工程机械运行材料论述

工程机械运行材料工程机械运行材料是指在机器运行过程中不可缺少的、不断消耗的、而且需要定期补充或更换的消耗性材料。工程机械运行材料主要包括：燃料、润滑材料、工作液和轮胎。一、汽油1 汽油的规格牌号1999年12月28日，国家技术监督局颁布了GB179301999车用无铅汽油标准，其中，规定汽油的质量标准是：硫含量不大于0.08%（m/m），烯烃含量不大于35%（m/m），芳烃含量不大于40%(v/v)，苯含量不大于2.5%(v/v)。2001年7月1日前，按照国家新标准，车用汽油分为三个牌号，即90#、93#和95#，为了与国际接轨，随后又增加了97#汽油。4种汽油牌号的含义如90#表示其研究法辛烷值不低于90，93#、95#、97#含义类推。97#汽油主要用于装有尾气催化转换器及压缩比高于9.8以上的汽车，颜色水白透明，为目前国际先进水平。高效、节能、环保汽油是大势所趋，是国际潮流。我国在20世纪90年代中期以前，为提高汽油的抗爆性采用添加四乙基铅的做法，四乙基铅是一种优异的抗爆剂，但它对环境的污染、人体的毒害及车辆中的传感器、三效催化剂伤害十分严重，目前已停止使用。另外，北京地区颁布的DB11238-2004车用汽油标准，环保要求更高，基本达到了欧标准。2 汽油的主要使用性能指标（1）热值：1kg汽油完全燃烧产生的热量（kJ或kcal）。（2）蒸发值：汽油从液态变为气态的难易程度。汽油的蒸发性分别用10%的馏出温度、50%的馏出温度、90%馏出温度、干点等四项指标衡量。它们影响汽油机的冷启动性能、热启动性能、加速性、运行稳定性以及燃烧的安全性。（3）抗爆性：燃烧时汽缸中不发生爆震的能力，一般用辛烷值评价汽油的抗爆性能，该指标即代表汽油的牌号。（4）其他性能指标：诱导期、酸碱杂质和水分含量等。 3 汽油牌号的选用汽油的选用，主要是选用合适的辛烷值，汽油牌号选择过高，会增加费用，汽油牌号选择过低，则会使汽油机产生爆震、功率降低、油耗增加，严重时还会使汽油机损坏。 （1）根据车辆使用说明书的要求选用 使用说明书是车辆技术运用的主要依据，也是选用汽油牌号的主要依据，不过按汽车使用说明书的要求选用汽油牌号时，要分清说明书中要求的辛烷值是研究法辛烷值(RON)还是马达法辛烷值(MON)。 （2）根据汽油机的结构因素选用 在没有使用说明书时，可根据发动机的压缩比来选择汽油牌号。一段来说，压缩比高的发动机要选用高牌号汽油，压缩比低的发动机选用低牌号汽油。压缩比在8.0以下的汽油机可选用90#汽油；压缩比在8.0-9.8之间的汽油机可选用93#获95#汽油；压缩比高于9.8以上的汽油机可选用97#汽油。4 汽油的使用和储存（1）汽油是易燃品，加注、运输和检查时应严格注意防火；炎热天气要采用隔热和降温措施。（2）汽油运输罐车最好不要混用，若混用必须清理干净；储存容器不能混用，容器内应预留5%-7%的安全空间。（3）不要用加铅汽油做清洗油或溶剂，禁止用嘴吮吸汽油，防止中毒；汽油中也不可搀入煤油或柴油使用。二、柴油1 柴油的规格牌号按照国家最新颁布的GB/T19147-2003车用柴油标准，车用柴油按凝点分为七个牌号，其规格与选用如下：10号车用柴油，适用于有预热设备的柴油机；5号车用柴油，适用于风险率为10%的最低气温在8以上的地区使用；0号车用柴油，适用于风险率为10%的最低气温在4以上的地区使用；-10号车用柴油，适用于风险率为10%的最低气温在-5以上的地区使用；-20号车用柴油，适用于风险率为10%的最低气温在-14以上的地区使用；-35号车用柴油，适用于风险率为10%的最低气温在-29以上的地区使用；-50号车用柴油，适用于风险率为10%的最低气温在-44以上的地区使用；2 柴油的使用性能 （1）运动粘度，柴油的粘度对雾化性能和柴油机燃油供给系统零部件的润滑有影响。 （2）发火性能，柴油的发火性能用十六烷值评定的。柴油机用燃料的十六烷值应在40-60之间，十六烷值太高柴油容易冒黑烟，十六烷值太低，柴油机会工作粗暴。 （3）蒸发性，柴油的蒸发性用50、90和95的馏出温度来评价，表示柴油在汽缸内部与空气实现气相混合的难易程度，反映了柴油燃烧的完全性和柴油机气缸容积内空气的利用程度。 （4）凝点，凝点反映柴油的冻结温度，也是柴油牌号的依据，如-10冻结的为-10号柴油；在0度冻结的为0号柴油，与此类推。 3 柴油牌号的选择普通柴油的选用依据主要是气温。选择原则是：柴油的浊点必须低于环境气温3 5，凝点一般须比环境气温低5以上，以保证在最低气温下柴油机能正常工作。但在满足气温要求时应尽量选用牌号高(凝点高)的柴油， 以降低成本。此外，从柴油机的结构上考虑，对预燃室或涡流室的发动机，由于燃料蒸发条件较好，燃烧较平稳，有较好的抗暴性和自燃能力(称十六烷值较高)，故比起直喷式(统一式燃烧室)的柴油机，可使用柴油的十六烷值可稍低。 三、润滑材料 汽车润滑材料包括内燃机润滑油(简称为内燃机油或机油有时亦称为发动机润滑油，或分别称为柴油机油和汽油机油)、汽车齿轮油、汽车用润滑脂等。 . 机油 （1）机油的分类国际上广泛采用美国SAE和API两种分类法（API是美国石油协会的英文缩写，SAE分类标准是美国汽车工程师协会的英文缩写）。API标准按机油的性能用途分类，SAE标准按机油的粘度等级分类。另外，国际标准化组织ISO对机油也有分类标准。按性能用途分类（API标准） S系列（汽油发动机机油）：8个等级：SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG、SH； C系列（柴油发动机机油）：7个等级：CA、CB、CC、CD、CD、CE、CF。 按粘度分类法（SAE标准） 冬用油：0W、5W、10W、20W、25W六个等级； 夏春秋用油：20、30、40、50四个等级。ISO分类（SAEJ300APR84标准）汽油发动机机油分为EQB、EQC、EQD、EQE、EQF五级；二冲程汽油机油分为ERA、ERB、ERC、ERD四级，柴油机油分为ECA、ECB、ECC、ECD四级。上述各级机油的使用性能不相同，按品种代号中第二个字母的顺序、一级比级好。 我国，机油分类采用SAE法，将冬季用机油按低温性能指标分为0w、5w、10w、 15w、20w、25w 6级(w表示冬用)，其一级比一级高； 按100时的运动粘度把春秋或夏季用机油分为20，30，40，50四个等级其粘度也依次递增。（2）工程车辆对机油品质的要求较好的粘温特性：当机油本身受热温度上升时，粘度降低的速率较小；良好的“清净”分散性：使机油中的杂质易于沉淀和过滤；抗氧化、抗腐蚀、抗磨性，要求机油不易氧化生胶；适宜的粘度，良好的润滑性：机油粘度太大，泵送耗功增多，不易送往所有的润滑点；机油粘度太小，润滑零件表面油膜厚度不足。（3）机油的选用柴油机选用柴油机油，汽油机选用汽油机油；根据发动机的机械负荷和热负荷，利用强化系数法，确定所需机油的API标准质量等级；根据季节气温确定机油的粘度级号；根据机械技术状况合理选用和调整机油的粘度级号。2. 齿轮油 齿轮油是传动用润滑油，由石油基润滑油或合成润滑油再加上若干种改善使用性能的添加剂混合而成，用于施工工程机械的变速器、主传动器、转向器、最终传动等装置中摩擦副的润滑。齿轮油的工作温度要比内燃机油好很多， 正常工作时普通齿轮传动的最高温度为80左右；在夏季高温天气一般中型汽车主减速器齿轮油可达 110120，国外重负荷高速汽车有时可高达160180。 （1）齿轮油的分类、规格和牌号 国外，汽车齿轮油常用的分类分级方法与内燃机油的分类分级方法相似，一种是SAE粘度分级，一种是API质量分级。 SAE齿轮油粘度分级分为七级。凡只满足一个等级要求的齿轮油，称为单级齿轮油；凡能同时满足两个以上分级要求的称为多级齿轮油。单级齿轮油可用于冬季或夏季，多级齿轮油可冬夏通用。 目前国外常用的冬夏通用齿轮油的粘度分级有75w90，80w140，85W/90，85w140等。至于API质量分级， 目前有GL一1、GL一2、GL一3、 GL一4、GL一5、GL一6六个等级。3. 润滑脂 是一种具有可塑性的膏状润滑剂，其性质和形态介于液状润滑剂和固体润滑剂之间。与润滑油相比，润滑脂有以下优点： (1)在高负荷和冲击负荷下有良好的润滑能力； (2)不易流失，在不易密封的部位使用，可简化润滑系统的结构； (3)具有更好的密封作用； (4)使用温度范围较宽； 但润滑脂有以下缺点：粘滞性大，运转时阻力大，功率损失也大；流动性不好，冷却和清洗作用较差；固体杂质混入后不易清除；加脂、换脂比较困难等。四、液压油作为液压系统实现能量转换、传递和控制的工作介质，工作时的流速不大，但压力较高，油质优劣影响液压系统工作可靠性和使用寿命。1、对液压油的品质要求有合适的粘度和理想的粘温特性，保证油的泵送性能和系统效率；具有良好的润滑性，在元件的金属表面形成稳定的油膜；化学稳定性好，长期使用不变质；有防腐性与密封材料相适应；还要求有抗起泡性、抗乳化性、良好的消泡性、必要的非压缩性等。2、液压油的规格与选用液压油的种类繁多,分类方法各异,长期以来,习惯以用途进行分类,也有根据油品类型、化学组分或可燃性分类的。1982年国际标准化组织ISO提出的分类标准ISO6743/4一1982，较全面地反映了液压油间的相互关系及其发展。我国的 GB/T7631.2一87等效采用IS06743/4的规定，主要分为HH、HL、HM、HR、HV、HG液压油，均属矿油型液压油。（l）HH液压油HH液压油是一种不含任何添加剂的矿物油,但在液压系统中己不使用，因为这种油安定性差、易起泡,在液压设备中使用寿命短。 （2）HL液压油(也称通用型机床工业用润滑油) HL液压油是由精制深度较高的中性基础油,加抗氧和防锈添加剂制成的，按40运动粘度可分为15、22、32、46、68、100六个牌号。主要用于对润滑油无特殊要求,环境温度在O以上的各类机床的轴承箱、齿轮箱、低压循环系统或类似机械设备循环系统的润滑。它的使用时间比机械油可延长一倍以上。该产品具有较好的橡胶密封适应性,其最高使用温度为80。（3）抗磨液压油(HM液压油)抗磨液压油(HM液压油)是从防锈、抗氧液压油基础上发展而来的,它有碱性高锌、碱性低锌、中性高锌型及无灰型等系列产品,它们均按40运动粘度分为22、32、46、68四个牌号。抗磨液压油主要用于重负荷、中压、高压的叶片泵、柱塞泵和齿轮泵等液压系统；用于中压、高压工程机械、引进设备和车辆的液压系统。如电脑数控机床、隧道掘进机、履带式起重机、液压反铲挖掘机和采煤机等的液压系统。也可用于中等负荷工业齿轮(蜗轮、双曲线齿轮除外)的润滑，其应用的环境温度为-10-40。（4）HR、HG液压油HR液压油是在环境温度变化大的中低压液压系统中使用，该油具有良好的防锈、抗氧性能,并在此基础上加入了粘度指数改进剂,使油品具有较好的粘温特性。该类油品用量较小。HG液压油原为普通液压油中的32G和68G,曾用名为液压导轨油,是在HM液压油基础上添加油性剂或减磨剂构成。该油品不仅具有优良的防锈、抗氧、抗磨性能,而且具有优良的抗粘滑性，主要适用于各种机床液压和导轨合用的润滑系统或机床导轨润滑系统及机床液压系统。在低速情况下,防爬效果良好。（5）HV、HS液压油(低温液压油)这是两种不同档次的在宽温度变化范围下使用的液压油。有低的凝点,优良的抗磨性、低温流动性和低温泵送性。HV、HS液压油按基础油分为矿油型与合成油型两种,按40运动粘度,H油分为15、22、32、46、68、100六个牌号，HS油分为15、32、32、46四个牌号。HV低温液压油主要用于寒区或温度变化范围较大和工作条件苛刻的工程机械、引进设备和车辆的中压或高压液压系统。如数控机床、电缆井泵.以及船舶起重机、挖掘机、大型吊车等液压系统。使用温度在-30以上。2、液压油的使用与管理（1）根据负荷和环境温度条件正确选择油类品质、油级；（2）及时消除系统的污物杂质；（3）定期取样分析油的质量指标或按说明书规定的周期换油；（4）不同牌号的液压油不能混用。五、液力传动油 液力传动油用于传动系的液力耦合器、液力变矩器和动力换档变速箱。 国产液力传动油主要有6号、8号和按企业规格生产的4608号合成液力传动油。6号油主要用于内燃机车，重负荷载货汽车，履带车、越野车等大型工程机械和工程车辆的液力传动系统；8号油主要用于各种小轿车、轻型载货汽车的液力自动传动系统。六. 制动液 制动液是用于汽车和轮式施工机械液压制动装置中传递压力以制止车轮转动的液体，制动液具有不可压缩的特点。汽车制动液按原料工艺的不同分为醇型汽车制动液和合成型汽车制动液两类。醇型汽车制动液主要用于除小轿车外，各种国产液压制动的车辆和轮式施工机械。醇型汽车制动液适用的温度范围有限，使用中易分层且性能不稳定，将逐步为合成型制动液所取代。合成型汽车制动液适用于高速、大功率、重负荷和制动频繁的汽车和轮式施工机械液压制动系统。七、减振器油减振器油用于汽车和轮式施工机械的减振器内。对减振器油的主要质量要求是：有适宜的粘度、良好的抗氧化安定性和无腐蚀性。减振器油按基础油分为矿油和硅油，它们的质量指标大体相同。使用减振器油的应注意事项是：当缺乏减振器油时，可用15号低液压油代替；储存和使用时，容器和加油工具必须清洁、严密，严防混入随杂，以免添加剂沉淀和油品乳化变质。八、冷却液 发动机冷却液一般用自然水；当环境温度低于0时， 为避免冻坏机体和散热器，才考虑使用防冻液。1、冷却水内燃机使用的冷却水应该是清洁的软水，如雪水、雨水和自来水等。自然界中的河水、海水和井水等都是硬水，需作软化处理后才能使