汽车机械基础教案-15章_第2节

【课题】汽车用润滑材料【教材版本】崔振民张让莘.教育部职业教育与成人教育司推荐教材——汽车机械基础.北京：高等教育出版社，2005【教学目标】熟悉发动机润滑油、齿轮油和润滑脂的性能指标、特点、牌号、分类等。【教学重点、难点】教学重点：性能指标、特点、牌号、分类。教学难点：性能指标。【教学媒体及教学方法】本课主要通过讲授与投影仪相结合的方法进行讲学。使用的图片及表格：表15-2SAE单级油粘度分类粘度号粘度范围动力粘度（－18℃）/(MPa·s)运动粘度（100℃）/(mm2/s)最小最大最小最大5W－12503.8－10W125025004.1－15W25005000－－20W5000100005.6－20－－5.69.330－－9.312.540－－12.516.350－－16.321.9表15-3SAE多级油粘度分类及粘度指数SAE粘度分级粘度粘度指数，最小0oF(－18℃)最大/(MPa·s)210oF(99℃)最小/(mm2/s)5W－108704.2905W－208706.01205W－308706.51545W－4087013.01565W－5087016.815610W－2026006.09010W－3026006.513210W－40260013.013910W－50260016.814420W－30100506.59720W－401005013.011320W－501005016.8120注：粘度由ASTM线图外插法测定。注：EGR----废气再循环系统。表15-4API质量分类法API分类质量水平汽油发动机机油SA供非常缓和条件下发动机使用，为直馏矿物油、无添加剂。我国现已不使用。SB中等程度条件下运转的发动机使用，加有少量的添加剂，具有抗擦伤、抗氧化及防止轴瓦腐蚀的性能。我国现已不使用。SC无PCV阀的1964～1967年生产的轿车、货车汽油发动机，具有抗高温、低温油泥、防锈、抗腐蚀性能。SD有PCV阀、1968～1971年生产的轿车、货车汽油发动机，具有抗高低温油泥、抗磨、防腐蚀等性能。SE有EGR装置、1972年以后生产的轿车、货车汽油发动机，油的防高低温油泥比SC、SD级好。SF具有催化转化器，1981年以后生产的汽油机，其防高低温油泥、抗氧、抗腐蚀性比SE级好，且对催化剂无毒害作用。SG电喷燃油系统高性能汽油机、90年代生产的新型轿车汽油机，改进、控制沉积物、氧化和磨损，还具有CC级油的性能。SH电喷燃油系统高性能汽油机、1994年后新近生产和进口的新型轿车汽油机，优于SG级，且有CD级的性能。表15-5API质量分类法API分类质量水平汽油发动机机油CA使用低硫燃料，轻、中负荷下运转的柴油机，具有防止高温沉积物的产生及防止轴承腐蚀的性能。CB使用高含硫量的燃料，轻中、负荷下运转的柴油机，具有防止高温油泥的产生及防止轴瓦腐蚀的性能，缓和条件下的汽油机也可用。CC有增压器的高负荷柴油机，在苛刻条件下运转的汽油机也可用，具有防止高温沉积、防锈、防腐及防止汽油机低温油泥的产生的性能。CD有增压器的高速大马力、在非常苛刻条件下运转的柴油机使用，要求在上述条件下，能防止高温沉积、防锈、防腐，且性能高于CB、CC级油。CD－Ⅱ重负荷二冲程柴油机，能高效地控制磨损和沉积物。CE低速高负荷和高速低负荷增压柴油机，在各种条件下高效控制磨损和沉积物。CF－4高速公路行驶的重负荷柴油车，与S系列结合，经推荐也可用于汽油车，在油耗和沉积物控制方面优于CE。表15-6我国已生产的各类内燃机油与API分类的对应关系我国分类API分类我国分类API分类我国分类API分类我国分类API分类SC≠SCCC＝CCSE＝SESD≠SDCD＝CDSF＝SF表15-7国产内燃机油的品种与牌号品种粘度牌号SC5W/2010W/3015W/403040SD、SD/CC5W/3010W/3015W/403040SE、SE/CC5W/3010W/3015W/4020/20W3040SF、SF/CD5W/3010W/3015W/403040CC5W/305W/4010W/3010W/4015W/4020W/40304050CD5W/305W/4010W/3010W/4015W/4020W/403040表15-8二冲程汽油机油详细分类代号特性和使用场合ERA用于缓和条件下工作的小型风冷二冲程汽油机。具有防止发动机高温堵塞和活塞磨损的性能，另外还能满足发动机其它一般性能要求。ERB用于缓和至中等条件下工作的小型风冷二冲程汽油机。具有防止发动机活塞磨损和燃烧室沉积物引起提前点火的性能，另外还能满足发动机其它一般性能要求。ERC用于苛刻条件下工作的小型至中型的风冷二冲程汽油机，具有防止高温活塞环粘结和由燃烧室沉积引起提前点火的性能，另外还能满足发动机其它一般性能要求。ERD用于苛刻条件下工作的中型至大型水冷二冲程汽油机，具有防止由燃烧室沉积引起提前点火、活塞环粘结、活塞磨损和腐蚀的性能，另外还能满足发动机其它一般性能要求。表15-9常用粘度级别与气温间的大致对应关系粘度分级5W10W15W20W203040505W－4适应气温范围/℃－40～－48－20～0－20～5－15～10－5～200～305～4010～50－35～35粘度分级5W－305W－2010W－4010W－3010W－2015W－4020W－4020W－40适应气温范围/℃－35～28－35～18－20～35－20～28－20～20－15～35－15～20－15～35表15-10汽车齿轮油API质量分类分级说明用途GL－1纯矿物油，可通过加入抗氧、防锈、消泡等添加剂改善性能，但不能用磨擦改进剂和极压剂低速低负荷、缓和的条件下使用的汽车螺旋锥齿轮及手动变速器、蜗轮蜗杆传动GL－2含有抗磨剂、少量极压剂，适用于用GL－1不能满足要求的齿轮、蜗轮润滑低速低负荷、缓和的条件下使用的汽车螺旋锥齿轮及手动变速器、蜗轮蜗杆传动GL－3有一定的添加剂，使用于要求负荷在GL－2～GL－4间的润滑场合中等负荷、速度的螺旋锥齿轮、手动变速器，不能用于双曲线齿轮GL－4较多的添加剂、极压剂，其抗擦伤性能等于或优于CRC－RGO－105标准齿轮油高速低扭、低速高扭操作下的各种齿轮，使用条件不大苛刻的双曲线齿轮GL－5其抗磨伤性能等于或优于CRC－RGO－110标准，有大量添加剂高速冲击负荷、高速低扭、低速高扭的双曲线齿轮GL－6添加剂量很多，其性能等于或优于福特T（Ford）标准齿轮油L－1000的性能高速冲击负荷、大偏置的双曲线齿轮表15-11SAE齿轮油粘度分类SAE粘度等级动力粘度到达150Pa·s时的最高温度/℃100℃时的运动粘度/(㎜2/s)最小最大70W－554.1—75W－404.1—80W－267.0—85W－1211.0—90－1013.5小于24.0140－1024.0小于41.0250—41.0—表15-12我国车辆齿轮油名称与API使用分类中的各品种对应关系我国油名称API的品种我国油名称API的品种普通车辆齿轮油（SH0350—92）GL－3重负荷车辆齿轮油（GL－5）（GB13895—92）GL－5中负荷车辆齿轮油（GL－4）GL－4表15-13驱动桥和手动变速器齿轮润滑油粘度分类粘度牌号粘度为150Pa·s时最高温度/℃100℃时的运动粘度/(㎜2/s)最小最大70W–554.1—75W–404.1—80W–267.0—85W–1211.0—90—13.5小于24.0140—24.0小于41.0250—41.0—表15-14普通车辆齿轮油规格项目质量指标80W/9085W/9090运动粘度100℃/(㎜2/s)15～1915～1915～19表观粘度150Pa·s时/℃不高于－26－12粘度指数90倾点/℃不高于－28－18－10闪点（开口）/℃不低于170180190水分/％不大于痕迹痕迹痕迹锈蚀试验15号钢棒A法无锈无锈无锈起泡性/(mL/mL)不大于注：部分摘录表15-15中负荷车辆齿轮油（GL－4）暂定技术条件项目75W80W/9085W/909085W/140运动粘度（100℃）/(㎜2/s)不小于4.113.5～24.013.5～24.013.5～24.024.0～41.0粘度指数不小于90闪点（开口）/℃不低于150165180成沟点/℃不高于–45–35–20–17.8–20表观粘度150Pa·s时温度/℃不高于–40–26–12–12机械杂质/％不大于0.02水分/％不大于痕迹(泡沫倾向性/泡沫稳定性)/(mL/mL)24℃不大于20/093℃不大于50/0后24℃不大于20/0台架性能评定待定表15-17润滑脂标记的字母顺序L（字母1）字母2字母3字母4字母5稠度等级润滑剂类润滑剂组别最低温度最高温度水污染（抗水性、防锈性）极压性稠度号表15-16重负荷车辆齿轮油（GL－5）规格项目质量指标粘度等级75W80W/9085W/9085W/14090140运动粘度（100℃）/(㎜2/s)≥4.113.5～24.013.5～24.024.0～41.013.5～24.024.0～41.0成沟点/℃不高于–45–35–20–20–17.8–6.7闪点（开）/℃不低于150165165180180200表观粘度150Pa·s时的温度/℃不高于–40–26–12–12机械杂质/％不大于0.05水分/％不大于痕迹起泡性（泡沫倾向）/mL24.0℃不大于2093.5℃不大于50后24℃不大于20注：部分摘录表15-18X组的分类代号字母（字母1）总的用途使用要求标记备注操作温度范围水污染③字母4负荷EP字母5稠度最低温度，①/℃字母2最高温度，②/℃字母3X用润滑脂的场合0－20－30－40＜－40ABCDE6090120140160180＞180ABCDEFG在水污染的条件下，润滑脂的润滑性、抗水性和防锈性ABCDEFGHI在高负荷或低负荷下，表示润滑脂的润滑性和极压性，用A表示非极压型脂，用B表示极压型脂AB可选如下稠度号000000123456一种润滑脂的标记是由代号字母X与其它4个字母及稠度等级号联系在一起来标记的包含在这个分类体系范围里的所有润滑脂彼此相容是不可能的。而由于缺乏相容性，可能导致润滑脂性能水平的剧烈降低，因此，在允许不同的润滑脂相接触之前，应和产销部门协商①设备起动或运转时，或者泵送润滑脂时，所经历的最低温度。②在使用时，被润滑部件的最高温度。③见表15－19。表15-19水污染的确定环境条件①防锈性②字母4环境条件①防锈性②字母4环境条件①防锈性②字母4LLAMLDHLGLMBMMEHMHLHCMHFHHI①L干燥环境；M静态潮湿环境；H水洗。②L不防锈；M淡水存在下的防锈性；H盐水存在下的防锈性。表15-20钙基润滑剂规格项目质量指标1号2号3号4号外观淡黄色至暗褐色均匀油膏工作锥入度/[(1/10)㎜]310～340265～295220～250175～205滴点/℃不低于80859095腐蚀（T2铜片，24h）铜片上没有绿色或黑色变化水分/％不大于1.52.02.53.0灰分/％不大于3.03.54.04.5钢网分油量（60℃，24h）/％不大于—1286延长工作锥入度，1万次与工作锥入度差值/[(1/10)mm]不大于—303540水淋流失量（38℃，1h）/％不大于—101010矿物油粘度（40℃）/(㎜2/s)28.8～74.8注：水淋后，轴承烘干条件为77℃±6℃，16h。【课时安排】4课时【教学建议】授课过程中，注意各性能指标的区别与联系，同时，以教材内容为主，结合实例进行讲解，便于学生理解和记忆。【教学过程】导入汽车在运行过程中，各摩擦面上必然产生磨损，同时伴随着产生大量的热量，产生大量磨料等。为了提高汽车及其零部件的使用寿命和性能，广泛应用润滑材料。润滑材料不仅有利于相对运动零件表面间的润滑，而且还具有冷却、洗涤、密封及防腐的作用。本节主要学习汽车常用润滑材料的有关知识。新授第二节汽车用润滑材料一、发动机润滑油内燃机