汽车行业润滑用脂现状及发展_潘元青

汽车行业润滑用脂现状及发展潘元青，周惠娟，刘翠香（中国石油兰州润滑油研究开发中心，甘肃兰州730060）虽然润滑脂在汽车材料中是一个小品种，但它在汽车中的作用十分重要，每年有超过1/3的润滑脂用于与汽车相关的润滑。

为减少摩擦降低油耗、减少磨损延长寿命、保护零件防止腐蚀、增强密封防止泄露、减少振动消除噪声、减少阻力确保灵活、保护触点稳定电路等使用要求，润滑脂遍布在汽车发动机、底盘、车身和电器等的200多个部位，对汽车的动力性、燃料经济性、制动性、操纵稳定性和行驶平顺性有直接影响。

近年来，为满足日益提高的乘用舒适性、乘载能力和节能要求，从发动机到各种轴承，汽车部件也在不断改进，车用润滑脂正逐步向能够在更高温度下使用、提供更长使用寿命方向发展。

1润滑脂在汽车中的应用①按用途分，车用润滑脂分为初装润滑脂和维护保养润滑脂。

初装润滑脂也称原装机厂用润滑脂，或简称初装脂；维护保养润滑脂可简称养护脂。

按适用面分，车用润滑脂又分为汽车通用润滑脂和专用润滑脂。

汽车通用润滑脂用于底盘和轮毂轴承、万向节的润滑，通用性强，用量大；此外还有许多用于汽车电器和辅助设备（诸如发动机张紧轮、空调电磁离合器、交流发电机前端和后端、汽车水泵、风扇电机、通风电机、ABS电机偏心、节流阀支撑等）轴承的专用润滑脂，其技术含量通常较高，尤其是发动机张紧轮、空调电磁离合器和交流发电机前端和后端轴承润滑脂。

汽车由发动机、底盘、车身和电器四大部分组成。

据粗略统计，大约30%的润滑脂用于汽车发动机和车身（各占15%左右）、30%用于底盘、40%用于电器。

汽车润滑脂用量最多的润滑点是万向节、轮毂轴承和底盘，其中：卡车主要使用轮毂轴承润滑脂，一套轴承平均约用250g润滑脂；轿车主要使用CVJ润滑脂和轮毂轴承润滑脂。

一个轮毂轴承的用脂约为5g，汽车前轮为双排轴承，后轮为单排轴承，总共6个轴承，用脂总量约30g；一个CVJ的用脂量大约为90g，一辆轿车有4个CVJ，用润滑脂共约360g，是轮毂轴承用脂量的12倍之多。

随着汽车工业的发展，由于前轮驱动和四轮驱动汽车具有能耗低和行使稳定性好等优点，几乎所有的轿车、越野车和部分卡车都采用了前轮驱动和四轮驱动，其重要部件CVJ也得到了广泛应用，相应润滑脂用量也越来越大。

据统计，CVJ 润滑脂用量已占到汽车用脂总量的60%。

2轮毂轴承对润滑脂的性能要求2．1结构及工况通常，卡车等大车型轮毂轴承由2个圆锥滚子轴承组成。

对于轿车，随着前轮驱动和四驱车第24卷总第122期2014年第1期润滑油与燃料uL eb s eu sl专论综述Survey①作者简介：潘元青，女，硕士，高级工程师，2002年毕业于兰州大学有机合成专业。

现从事炼油化工技术经济信息研究工作。

车型的发展，其轮毂轴承将2个轴承与周围部件一体化，现代轿车轮毅轴承是一个集轮毅轴承、刹车盘、等速万向节（CVJ）、ABS等于一体的复杂单元，一次性装脂，免维护。

汽车轮毂轴承的工况较为苛刻，车型、行驶条件和环境决定其工况条件，在一般车速下，轴承转速在300 500r/min，轴承温度受气温、车速、制动频数等条件的影响。

而且轮毂轴承的密封性较差，一般很容易混入水、灰尘等。

2．2轮毂轴承对润滑脂的性能要求卡车轮毂轴承更为注重由于高温导致的润滑脂泄漏或水、粉尘的混入问题、与水接触后产生的润滑脂软化，因此耐高温和耐水性尤为重要；对于轿车轮毂轴承，由于微动磨损可产生轴承疲劳强度降低和噪声问题，同时由于安装盘式制动器会导致轴承温度升高，因此尤为注重抗微动磨损及高温长寿命性能。

通常，汽车轮毂轴承对润滑脂的性能要求如下：1）耐热性：汽车在一般的车速和路况下，轮毂轴承的负荷和温度都不高，大约为60 80ħ，但在下坡道或车速过快的情况下，频繁刹车，制动鼓的摩擦热会传到轮毂里，温度能达到130 150ħ，因此需要润滑脂具有优良的耐热性。

一般应选用耐热性好的复合锂基或脲基润滑脂。

2）剪切安定性：汽车轮毂轴承用润滑脂在车轮的高速运转中遭受强烈的机械剪切，润滑脂长时间使用不软化，不流失，因而要求该润滑脂具有优良的机械安定性，同时要求润滑脂具有优良的触变性，汽车停驶后，要求润滑脂有一定自复性，否则会导致润滑脂软化流失。

3）抗水性和防锈性：汽车户外行驶受天气情况、路况影响，润滑脂不可避免的与雨水、尘土接触，破坏润滑脂的胶体结构，同时造成轴承腐蚀，所以要求润滑脂具有良好的抗水性和胶体安定性及优良的防锈性。

4）低温性：汽车启动时，轮毂轴承温度跟室温接近，特别是在严寒区行驶时，要求润滑脂具有理想的低温扭矩和泵送性，以满足低温润滑要求。

普通润滑脂低温性能太差，应选用多效润滑脂，如合成油润滑脂，可满足－45 110ħ的使用要求。

5）极压抗磨性：汽车在行驶尤其是运输过程中受车速、路况和承载影响易产生摩擦、磨损，要求轮毂轴承用润滑脂具有一定的抗磨性。

6）抗氧化性、长寿命：汽车行驶或刹车时产生的摩擦热使润滑脂较长时间处在一个较高的温度，加速润滑脂的氧化、酸败、变质，影响润滑脂和轴承的使用寿命，所以要求润滑脂具有优良的抗氧化性和长寿命。

7）粘附性：汽车轮毂轴承润滑脂为适应车辆运行高速化需要，必须提高润滑脂基础油的黏度，并添加增粘剂以改善润滑脂的粘附性。

2．3轮毂轴承润滑脂产品性能因负荷、工作温度、环境、道路等条件的不同，轮毂轴承所用润滑脂不同。

卡车载重较大，一般采用线与面接触的圆锥滚子轴承。

这种轴承结构使得其两端负荷大，极易磨损，极压、高温、长寿命是其追求的主要性能，通常推荐使用汽车通用锂基润滑脂；中型以下的微型车和农用车也可使用汽车通用锂基润滑脂；对轿车而言，前轮负责驱动和转向，选用角接触轴承，更易磨损，对润滑脂要求更加苛刻，抗微动磨损和终身寿命是其主要目标，通常选用合成复合锂基润滑脂或合成聚脲基润滑脂，以满足其高温、高速、长寿命、安全的要求。

在我国，对于轻型卡车、微型车和农用车，汽车通用锂基脂具有良好的低温性能、机械安定性、抗水性、防锈性、氧化安定性和润滑性，可在－30 120ħ工况下工作，完全可以满足我国广大地区汽车轮毂轴承的润滑要求。

但苛刻条件下的重型车辆、拖车牵引车辆、盘山路频繁使用制动的车辆，则需要使用复合锂基脂。

各大公司近年来均针对重载卡车和大型客车开发了重载车辆轮毂专用润滑脂。

表1列出了国外几个OEM产品与长城、昆仑车用轮毂轴润滑脂的典型数据。

专论综述Survey润滑油与燃料第24卷总第122期表1常见车轮毂轴承润滑脂产品的典型数据稠化剂类型复合锂复合锂聚脲复合锂复合锂钙外观蓝色拉丝油膏红色拉丝油膏褐色均匀油膏蓝色拉丝油膏工作锥入度/（0．1mm）220 340292282280288235滴点/ħ≥220281285＞250313300低温转矩（－40ħ）/（N·m）≤15．56．2抗水性能（80ħ），%≤152．8227．652．902．101．7钢网分油，%≤61．552．381．21．500．5防锈性通过1111抗磨性能磨痕直径/mm≤0．9异响0．400．480．400．5高温寿命/h≥8017095．4＞8080180弹性橡胶（SAE AMS3217/2A）相容性体积变化率，%－5 +305．772硬度变化－15 +2－3漏失量/g≤100．143．41．25．4极压性能负荷磨损指数（LWI）/kg≥3034ZMZ：45080N 烧结负荷/kg≥200250250250P D：2450N从表1可以看出，长城润滑脂已基本达到GC 标准，可满足多数重型卡车、大型客车的要求；昆仑润滑脂针对日本五十铃水泥罐装车开发，主要性能指标达到马克标准MG－C的技术规范，可适用于国内超载/超限严重、山区道路多、南北气候差异大的情况，满足轮毂脂高低温性、抗水性的性能要求，其高温寿命达到180h。

由于轿车轮毂轴承具有终身不维修的特点，润滑脂多由控制关键技术的国外合资公司指定，多选用聚脲润滑脂。

目前，聚脲润滑脂发展很快，表2是国外某汽车公司轮毂轴承润滑脂的实例。

表2汽车轮毂润滑脂的实例稠化剂脲脲脲锂基础油种类矿物油矿物油矿物油矿物油黏度（100ħ）/（mm2·s－1）12161216稠度，60W/（0．1mm）305330280280滴点/ħ242＞260＞250206蒸发量0．10．50．70．5析油量（100ħ，24h），%0．93．81．23．4氧化安定性（99ħ，22h）/MPa0．0250．020．0150．04混合稳定性/MW39．036．336．235．1耐水性（79ħ，1h），%1．82．62．91．6泄漏性（104．5ħ，6h），%0．92．23．41．1铜片腐蚀（100ħ，24h）/级1a1a1b1a模拟压痕浓度小小小大2014年第1期潘元青等.汽车行业润滑用脂现状及发展专论综述Survey表2数据显示，聚脲润滑脂相对于锂基润滑脂有很大的优点，同时也看出聚脲润滑脂的不同种类相互之间差别很大。

因此，轿车轮毂轴承通常推荐其设备配套用脂。

表3为日本NTN公司推荐的脲基汽车轮毂轴承润滑脂产品性能。

表3日本NTN汽车轮毂轴承推荐用脂制造商Nisseki Mitsubishi Kyodo Yushi名称PYＲONOC Universal N6CＲaremax9B367增稠剂脲脲基础油矿物油矿物油和合成油使用温度/ħ－30 150－30 150颜色奶油色黄色说明推荐用于轿车HUＲ/TU推荐用于卡车和轿车随着轮毂轴承、制动器和其他汽车技术的发展，对于轮毂轴承润滑脂的要求也更苛刻。

为适应这种变化，轮毂轴承的再润滑周期已不断延长，终生润滑的目标正逐步实现。

3汽车底盘对润滑脂的性能要求3．1汽车底盘结构及工况汽车底盘的传动系、行驶系、转向系和制动系等部位的润滑较为复杂，主要的润滑装置有离合器、变速器、传动轴、悬挂装置、转向机构、制动器等。

其部件随汽车不断从一种环境转移到另一种环境，一般要承受汽车不规则的载荷和冲击负荷。

由于底盘突出部分多，离地面近，因此润滑脂与沙尘、水等接触机会多，这使得汽车底盘的工况较为苛刻。

3．2汽车底盘对润滑脂的性能要求汽车底盘需要润滑节点较多，如解放牌卡车有30个以上。

通常，为了简化润滑操作，一般尽可能减少所用润滑脂品种。

而随着汽车技术的发展，底盘滑动磨擦节点中，如转向节主销、转向拉杆球销、钢板弹簧销等，工况苛刻。

从国外近年来的使用经验看，这些部位大多使用多效通用锂基脂以及更高级的润滑脂。

通常，汽车底盘对润滑脂的性能要求如下：1）极压抗磨性：汽车载负荷时，汽车底盘受到冲击和振动，导致底盘部位承受的压力很大，尤其是钢板弹簧等部位，要求汽车底盘润滑脂具有良好的抗磨性和极压性。

2）抗水性能和防锈性：汽车底盘有时会处于雨水雪水中，清洗保养汽车底盘也会接触水，要求底盘润滑脂具有良好的抗水性，防止润滑脂乳化变质；另外，水还会造成金属生锈，润滑脂要具有防锈性，在潮湿多水环境中保护润滑表面不生锈，防止盐、融雪剂和其他化学品腐蚀。