柴油发动机动力与润滑油的关系

柴油发动机动力与润滑油的关系

发动机的有效功率=发动机总功率—机械损失

润滑油可以改变机械损失的大小，或者说机械损失的大小影响着发动机的有效功率。

发动机的功率在内部传递过程中存在各种损失，这些损失称为机械损失主要包括：

1、发动机内部运动部件的摩擦损失。如活塞及活塞环与缸壁、各处轴承间、配气机构中的摩

擦损失，在机械损失的60%-75%。

2、驱动水泵、机油泵、燃油泵、风扇、发电机等的损失，约占10%-20%

3、从气缸清除废气和向气缸填充新气引起的泵气损失约占10%-20%

由于这些损失，使发动机的输出功率小于指示功率。因此减少机械损失，尤其是摩擦损失，可提高发动机的动力性能。

润滑油粘度对摩擦损失影响较大，将直接影响机械损失及机械效率的大小，因为摩擦损失占机械损失的比例最大，所以正确选用润滑油，保持润滑油正常的粘度，减少摩擦损失，意义极大。粘度大则机油内摩擦力大，流动性差，使摩擦损失增加，但承载能力强，易保持液体润滑状态；反之，机油粘度小，则流动性能好，消耗的摩擦功小，但承载能力差，油膜易破裂而失去润滑作用。

通过上面的分析可以清晰的看出，润滑油粘度对摩擦损失影响大。

柴油机的低转速、高负荷、大扭矩特点决定了不能选择粘度小的润滑油，一般用15W/40或者20W/50的中高粘度的机油。

汽油机的高转速、低负荷、小扭矩特点决定可以选择粘度小的润滑油，所以发动机装车用油多为5W/20、5W/30、10W/30。

这也是柴油机生产厂家不选择粘度小的机油来降低摩擦损失，汽油机的生产厂家多选择粘度小的润滑油来降低摩擦损失。

从柴油机的负荷特性和汽油机的负荷特性（如下图所示）可以看出。B曲线（负荷特性曲线）的变化受负荷和转速变化的影响。

柴油机的负荷特性曲线变化比较平坦。在负荷变化因素上看，发动机负荷比发动机转速对于摩擦损失的影响小些。

汽油机的负荷变特性曲线变化相对较大，在负荷的变化因素上看，发动机负荷比发动机转速对于摩擦损失的影响较大。

也就是在同样的摩擦损失下汽油发动机（轿车类）的动力变化比柴油发动机（载重卡）的较明显，而柴油发动机的基本感觉不到。

汽油机负荷变化大，通过降低润滑油的粘度来达到节能的目的司机能明显感觉动力的变化。而柴油机受负荷变化小。通过降低粘度不但不符合柴油发动机的特性，而且司机也不能很明显的感觉出动力的变化。所以在柴机油方面不适合引用节能，增加动力等概念。

影响发动机械损失的因素：

1、转速或活塞平均速度发动机的转速当负荷不变时，发动机机械损失功率与转速平方近似

成正比，故转速上升，机械效率下降。汽油机是高转速、低扭矩发动机，柴油机是低转速、大扭矩。转速上升机械损失增大，摩擦损失是导致机械损失的主要原因。

2、发动机负荷变化比发动机转速变化对于摩擦损失的影响。汽油机受负荷变化大，柴油受负

荷变化小。

3、润滑油品质和冷却水温度润滑油粘度对摩擦损失影响较大，将直接影响机械损失及机械

效率的大小。因为摩擦损失占机械损失的比例最大。粘度大则机油内摩擦力大，流动性差，使摩擦损失增加，但其承载能力强，易保持液体润滑状态；反之，机油粘度小，则流动性能好，消耗的摩擦功小，但承载能力差，油膜易破裂而失去润滑作用。汽机油多是低粘度的机油，而柴机油多是高粘度的机油。

从上边3个因素可以看出，柴机油对发动机的动力影响是非常小的：

第一是转速方面，柴油机的转速低，摩擦损失对动力影响有限；

第二是负荷方面，汽油机负荷变化大，而柴油机负荷变化小；

第三是机油粘度方面，汽油机多为低粘度的润滑油对摩擦损失影响明显，而柴油机不明显。

由于柴油发动机的负荷特性，我们在开柴油车和汽油车就会感觉到有明显的不同，柴油发动机在有负荷变化时，曲线变化幅度不大，对行车时的动力影响很小，司机感觉不出明显的动力变化。而汽油发动机的负荷特性曲线变化则相对明显，所以在汽油发动机负荷稍有变化时，在曲线图上就可以看出，司机也会感觉有明显的动力变化。