汽车机械基础教案15章第2节.docx
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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
-
1250
3.8
-
10W
1250
2500
4.1
-
15W
2500
5000
-
-
20W
5000
10000
5.6
-
20
-
-
5.6
9.3
30
-
-
9.3
12.5
40
-
-
12.5
16.3
50
-
-
16.3
21.9
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-10
870
4.2
90
5W-20
870
6.0
120
5W-30
870
6.5
154
5W-40
870
13.0
156
5W-50
870
16.8
156
10W-20
2600
6.0
90
10W-30
2600
6.5
132
10W-40
2600
13.0
139
10W-50
2600
16.8
144
20W-30
10050
6.5
97
20W-40
10050
13.0
113
20W-50
10050
16.8
120
注:
粘度由ASTM线图外插法测定。
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。
注:
EGR----废气再循环系统。
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≠SC
CC=CC
SE=SE
SD≠SD
CD=CD
SF=SF
表15-7国产内燃机油的品种与牌号
品种
粘度牌号
SC
5W/20
10W/30
15W/403040
SD、SD/CC
5W/30
10W/30
15W/403040
SE、SE/CC
5W/30
10W/30
15W/4020/20W3040
SF、SF/CD
5W/30
10W/30
15W/403040
CC
5W/305W/40
10W/30
10W/4015W/4020W/40304050
CD
5W/305W/40
10W/30
10W/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
5W
10W
15W
20W
20
30
40
50
5W-4
适应气温范围
/℃
-40~
-48
-20~0
-20~5
-15~10
-5~20
0~30
5~40
10~50
-35~35
粘度分级
5W-30
5W-20
10W-40
10W-30
10W-20
15W-40
20W-40
20W-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
-55
4.1
—
75W
-40
4.1
—
80W
-26
7.0
—
85W
-12
11.0
—
90
-10
13.5
小于24.0
140
-10
24.0
小于41.0
250
—
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
–55
4.1
—
75W
–40
4.1
—
80W
–26
7.0
—
85W
–12
11.0
—
90
—
13.5
小于24.0
140
—
24.0
小于41.0
250
—
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
75W
80W/90
85W/90
90
85W/140
运动粘度(100℃)/(㎜2/s)
不小于4.1
13.5~24.0
13.5~24.0
13.5~24.0
24.0~41.0
粘度指数不小于
90
闪点(开口)/℃不低于
150
165
180
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
20/0
93℃不大于
50/0
后24℃不大于
20/0
台架性能评定
待定
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
75W
80W/90
85W/90
85W/140
90
140
运动粘度(100℃)/(㎜2/s)
≥4.1
13.5~24.0
13.5~24.0
24.0~41.0
13.5~24.0
24.0~41.0
成沟点/℃不高于
–45
–35
–20
–20
–17.8
–6.7
闪点(开)/℃不低于
150
165
165
180
180
200
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)/mL
24.0℃不大于
20
93.5℃不大于
50
后24℃不大于
20
注:
部分摘录
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15-18X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3
X
用润滑脂的场合
0
-20
-30
-40
<-40
ABCDE
6090120140160180>180
ABCDEFG
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
A
B
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4
L
L
A
M
L
D
H
L
G
L
M
B
M
M
E
H
M
H
L
H
C
M
H
F
H
H
I
①L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)㎜]
310~340
265~295
220~250
175~205
滴点/℃不低于
80
85
90
95
腐蚀(T2铜片,24h)
铜片上没有绿色或黑色变化
水分/%不大于
1.5
2.0
2.5
3.0
灰分/%不大于
3.0
3.5
4.0
4.5
钢网分油量(60℃,24h)/%不大于
—
12
8
6
延长工作锥入度,1万次与工作
锥入度差值/[(1/10)mm]不大于
—
30
35
40
水淋流失量(38℃,1h)/%不大于
—
10
10
10
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
内燃机润滑油(内燃机油)的概念
对发动机润滑油的要求
(一)发动机润滑油的使用性能及其性能指标:
1.粘度
2.粘温性能
3.清净分散性
4.腐蚀性
5.安定性
6.水溶性酸或碱
(二)发动机润滑油的分类、牌号
1.国外内燃机机油的分类
2.国内内燃机机油的分类
(三)发动机油的选用
(四)内燃机油使用注意事项
二、齿轮油
(一)齿轮油的工作条件及对齿轮油的要求
(二)齿轮油的分类、规格
1.国外车辆齿轮油的分类
2.国产汽车齿轮油的分类规格
(三)车辆齿轮油的选用及使用注意事项
1.齿轮油的选用
2.使用齿轮油应注意事项
三、润滑脂
(一)润滑脂的特点
(二)对润滑脂的要求
(三)润滑脂的分类、品种、牌号
1.润滑脂分类
2.汽车常用润滑脂的牌号和规格
●小结
由于知识点多,作总结时,对重点内容着重强调,主要是让学生对本次课的重点内容进行条理化,便于理解和记忆。
●作业:
见《汽车机械基础学习指导与练习》99页:
(四)简答题7、8、9、10、11、12