车用内燃机润滑油.docx
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车用内燃机润滑油
汽车内燃机油（汽油机油、柴油机油）
目录
1概述
2汽车内燃机及其润滑油
2．1内燃机工作及润滑原理
2．2润滑油的作用
2．3汽油机油、柴油机油特性
2．4汽油机油、柴油机油的分类与命名
2．5汽油机油、柴油机油的规格标准
2.6汽油机油、柴油机油的台架评定试验
2.7汽油机油、柴油机油的组成
3汽车内燃机及内燃机油的发展趋势
3.1内燃机的发展趋势
3.2内燃机油的发展趋势
4汽油机油、柴油机油的应用
4．1选油原则
4.2汽油机油、柴油机油的换油指标与换油原则
4．3|“昆仑”牌润滑油
4.4内燃机油常用理化指标及其意义
5油品知识问答
（1）汽油机油和柴油机油系列产品的牌号是怎样划分的？
（2）汽油机油和柴油机油的牌号的含义是什么？
（3）汽油机油和柴油机的100℃运动粘度在使用中有何意义？
（4）什么是内燃机油的低温动力粘度？
（5）什么是内燃机油的边界泵送温度？
（6）什么是多级油？
有哪些特点？
（7）如何选用内燃机油适宜的粘度等级？
（8）什么是通用油？
（9）什么情况下宜选用通用油？
（10）怎样选择合适的汽油机油？
（11）怎样选择合适的柴油机油？
（12）我国目前汽车常用车型适宜用油
（13）在冬季，汽车有时会出现启动困难，何故？
如何解决？
（14）发动机在运行中出现“卡环”、“拉缸”故障，原因何在？
如何避免？
（15）发生“烧瓦”故障，原因何在？
如何避免？
（16）与润滑油有关的常见发动机故障及其原因
（17）机油压力报警（亮红灯）的原因及处理？
（18）油品在使用油出现粘度改变、颜色加深等现象，何故？
怎么办？
（19）汽油车（或柴油车）能否选用柴油机油（或汽油机油）？
何故？
（20）不同生产厂家的机油能否混合使用？
（21）如何鉴别真假机油？
（22）进口油一定优于国产油吗？
（23）进口车能否使用国产油？
（24）目前，我国汽车市场上，美国车、欧洲车、国产车并存，如何选油？
（25）倾点（或凝点）低的油品，是否就能保证车辆在寒区的冷启动和泵送性能？
（26）内燃机油储存、运输中应注意哪些问题？
汽车内燃机润滑油（汽油机油、柴油机油）
1概述
汽车内燃机润滑油（也称为车用发动机油），用于公路行驶的汽车发动机之润滑，按发动机所用燃料（汽油或柴油）不同分为汽车机油和柴油机油两种，简言之，汽油机油用于汽油车、柴油机油用于柴油车。
车用内燃机油是润滑油的重要产品。
我们知道：
润滑油产品总量的40-50％为内燃机油（包括用船用油、机车油、摩托车油、汽车发动机油、航空发动机油等），而汽车内燃机油又是内燃机车中需求量最大的产品，可以说车用内燃机油是润滑油产品的重中之重，也是国内外更新换代最快，产量最大、润滑油行业中举足轻重的瞩目产品。
2汽车内燃机及其润滑
2．1内燃机工作及润滑原理
2．1.1工作原理
我们知道：
内燃机是汽车的动力，是将燃料的化学能转化为机械能的装置，被称为汽车的心脏。
其功能就是将燃料（具有化学能）在气缸内燃烧所产生的热能转化为机械能，从而输出动力。
上述能量的转换是通过不断地反复进行“进气－压缩－作功－排气”四个连续过程实现的，每进行一次这样的连续过程就叫一个工作循环。
活塞在气缸内往复四个冲程完成一个工作循环的，称为四冲程发动机；往复二个冲程完成一个工作循环的，称为二冲
程发动机。
小轿车（不论是汽油车还是柴油车）一般为四冲程发动机，大功率矿山运输车、坦克、共交客车及摩托车则多为二冲程发动机。
2．1．2润滑原理
任何运动部件的工作表面即使经过极为精密的加工，仍不可避免地存在一定的粗糙度，在相对运动中就必然要产生摩擦而消耗一定的功率，同时引起发热和磨损。
为了减少上述磨损和功率消耗，在两个相对运动的部件表面之间加入一层润滑油使两者完全隔开，即处于完全的液体状态，以减少功率消耗和机械磨损。
清洁的润滑油经油泵升压后，通过润滑油管路源源不断地被送至发动机相对运动部件的工作表面，利用油楔作用形成一层薄的润滑油膜，从而实现以液体摩擦代替运动部件间的干摩擦，减少零件磨损和功率消耗。
2．2润滑油的作用
主要作用分五项：
（1）润滑：
减小摩擦阻力、降低磨损、减少动力消耗。
（2）冷却散热：
导出摩擦热和燃烧传导的热量、使机件保持适当温度。
润滑油冷却带走的热量一般为总热量的6%-14%。
（3）密封：
辅助活塞环密封、防止燃气窜入曲轴箱，以保持气缸压力，减少功率损失并避免曲轴箱受燃气污染。
（4）清净分散：
清洗活塞积炭和漆膜、分散氧化产物和油泥。
（5）防锈防腐：
防止润滑部位锈蚀，中和燃料燃烧的酸性产物及机油氧化产生的有机酸、减少金属部件的腐蚀。
2．3汽油机油、柴油机油特性
汽车内燃机的工况复杂，对润滑油的性能要求很高。
汽油机油、柴油机油必须具备如下性能：
（1）粘温性能
内燃机油的工作温度范围较宽，北方冬天机油温度可低到-30～-40℃，如果粘度过大而难以启动。
发动机启动后，气缸各处温度又很高，在这样温度条件下，活塞上部的机油粘度不得小于2～3mm2/s，中下部不应小于4～5mm2/s。
因而要求机油粘度随温度改变而变化幅度不要太大，才能同时满足高、低温粘度要求。
润滑油粘度随温度的升高而减小或降低而增大。
而减小或增大的幅度则由机油粘温性能决定。
粘温性能好，这种变化的幅度小，而粘温性能差的，这种变化就大。
为了定量说明粘温性能好坏，采用了很多表示方法，如粘温系数、粘度比、粘度指数等。
国际上广泛采用了粘度指数来定量说明粘温性能。
我国亦采用粘度指数表示粘温性能。
粘度指数可根据油品的100℃和40℃的粘度计算或查石油产品粘度指数换算表（GB2641）得到。
内燃机油粘度指数要求不小于75。
（2）清净分散性能
清净分散性好的内燃机油能抑制氧化胶状物和积炭的生成，并能将其悬浮在油中，使其不易沉积在润滑机件上，而且能将沉积在机件上的沉积物洗涤下来悬浮在油中，最后通过滤清器把它除掉，这样就减少了活塞上漆膜和积炭生成倾向。
清净分散剂是通过胶溶（Peptizing）作用、增溶作用（Solubilization）和酸中作用来抑制或减少各种内燃机油沉积物的。
（3）抗氧化性能
内燃机油在使用条件下，由于温度、空气以及金属的催化作用，油品往往容易氧化变质。
油品氧化后成酸性化合物，易腐蚀发动机机件。
氧化产物又将进一步氧化缩合生成大分子胶质和沥青物质，使油品粘度增大，影响正常使用。
在油品配方中通常使用二烷基二硫代磷酸锌（ZDDP）及其他抗氧剂来改善内燃机油的抗氧化性能。
（4）抗磨性能
内燃机油的抗磨性与油品的粘度、粘温性能、清净分散性以及抗腐蚀等性能有关。
影响抗磨性能的主要因素是在发动机工作条件下，润滑油在金属表面保持油膜强度，良好的润滑性能保证机件的可靠润滑，避免机件的磨损。
否则发动机负荷增大时，油膜被破坏，从而造成干摩擦表面的磨损和擦伤，甚至出现烧结。
（5）抗泡性能
机油具有阻止汽泡生成和使汽泡迅速破裂的能力。
发动机曲轴高速回转搅拌会使机油产生泡沫，泡沫造成机油溢流，供油系统气阻，以致供油不足、中断继而发生干摩擦烧坏轴承。
汽油机油、柴油机油又有各自不同的特点，如下：
汽油机油：
汽油发动机一般作为小轿车和轻型车的动力，其运行状况即有开开停停的市内行驶也有城市之间高速公路上的高速行驶，因此机油除应具备好的高温氧化安定性和清净性外，还应具有优良的抑制生成和分散低温油泥的能力，以及好的防锈、防腐蚀和抗磨能力。
柴油机油：
柴油机油是以柴油为燃料的压燃式发动机，一般长时间高速行驶的工况比较多，其热负荷通常都高于汽油发动机。
由于这种设计和使用上的特点，对润滑油的性能要求与汽油机相比有较大差别，柴油机对润滑油的高温清净性要求较高，而对抗低温锈蚀和抑制低温油泥生成的要求不是太高。
2．4汽油机油、柴油机油的分类与命名
内燃机油以油品粘度和使用性能为依据进行分类，即规格分类涵盖机油粘度级别和质量等级两方面。
也就是说，描述一种内燃机油既要说明它的粘度牌号，又要说明它的质量等级。
2．4．1粘度分类
目前，国际上内燃机油粘度等级分类均执行美国汽车工程师协会SAEJ300标准，这种分类方法没有包括机油的其它特征，它只说明在一定条件下机油在高温和低温条件下的流动性能。
该标准于1962年正式提出，其后于1980年、1984年、1987年、1994年、1997年、2000年经过多次修定，每次变动均是针对使用中出现的问题提出解决的方法，将内容加以完善。
目前，最新的粘度等级分类标准为SAEJ300－2000。
（仅在美国等少数几个国家执行，其余多数国家目前仍执行SAEJ300－1997粘度分类标准），表-1列出1997年版SAEJ300分类。
表-1SAEJ300－1997粘度分类
SAE
粘度
等级
低温动力粘度
mPa.s
最大
边界泵送温度
（60000CP）℃
最高
运动粘度（100℃）
mm2/s
最小最大
高温高剪切粘度
（150℃,106s-1）mPa.s
最小
0W
5W
10W
15W
20W
25W
20
30
40
40
50
60
3250（-30℃）
3500（-25℃）
3500（-20℃）
3500（-15℃）
4500（-10℃）
6000（-5℃）
-
-
-
-
-
-
-40
-35
-30
-25
-20
-15
－
－
－
－
－
-
3.8-
3.8-
4.1
5.6-
5.6-
9.3-
5.69.3
9.312.5
12.516.3
12.516.3
16.321.9
21.926.1
－
－
－
－
－
－
2.6
2.9
2.9（0W-40,5W-40,10W-40级）
3.7（15W-40,20W-40,25W-40,40级）
3.7
3.7
试验
方法
ASTMD5293
ASTMD4684
ASTMD445
ASTMD4683
（ASTMD4741）
2000年，SAE对内燃机油粘度分类提出的新的修改建议为：
对标准中的低温粘度指标进行修改：
即每个级别测试温度降低5℃，同时将低温动力粘度最大值做了相应的修改，这样更能反映发动机冷启动的实际情况，见表-2。
表-2SAEJ300－2000粘度分类
SAE
粘度等级
低温动力粘度mPa.s
最大
边界泵送温度
（60000CP）℃最高
运动粘度（100℃）
mm2/s
最小最大
高温高剪切粘度
（150℃,106s-1）mPa.s
最小
0W
5W
10W
15W
20W
25W
20
30
40
40
50
60
6200（-35℃）
6600（-30℃）
7000（-25℃）
7000（-20℃）
9500（-15℃）
13000（-10℃）
-
-
-
-
-
-
-40
-35
-30
-25
-20
-15
－
－
－
－
－
-
3.8-
3.8-
4.1
5.6-
5.6-
9.3-
5.69.3
9.312.5
12.516.3
12.516.3
16.321.9
21.926.1
－
－
－
－
－
－
2.6
2.9
2.9（0W-40,5W-40,10W-40级）
3.7（15W-40,20W-40,25W-40,40级）
3.7
3.7
试验
方法
ASTMD5293
ASTMD4684
ASTMD445
ASTMD4683
（ASTMD4741）
表-1、表-2中规定出粘度等级分两个系列，即冬用油W（英文Winter－冬季首写字母）和夏用油（非W）系列。
各牌号中的数字（如5、10、15、30、40、50）是粘度分类时沿用的赛氏粘度的平均值，数字越大，表示该牌号油的100℃运动粘度越高，数字小表示低温性能好，而100℃运动粘度低。
从实际使用的需要出发，单一的冬用油如5W、10W、15W、20W等已很少生产，供应市场的主要粘度牌号为：
夏季：
30、40，冬季或冬夏通用：
5W/30、5W/40、10W/30、10W/40、15W/40。
冬夏通用油集冬用油与夏用油的性能特点于一身，称作多级油。
如10W/30油，其高温粘度满足SAE30规格，低温粘度、临界泵送温度可满足10W规格，其跨度越大，可使用的温度范围越宽。
多级油可在一定地区冬夏通用，一年四季都可使用而不必因季节而更换。
多级油除使用方便外，还具有良好的冷启动性能，在较低气温下可保证发动机顺利启动。
另外多级油粘温性能好，作为润滑介质，其内摩擦力较单级油小，可减少发动机的动力损耗，与使用单级油相比，一般可节省2.0%～3.0%的燃料。
我国内燃机油粘度标准执行GB/T14906－94见表-3，其为参照SAEJ300－87所制订。
至今，曾对标准中测试方法做了多次修改，以适应SAEJ300的新变化。
表-3我国发动机油的粘度标准（GB/T14906－94）
粘度等级
低温动力粘度mPa.s
不大于
边界泵送温度℃
不高于
100℃运动粘度mm2/s
最小最大
0W
5W
10W
15W
20W
25W
20
30
40
50
60
3250（-30）
3500（-25）
3500（-20）
3500（-15）
4500（-10）
6000（-5）
－－
－－
－－
－－
－－
-35
-30
-25
-20
-15
-10
－
－
－
－
－
3.8－
3.8－
4.1－
5.6－
5.6－
9.3－
5.69.3
9.312.5
12.516.3
16.321.9
21.926.1
试验方法
GB/T6538
0W、20W、25WGB/T9171
5W、10W、15W
SH/T0562
GB/T265
2．4．2质量分类
质量分类依据机油的使用性能。
国际上广泛采用具有代表性的美国分类法。
美国API（美国石油学会）、ASTM（美国材料试验学会）和SAE（美国汽车工程师协会）共同对汽车发动机油的使用性能、质量等级制订了分类标准（SAEJ183）,将汽车发动机油分为两类：
汽油机油定为S系列，按产品性能分类为SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG、SH、SJ、SL等；柴油机油定为C系列，按产品性能分类为CA、CB、CC、CD、CE、CF、CF-4、CG-4、CH-4等，产品档次依次提高。
美国API（美国石油学会）使用性能分类见表-4。
我国根据上述标准制订了相应的国家标准，标准分类代号GB/T7631.3－95，见表-5。
表-4美国API使用性能分类
I分类
使用性能说明
ASTM发动机描述
汽
油
发
动
机
油
SA
早先各种用途的汽油机和柴油机使用
适用于较老式、缓和条件下操作的发动机、不要求油品提供保护性能。
除非被设备制造者专门指定使用外，已不在任何类型发动机上使用。
除含有降凝和泡沫抑制剂不含有其他添加剂
（不必作试验评定）
SB
低载荷汽油机使用
适用于操作条件较缓和的老型汽油机，仅仅能提供很小的保护性，可用于30年代的发动机，该油具有抗擦伤能力，抵抗油的氧化和防轴承腐蚀性，除非设备制造部门专门推荐外，将不在所有类型的发动机上使用。
具有一定抗氧和抗擦伤能力（试验评定程序已废除）
SC
保证1964年汽油机使用
用于1964～1967年的轿车和卡车的汽油发动机。
要求油品在发动机中，具有能防止高温沉淀、抗磨损、防锈蚀和抗腐蚀能力。
满足1964～1967年汽车制造商要求的油品，使用于轿车汽油机，具有抗低温油泥和防锈能力。
SD
保证1968年汽油机使用
用于1968～1970年轿车和卡车的汽油发动机，也可用于1971年某些型号，或手册中指定推荐的一些更晚车型。
这种油在使用中比SC级油具有好的抗高温沉淀性、抗磨损、防锈蚀和耐腐蚀性。
也可用于使用APISC级油的汽油机。
满足1968年～1971年汽车制造商要求的油品，用于轿车汽油机，具有抗低温油泥和防锈能力。
（SC、SD分类的试验程序已废除）
SE
保证1972年汽油机使用
用于在1972年或某些1971年开始使用的轿车或卡车的汽油机，比SC、SD级油具有更好的高温抗氧、抗低温油泥。
抗低温锈蚀的能力，也可用于使用API、SC、SD级油的汽油机。
满足1972年～1979年汽车制造商要求的油品，用于轿车汽油机，具有高温抗氧化、抗低温油泥和防锈能力。
（试验程序有效）
SF
保证1980年汽油机使用
用于1980年开始使用的轿车和某些卡车的汽油机。
它的开发是为了提高油品的抗氧化安定性并改进油品的抗磨性及具有更好低温油泥，防锈蚀和抗腐蚀能力。
也可用于使用API、SC、SD和SE级油的汽油机。
满足1980年以来汽车制造商要求的油品，用于轿车汽油机，具有抗低温油泥、抗漆膜、防锈蚀、抗磨损和防止高温粘结性能。
（试验程序有效）
SG
使用于1989年汽油机
用于目前的客车、货车和轻型卡车，具有防沉积、抗氧化、抗磨、防锈抗腐蚀性能。
本油可用于使用SE、SF、SF/CC或SE/CC级油的发动机上。
本油品通过ⅡD、ⅢE、ⅤE试验，并通过L-38、1H2具有良好的性能
（试验程序有效）
SH
此类油1992年被接受，取代SG，与SG区别是采用CMA规则及基础油和粘度变换原则，比SG性能全面提高，用于推荐使用SG级油及较早的车辆。
MSⅡD、ⅢE、ⅤE、L－38
SJ
1996年接受，其性能与SH相同，但SJ加上GM过滤试验、150℃抗泡、高温沉积、凝胶指数等试验、磷含量从SH的0.12％降至SJ的0.10％，适用于排放要求更严的汽车，也用于推荐使用SH、SG级油的车。
同SH
SL
估计2000年接受，换代原因是SH的试验用发动机及配件已无法供应，需用当代的发动机作试验，同时加上节能（新油和运转6400公里后的油）要求
柱球锈蚀、MSⅢF、ⅤG、KA24E、ⅥBUL-38
API分类
使用性能说明
ASTM发动机描述
柴
油
发
动
机
油
CA
轻载荷柴油机使用
用于温和至中等程度下工作，燃用高质量燃料的柴油机，也可偶尔用于和温和条件下工作的汽油机。
在非增压柴油机上使用不会增加发动机异常磨损和沉积物，具有防止轴承腐蚀和环区的沉积能力，广泛使用于40年代晚期和50年代的柴油机。
当前，除非被发动机制造商专门推荐外，已不再使用。
油品质量满足MIL-L-2104A的要求，用于汽油机和使用低硫燃料的自然吸气的柴油机。
MIL-L-2104A标准是1954年颁布的。
（试验程序已废除）
CB
中等载荷柴油机使用
用于温和至中等温度下工作，燃用高硫燃料柴油机，要求油品具有较的抗磨损能力和防止沉积物生成的能力，也可偶尔用于温和条件下工作的汽油机。
1949年开始用于燃用高硫燃料的自然吸气的柴油机上。
油品用于燃用高硫燃料的自然吸气的柴油机，满足MIL-L-2104A补充1的油品标准。
（试验程序已废除）
CC
中等载荷柴油机和汽油机使用
用于中等至苛刻程序下工作的低增压柴油机，包括某些重载荷下工作的汽油机。
该油1961年开始使用。
在低增压柴油机中使用，有防止高温沉积能力；在汽油机中使用，有防止锈蚀、轴承腐蚀和抗低温沉积的能力。
油品满足MIL-L-2104B的要求，具有抗低温油泥、抗锈蚀、抗高温沉积的能力。
（试验程序有效）
CD
重载荷柴油机使用
用于要求严格控制磨损和沉积物的高速高功率增压柴油机，并具有防止轴承腐蚀，抗高温沉积等性能，广泛地适用于燃用各种燃料的增压柴油机。
油品通过1G2、L-38等试验。
CD-2
重载荷二冲程柴油机使用
用于要求严格控制磨损和沉积物的二冲程柴油机上。
油品符合API分类的CD级使用性能要求，
油品通过1G2、6V-53T、L-38试验。
（试验程序有效）
CE
重载荷柴油机使用
用于1983年后生产的增压和高增压重载荷柴油机的低速、高载荷和高速、高载荷工况下，油品也符合API分类的CC、CD级要求。
此油通过1G2、T-6、T-7、NTC-400、L-38试验。
（试验程序有效）
CF-4
用于1990年后生产的苛刻柴油机，比CE有更好的改善机油耗及活塞沉积物，也可用于推荐用CE的柴油机
需通过L-38、NTC-400、T-6、T-7及1K试验。
CF
用于预燃燃烧室柴油机，宽的柴油质量，包括含硫≥0.5％，有效控制沉积物、磨损及含Cu腐蚀，用于1994年后的柴油机及推荐用CD油的柴油机
L-38、cat1M-PC
CF-2
用于二冲程柴油机控制汽缸和活塞环表面擦伤和沉积物，此油于1994年确定，可用于推荐用CD－Ⅱ油的柴油机。
L-38、cat1M-PC、6V92T
CG-4
用于高速高负荷四冲程公路（燃料含硫0.05％）非公路（燃料含硫<0.5％）柴油机，能有效控制高温沉积、磨损、腐蚀及烟炱积累，此油对符合1994年排放标准的柴油机特别有效，也能用于1994年后推荐用CD、CE、CF-4级油的柴油机。
L-38、cat1M-PC、MSⅢEmackT-8、GM6.2（>0.5%）
CH-4
用于高速高负荷四冲程用各种含硫量（>0.5％）柴油的柴油机，尤其是符合1998年后排放要求的柴油机，也用于推荐用CD、CE、CF－4、CG－4级油的柴油机。
MackT-8E、T-9.cat1P.1K,MSⅢE,CumminsMll,RollerFollower磨损试验（GM6.5）
表-5中国内燃机油分类（GB/T7631.3－95）
应用范围
品种代号
特性和使用场合
汽
油
机
油
SA
（废除）
用于运行条件非常温和的老式发动机，该油品不含添加剂，对使用性能无特殊要求。
SB
（废除）
用于缓和条件下的货车、客车或其它汽油机，也可用于要求使用APISB级的汽油机。
仅具有抗擦伤、抗氧化和抗轴承腐蚀性能。
SC
用于货车、客车或其它汽油机以及要求使用APISC级油的汽油机。
可控制汽油机高低温沉积物及磨损、锈蚀和腐蚀。
SD
用于货车、客车和某些轿车的汽油机以及要求使用APISD、SC级油的汽油机。
此种油品控制汽油机高、低温沉积物、磨损、锈蚀和腐蚀的性能优于SC，并可代替SC。
SE
用于轿车和某些货车的汽油机以及要求使用APISE、SD级油的汽油机。
此种油品的抗氧性能及控制汽油机高温沉积物、锈蚀和腐蚀的性能优于SD或SC，并可代替SD或SC。
SF
用于轿车和某些货车汽油机以及要求使用APISF、SE及SC级油的汽油机。
此种油品的抗氧化和抗磨损性能优于SE，还具有控制汽油机沉积、锈蚀和腐蚀的性能。
并可代SE、SD或SC。
SG
用于轿车、货车和轻型卡车的汽油机以及要求使用APISG级油的汽油机。
SG质量还包括CC（或CD）的使用性能。
此种油品改进了SF级油，控制发动机沉积物、磨损和油的氧化性能，并具有抗锈蚀和腐蚀的性能，并可代替SF、SE。
SH
用于轿车
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