【正文】 動機(jī)潤滑油自身具有的抑制積炭、漆膜和油泥生成，或?qū)⒁呀?jīng)生成的這些沉積物沖入潤滑油中予以清除的性能，稱為發(fā)動機(jī)潤滑油的清凈分散性。 目前，多采用在基礎(chǔ)油中加入黏度指數(shù)改進(jìn)劑的方法來提高潤滑油的黏溫性。 發(fā)動機(jī)潤滑油黏溫性的評定指標(biāo)是發(fā)動機(jī)潤滑油的黏度指數(shù)。 發(fā)動機(jī)潤滑油低溫操作性的主要評定指標(biāo)是發(fā)動機(jī)潤滑油的低溫動力黏度、邊界泵送溫度和傾點等。在索莫范爾德準(zhǔn)數(shù)中，唯一與潤滑性能有關(guān)的潤滑油自身因素僅為潤滑油的黏度。 一般情況下，摩擦因數(shù) f可表示為 hpnDf ?? 22?D為零件直徑； η為潤滑油的黏度； h為油膜厚度； n為零件的轉(zhuǎn)速； p為零件承受的壓力； 為索莫范爾德（ Sommerfeld）準(zhǔn)數(shù)。 4）混合摩擦 當(dāng)潤滑系統(tǒng)不具備形成動壓潤滑條件，且邊界膜遭到破壞時，就會出現(xiàn)流體摩擦、邊界摩擦和干摩擦同時存在的現(xiàn)象，這種摩擦狀態(tài)稱為混合摩擦。 在邊界潤滑狀態(tài)下，如果潤滑油膜進(jìn)一步變?。ū∧ず穸葍H幾納米），摩擦副兩表面的摩擦狀態(tài)則會介于干摩擦和邊界摩擦之間，其潤滑狀態(tài)稱為薄膜潤滑狀態(tài)。這種摩擦狀態(tài)稱為邊界摩擦，相應(yīng)的潤滑狀態(tài)稱為邊界潤滑狀態(tài)。 形成動壓液體潤滑的條件為：摩擦副表面具有收斂楔；軸頸具有足夠的轉(zhuǎn)速；潤滑油具有適當(dāng)?shù)酿ざ?；外載荷不得超過油膜所能承受的限度。 流體摩擦的特點是在摩擦表面間潤滑油膜內(nèi)同分子之間的摩擦；摩擦力的大小，僅與潤滑油的黏度、滑動速度和接觸面積有關(guān)，而與摩擦面的材料和狀態(tài)無關(guān)。 在包括汽車發(fā)動機(jī)在內(nèi)的機(jī)械設(shè)備運動部件中是不允許出現(xiàn)干摩擦的。 按照摩擦副兩表面的潤滑狀況不同，可將摩擦副兩表面之間的摩擦分為干摩擦、流體摩擦、邊界摩擦、混合摩擦、薄膜摩擦等幾種情況。 發(fā)動機(jī)潤滑油的使用性能 在各種潤滑條件下，潤滑油降低摩擦、減緩磨損和防止金屬機(jī)件燒結(jié)、損壞的能力，稱為發(fā)動機(jī)潤滑油的潤滑性。汽車運行材料 沈陽大學(xué) 凌永成 配 套 教 材 信 息 教材名稱：汽車運行材料（第 2版） 教材主編：凌永成 教材定價： 45RMB 出版社：北京大學(xué)出版社 出版時間： 2023年 7月第 2版 國際標(biāo)準(zhǔn)書號（ ISBN ）： 9787301225257 教材所屬系列： 21世紀(jì)全國高等院校汽車類創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材 第 5章 發(fā)動機(jī)潤滑油 發(fā)動機(jī)潤滑油的作用與使用性能要求 汽車發(fā)動機(jī)需有潤滑油的可靠潤滑才能確保其正常工作。汽車發(fā)動機(jī)潤滑油（又稱機(jī)油）猶如人體的血液一樣，在發(fā)動機(jī)中發(fā)揮著重要作用： 圖 51 汽車發(fā)動機(jī)潤滑油（又稱機(jī)油） —— 機(jī)器的血液 發(fā)動機(jī)潤滑油的工作條件 對發(fā)動機(jī)潤滑油的使用性能要求 ①在各種工況下，發(fā)動機(jī)潤滑油必須能及時、可靠地輸送到各摩擦副之間，并形成足夠牢固的油膜或其他形式的抗磨保護(hù)膜，從而減少摩擦和磨損，以實現(xiàn)其潤滑、減振作用； ②發(fā)動機(jī)潤滑油應(yīng)能及時導(dǎo)出各摩擦副摩擦生成的熱，維持運動機(jī)件的正常溫度，以實現(xiàn)其冷卻作用； ③發(fā)動機(jī)潤滑油應(yīng)能可靠地密封各摩擦副的間隙，及時帶走磨屑和其他外來的機(jī)械雜質(zhì)，以實現(xiàn)其密封、清潔作用； ④發(fā)動機(jī)潤滑油自身不應(yīng)具有腐蝕性且理化性質(zhì)穩(wěn)定，并能保護(hù)發(fā)動機(jī)機(jī)件不受外界腐蝕性介質(zhì)的侵蝕，以實現(xiàn)其防腐蝕作用。發(fā)動機(jī)潤滑油的潤滑性取決于潤滑油的黏度和化學(xué)性質(zhì)。 1）干摩擦 不加潤滑油時，相對運動的零件表面直接接觸，此時產(chǎn)生的摩擦稱為干摩擦（如真空中）。 圖 52 軸瓦因磨損失效（干摩擦所致） 2）流體摩擦 當(dāng)摩擦副兩表面被流體（液體或氣體）完全隔開時，摩擦表面不會產(chǎn)生金屬間的直接摩擦，流體分子層間的黏剪阻力就是摩擦力，這種摩擦稱為流體摩擦，相應(yīng)的潤滑狀態(tài)稱為流體潤滑狀態(tài)。 在流體摩擦狀態(tài)下，摩擦系數(shù)最小，摩擦功耗最少，是一種理想的摩擦狀態(tài)。 圖 53 動壓液體潤滑示意圖 3）邊界摩擦 當(dāng)不能滿足流體動壓形成條件（或雖有動壓力，但壓力較低），油膜較薄時，在載荷的作用下，邊界膜互相接觸，橫向剪切力比較弱。 在邊界潤滑條件下，起潤滑作用的不再是潤滑油的黏度，而完全是潤滑油的化學(xué)性質(zhì)，即潤滑油的油性和極壓性。薄膜潤滑狀態(tài)在現(xiàn)代精密機(jī)械系統(tǒng)中普遍存在。 通過 Stribeck曲線，可清楚地分析在不同潤滑狀態(tài)下，潤滑油的黏度、零件轉(zhuǎn)速、油膜厚度和零件工作壓力等因素對摩擦因數(shù) f的綜合影響。 pn? 索莫范爾德準(zhǔn)數(shù)考慮了發(fā)動機(jī)潤滑油和發(fā)動機(jī)潤滑油工況兩方面因素對于摩擦因數(shù)的影響。 圖 54 潤滑油黏度對潤滑狀態(tài)的影響（ Stribeck曲線） h油膜厚度； δ摩擦副表面粗糙度 發(fā)動機(jī)潤滑油確保自身能在低溫條件下被潤滑油泵可靠泵送，充足、流暢地在發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)管路中循環(huán)流動，充分實現(xiàn)潤滑作用，并確保發(fā)動機(jī)易于冷起動的性能，稱為發(fā)動機(jī)潤滑油的低溫操作性。 發(fā)動機(jī)潤滑油的黏度隨溫度的變化而變化的性質(zhì)，稱為發(fā)動機(jī)潤滑油的黏溫性。良好的黏溫性是指潤滑油的黏度隨溫度的變化程度較小的特性。同時兼有良好的高溫黏度和低溫黏度的發(fā)動機(jī)潤滑油，稱為多黏度級發(fā)動機(jī)潤滑油，簡稱多級油，俗稱稠化機(jī)油。 圖 55 活塞頂部的積炭 漆膜是一種堅固且有光澤的漆狀薄膜形物質(zhì)，主要產(chǎn)生在活塞環(huán)區(qū)和活塞裙部，在氣門室罩蓋、進(jìn)排氣凸輪軸等處也有分布。與積炭和漆膜比較，油泥屬于低溫沉積物。發(fā)動機(jī)潤滑油的清凈分散性主要通過相應(yīng)的發(fā)動機(jī)試驗來進(jìn)行評定。 發(fā)動機(jī)潤滑油抗氧化性的評定指標(biāo)是潤滑油氧化后的酸值和沉淀物的數(shù)值。 發(fā)動機(jī)潤滑油的抗氧化性需要通過相應(yīng)的發(fā)動機(jī)潤滑油性能試驗進(jìn)行評定。 發(fā)動機(jī)潤滑油自身具有的抵抗腐蝕性物質(zhì)對金屬零部件產(chǎn)生腐蝕作用的能力，稱為發(fā)動機(jī)潤滑油的抗腐性。發(fā)動機(jī)潤滑油抗腐性需要通過進(jìn)行相應(yīng)的發(fā)動機(jī)潤滑油試驗進(jìn)行評定。 在發(fā)動機(jī)工作過程中，油底殼里的潤滑油受到曲拐的劇烈攪動時，勢必會有空氣混入潤滑油中，并在潤滑油中產(chǎn)生泡沫。 發(fā)動機(jī)潤滑油使用性能的評定 對于包括發(fā)動機(jī)潤滑油在內(nèi)的任何液體，當(dāng)其一部分相對于另一部分發(fā)生相對運動時，都會產(chǎn)生內(nèi)部阻力，這種阻力是液體分子或其他微粒內(nèi)摩擦的結(jié)果。 切應(yīng)力與剪切速率是表征液體黏度的兩個基本參數(shù)。發(fā)動機(jī)潤滑油屬于非牛頓液體。 動力黏度（ dynamic viscosity）反映液體的被泵送能力；運動黏度（ kinematic viscosity）反映液體的自流能力。 低溫動力黏度也稱表觀黏度，它表征非牛頓液體在低溫狀態(tài)下流動時內(nèi)摩擦力的大小。 發(fā)動機(jī)潤滑油低溫動力黏度的測定按照GB/T 6538－ 2023《 發(fā)動機(jī)油表觀黏度的測定 冷起動模擬機(jī)法 》 的規(guī)定，采用如圖 58所示的發(fā)動機(jī)潤滑油表觀黏度全自動測定儀進(jìn)行。 邊界泵送溫度也是劃分冬用發(fā)動機(jī)潤滑油黏度級別的重要依據(jù)之一。 圖 59 發(fā)動機(jī)潤滑油邊界泵送溫度測定儀 傾點（ Pour point）是指油品在規(guī)定的試驗條件下，被冷卻的試樣能夠流動的最低溫度；凝點是指油品在規(guī)定的試驗條件下，被冷卻的試樣油面不再移動時的最高溫度，都以℃ 表示。初次觀察到試油不流動的溫度值，再加上 3℃ ，即為該試油的傾點。過去常用凝點，現(xiàn)在國際上普遍采用傾點這一指標(biāo)。現(xiàn)行發(fā)動機(jī)潤滑油規(guī)格中，均采用傾點作為評定發(fā)動機(jī)潤滑油低溫操作性的指標(biāo)之一。 傾點的測定按照 GB/T 3535－ 2023《 石油產(chǎn)品傾點測定法 》 的規(guī)定，采用石油傾點測定儀進(jìn)行。 VI數(shù)大表示黏溫特性平緩，即油品的黏度受溫度影響小，因而性能好；反之則差。 堿值（ base number）是指中和 1g試驗用某種潤滑油中含有的堿性組分所需的酸量，換算為相當(dāng)?shù)膲A量。 中和值的測定按照GB/T 7304－ 2023《 石油產(chǎn)品和潤滑劑酸值測定法（電位滴定法） 》的規(guī)定，采用電位滴定儀進(jìn)行。油品殘?zhí)苛康亩嗌僖再|(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。 硫酸鹽灰分（ Sulphated Ash）是指在規(guī)定的試驗條件下，油品被碳化后的殘留物經(jīng)硫酸處理轉(zhuǎn)化為硫酸鹽后的灼燒殘留物。 硫酸鹽灰分的測定按照 GB/T 2433－ 2023《 添加劑和含添加劑潤滑油硫酸鹽灰分測定法 》 的規(guī)定，采用如圖 514所示的石油產(chǎn)品灰分測定器