润滑油基础知识300问-44问.docx

品 品 蛙润滑油基础知识300问一、车辆构造及发动机工作原理1、 车辆是由哪些部分组成的?润滑油 （液）、脂等都用在那些部位？2、 发动机的类型是如何分类的3、 发动机基本结构及其作用是什么4、 二冲程发动机的工作原理是什么5、 四冲程发动机工作原理是什么6、 柴油发动机与汽油发动机的区别是什么二、摩擦与润滑7、 什么是摩擦?8、 摩擦的具体分类有哪些?9、 摩擦产生的不良效果都有哪些?10、 什么是磨损?11、 磨损都有哪些类型?12、 发动机的主要润滑磨损部位有哪些？13、 发动机在哪一工作阶段的磨损危害最大？14、 发动机主要摩擦副油膜二者的必然联系是什么？15、 阀系磨损的特点是什么？16、 轴承磨损特点是什么？17、 影响边界润滑性能的因素是什么？18、 改善边界润滑的实际意义是什么？19、 吸附膜的形成原理是什么?20、 改善摩擦副边界润滑的措施有哪些？21、 共晶润滑油是怎么回事？22、 “纳米”润滑油是怎么回事？23、 纳米陶瓷机油是怎么回事？24、 MC分子油是怎么回事？25、 “钼”元素抗磨添加剂在润滑油中的作用是什么 ？26、 “磁性”机油的原理？27、 “黑色”润滑油是怎么回事 ？28、 可降解润滑油是什么？29、 节能润滑油是什么？30、 机油精或添加剂能起多大作用？31、 慎选机油添加剂32、 赠品“修复剂”的使用方法？三、润滑油的组成、分类、规格33、 润滑油的组成分类34、 调和工艺35、 基础油的分类36、 什么是加氢裂化？37、 光亮油、中性油是怎么回事？38、 润滑油的制备过程39、 润滑油深度精制是怎么回事？40、 矿物油、半合成油与合成油的区别？41、 合成油的分类及技术优势42、 润滑油中添加剂的主要成分及其作用43、 复合添加剂是怎么回事?44、 生物降解的润滑剂一、车辆构造及发动机工作原理1.车辆是由哪些部分组成的?润滑油（液）、脂等都用在那些部位？（加图片） 车辆的基本结构是相同的，均由发动机、底盘、车身和电器设备四大组成部分。发动机：它是汽车的动力装置，燃料在其中燃烧后产生动力，然后通过底盘传动系驱动汽车行驶。发动机由两大机构五大系：曲柄连杆机构、配气机构；燃料供给系、冷却系、润滑系、启动系、点火系、起动系等组成。由于柴油发动机着火方式为压燃式，所以无点火系。其中发动机油应用于车辆发动机润滑系，润滑曲轴、连杆、活塞与缸套、凸轮与挺杆等部位，起到润滑、冷却、清洗、密封、防腐防锈、减震缓冲作用。防冻液用于车辆的冷却系中，起到冷却、清洗、防腐防锈等作用。底盘：底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。其中齿轮油应用于车辆行驶系的驱动桥和变速箱中，起到润滑、冷却、防腐防锈、减震缓冲等作用。自动传动液用于车辆的自动变速器，起到传输动力、润滑、冷却、防腐等作用。润滑脂用于车辆的轴承如轮毂轴承、水泵轴承等部位。起到润滑、密封等作用。 车身：车身安装在底盘的车架上，用以驾驶员、旅客乘坐或装载货物。轿车、客车的车身一般是整体结构，货车车身一般是由驾驶室和货箱两部分组成。 电气设备：电气设备由电源和用电设备两大部分组成。电源包括蓄电池和发电机；用电设备包括发动机的起动系、汽油机的点火系和其它用电装置。2.发动机是如何分类的？按所用燃料有汽油机柴油机和多种燃料发动机。按一个工作循环程数有四冲程发动机和二冲程发动机。按点火方式有点燃式发动机和压燃式发动机。按气缸数目有单缸发动机和多缸发动机。按气缸排列形式有单列直立发动机和双列（V型对置）发动机。按冷却方式有水冷式和风冷式。还可以按燃油供给方式凸轮轴的位置混合气形成方式混合气浓度等来进行分类。3.发动机基本结构及其作用是什么？发动机由两大机构五大系：曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、冷却系、润滑系、启动系、点火系、起动系组成。柴油发动机无点火系。曲柄连杆机构 该机构主要由机体组（缸盖缸体油底壳）活塞连杆组（活塞活塞环活塞销连杆体连杆瓦盖连杆螺栓）曲轴飞轮组（曲轴飞轮）等组成。它是发动机产生动力并将活塞的直线往复运动转变成曲轴旋转运动的机构。配气机构 为使发动机工作循环连续进行，必须定时地开闭气门，以便向气缸内充入混合气和排出废气。该机构主要由气阀组（气门气门导管气门弹簧等）和气门传动组（凸轮轴挺杆推杆摇臂摇臂轴正时齿轮等）组成。燃料供给系统 它主要由汽油箱汽油泵汽油滤清器化油器空气滤清器进气歧管排气歧管和排气消声器等组成。其作用是把汽油和空气混合为合适的可燃混合气送入气缸，并使燃烧后生成的废气排入大气。点火系统 作用是按规定时刻及时点燃气缸中被压缩的混合气，主要指汽油机的电源点火线圈分电器火花塞等。冷却系统 有冷却水泵散热器风扇节温器和水套等。其作用是把机体的热量散发到大气中去，以保持发动机正常的工作温度。启动系统 主要为启动机和附属设备。发动机起始工作的动力是启动系，即由启动机带动曲轴转动，发动机正常工作后，启动机不再起作用。润滑系统 包括机油泵集虑器限压阀润滑油道机油粗滤器机油细滤器和机油冷却器等。其作用是将润滑油输送到相对运动零件的摩擦表面，减轻机件磨损，还有冷却、防腐防锈、密封、清洗各零件表面的功能。 汽油发动机所有零部件曲柄连杆机构配气机构4.二冲程发动机的工作原理是什么？二冲汽油程发动机的工作循环也包括进气压缩做功排气四个过程，只不过这些过程的完成仅仅需要活塞两个行程或者说曲轴旋转一周（360）。二冲程汽油机的工作循环，其进排气均由活塞来控制。第一行程 在曲轴的带动下，活塞由下止点向上止点运动，当活塞将换气孔排气孔进气孔都关闭时，活塞开始压缩进入气缸的混合气，同时在活塞下方的曲轴箱内形成一定的真空度，因此当进气孔开启时，化油器供应的混合气被吸入曲轴箱内，直至活塞到达上止点，完成压缩和进气行程。第二行程 当活塞接近上止点时，火花塞产生电火花，点燃混合气，燃烧后形成的高温高压气体，推动活塞向下止点运动做功。当活塞下行到关闭进气孔后，活塞下方曲轴箱内的可燃混合气被预压。当活塞下行到排气孔开启时，废气靠自身压力经排气孔排出，紧接着换气孔开启，曲轴箱内预压的混合气经换气孔进入气缸，并扫除气缸内废气，这一过程为做功和排气行程。二冲程柴油机的工作循环与二冲程汽油机工作循环也有很多相似之处，所不同的主要是进入气缸的不是可燃混合气，而是空气。新鲜空气由扫气泵提高压力（约为120140kpa）后经气缸外部空气室和缸壁进气孔进入气缸内，而废气由缸盖上的排气阀排出。第一行程 活塞自下止点向上止点移动。行程开始前，进气孔和排气阀均开启，提高压力后的空气进入气缸进行换气。当活塞继续上移，进气孔被关闭，继而排气阀也关闭，空气被压缩。第二行程 当活塞接近上止点时，喷油器向缸内喷入雾状柴油并自行燃烧，燃烧的高温高压气体推动活塞下行做功。活塞下行约23行程时，排气阀开启，废气靠自身压力排出气缸。此后进气孔开启，进行换气。从以上叙述中可以看出，二冲程发动机具有以下特点：完成一个工作循环，二冲程发动机曲轴只转一周，而四冲程发动机要转两周。因此，当发动机工作容积压缩比和转速相等时，从理论上讲，二冲程发动机的功率应是四冲程发动机的两倍，但实际上只有1.51.6倍。这是由二冲程发动机难以将废气排净，以及可燃混合气随废气排出等问题所致。因此，二冲程汽油机排量不大，一般用于摩托车或小型机械上。5.四冲程发动机工作原理是什么？（加四冲程的工作原理图）汽油发动机的工作分为四个工作行程，进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。进气冲程 活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动。此时，排气门关闭，进气门开启，活塞移动过程中，气缸内容积逐渐增大，形成一定真空度，于是汽油空气混合气从进气门被吸入气缸，至曲轴转过半圈（180）活塞到达下止点时，进气门关闭，进气结束。压缩冲程 为使吸入气缸的可燃混合气迅速燃烧，必须在燃烧前将可燃混合气压缩。进气结束时，活塞在曲轴带动下，从下止点向上止点运动。此时，气缸内容积逐渐减少，由于进排气门均关闭，可燃混合气被压缩，至活塞上止点，压缩冲程结束。在压缩冲程，气体的压力和温度同时升高，压缩终了时气体压力约为6001500kpa，温度为350530，为点燃混合气作好了准备。做功冲程 进排气门仍关闭，当活塞接近上止点时，火花塞发出电火花，点燃被压缩的可燃混合气，使气体的温度压力迅速升高而膨胀，推动活塞从上止点向下止点高速运动，通过连杆使曲轴转动，至活塞到达下止点做功冲程结束。排气冲程 混合气燃烧后生成的废气必须从气缸中排出。此时，进气门关闭，排气门打开，曲轴推动活塞从下止点向上止点运动，废气在自身压力和活塞推动下，被排出气缸，至活塞到达上止点时，排气门关闭，一个工作循环结束。综合上述对四冲程汽油机工作循环的分析可以知道：每个工作循环中活塞往复行程四次，曲轴旋转两周（720），每一行程曲轴旋转半周（180），进排气门各开启一次。四个冲程中，仅做功冲程时使燃料能转化为机械能，对外做功，而其余三个冲程只作为辅助过程，还消耗一定能量。可燃混合气是利用电火花点燃的。发动机启动时必须有外力将曲轴转动。6.柴油发动机与汽油发动机的区别是什么？（增加图片说明） 四冲程柴油机与四冲程汽油机一样，每个工作循环也要经历进气压缩做功排气四个行程。由于柴油机用的燃料是柴油，其所含化学成分稳定性差，自燃性好，又因柴油粘度大且随温度的下降而增加，使柴油机可燃混合气的形成与点火方式都与汽油机不同。 柴油机在进气冲程中吸入的是纯空气。在压缩冲程接近终了时，柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上，通过喷油器喷入气缸，与压缩后的高温空气混合，形成可燃混合气。由于柴油机压缩比高，压缩终了的压力可达35MPa，温度可达530730，大大超过柴油自燃温度，故立即自行着火燃烧，使气缸压力温度急剧升高，瞬时压力为510MPa,瞬时温度为15301930。在高压气体推动下，活塞向下运动并带动曲轴旋转。二、摩擦与润滑7.什么是摩擦?两个相互接触的物体,在接触表面间产生阻止物体相对运动的现象,称为摩擦.由于摩擦而产生的阻力称为摩擦力.摩擦表面为什么会产生阻力呢?我们先看看金属表面究竟是什么样子,见图1-6和图1-7。金属的表面可以从二个方面来观察研究.首先以宏观的观点来看其外形,不论哪一种加工方法,其表面都存在着凹凸,连最精的加工表面,其凹凸高度有0.1m上下。金属表面外形上的再一个重要之点是,很干净的固体表面,事实是由各种物质的薄膜覆盖着的,图1-7系金属表面的一般结构.在原来金属的基体上覆着三层或四层的异物质层.与宏观的观察相反微观上从分子论的角度看,表面与内部究竟有什么不同?金属表面是具有能量的,最好的证明是表面张力.当两个金属表面相对运动,金属表面的凹凸和表面能量使其产生阻力,就是摩擦力.对摩擦机理的解释历来就有凹凸说和粘合说.在机械运动中,发生相对运动的零件或部件统称为摩擦副.例如内燃机中的轴和轴承,活塞组和气缸套,凸轮和随动，气门杆和气门导管等都构成摩擦副。 8.摩擦的具体分类有哪些? 从摩擦表面的润滑情况看,摩擦可分为: 干摩擦 物体表面无任何润滑剂存在时的摩擦,称为干摩擦,也称固体摩擦.纯粹的干摩擦在内燃机中很少存在,因为各个摩擦副中或多或少会有润滑剂存在。 流体摩擦 两物体表面被润滑油膜完全隔开时的摩擦,称为流体摩擦,也就是流体润滑。在内燃机中,为润滑油供应充足时的理想状态。此时摩擦发生在界面间的润滑油膜内,它可以有效地降低零件磨损,延长使用寿命。又因为润滑油分子间的摩擦系数远小于摩擦副间的直接摩擦系数,故显著降低了功率消耗。 边界摩擦 两物体表面被具有润滑性能的边界膜的摩擦,称边界摩擦,也就是边界润滑。这种边界膜是润滑油中的极性分子吸附在摩擦表面上，一般当内燃机在高温或低速运转时产生这种情况。边界摩擦普遍存在于主轴轴瓦连杆轴瓦气缸和活塞环凸轮和随动件等处。相对于干摩擦来说,边界摩擦具有较低的摩擦系数,能有效的减少零件磨损,提高承载能力。 混合摩擦 半干摩擦和半流体摩擦都叫混合摩擦。半干摩擦是指在摩擦表面上同时有干摩擦和边界摩擦。半流体摩擦是指在摩擦表面上同时有流体摩擦和边界摩擦，混合摩擦在内燃机的各摩擦副中普遍存在，凡摩擦副出现两种润滑状态的都可称为混合润滑。9.摩擦产生的不良效果都有哪些?有摩擦存在,必然同时存在摩擦阻力摩擦热和磨损三个现象,因此产生下列不良效果。 消耗大量热能。由于要克服摩擦阻力,必然要消耗大量能量去做功,这个摩擦阻力包括外摩擦(摩擦副间)和内摩擦(润滑油膜内部)，对于内燃机来讲,降低了燃油的经济性。 产生热量。根据能量守恒定律,克服摩擦阻力而消耗的那部分能量必然会转变为热量,如果不及时的散发出去,零件的温度会愈来愈高,结果降低了机械强度,甚至产生热变形热疲劳间隙变小而磨损卡死,造成内燃机损坏。 摩擦副磨损。过早的磨损,使得内燃机寿命缩短,或间隙变大,燃烧压力降低,振动和噪音加大,燃烧不完全。10.什么是磨损? 两个相互接触的物体做相对运动时,物体表面的物质不断转移和损失。大部分的磨损现象是摩擦的结果，可以说有摩擦存在必然会产生磨损,只是要尽量减少磨损而已。正常的磨损过程一般分为3个阶段: 磨合阶段。新的摩擦副表面具有一定的表面粗糙度,这时真实接触面积逐渐增大,磨损速度变慢。内燃机一般都要选择合理的磨合规范,在内燃机的磨合过程中,使用加有磨合剂的润滑油,可以缩短磨合时间,提高磨合质量。 稳定磨损阶段。这一阶段磨损缓慢而且稳定。摩擦副表面变化也缓慢,磨损稳定.通常机械寿命的长短就是指这一阶段时间的长短。 剧烈磨损阶段。经过长时间的稳定磨损后,摩擦副表面之间的间隙和表面形状有了改变并产生了疲劳磨损,磨损速度急剧加快,直到摩擦副不能正常工作。这时机械效率下降,精度下降,产生异常的噪音和振动,摩擦副温度迅速升高。对于内燃机讲,还会导致输出功率下降,燃油和润滑油消耗增加,排放变坏,这时必须进行大修。11.磨损都有哪些类型? 根据磨损产生的原因和磨损过程的本质,内燃机常见的磨损类型有:磨料磨损疲劳磨损腐蚀磨损粘着磨损。 磨料磨损。内燃机由于进气过滤不良吸入砂尘,或机油内含有杂质,或磨损下来的金属屑,这些硬粒进入摩擦副,在摩擦表面由于滑动而犁出沟槽所致。这种产生塑性变形受到损伤的摩擦面,就是磨料磨损。这在内燃机的磨损中是常见的.为了减少磨料磨损,有效措施之一是要很好地过滤空气,燃油和润滑油,减少硬粒物进入摩擦副。 疲劳磨损。疲劳磨损是在周期性的负荷长期作用下发生的,首先在固体表面或内部发生微小,裂纹继续发展待连通后,微小金属块脱落,表面出现微小的坑,这种情况称为疲劳磨损,也叫做疲劳点蚀.疲劳磨损产生的主要原因是零件承受反复作用的接触应力,达到一定次数后产生的。 腐蚀磨损。腐蚀磨损是由腐蚀和磨损两个过程造成的。固体表面先与环境介质中化学活性物质反应或电化学反应,再经摩擦将反应物去除。内燃机的燃料,尤其是柴油一般含有硫,硫燃烧后生成SO2 ,其中一部分氧化成SO3.当温度在露点以下时,和气缸壁上的水化合成硫酸,对气缸套的表面产生酸性腐蚀。当使用劣质燃料,或低温启动,低负荷运转时更为严重。所以不应该使发动机长时间在低温状态运转。另外对燃烧重油的大型内燃机,因重油中含有钒,燃烧后生成V2O5和V2O3,常对活塞冠部和排气门气门座产生腐蚀。内燃机使用的滑动轴承中常含有铅镉等元素,它们易被润滑油中的酸性物质所腐蚀,在轴瓦表面先生成黑点,再逐渐扩展成海绵状空洞,从而在摩擦过程中呈小块剥落。当滑动轴承中含有银铜等元素时,若温度不太高时,会和润滑油中的硫化物生成硫化物膜,起到减摩作用。在高温状态,硫化铜膜变硬变脆,在摩擦中会剥落。 粘着磨损。摩擦副相对运动时,表面微凸体之间由于密切接触而形成结点,使得接触表面的材料从一个表面转移到另一个表面的现象,称为粘着磨损。根据摩擦表面的彼此程度,可分为五类:A. 轻微磨损。由于粘结的结合强度比摩擦副的两个基体金属都要弱,因此剪切破坏只发生在粘着结合面上,材料转移极轻微,这属于正常的机械磨损。如气缸壁和活塞环之间,曲轴和轴承之间的正常运转时的磨损。B. 粘附。又称金属转移。由于粘着结合强度大于摩擦副中较软金属的剪切强度,因此剪切破坏发生在离粘着结合面不远的软金属浅层内,使得软金属粘附在硬金属表面上。例如,由于润滑不良造成轴瓦的软金属转移到轴颈。C. 擦伤。由于粘着结合强度比摩擦副两个基体金属都高,转移到硬金属面上的粘着物质又拉削软金属面,使得破坏主要发生在软金属的亚表层内,有时硬金属亚表面也有划痕。在内燃机中,当齿轮接触面润滑不良时,或铝制活塞和气缸套之间产生”拉缸”时均属于擦伤。D. 撕脱。当粘着结合强度大于任一基体的剪切强度,剪切应力高于粘着结合强度时,剪切破坏发生在摩擦副一方或两方金属较深处。由于润滑条件不好,造成摩擦点的温度极高,摩擦粘着后又被撕开,许多滚动轴承中钢球与滚道之间和滑动轴承与主轴之间经常可见到。E. 咬死。由于粘着强度比摩擦副任一基体金属的剪切强度都高,而且粘着面积大,剪切应力低于粘着结合强度,使得摩擦副内产生高温,滑动轴承的烧瓦抱轴事故即是咬死情况。微动磨损 常产生在键和键槽轴承座和轴瓦背等没有明显相对移动的配合表面，处微动磨损的机理是,这些配合表面之间的压力使表面凸起部分粘着,粘着处被外界小振幅引起摆动所剪切,剪切表面被氧化,氧化的磨屑呈红褐色,以fe2o3为主,以后这些氧化磨屑又起到磨料磨损作用。故微动磨损是一种复合磨损形式。气蚀磨损。 在内燃机的滑动轴承水泵油泵管线柴油机的缸套外侧等处出现。气蚀发生在零件与液体接触并有相对运动的地方。液体与零件接触处的局部压力比其蒸气压力低时,会形成气泡,同时溶解在液体中的气体也可能析出。气泡流到高压区时,压力超过气泡压力而使其消灭,这时会产生瞬间的极大的冲击波和高温。气泡的形成和消灭的反作用,使零件表面的材料产生疲劳而逐渐脱落,呈麻点状,随后扩展呈泡沫海绵状。气蚀是一种比较复杂的破坏现象,它不仅仅由机械力所引起,而且也有液体的化学和电化学作用,当液体中带有磨料时也会加剧这个过程。12.发动机的主要润滑磨损部位有哪些？发动机的主要润滑磨损部位，最主要有3对摩擦副；(1)活塞环与气缸套的润滑和磨损。在活塞运动的上下止点处，活塞环与气缸壁之间处于边界润滑状态，若润滑油出现供应不足或中断，使用的润滑油质量低下，都会使上述部位润滑状态进一步恶化，活塞积炭和漆膜增多，环和缸套出现磨损、卡环，甚至拉缸。选用优质的机油，可减少或避免这些故障。（2）轴承的润滑与磨损。包括曲轴轴承、连杆大小头的轴承等这些部位一般虽处于流体润滑状态，但当负荷突然变大，润滑油被稀释时，都可能引起“烧瓦”故障。除保持发动机操作平稳外，若机油变稀，要查清原因，超出使用粘度变化范围时，应更换机油。（3）配气机构的润滑与磨损。这里主要指凸轮与挺杆这对摩擦副，由于单位面积上承受的载荷大，多处于边界润滑状态。若油品质量差，在其间不易保持润滑油膜，凸轮顶有时会“磨秃”，影响配气系统正常工作。因此，为发动机选用优质机油，是保证发动机正常工作减少润滑故障的重要手段。13.发动机在哪一工作阶段的磨损危害最大？- 摩擦学专家认为，发动机的正常磨损主要有两种，占到了磨损的70%-80%。一种是冷启动磨损，因为车辆启动时，机油喷溅到机件摩擦表面需要一段时间，这时造成的磨损是很剧烈的。再一种就是低温磨损，机油的输送需要一定的泵送温度，车辆启动以后，机油温度低，粘度大，这时的润滑还没有进入到最佳状态，磨损也是比较剧烈的。发动机一旦进入到正常温度工作，磨损是很轻微的。如果能够解决冷启动磨损和低温磨损的问题，汽车寿命至少能延长一倍以上。在发动机中使用内燃机油时，由于高温、空气的存在以及金属的催化作用，发生氧化时不可避免的，结果会生成漆膜和积炭。漆膜和积炭的生成也与发动机使用的燃料有关，燃料由于不完全燃烧生成的炭和部分氧化的燃料窜入曲轴箱后，也与内燃机油进一步氧化、缩合生成漆膜和积炭。漆膜和积炭如果在活塞中沉积，严重时就会把活塞环粘死，还不能很好的密封，窜油现象更为严重。漆膜和积炭如果沉积于摩擦表面，使摩擦损失增大，降低了发动机有效功率。漆膜和积炭进入曲轴箱后，与水及其它杂质一起形成油泥，机油通过滤清器时会堵塞滤网，影响正常供油，缩短换油期。漆膜和积炭的生成除了与发动机的工作条件和使用的燃料性质有关外，主要与机油的化学组成有关，即与选择的机油质量等级关系极大。中、高档内燃机油的氧化性能和清净性能都较普通机油好的多，对漆膜、积炭和油泥的形成具有较强的抑制能力，能够减少机油在使用过程中形成上述沉积物，保证发动机的正常工作。14.发动机主要摩擦副油膜二者的必然联系是什么？ 内燃机油在内燃机工作中的摩擦磨损问题是最为复杂的摩擦学问题之一。表现在材质种类多，有色金属各种合金钢及铸铁等；运动形式多，即有旋转运动，又有往复运动；摩擦副的形状多，有球球，平面凸轮，圆弧圆弧等；磨损形式多，有粘着磨料疲劳，腐蚀磨损和独特的过氧化烃攻击磨损载荷及温度多变等。因此如何从润滑的角度减少发动机摩擦副的摩擦和磨损，提高内燃机的经济性和延长其使用寿命，也是较为复杂的问题。 缸套活塞组是内燃机的主要运动部件，也是内燃机的重要部分。缸套为圆柱形的薄壁圆筒，其内壁与活塞顶及缸盖底面共同构成燃烧工作容积，承受高的燃烧温度及爆发压力，也就是高的热载荷和机械载荷。因而气缸与活塞组间的摩擦与磨损是内燃机工作使用寿命的决定性问题。气缸活塞间的油膜厚度是影响磨损的主要因素之一。有人对某发动机在不同转速及载荷下各种冲程时的活塞环油膜厚度作了测量，其结果如下表：（内燃机润滑油应用原理第66页） 从研究得知发动机的载荷大小对油膜厚度影响不明显，主要还是高载荷使缸套表面温度升高，使油粘度下降而对油膜厚度有影响。但发动机转速对油膜厚度影响很大，转速越高，油膜越薄。 内燃机的阀系是作为控制其进排气定时的重要部分。侧置气门的结构简单，但效率不高，仅用于压缩比低的汽油机。顶置气门的结构较为合理，既能满足良好的进排气需要，又能保证燃烧室形状紧凑。按凸轮轴的位置，可分为下置凸轮和顶置凸轮。下置凸轮广泛用于当前的一般内燃机，但它的随动件多，耗能大，因而很多先进的高速内燃机都采用顶置凸轮。它的部件少，结构紧凑。但用于凸轮在顶部，润滑条件较为困难，因而对润滑油的性能要求较高。 15.阀系磨损的特点是什么？ 承受跳跃式冲击载荷 接触点很小，油膜厚度极小，在循环的两点，其动力学进入速度通过0，因而理论油膜厚度为0。 凸轮磨损对内燃机性能很敏感 凸轮外形经精密计算，以保证良好的进排气定时，若有少量磨损，破坏了其理想的升程，内燃机性能迅速恶化。 磨损类型 发生在凸轮挺杆部位的磨损主要有三种：擦伤。是由于润滑不良或润滑剂膜完全破坏的结果，也是内燃机磨损的最苛刻形式。较普遍的发生于顶置凸轮轴发动机用铸铁凸轮轴与钢摇臂时，在较低温度下及凸轮轴速度低时也易擦伤。一般凸轮及其随动件镀上特殊材料（如磷镁）及油中加抗擦伤添加剂均可减缓或消除擦伤。磨料磨损。是硬表面与软表面接触时表面材料的缓慢除去，表面有抛光现象。它发生在任何类型的阀系，但似乎在高的凸轮轴速度和高油温时发生的机会更多。点蚀。发生在循环载荷或重复的表面应力使表面疲劳而开裂，在铸铁凸轮轴及铸铁挺杆，中等凸轮轴速度，中等油温时易于发生。 内燃机中的轴承有主轴承连杆大头轴承和小头轴承。主轴承大多采用滑动轴承。也有采用滚动轴承。而连杆大头轴承一般采用滑动轴承。一般说来从润滑的苛刻性角度主要考察连杆大头轴承。内燃机轴承最大的特点是运动的不均衡性，一方面它是把往复运动变为旋转运动的运动件，在上下两点油膜厚度变化大；另一方面在做功冲程时经受高的冲击载荷，尤其是上半轴承（俗称上瓦）负荷更大。16.轴承磨损特点是什么？ 轴承破坏的类型 烧结是最严重的破坏。由于不存在油膜，形成干摩擦状态。温度急升而使轴承与轴焊为一体。剥落是由于合金层被油的氧化产物腐蚀或由于往复载荷使表面疲劳，导致合金层剥落。划伤是油中异物使合金软表面形成划伤的刻痕。 轴承磨损的影响因素 油粘度与磨损量关系很密切。由于油在轴承中承受约106S的剪速，油膜温度达140160，因此磨损与其高温高剪切时的粘度有很大关系。当此粘度小于2.5mpas时产生烧结；而与100无剪切时的粘度无一致关系。 轴承磨损还与轴承间隙有一定关系，间隙越小，则磨损增大，太小时产生烧死。但间隙太大则建立不起油压及产生振动。因此如何得到合适的最小油膜厚度是很重要的。轴承上的油膜厚度和高温高剪切粘度都和油膜厚度有一定关系。当油膜维持不了时将发生轴承烧毁。因此要精确测定轴承的油膜厚度及其影响因素。轴承的油膜厚度在发动机各个工作冲程中都是有变化的，而且在轴承的各个方向也不相同。最小的油膜厚度与轴承表面油膜温度发动机工作条件油的流变性等都有关系。17.影响边界润滑性能的因素是什么？ 影响边界润滑性能的因素很多，但边界膜的润滑性能与温度速度及载荷却有密切关系。 温度影响。摩擦表面的工作温度对边界膜性能的影响很大，因为各种吸附膜只能在一定温度范围内存在，超过时会发生失去方向脱吸等现象使润滑失效。在润滑油中加入匹配适当的油性剂和极压剂，低温时靠油性剂，高温时靠极压膜。这样，在低温及高温都能保持相当低的摩擦系数，是比较理想的情况。 速度的影响。一般在稳定而平滑的摩擦情况下，摩擦系数受速度影响很小而保持某一定值，但在速度非常低的情况下，即有静摩擦过渡的速度范围内，吸附膜的摩擦系数随速度增加而下降然后达到某一定值，化学反应膜的摩擦系数则随速度的增加而增加然后达到某一定值。 载荷的影响。在滑动摩擦情况下，当载荷不致使吸附膜脱吸时，吸附膜的润滑效果良好，吸附膜的摩擦系数不受载荷的影响，摩擦表面的磨损量小，当载荷增大到一定程度时能使吸附膜发生脱吸，局部地方甚至发生破坏时，这时摩擦系数和表面磨损量将急剧升高。 以上叙述的几种摩擦和润滑类型，在实际上是混合存在的，通常不是完全由流体润滑或边界润滑状态来支撑负荷的。 18.改善边界润滑的实际意义是什么？润滑与摩擦是相对的，润滑的作用是减少摩擦降低磨损，因此润滑又分：边界润滑、液体润滑、 混合润滑。同理边界润滑就是指相接触的物体表面被具有润滑性能的边界膜分开时的润滑，他普遍存在于主轴承及连杆轴承、气缸和活塞环、凸轮和随动件等处。特别是在发动机高温或低温启动，低速运转常常是边界摩擦的危害最大。因此人们对边界润滑膜的研究就是提高润滑油膜的吸附能力和强度，从而有效地降低干摩擦的摩擦系数。降低零件的磨损。延长发动机的寿命，节约能源有着重大的实际意义。19.吸附膜的形成原理是什么? 吸附膜的形成原理有3种:物理吸附膜 物理吸附膜是靠分子吸引力使极性分子定向排列吸附在金属表面上,这曾膜可以是一个或几个润滑剂分子的厚度,吸附膜愈厚愈牢.吸附在高温时容易脱附,所以适用于常温低速和轻载.例如含有脂肪酸极性分子定向排列吸附在金属表面。化学吸附膜 润滑剂吸附在金属表面上以后，一些极性分子的有价电子将与金属或其氧化表面的电子发生交换而产生新的化合物，使金属皂的极性分子定向排列吸附在金属表面上形成化学吸附膜。化学吸附膜很薄，且吸附热较大。化学反应膜 对含有硫磷氯等元素的润滑油，在较高温度下，这些元素能与金属表面进行化学反应，生成厚度较大的化学反应膜。化学反应膜比任何吸附膜都要稳定得多。我们把摩擦表面间存在一层极性吸附物形成的物理吸附膜化学吸附膜以及润滑剂与金属表面进行化学反应生成的化学反应膜时摩擦称为边界摩擦，在边界摩擦条件下，接面摩擦的润滑性能取决于这层薄膜的性质，而与润滑油的粘度无关，所以边界摩擦又叫做边界润滑。 20.改善摩擦副边界润滑的措施有哪些？ 边界润滑在发动机内部普遍存在，也是影响各摩擦副的主要因素。在边界润滑条件下，润滑油中的添加剂能在金属表面生成摩擦化学边界膜，但添加剂的种类活性不同，生成的摩擦化学边界膜的性能亦不同。硫系添加剂 硫系极压抗磨添加剂在摩擦表面生成的摩擦化学边界膜具有良好的极压抗磨性能，其性能与本身的化学结构有密切的关系。硫系添加剂必须有空（氧）气的存在下，才能发挥有效作用。硫系添加剂生成的FeS摩擦化学边界膜只有与氧化铁膜共存时才有良好效果。一般认为，硫化铁摩擦化学边界膜在0.15m左右才有效，此时摩擦系数大约在0.5左右。在摩擦表面生成的硫化铁膜，由于其抗剪切强度大，因此摩擦系数较高。但其水解安定性好，熔点高，其润滑作用一直持续到800。磷系添加剂 含磷添加剂常用作抗磨剂，含磷添加剂的极压性能不如含硫添加剂。含磷极压抗磨剂按化学结构可以分为亚磷酸酯、磷酸酯、硫代磷酸酯、硫代磷酸的金属盐、磷酸酯或硫代磷酸酯的含氮衍生物等。按所含有效活性元素划分，分为磷型、磷氮型和硫磷氮型。磷型极压抗磨添加剂的典型代表是磷酸三甲酚酯和二烷基亚磷酸酯。硫磷型添加剂具有较好的极压抗磨性能。以上这些性能对于摩擦副的边界润滑区，润滑剂分子吸附在摩擦副表面并形成如单分子吸附层。因为润滑剂分子与摩擦副表面间的吸附力比润滑剂分子间的吸附力要大得多，吸附层内的分子比流体状态的分子更有序而呈类固态，所以这一吸附层的摩擦学性能与流体分子的性能显然不同，如上图。单分子吸附层与流体层之间的液体层是有序的液体层或类固态层，该层分子的有序度将沿着单分子层到流体层的方向逐渐减小。该层的摩擦学性能也不同于边界层的性能，例如其性能与润滑剂粘度和速度相关。另外，边界膜的摩擦学特性取决于润滑分子与固体表面的结合能，而有序膜的性能不仅与固体表面性能有关，而且与固体表面力、分子极性、分子大小以及两固体间的距离等密切相关。另外，其性能也与流体层的性能不同。在薄膜润滑状态，其润滑膜由流体膜、有序膜和吸附膜组成。如果接触区的油膜较厚，流体膜起主要作用，润滑性能将服从弹流润滑规律。当油膜变得很薄时，有序膜的厚度相对于整体膜的比例变得很大，有序膜将起主导作用。当这一层油膜破裂后，单分子吸附层将起主导作用，此时的润滑状态将变成边界润滑状态。 在润滑膜连续、尚未发生破裂之前的边界润滑状态，可以认为润滑膜摩擦系数为一稳定值，而当载荷超过润滑膜临界失效载荷时，摩擦系数则会急剧增大。随着摩擦副界面压力的逐渐增大，摩擦系数相对大小将发生变化。不同润滑剂摩擦系数相对大小随载荷增大而变化是较常见的一种现象，在判别不同润滑剂摩擦系数相对大小时必须考虑摩擦副载荷条件。21.共晶润滑油是怎么回事？共晶润滑油运用摩擦学声化原理，以新生的金属有机物微粒作为润滑材料，利用“磨粒修正”理论及“共晶滚球”润滑机理。其理论基础是：运动副在边界摩擦状态下，相对运动瞬间所产生的超声波能量及运动副表面峰凸摩擦所产生的局部高温，激活分散于摩擦副表面的有机分子，捕捉并与刚磨损产生的金属微粒在摩擦接触点上进行表面化合，这一过程称之为“磨粒修正”。以金属为核，经表面化合所形成的有机包裹物，近似圆的球体， 称之为“共晶滚球”，共晶滚球依靠物理吸附力堆填在运动副凹凸不平的表面上，这种堆填所形成的“膜”称为“共晶滚球膜”，以“共晶滚球膜”作为润滑主体的润滑机理称之为“共晶滚球润滑机理”，其技术的核心理念是：变滑动摩擦为滚动摩擦，在大大降低摩擦阻力的同时，最大限度地保护了机械不受磨损，并保护系统（如发动机）在最佳状态下发挥最大的机械效能。22.“纳米”润滑油是怎么回事？纳米润滑油就是在润滑油中添加了纳米润滑剂。纳米是长度单位，一纳米即为10亿分之一米。纳米润滑油这些极小的直径仅10nm、带负极电荷的烃类分子和金属表面正电荷相互吸附作用，他能完全填充金属表面的微孔，并形成单分子有机膜，这些如液态的小滚珠能最大限度地减少金属与金属间微孔的摩擦。其极压可增大34倍，磨损面减少16倍。由于金属面得到了处理，减少了摩擦磨损，能耗可大大减少，并使机械寿命成倍增长。但因其造价昂贵很难实现大面积推广。23.纳米陶瓷机油是怎么回事？纳米陶瓷机油中的纳米陶瓷粒子随润滑油作用于发动机内部的摩擦副金属表面，在高温和极压的作用下被激活，并牢固渗嵌到金属表面凹痕和微孔中，修复受损表面，形成纳米陶瓷保护膜。因为这层膜的隔离作用，使机件间相对运动产生的摩擦只是作用于这层保护膜，纳米陶瓷粒子像小滚珠一样将摩擦副间的部分摩擦由传统的滑动摩擦转变为滚动摩擦，从而极大的降低摩擦力，将运动机件间的磨擦降至近乎零,对发动机起到超强的抗磨保护作用。24.MC分子油是怎么回事？分子转化技术 (MC-Molecule Converted 分子转化) 是通过利用超高度氢化裂解，将天然矿物油的分子转化成结构稳定，超高纯度并具有极佳性能的分子油。针对中国高档轿车和私家车对高档润滑油日益增长的需求，尖端产品MC分子油将引入国内。 它能在车辆启动的瞬间在发动机各金属摩擦表面快速形成一层稳定的MC分子膜，大大避免了启动初期发动机气缸内的缺油干磨现象。而其独特的分子特性使得润滑油膜能在发动机的整个运转过程中保持超强稳定。这种状态始终稳定的油膜甚至可以持续保持到发动机停止工作后相当长的一段时间，从而实现对发动机的全程保护，可大大延长发动机的寿命。 25.“钼”元素抗磨添加剂在润滑油中的作用是什么 ？ 现代润滑油技术日新月异，各种添加剂在润滑油中起到越来越重要的作用。钼元素具有晶体结构，因为与基础平面平行的面间结合力弱，所以钼晶体在其中间易于平行滑动，即内摩擦力小。同时能够支持垂直于基础上的载荷，故承载能力强，摩擦系数小，具有作为固体润滑剂的最佳性质。润滑油中加入钼元素抗磨剂，提高了润滑油减磨和承载能力，使摩擦副表面形成保护膜，摩擦副表面做相对运动时，保护膜不易被破坏。减少了摩擦，增强了承载能力，在一定程度上减轻了发动机的负荷，避免了发动机高温现象。同时提高了燃油经济性。26.“磁性”机油的原理？发动机内部如轴瓦、缸筒活塞等配合副其配合间隙最大不超过0.2mm，润滑油要在这么小的间隙内工作，并起到润滑、减磨、散热、清洗等作用。现在不断有新的技术出现来解决对其要求。磁性机油就是在进些年研发出来的新科技产品。其原理就是在润滑油中加入磁性分子物质，使发动机润滑表面形成正离子保护膜。利用磁性“正正相斥”原理，使摩擦降低，从而延长发动机使用寿命。在长时间停车时也能吸附在工作面上能有效减少冷启动形成的干磨擦，全天候保护发动机。27.“黑色”润滑油是怎么回事 ？各种润滑油往往颜色差异很明显，这其中添加剂起到了决定性的作用。统一公司生产的“黑能”系列润滑油就是采用了优质的有机钼添加剂与进口优质基础油调和而成。这种有机钼添加剂具有几方面优点：(1).高耐磨，高极压；(2).分子相互间更紧密；(3).溶解性好，调和的润滑油不易产生沉淀等。因这种添加剂的颜色就是黑色的，故调和出来的润滑油就是黑色的。这种润滑油的特点是在汽车高温高速行驶状态下。以吸附膜的形式附着在摩擦副的表面，形成一层润滑油保护膜。对于机械摩擦副相对运动所产生的冲击力承载力，起到更好的抗磨减震缓冲的作用，适合中国运输车辆的工作状况。28.什么是可降解润滑油？ 可降解润滑油的基础油主要是:合成脂和天然植物油。植物油基润滑剂具有无毒性，生物可降解，资源可再生，价格合理，良好的润滑性，高的粘度指数和闪点，与矿物油相近的倾点等，是理想的绿色润滑油。所谓绿色润滑油是指润滑油不但能满足机器工况要求，而且油及其耗损产物对生态环境不造成危害。因此，在一定范围内，以绿色润滑油取代矿物基润滑油将是必然的趋势。围绕绿色润滑油这一新课题，研究工作主要集中在基础油和添加剂上。基础油是生态效应的决定性因素，而添加剂在基础油中的响应特性和对生态环境的影响也是必须考虑的因素。从摩擦角度而言，绿色润滑油及其添加剂，必须满足油品的性能规格要求;而从环境保护角度出发，它们必须具有生物可降解性，较小的生态毒性和毒性累积性。但因其氧化安定性差，水解不稳定等因素，还没有被广泛应用。合成脂的热稳定性及低温性突出，粘度指数高，可生物降解，低毒性，已在航空领域得到广泛应用。但其水解稳定性较差，且价格相对较高。可降解润滑油要求添加剂低毒性、低污染和可生物降解。一般含过度元素的添加剂和某些影响微生物活动和营养成分的清净分散剂会降低润滑剂的可生物降解性，而含P、 N元素的添加剂可提高润滑剂的可生物降解性。29.节能润滑油是什么？随着石油、煤炭等不可再生能源的消耗，节能、环保已成为人们越来越关注的事情。相关行业都提出节能环保的要求，节能润滑油也是在这个前提下发展起来的。节能润滑油的实质就是通过使用高品质基础油（加氢裂化基础油和合成型基础油）及优质的添加剂，来改变润滑油的润滑特性，降低摩擦系数减少磨损，从而使发动机的输出功率得到提升、降低燃油消耗，达到节能的要求。如现在所用的液态钼、纳米等技术就是利用特殊添加剂来改变润滑油的润滑性能，降低摩擦系数从而达到节能的目的。30.机油精或添加剂能起多大作用？众所周知润滑油有六大作用：润滑、散热、清洗、防腐、减震、密封等功效。但为什么在市场上还有很多的机油精、添加剂等类似的产品，难道润滑油还缺少某些性能吗？仔细观产发现机油精等产品的功效也是润滑油六大作用中的某一项或几项，绝大多数都是增粘剂和抗磨剂等调和成的，所以在使用中只是起到对润滑油的辅助作用。如果车辆磨损已经超限那不是用任何添加剂能解决的，只有对车辆进行维修才能解决问题。在使用机油精要注意车况，在新车或大修后的车辆不要使用，以免润滑油黏度过大对发动机产生不良影响。31.慎选机油添加剂 当前，汽车日常养护已成为车主们特别关心的一件事，对发动机、变速器的养护自然是重中之重，机油品质日益受到关注，同时市场上出现了各种提高机油效果的添加剂，这些添加剂的效果如何，有无不良作用，以下两点提醒您注意： 添加剂能否和机油相溶是关键 添加剂能否和机油很好地相溶是机油添加剂面临的最大问题，因为每一系列品牌机油都有一定的标准，成分和使用条件有一定的差别，也就是说不是任何一种添加剂会与任一款机油相溶，加入后如果不相溶或与原有机油中的成分发生化学反应，不仅对汽车没有好处，反而会对汽车造成伤害，建议车主要慎用机油添加剂。 添加剂可使机油中一些成分饱和析出 机油的作用不仅仅是降低机械磨损，同时它还有降温、清洗油路、密封、缓冲的作用，发动机液压挺杆也是通过机油的压力来工作的。机油中已有耐磨剂、防腐剂、清净分散剂等多种成分，如果加入不合适的添加剂，机油中原有的成分可能会饱和析出，影响机油的功能。 建议使用厂家指定的合适的润滑油，并按照汽车说明书去进行正常维护和保养，不可以多重使用添加剂组分。32.赠品“修复剂”的使用方法？增功修复保护剂一般适用于老旧车况，有一定的磨损间隙量的车辆且环境温度不是很低的情况下使用，它会针对发动机较大的配合间隙，提高机油填充间隙的能力，保持油压，增强机油油膜的厚度及润滑效果，使状态较差的发动机也能得到良好的保护。同时要注意，新车和发动机刚大修的车辆在磨合时或在环境温度较低的情况下，就不要使用修复剂，因为新车和刚大修发动机的车辆配合间隙不均且很小，此时发动机需要进行磨合（换句话说发动机需要进行正常的磨损），而且修复剂对机油的低温启动性会产生一定影响，因此如过果使用不当还会产生负面影响。在具体使用时，建议在更换机油后车辆行驶一段时间（约20003000公里）后在发动机热态下加入修复剂，这样的使用效果较好（对机油中消耗的有效成分进行补充）。三、润滑油的组成、分类、规格33.润滑油的组成分类组成 润滑油是由基础油和添加剂组成的。基础油质量对于润滑油性能至关重要，它提供了润滑油最基础的润滑，冷却，抗氧化，抗腐蚀等性能。但为了提高润滑油的性能，在润滑油中还包含了提高其综合性能的添加剂。分类 根据国际命名习惯结合我国润滑油的实际情况制定了润滑油的分类标准GB/T7631.1润滑油和有关产品（L类）的分类-第一部分：总组分，润滑油共分为19大类。即全损耗系统、脱膜、齿轮、压缩机、内燃机、主轴、轴承和离合器、导轨、液压系统、金属加工、电器绝缘、风动工具、热传导、暂时保护防腐腐蚀、 汽轮机、热处理、蒸汽气缸等机具场合用油。若按润滑油消耗分类，又可分为车用润滑油和工业润滑油。34.润滑油的调和工艺 润滑油的调和简单的说把基础油和添加剂在适当的温度和环境下用一定的调和方法调和而成的。调和机理是把润滑油调和大部分为液-液相互相溶解的均相混合;个别情况下也有不互溶的液-液相系,混合后形成液-液分散体；当润滑油添加剂是固体时,则为液-固相系的非均相混合或溶解.固态的添加剂为数并不多,而且最终互溶,形成均相。一般认为液-液相系均相混合是以3种扩散机理的综合作用。第一，分子扩散。由分子的相对运动引起的物质传替。这种扩散是在分子尺度的空间内进行的。 第二，涡流扩散。当机械能传递给液体物料时，在高速流体和低速流体界面上的流体，受到强烈地剪切作用，形成大量的涡旋，由涡旋分裂运动所引起的物质传递。这种混合过程是在涡旋尺度的空间进行的。 第三，主体对流扩散。包括一切不属于分子运动或涡旋运动的而使大范围的全部液体循环流动所引起的物质传递，如搅拌槽内对流循环所引起的传质过程。这种混合过