润滑油基础知识普及.

2015年9月14日润滑油基础知识简介一、润滑油的定义及作用二、润滑油的组成三、润滑油的分类与命名四、润滑油的性能指标五、润滑油的发展前景什么是润滑油润滑油是用在各种类型机械上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。润滑油的主要作用减少摩擦：降低摩擦阻力以节约能源，减少磨损以延长机械寿命，提高经济效益；冷却：随时将摩擦产生的热量排出机外；防腐蚀防锈：保护摩擦表面不受到外来侵蚀;清洁：能够把摩擦表面的积垢清洗排出；密封：防泄漏，防尘，防串气；缓冲：分散负荷缓和冲击及减震；一、润滑油的定义润滑油的主要作用减摩抗磨冷却清净冲洗抗腐蚀防锈应力分散缓冲动能传递密封二、润滑油的组成基础油添加剂成品油(70-95%)(5-30%)基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。基础油主要分矿物基础油及合成基础油两大类；一般常用的添加剂有粘度指数改进剂、降凝剂、抗氧化剂、清净分散剂、摩擦缓和剂、油性剂、极压剂、抗泡沫剂、金属钝化剂、乳化剂、防腐蚀剂、防锈剂、破乳化剂。矿物基础油应用广泛，用量很大（约95%以上），但有些应用场合则必须使用合成基础油调配的产品，因而使合成基础油得到迅速发展。基础油分类硫含量/%饱和烃/%粘度指数Ⅰ＞0.03＜9080—120Ⅱ≤0.03≤9080—120Ⅲ≤0.03≥90＞120Ⅳ聚α烯烃（PAO）ⅤⅠ-Ⅳ类以外的其它基础油API(美国石油学会)基础油分类类基础油通常是由传统的“老三套”工艺生产制得，从生产工艺来看：I类基础油的生产过程基本以物理过程为主，不改变烃类结构生产的基础油质量取决于原料中理想组分的含量和性质。因此，该类基础油在性能上受到限制。II类基础油是通过组合工艺（溶剂工艺和加氢工艺结合）制得工艺主要以化学过程为主，不受原料限制，可以改变原来的烃类结构。因而II类基础油杂质少（芳烃含量小于10％），饱和烃含量高热安定性和抗氧性好，低温和烟炱分散性能均优于I类基础油。III类基础油是用全加氢工艺制得，与II类基础油相比，属高黏度指数的加氢基础油，又称作非常规基础油（UCBO）。III类基础油在性能上远远超过I类基础油和II类基础油，尤其是具有很高的黏度指数和很低的挥发性。IV类基础油指的是聚α-烯烃（PAO）合成油。常用的生产方法有石蜡分解法和乙烯聚合法。PAO依聚合度不同可分为低聚合度、中聚合度、高聚合度，分别用来调制不同的油品。国外各大石油公司过去曾经根据原油的性质和加工工艺把基础油分为石蜡基基础油、中间基基础油、环烷基基础油等。20世纪80年代以来，以发动机油的发展为先导，润滑油趋向低黏度、多级化、通用化，对基础油的黏度指数提出了更高的要求，原来的基础油分类方法已不能适应这一变化趋势。因此，国外各大石油公司目前一般根据黏度指数的大小分类，但一直以来没有严格的标准。精制脱蜡补充精制基础油原料基础油基础油的精制深度越深，性能越好，其颜色越浅，成本越高。基础油的简易生产工艺添加剂添加剂是近代高级润滑油的精髓，正确选用合理加入，可改善其物理化学性质，对润滑油赋予新的特殊性能，或加强其原来具有的某种性能，满足更高的要求。•提高低温流动性降凝剂•减少燃油消耗摩擦改进剂•控制泡沫消泡剂•分散染料燃烧生成物分散剂•防止生锈防锈剂•使发动机内部保持清洁清净剂•保护基础油抗氧化剂•减少发动机磨损抗磨剂•减少高温时油变稀粘度指数改进剂车用油常用的添加剂1、内燃机油中常用的添加剂有：清净分散剂、抗氧抗腐剂、金属钝化剂、粘度指数改进剂、降凝剂、抗泡剂和破乳剂等等；2、车用齿轮油中常用的添加剂有：抗氧抗腐剂、积压抗磨剂、油性剂、金属钝化剂、粘度指数改进剂、防锈剂、降凝剂、抗泡剂和破乳剂等等；由于车用油中常用添加剂的颜色多数较深，因此，车用油的颜色也较深，质量级别越高，添加剂的加入量越大，颜色就更深。3、工业用油常用的添加剂有：抗氧抗腐剂、积压抗磨剂、油性剂、抗氧剂、金属钝化剂、粘度指数改进剂、防锈剂、降凝剂、抗泡剂和破乳剂等等。由于工业用油常用添加剂的颜色多数较浅，而且所用的基础油多数为深精制基础油，因此，工业用油的颜色通常也较浅。所以单从颜色上是无法判断油品质量好坏的。现代矿物润滑油生产的基本过程是原油先经常压蒸馏，蒸馏出汽、煤、柴油等轻质馏分，在常压塔底所得的常压渣油，再经减压蒸馏，分馏出轻、中、重质馏分润滑油油料。加压塔底渣油再经丙烷脱沥青后，制得残渣润滑油料，制备好的馏分及残渣润滑油料，分别再经过精制，得到润滑油基础油，最后进入成品油调和工序，与添加剂优化配伍，既得成品润滑油。基础油添加剂调合成品油分析合格过滤装车栈桥成品包装三、润滑油的分类与命名按SAE法分类机油，冬季用油有6种，夏季用油有4种，冬夏通用油有16种。冬季用油牌号分别为：0W、5W、10W、15W、20W、25W，符号W代表冬季，W前的数字越小，其低温粘度越小，低温流动性越好，适用的最低气温越低；夏季用油牌号分别为：20、30、40、50，数字越大，其粘度越大，适用的最高气温越高；冬夏通用油牌号分别为：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／3020W／40、20W／50，代表冬用部分的数字越小，代表夏季部分的数字越大者粘度越高，适用的气温范围越大。车用齿轮油的质量级别分类美国API(美国石油学会)车用齿轮油质量级别分类为：GL-1、GL-2、GL-3、GL-4、GL-5、GL-6。工业齿轮油的质量级别分类国际标准化组织（ISO）的工业齿轮油质量级别分类为：L-CKB、L-CKC、L-CKD、L-CKE等等，我国工业齿轮油质量级别分类的代号与ISO相同。液压油的质量级别分类国际标准化组织（ISO）的液压油质量级别分类为：HH、HL、HM、HR、HV、HS、HG等等,我国液压油质量级别分类与ISO相同。四、润滑油的性能指标润滑油脂的基本性能外观包括油品的颜色，透明度等等，往往可以反映其精制程度和稳定性。粘度粘度是液体分子间的摩擦而形成液体流动时的阻力。它是润滑油的主要理化性质，也是评价润滑油的一个最基本指标。粘度与机械效率、承载能力、油膜厚度、油品流动性、密封性等有密切关系。油品的粘度越大，其油膜厚度越厚，密封性越好，承载能力越强，但是油品的流动性变差，使机件的磨损量增大，而且使机械克服油品内摩擦而损失的功率增加。粘度指数油品的粘度随着温度的升高而减小，随着温度的降低而增大，这是油品的粘度与温度的变化关系，即油品的粘温性能。粘度指数是目前国际通用的表示油品粘温性能的一个约定量值，一般以VI表示。粘度指数越高，表示油品的粘度随温度变化越小。最理想的状态是油品的粘度不随温度的变化而变化，即油品的粘度是恒定不变的。倾点和凝点倾点是在规定的条件下被冷却的油品能流动时的最低温度，以℃表示，凝点是油品在规定的条件下冷却至停止流动时的最高温度，以℃表示。凝点和倾点都是油品低温流动性的指标，两者无原则的差别，只是测定方法稍有不同。同一油品的凝点和倾点并不完全相等，一般倾点都高于凝点2-3℃，但也有例外。闪点油品在规定的实验条件下加热，其油蒸汽与周围空气形成的混合物与火焰接触时发生闪火时的最低温度，以℃表示。闪点是油品的安全使用指标，一般说，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。闪点越高，油品的使用温度也越高。另外，通过对在用油品闪点的测试，还可以判断油品是否被燃料稀释。泡沫性泡沫性是在规定条件下测定的油品泡沫倾向性和泡沫稳定性。油品在运转过程中，由于有空气存在，常会产生泡沫，尤其是当油品中含有表面活性添加剂时则更容易产生泡沫。泡沫性是判断油品混入空气后油气分离能力的技术指标。长期使用抗泡性不好的油品，会造成机械部件的气腐，液压传动失准，油品溢出，油耗增大等一系列不良后果。密度密度是润滑油最简单、最常用的物理性能指标。水分水分是指润滑油中含水量的百分数，通常是重量百分数。润滑油中水分的存在，会破坏润滑油形成的油膜，使润滑效果变差机械杂质机械杂质是指存在于润滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶剂的沉淀物或胶状悬浮物。灰分和硫酸灰分灰分是指在规定条件下，灼烧后剩下的不燃烧物质。灰分的组成一般认为是一些金属元素及其盐类。酸值酸值是表示润滑油中含有酸性物质的指标，单位是mgKOH/g。酸值大则油品中有机酸多，腐蚀倾向大；油品氧化变质时，酸值也逐渐增大，采用酸值变化来衡量润滑油的氧化安定性和贮存安定性。抗乳化性这是指油和水的分离能力，测量的方法是在专用的试管内放入40mL的油和40mL的水，按规定的试验程序混合，然后测量油水完全或基本完全分离的时间（min），工业润滑油在使用中常常不可避免地要混入一些冷却水，如果润滑油的抗乳化性不好，它将与混入的水形成乳化液，使水不易从循环油箱的底部放出，从而可能造成润滑不良。除了上述一般理化性能之外，每一种润滑油品还应具有表征其使用特性的特殊理化性质。越是质量要求高，或是专用性强的油品，其特殊理化性能就越突出。比如氧化安定性、极压性、防锈防腐蚀性、水解安定性、空气释放值、橡胶密封性、挥发性等等。五、润滑油的发展前景在节能和环保要求日趋严格的推动下，润滑油生产工艺也不断改进和发展。目前，世界润滑油基础油正由APIⅠ类向APIⅡ／Ⅲ类转变，基础油生产正向加氢技术发展。加氢技术生产的润滑油基础油，硫、氮及芳烃含量低，黏度指数高，热氧化安定性好，挥发性低，换油期长。在新世纪，中国润滑油工业既面临严峻挑战，又存在良好的发展机遇。激烈的竞争将使中国的润滑油市场充满生机。总之，未来的润滑油，将面临多方面的严峻挑战。顺应世界潮流，节能、低排放、无污染、长寿命将成为我国润滑油发展的方向。