资源简介

【课题】汽车用润滑材料
【教学目标】
熟悉发动机润滑油、齿轮油和润滑脂的性能指标、特点、牌号、分类等。
【教学重点、难点】
教学重点：性能指标、特点、牌号、分类。
教学难点：性能指标。
【教学媒体及教学方法】
本课主要通过讲授与投影仪相结合的方法进行讲学。
使用的图片及表格：
表15-2 SAE 单级油粘度分类
粘 度 号 粘度范围
动 力 粘 度（－18℃）/(MPa ·s) 运 动 粘 度（100℃）/(mm2/s)
最 小 最 大 最 小 最 大
5W － 1250 3.8 －
10W 1250 2500 4.1 －
15W 2500 5000 － －
20W 5000 10000 5.6 －
20 － － 5.6 9.3
30 － － 9.3 12.5
40 － － 12.5 16.3
50 － － 16.3 21.9
表 15-3 SAE多级油粘度分类及粘度指数
SAE 粘 度 分 级 粘 度 粘 度 指 数，最 小
0 oF(－18℃)最大/(MPa ·s) 210 oF(99℃)最小/(mm2/s)
5W－10 870 4.2 90
5W－20 870 6.0 120
5W－30 870 6.5 154
5W－40 870 13.0 156
5W－50 870 16.8 156
10W－20 2600 6.0 90
10W－30 2600 6.5 132
10W－40 2600 13.0 139
10W－50 2600 16.8 144
20W－30 10050 6.5 97
20W－40 10050 13.0 113
20W－50 10050 16.8 120
注：粘度由ASTM线图外插法测定。
表 15-4 API质量分类法
API 分类 质 量 水 平
汽 油 发 动 机 机 油 SA 供非常缓和条件下发动机使用，为直馏矿物油、无添加剂。我国现已不使用。
SB 中等程度条件下运转的发动机使用，加有少量的添加剂，具有抗擦伤、抗氧化及防止轴瓦腐蚀的性能。我国现已不使用。
SC 无PCV阀的1964～1967年生产的轿车、货车汽油发动机，具有抗高温、低温油泥、防锈、抗腐蚀性能。
SD 有PCV阀、1968～1971年生产的轿车、货车汽油发动机，具有抗高低温油泥、抗磨、防腐蚀等性能。
SE 有EGR装置、1972年以后生产的轿车、货车汽油发动机，油的防高低温油泥比SC、SD级好。
SF 具有催化转化器，1981年以后生产的汽油机，其防高低温油泥、抗氧、抗腐蚀性比SE级好，且对催化剂无毒害作用。
SG 电喷燃油系统高性能汽油机、90年代生产的新型轿车汽油机，改进、控制沉积物、氧化和磨损，还具有CC级油的性能。
SH 电喷燃油系统高性能汽油机、1994年后新近生产和进口的新型轿车汽油机，优于SG级，且有CD级的性能。
注：EGR----废气再循环系统。
表 15-5 API质量分类法
API 分 类 质 量 水 平
汽 油 发 动 机 机 油 CA 使用低硫燃料，轻、中负荷下运转的柴油机，具有防止高温沉积物的产生及防止轴承腐蚀的性能。
CB 使用高含硫量的燃料，轻中、负荷下运转的柴油机，具有防止高温油泥的产生及防止轴瓦腐蚀的性能，缓和条件下的汽油机也可用。
CC 有增压器的高负荷柴油机，在苛刻条件下运转的汽油机也可用，具有防止高温沉积、防锈、防腐及防止汽油机低温油泥的产生的性能。
CD 有增压器的高速大马力、在非常苛刻条件下运转的柴油机使用，要求在上述条件下，能防止高温沉积、防锈、防腐，且性能高于CB、CC级油。
CD－Ⅱ 重负荷二冲程柴油机，能高效地控制磨损和沉积物。
CE 低速高负荷和高速低负荷增压柴油机，在各种条件下高效控制磨损和沉积物。
CF－4 高速公路行驶的重负荷柴油车，与S系列结合，经推荐也可用于汽油车，在油耗和沉积物控制方面优于CE。
表 15-6 我国已生产的各类内燃机油与API分类的对应关系
我国分类 API分类 我国分类 API分类 我国分类 API分类 我国分类 API分类
SC≠SC CC＝CC SE＝SE 　
SD≠SD CD＝CD SF＝SF 　
表 15-7 国产内燃机油的品种与牌号
品 种 粘 度 牌 号
SC 5W/20 10W/30 15W/40 30 40
SD、SD/CC 5W/30 10W/30 15W/40 30 40
SE、SE/CC 5W/30 10W/30 15W/40 20/20W 30 40
SF、SF/CD 5W/30 10W/30 15W/40 30 40
CC 5W/30 5W/40 10W/30 10W/40 15W/40 20W/40 30 40 50
CD 5W/30 5W/40 10W/30 10W/40 15W/40 20W/40 30 40
表 15-8 二冲程汽油机油详细分类
代 号 特 性 和 使 用 场 合
ERA 用于缓和条件下工作的小型风冷二冲程汽油机。具有防止发动机高温堵塞和活塞磨损的性能，另外还能满足发动机其它一般性能要求。
ERB 用于缓和至中等条件下工作的小型风冷二冲程汽油机。具有防止发动机活塞磨损和燃烧室沉积物引起提前点火的性能，另外还能满足发动机其它一般性能要求。
ERC 用于苛刻条件下工作的小型至中型的风冷二冲程汽油机，具有防止高温活塞环粘结和由燃烧室沉积引起提前点火的性能，另外还能满足发动机其它一般性能要求。
ERD 用于苛刻条件下工作的中型至大型水冷二冲程汽油机，具有防止由燃烧室沉积引起提前点火、活塞环粘结、活塞磨损和腐蚀的性能，另外还能满足发动机其它一般性能要求。
表15-9 常用粘度级别与气温间的大致对应关系
粘度分级 5W 10W 15W 20W 20 30 40 50 5W－4
适应气温范围/℃ －40～－48 －20～0 －20～5 －15～10 －5～20 0～30 5～40 10～50 －35～35
　
粘度分级 5W－30 5W－20 10W－40 10W－30 10W－20 15W－40 20W－40 20W－40 　
适应气温范围/℃ －35～28 －35～18 －20～35 －20～28 －20～20 －15～35 －15～20 －15～35 　
表 15-10 汽车齿轮油API质量分类
分 级 说 明 用 途
GL－1 纯矿物油，可通过加入抗氧、防锈、消泡等添加剂改善性能，但不能用磨擦改进剂和极压剂 低速低负荷、缓和的条件下使用的汽车螺旋锥齿轮及手动变速器、蜗轮蜗杆传动
GL－2 含有抗磨剂、少量极压剂，适用于用GL－1不能满足要求的齿轮、蜗轮润滑 低速低负荷、缓和的条件下使用的汽车螺旋锥齿轮及手动变速器、蜗轮蜗杆传动
GL－3 有一定的添加剂，使用于要求负荷在GL－2～GL－4间的润滑场合 中等负荷、速度的螺旋锥齿轮、手动变速器，不能用于双曲线齿轮
GL－4 较多的添加剂、极压剂，其抗擦伤性能等于或优于CRC－RGO－105标准齿轮油 高速低扭、低速高扭操作下的各种齿轮，使用条件不大苛刻的双曲线齿轮
GL－5 其抗磨伤性能等于或优于CRC－RGO－110标准，有大量添加剂 高速冲击负荷、高速低扭、低速高扭的双曲线齿轮
GL－6 添加剂量很多，其性能等于或优于福特T（Ford）标准齿轮油L－1000的性能 高速冲击负荷、大偏置的双曲线齿轮
表 15-11 SAE齿轮油粘度分类
SAE粘度等级 动力粘度到达150Pa·s时的最高温度/℃ 100℃时的运动粘度/(㎜2/s)
最 小 最 大
70W －55 4.1 —
75W －40 4.1 —
80W －26 7.0 —
85W －12 11.0 —
90 －10 13.5 小于24.0
140 －10 24.0 小于41.0
250 — 41.0 —
表15-12 我国车辆齿轮油名称与API使用分类中的各品种对应关系
我国油名称 API的品种 　 我国油名称 API的品种
普通车辆齿轮油（SH 0350—92） GL－3 重负荷车辆齿轮油（GL－5）（GB 13895—92） GL－5
中负荷车辆齿轮油（GL－4） GL－4
表15-13 驱动桥和手动变速器齿轮润滑油粘度分类
粘 度 牌 号 粘度为150Pa·s时最高温度/℃ 100℃时的运动粘度/(㎜2/s)
最 小 最 大
70W –55 4.1 —
75W –40 4.1 —
80W –26 7.0 —
85W –12 11.0 —
90 — 13.5 小于24.0
140 — 24.0 小于41.0
250 — 41.0 —
表15-14 普通车辆齿轮油规格
项 目 质 量 指 标
80W/90 85W/90 90
运动粘度100℃/(㎜2/s) 15～19 15～19 15～19
表观粘度150Pa·s时/℃ 不高于 －26 －12
粘度指数 90
倾点/℃ 不高于 －28 －18 －10
闪点（开口）/℃ 不低于 170 180 190
水分/％ 不大于 痕迹 痕迹 痕迹
锈蚀试验15号钢棒A法 无锈 无锈 无锈
起泡性/(mL/mL) 不大于
注：部分摘录
表15-15 中负荷车辆齿轮油（GL－4）暂定技术条件
项 目 75W 80W/90 85W/90 90 85W/140
运动粘度（100℃）/(㎜2/s) 不小于4.1 13.5～24.0 13.5～24.0 13.5～24.0 24.0～41.0
粘度指数 不小于 　 90 　
闪点（开口）/℃ 不低于 150 165 180
成沟点/℃ 不高于 –45 –35 –20 –17.8 –20
表观粘度150Pa·s时温度/℃ 不高于 –40 –26 –12 　 –12
机械杂质/％ 不大于 0.02
水分/％ 不大于 痕 迹
(泡沫倾向性/泡沫稳定性)/(mL/mL) 24℃ 不大于 20/0
93℃ 不大于 50/0
后24℃ 不大于 20/0
台架性能评定 待定
表15-16 重负荷车辆齿轮油（GL－5）规格
项 目 质 量 指 标
粘 度 等 级 75W 80W/90 85W/90 85W/140 90 140
运动粘度（100℃）/(㎜2/s) ≥4.1 13.5～24.0 13.5～24.0 24.0～41.0 13.5～24.0 24.0～41.0
成沟点/℃ 不高于 –45 –35 –20 –20 –17.8 –6.7
闪点（开）/℃ 不低于 150 165 165 180 180 200
表观粘度150Pa·s时的温度/℃ 不高于 –40 –26 –12 –12 　 　
机械杂质/％ 不大于 0.05
水分/％ 不大于 痕 迹
起泡性（泡沫倾向）/mL 24.0 ℃ 不大于 20
93.5℃ 不大于 50
后24℃ 不大于 20
注：部分摘录
表 15-17 润滑脂标记的字母顺序
L （字母1） 字母2 字母3 字母4 字母5 稠度等级
润滑剂类 润滑剂组别 最低温度 最高温度 水污染（抗水性、防锈性） 极压性 稠度号
表 15-18 X 组的分类
代号字母（字母1） 总 的 用 途 使 用 要 求 标 记 备 注
操 作 温 度 范 围 水污染③ 字 母 4 负荷EP 字 母 5 稠 度
最低温度，①/℃ 字 母 2 最高温度，②/℃ 字 母 3
X 用 润 滑 脂 的 场 合 0－20－30－40＜－40 A B C D E 60 90 120 140 160 180 ＞180 A B C D E F G 在水污染的条件下，润滑脂的润滑性、抗水性和防锈性 A B C D E F G H I 在高负荷或低负荷下，表示润滑脂的润滑性和 极 压性，用 A表示非极压型脂，用B表示极压型脂 AB 可选如下稠度号 000 00 0 1 2 3 4 5 6 一种润滑脂的标记是由代号字母X与其它4个字母及稠度等级号联系在一起来标记的 包含在这个分类体系范围里的所有润滑脂彼此相容是不可能的。而由于缺乏相容性，可能导致润滑脂性能水平的剧烈降低，因此，在允许不同的润滑脂相接触之前，应和产销部门协商
① 设备起动或运转时，或者泵送润滑脂时，所经历的最低温度。② 在使用时，被润滑部件的最高温度。③ 见表 15－19。
表15-19 水污染的确定
环境条件① 防锈性② 字母4 　 环境条件① 防锈性② 字母4 　 环境条件① 防锈性② 字母4
L L A M L D H L G
L M B M M E H M H
L H C M H F H H I
① L干燥环境；M静态潮湿环境；H水洗。
② L不防锈；M淡水存在下的防锈性；H盐水存在下的防锈性。
表 15-20 钙基润滑剂规格
项 目 质 量 指 标
1号 2号 3号 4号
外观 淡黄色至暗褐色均匀油膏
工作锥入度/[(1/10)㎜] 310～340 265～295 220～250 175～205
滴点/℃ 不低于 80 85 90 95
腐蚀（T2铜片，24h） 铜片上没有绿色或黑色变化
水分/％ 不大于 1.5 2.0 2.5 3.0
灰分/％ 不大于 3.0 3.5 4.0 4.5
钢网分油量（60℃，24h ）/％ 不大于 — 12 8 6
延长工作锥入度，1万次与工作锥入度差值/[(1/10) mm] 不大于 — 30 35 40
水淋流失量（38℃，1h）/％ 不大于 — 10　 10　 10　
矿物油粘度（40℃）/(㎜2/s) 28.8～74.8
注：水淋后，轴承烘干条件为77℃±6℃，16h。
【课时安排】
4课时
【教学建议】
授课过程中，注意各性能指标的区别与联系，同时，以教材内容为主，结合实例进行讲解，便于学生理解和记忆。
【教学过程】
导入
汽车在运行过程中，各摩擦面上必然产生磨损，同时伴随着产生大量的热量，产生大量磨料等。为了提高汽车及其零部件的使用寿命和性能，广泛应用润滑材料。润滑材料不仅有利于相对运动零件表面间的润滑，而且还具有冷却、洗涤、密封及防腐的作用。本节主要学习汽车常用润滑材料的有关知识。
新授
第二节 汽车用润滑材料
一、发动机润滑油
内燃机润滑油（内燃机油）的概念
对发动机润滑油的要求
（一）发动机润滑油的使用性能及其性能指标：
1．粘度
2．粘温性能
3．清净分散性
4．腐蚀性
5．安定性
6．水溶性酸或碱
（二）发动机润滑油的分类、牌号
1．国外内燃机机油的分类
2．国内内燃机机油的分类
（三）发动机油的选用
（四）内燃机油使用注意事项
二、齿轮油
（一）齿轮油的工作条件及对齿轮油的要求
（二）齿轮油的分类、规格
1．国外车辆齿轮油的分类
2．国产汽车齿轮油的分类规格
（三）车辆齿轮油的选用及使用注意事项
1．齿轮油的选用
2．使用齿轮油应注意事项
三、润滑脂
（一）润滑脂的特点
（二）对润滑脂的要求
（三）润滑脂的分类、品种、牌号
1．润滑脂分类
2．汽车常用润滑脂的牌号和规格
小结
由于知识点多，作总结时，对重点内容着重强调，主要是让学生对本次课的重点内容进行条理化，便于理解和记忆。
作业：
见《汽车机械基础学习指导与练习》99页：（四）简答题7、8、9、10、11、12

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