第七节 机油品质检验与分析

1、 第七节第七节 机油品质检测与分析机油品质检测与分析 机 油 润滑油的组成矿物油 润滑油的品质取决于润滑油的品质取决于? 基础油基础油 添加剂添加剂 基础油的好坏取决于基础油的好坏取决于? 原油来源原油来源 炼制技术炼制技术 石油基础油石油基础油添加剂添加剂 开采开采提炼提炼 基础油生产过程基础油生产过程 生产工艺生产工艺 控制指标控制指标 对产品质量的影响对产品质量的影响 蒸馏蒸馏 粘度粘度 粘度，挥发性粘度，挥发性 挥发性挥发性 ( (闪点，颜色闪点，颜色) ) 溶剂精制溶剂精制( (萃取萃取) ) 粘度指数粘度指数 高温粘度高温粘度/ /低温粘度低温粘度 饱和物饱和物 氧化稳定性氧化稳定

2、性 ( (颜色稳定性颜色稳定性) ) 溶剂脱蜡溶剂脱蜡 倾点倾点 低温流动性低温流动性 加氢精制加氢精制 颜色颜色 外观外观 硫硫 ( (氧化稳定性，抗乳化性氧化稳定性，抗乳化性) ) 润滑油的组成 基础油 (85-95%) 添加剂 (5-15%) 润滑油的组成：基础油+ 添加剂 润滑油 = + 添加剂类型添加剂类型目的目的 抗磨剂抗磨剂减少摩擦和磨损减少摩擦和磨损 清净剂清净剂防止表面沉积防止表面沉积 分散剂分散剂保持不溶物的悬浮保持不溶物的悬浮 抗氧化剂抗氧化剂抑制氧化分解抑制氧化分解 防腐剂防腐剂防止金属部件生锈防止金属部件生锈 摩擦改良剂摩擦改良剂 提高摩擦性能提高摩擦性能 添加剂添加

3、剂 添加剂类型添加剂类型目的目的 解乳化剂解乳化剂 使油水分离使油水分离 倾点抑制剂倾点抑制剂 提高低温流动性提高低温流动性 抗泡沫剂抗泡沫剂 减少泡沫（油中的减少泡沫（油中的 空气）的形成空气）的形成 粘度指数改良剂粘度指数改良剂 改良粘度改良粘度- -温度特性温度特性 EPEP添加剂添加剂 控制极大负荷条件控制极大负荷条件 下的磨损下的磨损 添加剂添加剂 使用yy品牌润滑油运行6900公里 后拆检机油滤清器-油泥过多，几 乎阻塞 使用xx润滑油运行9800公里后 拆检机油滤清器- 非常洁净 平衡的添加剂配方 l 木桶原理：一个木桶由许 多块木板组成，如果组成 木桶的这些木板长短不一 ，那么

4、这个木桶的最大容 量不取决于长的木板，而 取决于最短的那块木板。 l 润滑油好比一个大木桶， 每种添加剂都是组成这个 大木桶的不可缺少的一块 木板。一种好的润滑油往 往不取决于某一、两种添 加剂的超群和突出，而决 于它的整体状况。 机油的评价指标 高高 黏度（稠）黏度（稠） 如：重油，密如：重油，密 低低 黏度黏度 如：水如：水 如何选择润滑油 正确的黏度是第一要素 l 速度、负荷和温度是选择黏度的三个主要因素速度、负荷和温度是选择黏度的三个主要因素 -速度速度 - 黏度黏度 -负荷负荷 -黏度黏度 -温度温度 -黏度黏度 液体液体粘度粘度度量了其阻碍流动的能力度量了其阻碍流动的能力 粘度是润

5、滑油最重要的指标； 在同样条件下，低粘度液体比高粘度液体更易于流 动；即低粘度的机油流动快, 高粘度机油流动慢 在保证润滑的情况下, 粘度越低越好, 因为如果粘度 太浓, 润滑油流动性不好, 流动阻力大, 即产生摩擦大 , 这些都会造成功率损失.加大燃油消耗量 温度下降时, 润滑油随粘度提高而变稠变稠,随温度上升时 粘度降低而变稀变稀 低温地区使用低粘度机油, 高温地区使用高粘度机油 机油一般都是淡黄色，透明。机油一般都是淡黄色，透明。 机油一直是很多汽车用户熟知的一个词汇，机机油一直是很多汽车用户熟知的一个词汇，机 油那些标号代表什么意思？什么车用什么机油油那些标号代表什么意思？什么车用什么

6、机油 最合适？最合适？ API机油分类 汽油机机油 柴油机机油 S C API(American Petroleum Institute) 是美国石油学会的 英文缩写，API等级 代表发动机油质量 的等级 (API SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH, SJ,SL,SM ) ( CA, CB, CC, CD, CE, CF, CF-2, CF-4,CG-4, CH-4, CI- 4 ) 国际通用的润滑油性能标准国际通用的润滑油性能标准 日期日期 1930以前以前 1930 1964 1968 1972 1980 1989 SA 美国石油协会美国石油协会API分类分类S

7、汽油机汽油机 SB SC 19922001 SHSJ SL 1996 SD SE SF SG SL SM 2006 SA SB SC 1964 SD 1968 SE 1972 SF1980 SG1989 SH SJ 1997 SL 美国石油协会API分类C柴机油 API CH-4 API CG-4 API CF-4 API CE API CD 轻载，高硫燃料轻载，高硫燃料 高载，四冲程高载，四冲程 性性 能能 增增 加加 API CI-4 单级机油 多级机油 SAE分类 冬季用油有6种 夏季用油有4种 冬夏通用油有16种 润滑油的黏润滑油的黏 度多使用度多使用SAE 等级别标识，等级别标识，

8、SAE是英文是英文“ 美国汽车工程美国汽车工程 师协会师协会”的缩的缩 写写 (0W、5W、10W 、15W、20W、 25W ) (20、30、40、 50 ) (5W-20、5W-30、5W-40、5W-50、10W- 20、10W-30、10W-40、10W-50、15W- 20、15W-30、15W-40、15W-50、20W- 20、20W-30、20W-40、20W-50。 ) 什么是多级粘度润滑油? SAE 15W-40 美国汽车工程师协会粘度等级 xxW代表冬季粘度油品 它衡量了机油的低温流动性 该数字越低，低温粘度也就越低 15W- 是最常用的油品之一， 它表明该机油可低至-

9、15C的环境温度下 该数字代表机油在100C时的粘度 ，数字约高，粘度越高. SAE 40 单级粘度润滑油与15W40 多级机 油在100C 时粘度相同，但15W-40 的机油在100C以下粘度低于SAE 40 的机油，100C 以上粘度高于 SAE 40 机油，多级油粘温特性更 好 多级粘度润滑油可适用于更宽的温度范围多级粘度润滑油可适用于更宽的温度范围 SAE 10W Oil SAE 30 Oil 10W-30 Oil VI=140 温度/OC 粘度/mm2s-1 - 20oC100100o oC C 常用多级粘度 可发动的引擎最低的温度可发动的引擎最低的温度 发动机在发动机在100度时的

10、黏度度时的黏度 单级机油只能一年中冬天或夏天 使用，而多级机油可以在全年中使用 W前面的数字越小说明低温黏度 越低，发动机冷启动时的保护能力 越好；W后面的数字则是机油耐高温 性的指标。数字越大高温下保护性 能越好。 多级油的优点: 1.全年使用，延长发动机寿命；全年使用，延长发动机寿命； 2.提高燃油经济性； 3.降低润滑油消耗； 4.减少磨损（减少冷启动引起的磨损）；减少磨损（减少冷启动引起的磨损）； 5.提供良好低温提供良好低温启动型启动型； 6.良好的流动性良好的流动性, , 更节省燃油更节省燃油 7.更长的换油期； 8.大多数重负荷发动机制造商推荐 机油等级越高越好，还是越低越好呢？

11、还是看机油等级越高越好，还是越低越好呢？还是看 用车用途分类采取不同的机油呢？用车用途分类采取不同的机油呢？ 等级高的机油在高温的工作环境下渗透性极佳，所以老车和抵挡车 不宜使用。老车的缸体由于磨损较大，低档车则是制造过程中的缸 体间隙本身就比较大，所以等级越高则有可能会造成的渗流更严重 ，从而发生烧机油、积碳过多的等现象。 发动机油劣化变质的原因发动机油劣化变质的原因 .使用过程中，添加剂的消耗。 .发动机油本身在高温下的氧化。 .燃烧产物的影响。 .外部尘埃、水分等的混入。 发动机油的更换可采用的方法发动机油的更换可采用的方法 .定期换油：根据其行驶里程或 使用时间来确定换油周期，一般为6

12、千 1万公里为一个换油周期。 .按质换油：根据发动机油的使 用性能变化程度来定。 更换机油步骤更换机油步骤 l第一步第一步 运转发动机，使其达到工作温度 。拉起手刹，然后使用举升机将车辆顶起 。 l第二步第二步 在油底壳下方放置旧油容器 ，找到油底壳的放油螺栓，慢慢拧开放 油螺栓，小心不要接触到热油。让机油 多滴下一段时间。检查放油螺栓,重新安 装放油螺栓， 注意不要将螺栓拧 得过紧，防止油底 壳损坏 l第三步第三步 将盛油容器移到油滤下方，使 用机油滤芯扳手将滤芯拧松，再用手将 其拧下。如果滤芯依然很热，记住一定 要戴上手套。即便之前滤芯拧得很紧， 也不必担心在拆下过程中会损坏滤芯， 只要不

13、损坏安装滤芯的 接口螺丝和滤芯周围的部 件就可以了，毕竟拆下的 滤芯我们不再使用。 l第四步第四步 参照用户使用手册选择合适的 机油滤芯 l第五步第五步 使用新机油涂抹新滤芯的接口 垫圈。如果滤芯安装位置是垂直的，可 以在滤芯中倒入一些新机油，这样可以 在下次发动机启动时减少干磨。用手将 滤芯拧入，按照指示的方法将滤芯拧紧 （通常是在用手将滤芯拧紧后再拧入3/4 圈）。 第六步第六步 将新机油倒入油底壳，注意参照用 户使用手册的介绍。可以使用漏斗，防 止将机油倒在发动机外部。检查发动机 下部是否有泄漏。如果没有泄漏，放下 车辆，检查机油尺，并启动发动机，启 动后仪表上的指示灯应该马上熄灭。最

14、后，关闭发动机重复检查机油量，并根 据当地法规处理旧机油和机油滤清器 更换机油滤清器时要往更换机油滤清器时要往 滤清器里注满机油吗？滤清器里注满机油吗？ 1.机油不透光度分析法机油不透光度分析法 机油污染测定仪结构原理 1稳压电源2光源3油池4光敏电阻 5参比电阻 6直流放大器7透光度计 检测步骤：在油池中放入标准机油样品， 调整参数比使电桥平衡，此时透光度计指示 为0. 换上从发动机中取出的机油样品，观察透 光度计的偏转的角度判断机油品质的变化情 况。 2.介电常数分析法：介电常数分析法： 汽油机机油：4.24.7; 柴油机机油5.05.5 RZJ2ARZJ2A型润滑油质量检测仪型润滑油质量

15、检测仪 11数字显示屏数字显示屏22机油传感器机油传感器33清零按键清零按键 44测量按键测量按键 55电源开关电源开关66固定螺钉固定螺钉 检测原理：检测原理：电容值除与两极板间的面积和极板间大的 距离有关外，还与极板间充填的物质有关。极板间填 充物质对于电容值的影响可用一个系数反应，称为介 电常数。 dSC C电容（F）; S极板间相互覆盖的面积（m2）； d极板间距离（m）； ?介电常数。 介电常数：介电常数：物质的介电常数（电容率）是同一电容器中 用某一物质作为电介质时的电容与其中为真空时电容的 比值。 检测步骤：检测步骤： 用脱脂棉彻底清洁传感器油槽。 将35滴与被测机油同牌号的清洁

16、机油置于油槽中，使油充 满油槽底部。 等油扩散完后， 按 “清零” 按钮，仪器自动标定零位，显示。 再次清洁传感器油槽。 用35滴被测机油置于油槽中，等油扩散完后，按“测量”按 钮，即可显示出测量值。 注：被测机油的油样，应从发动机运转停止后5min内的工作温 度正常的(清洁机油油样也需加热到这一温度)发动机油底壳内提 取。 ， 三三.滤纸油斑试验法滤纸油斑试验法 油斑斑痕油斑斑痕 1.滤纸斑点实验法测试原理滤纸斑点实验法测试原理 机油油滴滴在专用滤纸上，会向四周扩散。 油滴扩散是有规律的： 如果机油中杂质颗粒较小，并且机油本身的清 净分散剂性能良好，则杂质就会扩散到较远处，中 心区与扩散区的

17、杂质浓度及颜色深浅程度就会差别 很小； 而如果机油中杂质粒度较大，且清净分散能力 较弱甚至丧失，则机油中杂质扩散范围很小，集中 于中心区，中心区与扩散区颜色差距也就很大。 21 2 d 21 21 d 21 2121 2 -1 D D 清净性质量系数 清净性系数 反映总杂质浓度 表明分散清净性不好；表明分散清净性极好； 油斑中心区和扩散区的杂质浓度可用两区域的透光 度评价。 滤纸油斑检验光度计框图滤纸油斑检验光度计框图 2.滤纸斑点滤纸斑点测试方法测试方法 测试步骤：发动机正常工作温度下取油样，用规 定尺寸的金属棒从油样底部中蘸取机油 把金属棒上第三滴油滴在专用滤纸上，置于烘干 箱中 滤纸烘干

18、后，放到光度计测试仪上进行透光度检 测。先将中心区的滤纸放到光度计上，测得中心区 的透光度；然后分别将四个扩散区的滤纸放到光度 计上，得到扩散区的透光度。 3.滤纸斑点分析滤纸斑点分析 标准滤纸斑点图谱分6级。 (2)扩散环扩散环：在沉积环外围的环带叫扩环散环，它是悬浮在油内的 细颗粒杂质向外扩散留下的痕迹。颗粒愈细，扩散的愈远。扩散 环的宽窄和颜色的均匀程度是重要因素，它表示油内添加剂对污 染杂质的分散能力。 (3)油环油环：在扩散环的外围油环，颜色由浅黄到棕红色，表示油的 氧化程度。 (l)沉积环沉积环 在斑点的中 心是油内粗 颗粒杂质沉 积物集中的 地方，由沉 积环颜色的 深浅可粗略 判

19、断油被污 染的程度。 1.光谱分析法 四、机油中金属杂质的种类和含量分析四、机油中金属杂质的种类和含量分析 光谱测定分析仪原理图 1高压激发源 2回转石墨盘 3油样池 4入口缝隙 5光栅 6特 征光谱 7焦点曲线 8出口缝隙 9光电传感器 10信号积分仪 11信号处理仪12打印机 (1) 测试原理光谱分析法是利用机油中金属元素微粒受电能或热能激 发后发出特征光谱的性质，根据金属元素发射出的相应特征光谱光线 的强度，对机油中金属元素的种类和含量进行定量分析的方法。 (2) 测试方法光谱分析的测试步骤如下： 1) 按使用说明书的要求对仪器预热、调零。 2) 发动机运转至正常热工况后停车。 3) 用

20、专用注射器从机油加注口吸取100150g油样，放入量筒中，并贴 上标签，写明油样粘度、汽车车号和行驶里程等。 4) 测试前，反复摇晃油样或用超声波处理使所含杂质在机油中均匀分 布，然后取68g机油油样放入油样池。 5) 按使用说明书的要求操作仪器，打印出测试结果。 (3) 测试结果分析光谱分析仅能确定所测油样中金属元素的种类和含 量，并不能反映金属微粒产生的原因、部位及有关摩擦表面的磨损程 度。 分析式铁谱仪原理图 1基片(玻璃片)2泵3油样槽 4磁铁5容器 2.铁谱分析法 (1)分析式铁谱仪国产TPF1型分析式铁谱仪的工作原理见图。 (2)直读式铁谱仪(见图)仪器工作时，带金属微粒的油样从进

21、入口流 经玻璃管，在玻璃管下方磁场力作用下，铁磁性金属微粒便沉积在玻 璃管内(见图)，机油从排出口排出。 直读式铁谱仪原理图 1-玻璃管 三、机油中金属杂质的种类和含量分析 金属微粒在玻璃管内的沉积 三、机油中金属杂质的种类和含量分析 旋转式铁谱仪原理图 1驱动轴2排出管3基片4环形磁铁 5油流6输入管7真空排出罩 三、机油中金属杂质的种类和含量分析 (3)旋转式铁谱仪仪器的原理见图。 3.磁性探测器分析法 各种油样分析法对粒度的灵敏度范围 一、发动机异响的性质和特征 1.发动机异响的性质发动机异响的性质 2.发动机异响的特征发动机异响的特征 (1)振动频率和振幅振动物体发出的声音以波的形式向

22、外传播，振动频率和振幅振动物体发出的声音以波的形式向外传播， 因此有波动频率和波动幅度两个要素，分别决定于声波振动的因此有波动频率和波动幅度两个要素，分别决定于声波振动的 快慢和强度。快慢和强度。 (2)相位发动机各缸按一定次序周期性工作，各缸燃烧后所产相位发动机各缸按一定次序周期性工作，各缸燃烧后所产 生的最高压力也以该次序产生。生的最高压力也以该次序产生。 3.影响异响诊断的因素影响异响诊断的因素 (1)转速发动机异响与转速有极大关系，如活塞敲缸、曲轴轴转速发动机异响与转速有极大关系，如活塞敲缸、曲轴轴 承响在比怠速稍高的转速下较明显；气门响、活塞销响在转速承响在比怠速稍高的转速下较明显；

23、气门响、活塞销响在转速 为为1000r/min时较明显；而连杆轴承响在转速突变的情况下更突时较明显；而连杆轴承响在转速突变的情况下更突 出。出。 (2)温度热膨胀系数较大的配合副所发出的异响与温度关系很温度热膨胀系数较大的配合副所发出的异响与温度关系很 大。大。 一、发动机异响的性质和特征 (3)负荷许多异响与发动机的负荷有关，如曲轴轴承响、连杆负荷许多异响与发动机的负荷有关，如曲轴轴承响、连杆 轴承响、活塞敲缸响等均随负荷增大而增强。轴承响、活塞敲缸响等均随负荷增大而增强。 (4)润滑条件不论何种机械异响，当润滑条件不良时，一般都润滑条件不论何种机械异响，当润滑条件不良时，一般都 表现得较为

24、明显。表现得较为明显。 (5)诊断部位发动机发生异响的部位由发动机的结构确定，但诊断部位发动机发生异响的部位由发动机的结构确定，但 异常的能量随离开声源的距离越远越弱，即声波的声强或声波异常的能量随离开声源的距离越远越弱，即声波的声强或声波 在发动机外表面所引起的振动的振幅，随检测点距声源的远近在发动机外表面所引起的振动的振幅，随检测点距声源的远近 而变化。而变化。 东风EQ6100发动机异响诊断方法 一、发动机异响的性质和特征 东风EQ6100发动机异响诊断方法 二、发动机异响诊断仪 1.便携式异响诊断仪 便携式异响诊断仪方案框图 二、发动机异响诊断仪 压电加速度计结构示意图 二、发动机异响

25、诊断仪 相位选择示波器异响诊断原理框图 2.示波器显示异响诊断仪示波器显示异响诊断仪 二、发动机异响诊断仪 常见发动机异响故障波形 a) 活塞销响b) 活塞敲缸c) 连杆轴承响 d) 曲轴主轴承响 三、异响诊断方法 1.便携式异响诊断仪使用方法便携式异响诊断仪使用方法 1)发动机走热过程开始，即把压电加速度计放在发动机缸盖上部发动机走热过程开始，即把压电加速度计放在发动机缸盖上部 气缸中心线位置气缸中心线位置(或用探棒顶在该位置或用探棒顶在该位置)，在怠速下用直放电路，在怠速下用直放电路(不不 接通选频网络接通选频网络)检测有无金属敲击异常声响。检测有无金属敲击异常声响。 2)左右移动加速度计

26、，观察显示仪表指示值有无明显增加的异常左右移动加速度计，观察显示仪表指示值有无明显增加的异常 部位。部位。 3)在异常部位上，依次按下琴键开关，观察在何种异响的特征频在异常部位上，依次按下琴键开关，观察在何种异响的特征频 率下，仪表指示值显著增大。率下，仪表指示值显著增大。 4)在异响最为明显的转速、温度测试条件下及最有利的检测位置，在异响最为明显的转速、温度测试条件下及最有利的检测位置， 仪表读数超过正常统计数据的位置即为异响振源。仪表读数超过正常统计数据的位置即为异响振源。 2.异响振动波形检测方法异响振动波形检测方法 1)在第一缸安装转速传感器。在第一缸安装转速传感器。 三、异响诊断方法

27、 2)检测曲轴主轴承响时，键入操作码检测曲轴主轴承响时，键入操作码“33”，压电加速度计探棒垂，压电加速度计探棒垂 直顶在振动最明显部位，一般应在油底壳上。直顶在振动最明显部位，一般应在油底壳上。 3)检测连杆轴承响时，仍键入操作码检测连杆轴承响时，仍键入操作码“33”，加速度计探棒触在缸，加速度计探棒触在缸 体侧面，对准缸套的上部。体侧面，对准缸套的上部。 4)检测活塞敲缸响时，需键入操作码检测活塞敲缸响时，需键入操作码“33”或或“34”，加速度计抵在，加速度计抵在 气缸体的上部。气缸体的上部。 5)检测活塞销响时，需键入操作码检测活塞销响时，需键入操作码“34”或或“35”，加速度计抵在缸，加速度计抵在缸 盖、缸体结合处，中高速下抖动加速踏板，若有窄而尖的瞬间盖、缸体结合处，中高速下抖动加速踏板，若有窄而尖的瞬间 波形出现，说明活塞销响。波形出现，说明活塞销响。 6)检测气门响时，需键入操作码检测气门响时，需键入操作码“36”，加速度计触在进、排气门，加速度计触在进、排气门 附近，发动机在附近，发动机在120