内燃机油基本知识

1、内内 燃燃 机机 润润 滑滑 油油总总 论论发动机热能转变机械能发动机热能转变机械能发动机润滑油路与部件发动机润滑油路与部件内燃机油的作用内燃机油的作用内燃机油分类内燃机油分类内内 燃燃 机机 燃料直接在发动机气缸内燃烧而产生动力的热燃料直接在发动机气缸内燃烧而产生动力的热力发动机。力发动机。 内燃机由气缸、活塞、连杆、曲轴等主要机件内燃机由气缸、活塞、连杆、曲轴等主要机件和其他辅助设备组成。和其他辅助设备组成。 燃烧所产生的高温、高压燃气，在气缸内膨胀，燃烧所产生的高温、高压燃气，在气缸内膨胀，推动活塞作功。燃料燃烧所放出的热量，因此推动活塞作功。燃料燃烧所放出的热量，因此转化为机械功。活塞

2、的往复运动由连杆传给曲转化为机械功。活塞的往复运动由连杆传给曲轴，使曲轴旋转而发出动力轴，使曲轴旋转而发出动力。 活塞每作四个或二个冲程完成一个工作循环的活塞每作四个或二个冲程完成一个工作循环的内燃机，分别称作四冲程或二冲程内燃机。内燃机，分别称作四冲程或二冲程内燃机。发动机燃料热量分布发动机燃料热量分布泵泵 、 风风 扇扇 、 发发 电电 机机 等等 6 6. .0 0% %变变 速速 箱箱 、 后后 桥桥 3 3. .0 0% %制制 动动 器器 3 3. .0 0% %怠怠 速速 、 低低 速速 4 4. .0 0% %车车 空空 气气 阻阻 力力 6 6. .0 0% %车车 轮轮 胎

3、胎 8 8. .0 0% % 输输 出出 功功 率率 3 30 0% %冷冷 却却 3 30 0% %排排 气气 3 30 0% % 机机 械械 摩摩 擦擦 1 10 0% %活活 塞塞 3 3. .5 5% %活活 塞塞 环环 2 2. .6 6% %连连 杆杆 轴轴 瓦瓦 1 1. .4 4% %主主 轴轴 瓦瓦 1 1. .7 7% %阀阀 系系 0 0. .8 8% % 发动机不同部位温度发动机不同部位温度低低温温粘粘度度冷冷起起动动 高高温温粘粘度度磨磨损损、磨磨光光（抛抛光光） 内内燃燃机机油油在在- -4 40 03 30 00 0宽宽广广温温度度范范围围内内工工作作 活活塞塞顶

4、顶环环处处温温度度 活活塞塞裙裙部部 主主轴轴承承 汽汽油油机机油油 2 20 05 5 1 11 10 0 8 85 5 柴柴油油机机油油 3 30 00 0 1 11 15 5 9 95 5 内燃机油内燃机油润滑内燃发动机的润滑油就是内燃机油，亦称发动润滑内燃发动机的润滑油就是内燃机油，亦称发动机油、曲轴箱油，简称机油。机油、曲轴箱油，简称机油。内燃机油主要是润滑内燃机摩擦副，以减少其间的内燃机油主要是润滑内燃机摩擦副，以减少其间的摩擦磨损，同时还具有冷却、密封等作用摩擦磨损，同时还具有冷却、密封等作用。内燃机油是润滑油中发展最快的品种，目前内燃机油是润滑油中发展最快的品种，目前3-43-

5、4年年更换一代产品，其用量占润滑油量的更换一代产品，其用量占润滑油量的50%50%左右。左右。内燃机油是润滑油中的精细技术产品，开发费用浩内燃机油是润滑油中的精细技术产品，开发费用浩大。因此内燃机油代表了一个公司或一个国家的润大。因此内燃机油代表了一个公司或一个国家的润滑 油 水 平滑 油 水 平SJSJ汽油机一次评定费用汽油机一次评定费用8 8万万CHCH4 4柴油机油一次评定费用柴油机油一次评定费用25.725.7万万内燃机油在发动机内的作用内燃机油在发动机内的作用 润滑与减摩作用润滑与减摩作用 冷却发动机部件作用冷却发动机部件作用机油能带走损失热量机油能带走损失热量40%40%左右左右

6、密封燃烧室作用密封燃烧室作用机油在活塞往复运动时，充满活塞环和缸套间隙起密封作用机油在活塞往复运动时，充满活塞环和缸套间隙起密封作用 保持润滑部件清洁作用保持润滑部件清洁作用 防锈和抗腐蚀作用防锈和抗腐蚀作用 一般内燃机的热效率只有一般内燃机的热效率只有30%30%40%40%。内燃机润滑内燃机润滑 流体润滑流体润滑流体润滑层连续存在，金属面凸起不直接流体润滑层连续存在，金属面凸起不直接接触。此时摩擦阻力与润滑油粘度有关。接触。此时摩擦阻力与润滑油粘度有关。比油膜厚度比油膜厚度334 4，油膜厚，油膜厚h10h10-5-5cmcm。内燃机润滑内燃机润滑 边界润滑边界润滑 流体润滑层不能连续存在

7、，金属面间发生不间断接触，形成边界摩擦，同时金属面形成边界膜。边界摩擦的润滑性能取决于膜的性质。摩擦过程与润滑油粘度无关，而与表面性质及润滑油的其它性质有关。边界摩擦也叫边界润滑。比油膜厚度10-5-10-7cm。 混合润滑混合润滑 流体润滑到边界润滑的过渡区。润滑层开始不流体润滑到边界润滑的过渡区。润滑层开始不能连续存在，出现金属面凸起不断接触，接触能连续存在，出现金属面凸起不断接触，接触密度增加，直至密度增加，直至11时，接触成为连续。此过时，接触成为连续。此过程混合摩擦，亦称混合润滑。程混合摩擦，亦称混合润滑。比油膜厚比油膜厚=1=13 3，油膜厚，油膜厚h=10h=10-5-5-10-

8、10-7-7cmcm内内 燃燃 机机 摩摩 擦擦 副副 流体润滑状态摩擦副流体润滑状态摩擦副主轴承、连杆轴承、摇臂轴承、活塞销等主轴承、连杆轴承、摇臂轴承、活塞销等。 边界润滑状态摩擦副边界润滑状态摩擦副凸轮连杆、摇臂、活塞上下死点。凸轮连杆、摇臂、活塞上下死点。 混合润滑状态摩擦副混合润滑状态摩擦副活塞接近上下死点。活塞接近上下死点。汽油机润滑油路 气缸 机油泵 油滤主 油道 连杆 轴承活 塞销 活塞 油环 油底壳 主轴承 凸 轮轴 和配气 机构直列柴油机润滑油路直列柴油机润滑油路 机油泵油滤（粗、细）主油道主轴承凸轮轴摇臂轴油底壳 连杆轴承活塞销轴承 油环-气缸内燃机油按用途分类内燃机油按

9、用途分类 汽车用汽油机油汽车用汽油机油 汽油机油汽油机油 二冲程汽油机油二冲程汽油机油 四冲程摩托车汽油机油四冲程摩托车汽油机油 汽车、拖拉机和固定式柴油机油汽车、拖拉机和固定式柴油机油 柴油机油柴油机油 二冲程柴油机油二冲程柴油机油 铁路内燃机车柴油机油铁路内燃机车柴油机油内燃机油内燃机油 汽柴油机通用机油汽柴油机通用机油 船用气缸油船用气缸油 船用内燃机油船用内燃机油 船用系统油船用系统油 船用筒状活塞发动机油船用筒状活塞发动机油* * 气体燃料发动机油气体燃料发动机油 醇燃料发动机油醇燃料发动机油美国内燃机油分类（美国内燃机油分类（APIAPI） 汽油机油汽油机油“S-Service”S

10、-Service” SASBSC SASBSC（19641964）SDSD（19681968）SESE（19721972）SFSF（19801980）SGSG（19881988）SG/92SG/92（19921992）SHSH（19931993）SJSJ（19961996）SLSL（20012001）API汽油机油评定项目 轴瓦腐蚀L-38 D 球锈蚀 高温氧化D E F 低温油泥D E F美国内燃机油分类（美国内燃机油分类（APIAPI） 柴油机油“C-Commercial” CD-II CF-II(1994) CACBCC（1961） CD（1970）CE CF（1994） CF-4（19

11、90）CG-4（1994）CH-4（1998）CI-4(2002)API 柴油机油评定项目 CD :Caterpillar 1G2、L-38 CF-4: Caterpillar 1K Mack T-6 Mack T-7 Cummins NTC 400 CG-4 :Caterpillar 1N Mack T-8、 E 、GM6.2L国际润滑油标准认证委员会分类国际润滑油标准认证委员会分类（ILSACILSAC） 汽油机油汽油机油 CF-1 CF-1 （19931993） 相当相当SH+SH+节能台架节能台架评定。评定。 节油节油2.7%2.7%（EC-EC-） CF-2 CF-2 （199619

12、96） 相当相当SJ+SJ+节能台架节能台架AA评定。评定。 节油节油1.4%(5W/201.4%(5W/20、0W/20) 0W/20) 节油节油0.5%(10W/0.5%(10W/) )CF-3 (2001) CF-3 (2001) 相当相当SL+SL+节能台架节能台架BB评定。评定。 节油节油3.0%3.0%（5W/205W/20、0W/200W/20） 节油节油1.6%1.6%（10W/3010W/30）欧洲内燃机油分类（欧洲内燃机油分类（AECA 1998.3.1AECA 1998.3.1）欧洲汽车制造商协会欧洲汽车制造商协会 汽油机油汽油机油 A A1 1-98-98 A2-96

13、A2-96（二次公布）（二次公布） A A3 3-98-98具有节省燃料的汽油机油具有节省燃料的汽油机油一般换油期汽油机油一般换油期汽油机油低蒸发损失，高性能汽油机油低蒸发损失，高性能汽油机油相当相当 APIAPICF-2CF-2SHSHSJSJ 轻负荷柴油机油轻负荷柴油机油 B B1 1-98-98 B B2 2-98-98 B B3 3-98-98 B B4 4-98-98节省燃料的轿车和轻型运货车节省燃料的轿车和轻型运货车柴油机油柴油机油通常换油期，非直喷柴油机油通常换油期，非直喷柴油机油低蒸发损失，延长换油期，高低蒸发损失，延长换油期，高性能轻负荷，非直喷柴油机油性能轻负荷，非直喷柴油

14、机油直喷轿车柴油机油直喷轿车柴油机油CECECECECFCF 重负荷柴油机油重负荷柴油机油 E E2 2-96-96（三次公布）（三次公布） E E3 3-96-96（三次公布）（三次公布） E E4 4-99-99 E E5 5-99-99（，）（，）普通换油期普通换油期E Euro2uro2 排放，延长换油期排放，延长换油期Euro3Euro3 排放，延长换油期排放，延长换油期Euro3Euro3 排放，涡轮增压器排放，涡轮增压器沉积物控制能力，超长换油期沉积物控制能力，超长换油期CFCF-4-4CFCF+ +-4-4CHCH-4-4CHCH+ +-4-4ACEA汽油机油评定项目(A1-9

15、8、A2-98、A3-98） 剪切稳定性:柴油喷嘴和高温高剪切 蒸发损失 III E ：（粘度增长率长、裙部漆膜、环沉积物、环粘结、凸轮及挺杆磨损、I油耗） TU-3：（环粘结、活塞裙部漆膜、粘度增长、油耗、凸轮磨损、pad优点） E：（平均发动机油泥、活塞裙部漆膜、环卡咬、凸轮磨损等指标） M11：发动机油泥和凸轮磨损、燃料经济性）ACEA 99-E重载柴油机油 OM364LA：评定轴承抛光、沉积物、沉泥、油耗 OM441LA ：轴承抛光、沉积物、boost、油耗 OM602A：凸轮磨损、粘度增长、轴承抛光、环磨损、油耗 Mack T-8：试验耐久性（ 3.8%烟炱下粘度增长）过滤器堵塞、油

16、耗) Mack T8-E：试验耐久性（ 3.8%烟炱下粘度增长) Cummins M11: 4.5%烟炱下摇臂pad,油压油泥 Mack T-9:1.75%烟炱条件下的环磨损;TR失重Pb含量欧欧洲洲 美美国国 燃燃料料经经济济 环环保保 环环保保 燃燃料料经经济济 车车速速高高（德德国国不不限限） 高高速速公公路路限限 1 11 10 0K Km m/ /h h 功功率率润润滑滑油油升升，大大 功功率率润润滑滑油油升升，小小 顶顶岸岸高高度度大大，与与缸缸套套间间隙隙 柴柴油油机机顶顶岸岸高高度度小小，并并有有一一倒倒角角， 小小，有有一一点点积积炭炭易易被被压压实实， 顶顶岸岸与与缸缸套套

17、间间隙隙稍稍大大，无无抛抛光光问问 磨磨损损抛抛光光。 题题。 内燃机油粘度分级内燃机油粘度分级中国等效采用美国粘度分级，中国等效采用美国粘度分级，SAE J300 DEC99SAE J300 DEC99S SA AE E粘粘度度数数低低温温起起动动粘粘度度C CP P（） ，最最大大低低温温泵泵送送粘粘度度6 60 00 00 00 0C CP P, ,，最最大大低低剪剪切切运运动动粘粘度度C CS ST T，1 10 00 0最最小小 最最大大高高剪剪切切粘粘度度C CP P，1 15 50 0，1 10 06 6/ /S S- -1 10 0W W5 5W W1 10 0W W1 15

18、5W W2 20 0W W2 25 5W W2 20 03 30 04 40 05 50 06 60 06 62 20 00 0（- -3 35 5）6 60 00 00 0（- -3 30 0）7 70 00 00 0（- -2 25 5）7 70 00 00 0（- -2 20 0）9 95 50 00 0（- -1 15 5）1 13 30 00 00 0（- -1 10 0）- -4 40 0- -3 35 5- -3 30 0- -2 25 5- -2 20 0- -1 15 53 38 83 38 84 41 15 56 65 56 69 93 35 56 6 9 9. .3 39 93 3 1 12 2. .5 51 12 25 5 1 16 6. .3 31 16 63 3 2