2-检漏灯主体;3-吸入管;4-滤清器;5-燃烧筒支架;6-喷嘴;7-火焰分隔器;8-点火孔;9-反应板螺钉;10-反应板;11-燃烧筒;12-燃烧筒盖;13-栓盖;14-调节把手;15-火焰长度(上限);16-火焰长度(下限);17-喷嘴;18-喷嘴清洁器;19-螺钉;20-扳手第四节一、制冷系统检漏1.卤素检漏灯卤素检漏灯的使用方法如下:(1)先检查储气瓶内是否装有液态

247、丙烷,然后卤素检漏灯安装好。(2)逆时针方向缓慢旋转调节把手,让丙烷气体溢出,并用明火将其点燃。(3)待铜反应板加热至红热状态后,将火焰尽量调小(火焰越小,对制冷剂泄漏反应越敏感)。(4)把吸入管末端靠近各待测部位,并细心观察火焰颜色及泄漏部位,根据以上情况判断出泄漏部位和泄漏程度。汽车空调系统维护作业第四节一、制冷系统检漏2.电子检漏仪电子检漏仪的工作原理如图11-3所示,其核心部分是一对电极,阳极由铂做成,铂被加热器加热而带正电,其阳离子就会从阳极射到阴极并产生电流。若有制冷剂气体从两电极间流过,回路中的电流就明显增大,据此可以检测出制冷系统是否泄漏。汽车空调系统维护作业图11-3 电子检

248、漏仪工作原理1-加热器;2-铂;3-卤素气体;4-阴极;5-直流电源;6-电流计(阳极)第四节一、制冷系统检漏2.电子检漏仪图11-4所示为电子检漏仪结构,加热器装在圆筒状铂阳极里,在阳极外侧装有阴极,阴、阳极之间加有12V直流电压。为使气体在电极间流动,设有吸气孔和小风扇,当有卤素元素的阳离子出现时,就会产生几个微安的电流,再由直流放大器放大使电流计指针摆动或使音程振荡器发出不同的声响,从而判断制冷剂是否泄漏。汽车空调系统维护作业图11-4 电子检漏仪结构1-电流计;2-阳极电源;3-变压器;4-风扇;5-阳极;6-阴极;7-外壳 8-电热器;9-管道;10-吸嘴;11-放大器;12-音程振

249、荡器第四节一、制冷系统检漏2.电子检漏仪电子检漏仪使用方法如下:(1)接上检漏仪电源并预热10min左右。(2)将开关拨至校核挡,确认指示灯和警铃工作正常。(3)将仪器调至所要求的灵敏度。(4)然后将开关拨至检测挡,将探头放到被检测部位7s以上,若有超过灵敏度范围的泄漏量,则电流计指针将摆动或警铃会发出声响。(5)确定出泄漏部位后,探头应立即离开此部位,以免影响仪器灵敏度。汽车空调系统维护作业第四节一、制冷系统检漏3.肥皂泡沫法试漏当没有检漏设备时,可利用肥皂水对可能产生泄漏的部位进行直接检查,方法是通过歧管压力计给制冷系统内充入812kg的干燥氮气,然后把肥皂水或其他起泡剂涂在需要检查的部位

250、,如各连接头、焊缝等,如发现有排气声或吹出肥皂泡,则说明该处有泄漏。如没有氮气瓶,也可充入一定压力的制冷剂进行检漏,但这将造成制冷剂的浪费。这种方法简单、实用、安全,尤其适用于检漏灯不易接近的部位,但灵敏度较差,操作完毕后应清除干净。4.油迹法制冷剂与冷冻油能互溶,并随着制冷剂在系统内循环,如因密封不良而使制冷剂泄漏时,也会带出少量的冷冻油,泄漏处便会形成油斑,时间一长又粘上尘土便形成明显的油渍。根据这种现象就能找到泄漏部位,不过只有在泄漏量较大时,这种现象才明显。汽车空调系统维护作业第四节一、制冷系统检漏5.着色法将某种颜色的染料加入制冷系统中并随制冷剂一起在管路中循环流动,当系统管路或部件

251、发生泄漏时,加入的染料也随之渗漏出来并粘在泄漏部位使之变色,通过观察制冷系统管路和部件的颜色,就能很容易地发现泄漏部位。6.真空保压法在抽真空作业完成之后,不要急于加注制冷剂,而是保持系统真空状态一定的时间(一般数十分钟至数小时)后,观察歧管压力计上的低压表真空度是否发生变化。如真空指示没有变化,则说明系统无泄漏;如真空指示回升,则说明系统有泄漏。这种方法只能判断系统有无泄漏,而无法具体指示泄漏部位,因此,只用于加注制冷剂前的初步检漏。汽车空调系统维护作业第四节二、制冷剂的排放 汽车空调系统在进行拆卸部件、系统检修等许多维修项目之前,都必须首先放出系统中的制冷剂。排放制冷剂时,须注意环境通风,

252、并不能有明火,否则将产生有毒气体。排放制冷剂的操作方法如下:(1)关闭压力表组上的高、低压手动阀,将压力表组的高、低压软管分别连接到空调系统的高、低压检修阀上,将中间软管端头用干净擦布包上。(2)缓慢打开高压手动阀,让制冷剂从中间软管排出,注意阀门开度要小,否则冷冻油将随制冷剂一同排出。(3)观察高压表,当其压力降到0.35MPa以下时,逐渐打开低压手动阀,使制冷剂从两侧同时排出。(4)随压力下降,逐渐开大两个手动阀,直到制冷剂完全放出为止。若想回收制冷剂,在上述操作的基础上可将中间软管接到真空泵入口,真空泵出口接到回收罐上,然后开启真空泵,便可将制冷剂回收到罐中。三、制冷系统抽真空检修完空调

253、系统后,系统内难免要进入空气,空气中含有大量的水蒸气,它对空调系统有很大的破坏作用,因此必须将空气彻底抽出。抽真空时,由于压力越来越低,水逐渐汽化成蒸汽而被抽出,这个过程比较慢,因而抽真空最少需30min以上,若真空泵的容量小,还需更长时间。为使空气尽可能被彻底抽出,还可采用重复抽真空法,即在第一次抽完后,再重复抽12次。抽真空的具体操作方法如下:(1)将压力表组的高、低压软管分别与空调系统的高、低压检修阀相连,中间软管与真空泵相连。(2)打开高、低压手动阀,并起动真空泵,注意观察两个压力表,经30min以上的时间后,抽真空至负压为0.1MPa(低压表上的绿色刻度段)。(3)关闭高、低压手动阀

254、,观察压力表5min,若压力不回升,便可结束抽真空(也可再重复抽12次)。(4)先关闭高、低压手动阀,然后关掉真空泵。汽车空调系统维护作业第四节三、制冷系统抽真空检修完空调系统后,系统内难免要进入空气,空气中含有大量的水蒸气,它对空调系统有很大的破坏作用,因此必须将空气彻底抽出。抽真空时,由于压力越来越低,水逐渐汽化成蒸汽而被抽出,这个过程比较慢,因而抽真空最少需30min以上,若真空泵的容量小,还需更长时间。为使空气尽可能被彻底抽出,还可采用重复抽真空法,即在第一次抽完后,再重复抽12次。抽真空的具体操作方法如下:(1)将压力表组的高、低压软管分别与空调系统的高、低压检修阀相连,中间软管与真

255、空泵相连。(2)打开高、低压手动阀,并起动真空泵,注意观察两个压力表,经30min以上的时间后,抽真空至负压为0.1MPa(低压表上的绿色刻度段)。(3)关闭高、低压手动阀,观察压力表5min,若压力不回升,便可结束抽真空(也可再重复抽12次)。(4)先关闭高、低压手动阀,然后关掉真空泵。汽车空调系统维护作业第四节四、加注冷冻润滑油汽车空调系统正常运行时,冷冻油的消耗非常少,不需要进行补充,只要按规定每两年更换一次即可。制冷系统小的泄漏也无须补充冷冻油,但较多泄漏(15mL以上)时则需补充冷冻油,其补充量如下:若更换冷凝器,则补充3050mL冷冻油。若更换蒸发器,则补充3050mL冷冻油。若更

256、换储液器,则补充1030mL冷冻油。若更换压缩机,则补充4060mL冷冻油。若更换管道,则补充1020mL冷冻油。若全部更换或是新装空调,则按压缩机说明书上的规定量加注,一般压缩机在120170mL之间。汽车空调系统维护作业第四节四、加注冷冻润滑油冷冻润滑油的加注在系统抽真空前、后均可进行,具体方法有以下几种。1.直接加注若在抽真空前加注冷冻油,就可采用直接加注法,其方法很简单。先用量杯量取所需要的冷冻油量,然后从压缩机的旋塞口将所量取的冷冻油倒入即可。2.抽真空加注利用抽真空法加注冷冻油,也是在抽真空之前进行,加注完后还须对系统进行抽真空。其方法如下:(1)先按抽真空法对系统抽真空,抽完后关

257、闭真空泵和高低压手动阀。(2)将所要加注的冷冻油放入量杯中,计算冷冻油量时要将加注管中的残余油量考虑进去。汽车空调系统维护作业第四节四、加注冷冻润滑油2.抽真空加注(3)按图11-5所示连接整个系统,即将低压软管从表组一端卸下并伸进冷冻油中,高压软管仍接高压检修阀,中间软管仍接真空泵。(4)开启真空泵,打开高压手动阀,冷冻油便被徐徐吸入压缩机中。加注完毕后,关闭真空泵及高压手动阀。3.压缩机吸入加注起动发动机,开启空调,使压缩机运转,利用压缩机本身的抽吸作用,可从低压阀处将冷冻油吸入。汽车空调系统维护作业图11-5 抽真空法加注冷冻润滑油1-手动低压阀关闭;2-手动高压阀开启;3-排出空气;4

258、-真空泵;5-冷冻润滑油第四节五、加注制冷剂当对空调系统进行抽真空并经检查确实不存在泄漏部位后,便可进行制冷剂的加注作业。每种压缩机加注制冷剂的量都有严格规定,加注量过多或过少都将影响压缩机的寿命和空调系统的制冷效果。加注制冷剂的方法有两种:一种是从低压侧加注,这种加注方法最适于补充制冷剂,其优点是安全性好,但速度较慢;另一种是从高压侧加注,这种加注方法不适合用于补充制冷剂,其优点是速度快,但不安全。汽车空调系统维护作业第四节五、加注制冷剂1.从低压侧加注制冷剂(1)抽完真空后,关闭高低压手动阀,将中间软管从真空泵改接到制冷剂罐,用手拧紧接头。制冷剂罐必须保持正立。(2)先顺时针方向转动注入阀

259、旋转手柄,使阀针扎破罐口,然后逆时针转动旋转手柄使阀针抬起。(3)拧松歧管压力计中间接头,待听到有气体流出声最好是有白气冒出时,立即将其拧紧(目的是排出中间软管内的空气)。(4)起动发动机,开启空调系统,打开低压手动阀,即开始加注。(5)加注过程中制冷剂罐外表应很凉且结霜,霜化则说明罐内制冷剂已加完。若一罐不够,可换罐再加,直到注入规定量为止。汽车空调系统维护作业第四节五、加注制冷剂1.从低压侧加注制冷剂(6)加注完毕后,先关闭低压手动阀,再关闭空调系统及发动机,最后迅速卸下软管。从低压端加注的是气态制冷剂,在加注过程中制冷剂罐必须保持正立,不能倒置,否则液态制冷剂进入压缩机,将造成压缩机的“

260、液击”损坏。在从低压侧加注的过程中,罐中的制冷剂不断吸热汽化,因此制冷剂罐的外表很凉且结霜,手拿制冷剂罐时最好戴上手套。拧松表组中间接头是为了驱赶中间软管内的空气。汽车空调系统维护作业第四节五、加注制冷剂2.从高压侧加注制冷剂(1)(3)步与从低压侧加注时相同。(4)将制冷剂罐倒立,打开高压手动阀,当从表组观察孔观察到一股液态制冷剂(淡黄色)流入空调高压管内时,立即关闭高压手动阀。(5)启动空调,使压缩机低速运转几分钟,然后停机。(6)重复(4)、(5)两步,直到加注足量为止。从高压侧加注的是液态制冷剂,在加注时制冷剂罐应倒立。加注时,空调系统必须停机,否则高压倒冲制冷剂罐,易造成爆炸伤人。汽

261、车空调系统维护作业复习思考题1.对汽车空调制冷剂有何要求?2.汽车空调制冷剂有哪些类型?3.什么是臭氧破坏系数和温室效应系数?4.碳氢制冷剂有何优点,其应用情况如何?5.汽车空调系统的检漏方法有哪些?6.如何排放制冷剂?7.制冷系统如何抽真空?8.如何加注制冷剂?石油的基本知识车用汽油车用柴油汽车代用燃料发动机润滑油第一章第二章第三章第四章第五章齿轮润滑油第六章汽车润滑脂第七章自动变速器油汽车传动油发动机冷却液汽车空调制冷剂第八章第九章第十章第十一章汽车风窗玻璃洗涤液第十二章汽车摩擦材料汽车轮胎第十三章第十四章 第十三章活塞连杆组故障诊断与修复汽车摩擦材料摩擦材料是用粉末冶金方法制成的、具有高

262、摩擦系数和高耐磨性能的高分子复合材料,是由高分子粘结剂(树脂与橡胶)、增强纤维和摩擦性能调节剂及其他配合剂构成,被广泛应用在汽车、火车、飞机及各类工程机械上,是机械装置动力传递或制动减速时不可缺少的材料,在汽车上主要用在制动器和离合器上。摩擦材料在汽车工业中属于关键的安全件,汽车的起动、制动、驻车和动力传递等都离不开摩擦材料,摩擦材料性能的好坏直接关系着汽车性能的发挥,更关系着人民生命财产的安全。摩擦材料的特点是具有良好的摩擦系数和耐磨性,同时具有一定的耐热性和机械强度,能满足车辆的传动与制动的性能要求。第一节第一节活塞连杆组故障诊断与修复汽车摩擦材料的发展历史汽车摩擦材料的发展历史第一节最早

263、期的摩擦片是用棉花、棉布、皮革等作为基材,如将棉花纤维或其织品浸渍橡胶浆液后,进行加工成型制成制动片或制动带。其缺点是耐热性较差,当摩擦面温度超过120后,棉花和棉布会逐渐焦化甚至燃烧。随着车辆速度和载重的增加,其制动温度也相应提高,这类摩擦材料已经不能满足使用要求。石棉是一种天然的矿物纤维,它具有较高的耐热性和机械强度,还具有较长的纤维长度、很好的散热性,柔软性和浸渍性也很好,可以进行纺织加工制成石棉布或石棉带并浸渍粘结剂。石棉短纤维和其布、带织品都可以作为摩擦材料的基材。1905年石棉制动带开始被应用,很快就取代了棉花与棉布而成为摩擦材料中的主要基材料。其制品的摩擦性能和使用寿命、耐热性和

264、机械强度均有较大的提高。1918年开始,人们用石棉短纤维与沥青混合制成模压制动片。20世纪20年代初酚醛树脂开始工业化应用,由于其耐热性明显高于橡胶,所以很快就取代了橡胶,而成为摩擦材料中主要的粘结剂材料。由于酚醛树脂与其他的各种耐热型的合成树脂相比价格较低,故从那时起,石棉酚醛型摩擦材料被世界各国广泛使用到20世纪70年代中期。汽车摩擦材料的发展历史第一节由于石棉本身是隔热的,导热能力特别差,所以在反复制动后会堆积起大量的热量,导致严重热衰减,甚至制动失灵,而且石棉又是致癌物质。因此20世纪70年代中期至80年代中期,汽车开始向非石棉摩擦材料过渡。20世纪80年代中期以后,随着现代社会对环保

265、与安全的要求越来越高,发达国家竞相开展了非石棉摩擦材料的研究开发,相继推出了一系列非石棉摩擦材料:半金属摩擦材料、烧结金属摩擦材料、代用纤维增强或聚合物粘结摩擦材料、复合纤维摩擦材料等,它们的共同特点是不含石棉;采用代用纤维或聚合物作为增强材料;增加金属成分提高其使用强度及寿命;加入了多种添加剂或填料,以改善摩擦平稳性和抗黏着性、降低制动噪声和震颤现象。汽车摩擦材料的发展历史第一节半金属摩擦材料主要是采用粗糙的钢丝绒作为加固纤维,它比石棉摩擦材料具有更好的温控能力,能够承受更高的制动温度,也更加耐用。但半金属摩擦材料的金属含量高、强度大,因此其摩擦力比石棉摩擦材料小,车辆就需要更高的制动力来完

266、成同样的制动效果;而且在制动过程中,同为金属的制动盘与制动片的接触摩擦会造成更大的噪声和相对磨损;此外,半金属摩擦材料的导热能力过强,虽然这使其能够承受更高的制动温度,但其所传递出去的温度会被传递到制动卡钳和其他金属组件上,导致制动液受热过多而沸腾,降低制动效果;过高的温度还会使制动卡钳、活塞密封圈和复位弹簧加速老化。20世纪90年代后期,从欧洲开始出现了一种少金属摩擦材料(NAO),这种摩擦材料不含石棉,采用两种或两种以上纤维、少量钢纤维、铁粉等制成。少金属摩擦材料克服了半金属摩擦材料固有的高密度、易生锈、易产生制动噪声、导热系数过大、易磨制动盘、制动鼓等缺陷,现已得到广泛应用。汽车摩擦材料

267、的发展历史第一节21世纪初,人们又研制出了陶瓷摩擦材料,其主要成分为陶瓷和几种纤维,其特点是环保、摩擦噪声低、对制动盘和制动鼓的磨损小、不生锈、不腐蚀、磨耗低、粉尘少。但这方面的技术还不太成熟,目前应用的只有钛酸钾晶须、硅氧铝纤维两种,随着技术的不断进步,陶瓷摩擦材料在汽车上的应用必将越来越广泛。汽车摩擦材料的发展历史第二节第二节活塞连杆组故障诊断与修复汽车摩擦材料的组成汽车摩擦材料的组成第二节摩擦材料属于高分子复合材料,由粘结剂、增强纤维、摩擦性能调节剂和填料四大部分组成。1.粘结剂粘结剂的作用是将组成摩擦材料的各组分紧密地粘结在一起,以保持制动片在高温机械作用下的结构完整性。汽车摩擦材料中

268、一般采用的是热固化型粘结剂,具体有酚醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、硅树脂、聚酰胺树脂等类型。应用最广泛的是酚醛树脂粘结剂,酚醛树脂的物理力学性能见表13-1。它具有优异的耐热性能、力学性能和电绝缘性能,且原料易得,价格便宜,工艺及生产设备简单。但纯酚醛树脂摩擦片的硬度高、脆性大、耐热差,当超过300时,由于热分解严重将导致摩擦片的性能显著下降,因此一般要对酚醛树脂进行增韧和耐热方面的改性。汽车摩擦材料的组成第二节1.粘结剂为了更大的提高粘结剂的高温性能,防止或尽量减少摩擦片在使用中发生“三热”现象(热衰退、热膨胀、热龟裂),更先进的汽车摩擦材料已经采用聚酰亚胺树脂作为粘结剂,但其成本太高,目

269、前还不易普及。汽车摩擦材料的组成第二节2.增强纤维增强纤维是摩擦材料的基材,主要起增加机械强度的作用,使摩擦片能承受在使用过程中由于制动和传动而产生的冲击力、剪切力和各种压力,因此对摩擦材料提出了相应的抗冲击强度、抗弯强度、抗压强度、抗剪切强度等方面的要求,表13-2为几种常用纤维的物理性能。传统材料用的是石棉等矿物纤维,半金属摩擦材料中使用的是钢纤维,同时加入少量铜纤维及其少量矿物纤维。近年来,增强纤维的种类也越来越多,其中最为成功的是芳纶(Kevlar)的应用。汽车摩擦材料的组成第二节2.增强纤维有机纤维的加入,可以降低材料的密度、减小其磨损量,但同时也会降低材料的摩擦系数。为了提高摩擦材

270、料在各温度段的稳定性及其纤维和粘结剂的亲和性能,在实际应用中往往采用多种纤维混合使用。单一纤维增强的摩擦材料性能不全面,存在着各种缺陷,而几种纤维混合在一起,性能可相互补充,发挥混杂效应,制成的摩擦材料性能优良。表13-3为几种常用纤维的优缺点比较。汽车摩擦材料的组成第二节3.摩擦性能调节剂摩擦性能调节剂是一类添加到摩擦材料中能改进摩擦系数和磨损率的物质。摩擦性能调节剂主要分为润滑剂和研磨剂两大类。润滑剂的主要目的是减小制动时摩擦系数的变化。常用的润滑剂包括石墨和各种类型的金属硫化物。金属硫化物被认为是比石墨更好的润滑剂,因为酚醛树脂粘结剂与石墨的低粘结强度不能满足现代汽车工业高效制动的要求,

271、会加速摩擦材料的磨损,而金属硫化物不存在这个问题。但是一些化合物如铅和锑的硫化物是有毒的,所以更加安全的金属硫化物如锡、铜、钼的硫化物有可能成为理想的润滑剂。汽车摩擦材料的组成第二节3.摩擦性能调节剂研磨剂能增加摩擦材料的摩擦系数,调节材料的热稳定性能及其工作稳定性,但同时也会增加对偶件的磨损。研磨剂可移除对偶件上的铁氧化物以及制动时产生的有不利影响的表面膜,但高含量的研磨剂会增加摩擦系数的波动性。常用研磨剂有锆氧化物、硅酸锆、氧化铝、碳化硅、二氧化硅和铬氧化物等,都是坚硬颗粒。加入氧化铝可提高摩擦系数,减小磨损率;加入碳化硅,能够大幅度提高摩擦系数,而磨损率只有少量增加;一定量的三硫化二锑(

272、Sb2S3)和硅酸锆(ZrSiO4)对摩擦系数的大小、稳定性有很大的影响。摩擦性能调节剂对摩擦材料的摩擦特性影响很大,增加润滑剂的含量可提高摩擦系数的稳定性,而增加研磨剂含量会增加摩擦系数的波动性,所以协调好制动摩擦材料中润滑剂与研磨剂的用量非常重要。汽车摩擦材料的组成第二节4.填料填料主要以粉末的形式加入。填料的作用很多,比如说加入铜粉,它的作用是可以在摩擦材料和对偶间形成转移膜,既能提高摩擦力矩和稳定摩擦系数,还能减小对偶件的损伤,提高整个摩擦副的耐摩性能;加入硫酸钡,可以提高材料的密度。填料对摩擦材料的力学性能、物理性能和摩擦性能都有重要影响。使用填料的目的主要有以下几个方面:(1)调节

273、和改善材料的摩擦性能、物理性能与机械强度。(2)控制材料的热膨胀系数、导热性和收缩率,增加材料的稳定性。(3)改善材料的外观质量、密度和制动噪声。(4)提高材料的制造工艺性能与加工性能,降低生产成本。汽车摩擦材料的组成第二节4.填料按照化学成分不同,填料可分为有机填料、无机填料和金属填料。有机填料主要有橡胶粉、沥青、腰果壳粉、热塑性树脂或热固性树脂等;无机填料主要有二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、石墨、铬铁矿、钾长石等;金属填料主要有钢丝、铜屑、铸铁粉、铝粉、锌粉等。表13-4列举了一些常用的摩擦填料及其主要作用。汽车摩擦材料的组成第三节第三节活塞连杆组故障诊断与修复对汽车摩擦材料的技术要求

274、对汽车摩擦材料的技术要求第三节摩擦件是汽车制动器总成和离合器总成中的关键部件之一,它关系到汽车动力性的发挥和安全性能的保障。汽车摩擦材料主要应满足以下技术要求。1.适宜而稳定的摩擦系数摩擦系数是评价摩擦材料的一个最重要的性能指标,关系着摩擦片执行传动和制动功能的好坏。摩擦系数会受温度、压力、摩擦速度、表面状态及周围介质等因素影响而变化,理想的摩擦材料应具有合适的冷摩擦系数和可以控制的温度衰退。对汽车摩擦材料的技术要求第三节1.适宜而稳定的摩擦系数温度是影响摩擦系数的最重要因素。摩擦材料在摩擦的过程中,由于温度的迅速升高,一般温度达200以上,摩擦系数开始下降。当温度达到树脂和橡胶分解温度范围后

275、,将产生摩擦系数的骤然降低,这种现象称为“热衰退”。热衰退会导致制动效能下降,严重的将直接导致制动失效。在摩擦材料中加入高温摩擦调节剂,是减少和克服“热衰退”的有效手段。经过“热衰退”的摩擦片,当温度逐渐降低时其摩擦系数会逐渐恢复至原来的正常值。因此,在使用中应尽量避免摩擦片温度过高(制动片的适宜工作温度为100350),如不能连续长时间制动(应降低车速或利用发动机制动)、离合器不能半联动(起步、换挡时除外)等。摩擦材料表面沾水时,摩擦系数也会下降,当表面的水膜消除恢复至干燥状态后,摩擦系数就会恢复正常。因此,在汽车涉水后,应尽快选择合适路段进行连续制动,以使制动器处的水分迅速蒸发,恢复制动效

276、能。对汽车摩擦材料的技术要求第三节1.适宜而稳定的摩擦系数摩擦材料表面沾有油污时,摩擦系数将显著下降,制动效能大打折扣。因此应尽量避免制动器、离合器沾到油污,一旦粘上油污应立即擦拭或清洗。所谓适宜而稳定的摩擦系数,也就是说摩擦系数也不能太高,当摩擦系数过大时,制动时容易突然抱死,易出现翻车事故。2.良好的耐磨性摩擦材料的耐磨性决定着其使用寿命,也是衡量摩擦材料的重要技术经济指标。耐磨性越好,它的使用寿命就越长,经济性就越好。摩擦材料在工作过程中的磨损,主要是由摩擦接触表面产生的剪切力造成的。工作温度是影响磨损量的重要因素,当材料表面温度达到有机粘结剂的热分解温度时,有机粘结剂如橡胶、树脂等就会

277、产生分解和碳化现象。而且温度越高,这种现象就越加剧,磨损量就急剧增大,这种现象称为“热磨损”。对汽车摩擦材料的技术要求第三节3.良好的机械强度和物理性能摩擦材料制品在装配使用之前,需进行钻孔、铆装装配等机械加工,才能制成制动片总成或离合器总成。在摩擦工作过程中,摩擦材料除了要承受很高的温度,还要承受较大的压力与剪切力。因此要求摩擦材料必须具有足够的机械强度,以保证在加工或使用过程中不出现破损与碎裂。对铆接式制动片,要求有一定的抗冲击强度、铆接应力、抗压强度等。对粘结式制动片,盘与片要具有足够的常温粘结强度与高温(300)粘结强度,以保证摩擦材料与钢背粘结牢固,能经受住制动过程中的高剪切力,而不

278、产生相互脱离,造成制动失效的严重后果。对离合器片,要求具有足够的抗冲击强度、静弯曲强度、最大应变值以及旋转破坏强度,以保证离合器片在运输、铆装加工过程中不致损坏,同时保障离合器片在高速旋转的工作条件下不发生破裂。对汽车摩擦材料的技术要求第三节4.制动噪声低制动噪声关系到车辆行驶时的乘坐舒适性,而且制动噪声还会对周围环境特别是对城市环境形成噪声污染。对于轿车和城市公交车来说,制动噪声是一项重要的性能指标。随着人们生活水平的不断提高,环境污染也越来越受到各方面的重视,今后汽车摩擦材料将会向着无污染、绿色环保方向发展。我国规定一般汽车制动时产生的噪声不应超过85dB。引起制动噪声的因素很多,材料的摩

279、擦系数越高、硬度越大,越易产生噪声。制动时摩擦片与制动盘(鼓)在高速与高压相对运动下的强烈摩擦作用,使彼此产生振动,从而放大了制动噪声。制动片经高温制动作用后,工作表面形成了光而硬的碳化膜(釉质层),这层釉质层在制动摩擦时会产生高频振动及相应的噪声。对汽车摩擦材料的技术要求第三节5.减摩作用好摩擦材料制品的传动或制动功能,都要通过与对偶件即摩擦盘(鼓)在摩擦中实现。在摩擦过程中,摩擦偶件相互都会产生磨损,这是正常现象。但是作为消耗性材料的摩擦材料制品,除自身应该尽量少磨损外,另一个重要的任务就是尽量减少对偶件的磨损,这样就可延长对偶件的使用寿命,这种作用就称为摩擦材料的“减摩作用”。减摩作用好

280、的摩擦材料,可提高制动器、离合器总成的使用寿命,降低汽车使用成本。对汽车摩擦材料的技术要求第四节第四节活塞连杆组故障诊断与修复汽车制动片的检查汽车制动片的检查第四节正常行驶条件下,汽车每行驶5000km时,应检查一次制动摩擦片,不仅要检查剩余的厚度,还要检查其磨损的状况,如检查左右两边磨损的程度是否一样,回位是否自如等,发现不正常的情况必须立即处理。一些车辆具有摩擦片磨损的报警功能,一旦达到了磨损极限,报警装置会在制动时发出尖锐的声音来提示更换制动摩擦片。已经达到寿命极限的制动摩擦片必须更换,否则会严重影响制动效果及行车安全。汽车制动片的检查第四节汽车制动摩擦片的检查方法是“一看二听三感觉”,

281、具体如下。1.一看:看厚度新制动片厚度一般在1.5cm左右,随着使用中不断摩擦,厚度会逐渐变薄。一般当肉眼观察制动片厚度磨到仅剩原先1/3厚度(约0.5cm)左右时,就应增加检视频率,随时准备更换了。有些车型由于轮毂设计原因,不具备肉眼查看的条件,需要拆卸车轮才能完成检视。在制动片的两侧一般都有一个凸起的磨损标志,这个标志的厚度在23mm,这也是制动片更换的最薄极限标志。如果制动片厚度已经与此标志平行,则必须进行更换。因此当制动片厚度接近此标志的时候,就要准备该更换了。但在不拆卸轮胎的情况下通过肉眼很难准确观察,现在一般车型在制动片磨损过薄时会在仪表屏幕上有所提示,这样就相对简单一些,只需留意

282、观察警告灯就可以了。汽车制动片的检查第四节2.二听:听声音检查时轻点制动,如果听到制动器处有“铁蹭铁”的咝咝声,这种情况是由于凸起的磨损标记与制动盘这两种金属直接摩擦产生的声音,说明摩擦片已到磨损极限了,此时制动片必须立即更换。而且在更换制动片的同时要配合制动盘的检查,出现这种声音时往往制动盘已经受到损坏,此时即便更换新的制动片仍然不能消除响声,严重时需要更换制动盘。制动盘的价格要比制动片高出很多,因此还是勤检查制动片,避免更换制动盘。有些质量较次的制动片中有硬点,这样也会产生异响,一般情况下使用一段时间后异响也会逐渐消失。汽车制动片的检查第四节3.三感觉:感觉制动力度与之前相比,如果感到制动

283、吃力了,那就有可能是制动片基本已经丧失摩擦力了,这时候最好进一步检查,避免带来后患。这种检查方法相对较抽象,一般人凭感觉可能不太好把握,因此还是养成一个良好的自检习惯比较好。另外制动效果降低会导致制动液消耗增加,因此在更换制动片的同时还应检查制动液的情况。汽车制动片的检查第五节第五节活塞连杆组故障诊断与修复汽车制动片的更换汽车制动片的更换第五节一般情况下,汽车制动片在行驶里程5万6万km就要考虑更换了。需要注意的是,制动片的更换周期并没有一个准确里程数,因为不同的驾驶环境和驾驶习惯会对制动片的磨损量产生巨大的影响,长期在不同道路如平路、山区、高速路、越野地带行驶的汽车,其制动片的磨损速度差别很

284、大。因此制动片的检查更换在很大程度上还是要靠驾驶人操心或依靠制动片磨损报警了。一、更换条件通常出现以下几种情况时,就必须更换制动片了:(1)制动片的厚度小于车辆使用手册上允许的最小更换标准时。(2)制动片的磨损标记接触到制动盘发出警报时(包括电脑警报或金属摩擦的刺耳声)。汽车制动片的更换第五节一、更换条件(3)制动片被大面积油脂污染时(因为油脂大面积浸润制动片,容易导致整块制动片的分子结构发生改变,导致制动片打滑、强度降低甚至脆裂)。(4)制动片发生异常磨损或者断裂时。当然以上只是人工判断,由于内制动片的磨损情况无法直接观察到,所以最终的检查判断还是需要拆下车轮,通过专业工具来测量制动片的磨损

285、情况,再决定是否更换制动片。汽车制动片的更换第五节二、更换方法(1)卸下车轮。(2)松开制动钳体紧固螺钉,并检查螺钉、制动钳滑动导杆,清除上面的泥沙及油污,并进行润滑维护。(3)将旧制动片拆下,用专用量具测量其磨损程度。(4)检查制动盘的磨损程度,看是否起沟起糟,若磨损严重应更换新的制动盘。(5)安装好附件,紧固钳体。(6)将车轮安装复位。汽车制动片的更换第五节二、更换方法需要注意的是:安装新制动片应分清内外,制动片的摩擦面应朝向制动盘,使盘片配合合适。安装好附件,紧固钳体。在紧固钳体前,应使用工具将钳上的活塞推回位,以便于将钳安装到位。安装轮胎螺钉时,应对角紧固,这样有利于保护轮胎和制动轮毂

286、。同时,还要检查胎面及边缘的磨损情况是否正常,最好左、右两轮能定期更换使用,这样会有利于延长轮胎的使用寿命。最后,还需要检查制动液,如有必要则应添加或更换。更换摩擦片后,在开车离位前,一定要深踩几脚制动踏板,以消除摩擦片与制动盘之间的缝隙,充分磨合,否则容易造成制动失灵。摩擦片更换后,需磨合200km才能达到最佳的制动效果,因此更换摩擦片后的一段时间内须谨慎行驶,不要大力踩制动踏板,需制动时应尽量早踩长磨。汽车制动片的更换第五节三、注意事项1.尽量使用与原车相同材质的制动片更换制动片时,需要使用与车系、车型、年款匹配的产品。不同材质的制动片不能相互替换(除非同时更换制动盘和制动片),因为制动片

287、材料与制动盘材料也存在摩擦匹配问题。2.新换制动片后有时会出现制动偏软新换制动片后,如果感觉制动不如先前那么有力,有可能是在安装制动片时不符合标准,或者是使用了劣质制动片。在安装制动片时,如果制动盘没有做过清洁,或者是没有发现制动油管存在故障或是油压缸内排气不彻底等原因,这种情况下更换了新的制动片后可能会出现制动偏软的现象。汽车制动片的更换第五节三、注意事项3.新换的制动片制动时有异响新换制动片后,有的开始制动时有尖叫声,这是制动片和制动盘的摩擦声,与制动片的材质有关。有的制动片里的金属丝或其他坚硬的材质颗粒较大,当制动片磨损到这些物质时就会与制动盘发生声响。一般来讲,这种现象对制动性能并没有

288、多大影响,磨合一段时间以后就会正常。4.制动片摩擦系数过高过低都对制动效果有影响如果制动片的摩擦系数过低,会导致制动不灵敏;而摩擦系数过高又会出现车轮抱死现象。因此说制动片摩擦系数过高或过低都会影响制动性能。汽车制动片的更换第五节三、注意事项5.有时制动会冒烟制动冒烟一般都是由频繁制动引起的,尤其是在下长坡时,如果不利用发动机制动,而是一味踩制动踏板,制动片则有可能会因温度过高而冒烟。这是因为制动片组成物质中含有约20%的有机物,在温度过高时发生分解并冒烟。6.注意数据复位对于中高档车,一般在进行制动片更换后还要用专用电脑进行数据复位才能正常制动,因此这些车辆的制动片更换应选择在有条件的4S店或修理厂进行。汽车制动片的更换复习思考题1.汽车摩擦材料有哪些类型,各有何特点?2.汽车摩擦材料由哪些部分组成?3.对汽车摩擦材料的技术要求有哪些?4.如何检查汽车制动片?5.汽车制动片的更换标志是什么?6.如何更换制动片?7.更换及使用制动片时应注意哪些问题?

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