润滑油脂常用知识
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“工欲善其事、必先利其器”。如果设备是人体,润滑油就是血液,血液不但为身体提供养分,同时也是维持生命的根本。
一、什么是润滑油?它的组成及性能有哪些?
1、润滑油作用
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。润滑油占全部润滑材料的85%,种类牌号繁多,现在世界年用量约3800万吨。具体作用如下:
(1) 减摩抗磨:在磨擦面间可以减少磨粒磨损、表面疲劳、粘着磨损等所造成的摩损,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;
(2) 冷却:可以吸热、传热和散热,因而能降低磨擦热造成的温度上升,随时将摩擦热排出机外;
(3) 密封:对某些外露零部件形成密封,能防止水分杂质侵入,防泄漏、防尘、防窜气;
(4) 抗腐蚀防锈:磨擦面上有润滑油存在,就可以防止因空气、水滴、水蒸汽、腐蚀性气体及液体、尘埃、氧化物引起的锈蚀,保护摩擦表面不受油变质或外来侵蚀;
(5) 清净冲洗:通过循环可以带走杂质,经过滤清器滤掉,把摩擦面积垢清洗排除;
(6) 应力分散缓冲:在受到冲击负荷时,可以吸收冲击能,分散负荷和缓和冲击及减震;
(7) 动能传递:液压系统和遥控马达及摩擦无级变速等。
2、润滑油组成
润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。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。
(1)润滑油基础油
◇◇润滑油基础油主要分矿物基础油及合成基础油两大类。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。矿油基础油由原油提炼而成。天然原油一般都是黑色液体,其中含有几百种及上千种倾倒物的混合物,主要是碳氢化合物。年产1亿两千万吨至1亿4千万吨(中国)。原油在炼油厂经过减压蒸馏生成的轻质产品可获得汽、煤、柴油等产品,重质产品,经过进一步精制后即可获得基础油。
◇◇美国石油学会(API)根据基础油的组成和主要特性,把基础油分成了5类(见表)类别硫含量% 饱和烃% 粘度指数
I >0.03 <90 80~120
II <0.03 >=90 80~120
III <0.03 >=90 >120
IV 所有聚烯烃(PAO)
V 不包含在I~IV类的其他基础油
基础油的生产,我国以往一直是传统工艺,即通过渣油常减压蒸馏、溶剂精制、白土补充精制来得到润滑油基础油。此工艺只能得到I类基础油。
加氢基础油是在高压氢气和催化剂存在下,通过加氢过程达到精制润滑油和提高其粘度指数的目的。采用加氢精制工艺,可以生产出II类和III类基础油。加氢基础油和常规溶剂精制的基础油相比,具有低硫、低氮、低芳烃含量,较高的粘度指数,优良的热氧化安定性,较低的挥发度,良好的粘温性,良好的添加剂感受性等优点。
合成油--Synthetic就是把矿物基础油用酯类(Easter)或聚烯类(PAO:Poly-Alfa-Olefine)来取代,再和添加剂参配,就是合成机油,而若是基础油全用酯类或聚烯类取代,便称为全合成机油(Fully-Synthetic Oil)若只有用部分则称为半合成机油(Partial-Synthetic Oil)。
◇◇其它油品
A植物油--Vegetable
顾名思义就是从植物提炼而成的,如黄豆油(Soybeam Oil)篦麻油(Castor Oil),而castor oil 使用较广泛,因为它能够在铁或钢的表面形成一层薄膜,现在有些试验性的赛车用油即采用植物油。
B动物油--Animal
通常用在齿轮的润滑上,如抹香鲸油(Sperm Oil)有非常良好的抗磨和抗压的特性,它用于多数的有限度滑动的差速器。
至于真正发挥机油功能的添加剂,则为了配合不同的基础油的化学特性而稍作调整外,其功效是完全相同的。
3、添加剂
矿物油是从原油中提炼而成的,此种基础油因受限于原油先天性质,原油的来源、炼制技术、成本等等,在黏度指数、流动点和氧化稳定度方面便有一定的限制,需靠添加剂来改善。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。根据润滑油要求的质量和性能,对添加剂精心选择,仔细平衡,进行合理调配,是保证润滑油质量的关键。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。
◇◇清净剂--Detergent
引擎在高温操作时会产生结胶(Vanish)和积碳(Carbon)的现象,这些必须靠机油中的清净剂来清除,其成分为金属盐类。
◇◇驱散剂--Dispersant--或称分散剂
引擎在低温操作时,如非高速长时间行驶,会产生所谓的油泥(Sludge)。为防止其产生,机油中必须添加驱散剂,将油泥均匀的分散在机油中,避免油泥沉积在机油滤清器、汽门推杆及活塞环上,造成润滑油路不顺而致使未被润滑的部分造成磨损。
◇◇抗氧化剂--Anti-Oxidant
机油在引擎的高温下,特别容易与空气造成氧化反应,机油氧化之后颜色会加深,黏度会提高,因而增加机油及引擎的负荷,同时氧化之后产生的有机酸也会腐蚀引擎的零件,因此保持机油的氧化稳定性是很重要的,尤其是在极高温的涡轮引擎。
◇◇防锈添加剂--Anti-Rust Additive
为防止引擎的金属零件生锈,理所当然必须添加防锈剂,此种添加剂的成份均含有一极性基(Polar Radical),利用分子间的极性吸附于金属表面,保护金属免受空气,水分及盐分侵蚀而生锈。
◇◇抗腐蚀添加剂--Anti-Corrosion Additive
与防锈添加剂一样,但前者用于保护铁金属(Ferrous Metal)之零件,而后者则用于保护非