润滑油各项指标
润滑油各项指标润滑油各项指标 ————————————————————————————————作者: ———————————————————————————————— 日期: 润滑油的性能指标主要有粘度、粘度指数、闪点、凝点、残炭、灰分、酸值(总酸值与 强酸值)、腐蚀 性、抗氧化安定性、热氧化安定性、总碱值、抗乳化度、机械杂质和水分等 十余种。这些指标均按国家规定的试验方法进行测定。它们基本上反映出滑油品质的优劣, 在选择和使用滑油时有着重要作用。 上述指标中有些与燃油性能指标相同,以下仅介绍滑油特有的一些指 标。 1.粘度和粘度指数(VI) 粘度是滑油最重要的指标。它在很大程度上决定着两个摩擦表面间楔形油膜的形成。长期以来,国外广 泛使用按滑油的粘度进行分类的 SAE分类法,把发动机用滑油按粘度分成 10 个等级,如表 5-5 所示。 ISO(The International Standardization Organization)把滑油按40℃时的运动粘度cS t(mm2/s)的数值分成18 个等级:ISOVG(Viscosity Grade),如表5-6 所示。 表 5-5 滑油的 SAE 分类法 SAE 粘度等级最大粘度(MPas)边界泵出温度 100℃时粘度(mm2/s) (相应温度℃)(℃)最小最大 0W 3 250(-30) -35 3.8 - 5W 3 500(-25) -30 3.8 - 10W 3 500(-20) -254.1 - 15W 3 500(-15) -20 5.6 - 20W 4 500(-10)-155.6 - 25W 6 000(-5)-10 9.3- 20 --5.6小于 93 30 - - 9.3 小于 125 40 - - 12.5小于 163 50 - - 16.3 小于 219 表 5-6 ISO 粘度分类表 粘度等级 中点粘度(mm2/s,40℃) 粘度限(mm2/s,40℃) 粘度等级 中点粘度(mm2/s,40℃)粘度 限(mm2/s,40℃)最小最大最小最大 ISO-VG2 2.21.98 2.42ISO-VG68 6861.2 74.8 3 3.2 2.88 3.52 100 10090.0 110 5 4.6 4.14 5.06150150 135 165 7 6.8 6.127.48 220 220 198 242 10 109.00 11.0320 320 288 352 15 15 13.5 16.5 460 460414 506 2222 19.8 24.2680680 612 748 32 32 28.835.2 1 000 1 000 9001100 46 46 41.4 50.61 500 1 5001 3501650 滑油的粘度随温度的升高而降低, 这种性能称滑油的粘温特性。 对于航行在不同季节和不同纬度的船舶, 柴油机在冷车起动和正常运转时,滑油的工作温度不同,其粘度的大小也不相同,这对保证可靠的润滑 影响极大。因而仅以测定温度下的粘度来判断滑油的品质还是不够的,还必须注意粘度随温度的变化规 律。研究表明,不同滑油的粘温特性是不同的,如有的滑油温度每升高 10℃,粘度能减小四分之三,有的 滑油则减小不到一半。若滑油的粘度随温度变化程度小,它就能在比较大的温度范围内满足使用要求,这 种滑油的粘温特性就好。 在国外,通常用粘度指数(VI)来说明滑油的粘温特性。它是通过与两种标准油相比较而得出的。 粘度指数的物理意义表明,粘度指数大者,则温度变化时其粘度变化小。一般,粘度指数在80以上者称 高粘度指数,小于 35 者为低粘度指数,介于 35~80之间者称中间粘度指数。最好的石蜡粘度指数可达 124,加入增粘剂(后述)后可高达 200 以上。 我国曾用粘度比来评定粘温特性。它是该滑油在 50℃和 100℃时的运动粘度的比值。粘度比小,表示 它在规定温度范围内粘度变化小,质量好。如已知滑油的粘度比,可由曲线法求出相应的粘度指数。 2酸值和水溶性酸或碱 滑油中的酸可分为有机酸和无机酸两种。 新鲜滑油中的有机酸来源有二:一是原存于石油中的精制时没有 全部除去;二是有意识加入的呈酸性的抗氧、 抗腐添加剂。 使用中滑油的有机酸主要来自于自身氧化而产 生的有机酸。有机酸含量少时, 对金属无多大腐蚀作用,反而能增加滑油的油性以保持较好的边界润滑性 能。当其含量较多时,它就会对一些轴承材料(有色金属及其合金,特别是铅)产生腐蚀作用。无机酸指 硫酸,它对金属有强烈腐蚀作用,滑油中一般不允许有硫酸存在。新鲜滑油中可能含有的硫酸是在精制 过程中经酸洗和中和后残留下来的;使用中的滑油由于含硫燃油的燃烧产物漏入曲轴箱而可能形成硫 酸。 我国用“酸值”表示滑油中的有机酸含量,用“水溶性酸或碱”表示无机酸或强碱的有无。“酸值”用中和1 g 滑油中的酸所需要的氢氧化钾毫克数来表示, 单位为 mgKOH/g。 “水溶性酸”指能溶于水的无机酸(强酸) 及低分子有机酸,这种酸几乎对所有金属都有腐蚀作用;水溶性碱是在油品加工时的碱洗剩余物或贮存 中污染而生成的,它对铝有腐蚀作用。“水溶性酸或碱”只说明油品呈酸性或碱性,仅用于定性检查。 国外用总酸值TAN(Total Acid Number)表示有机酸和无机酸的总和,用强酸值 SAN(StrongAci d Number)单独表示无机酸的含量。单位均为 mgKOH/g。 3抗乳化度 海水或淡水漏入滑油经搅拌后使滑油形成乳浊液并生成泡沫,这个过程叫乳化。乳浊液影响润滑性能, 加 速滑油变质,并在两相界面上吸附机械杂质,污损摩擦表面,加剧部件磨损。滑油的抗乳化度系指滑油在 乳化后自动分层(油层和水层)所需的时间(以分计),即滑油的破乳化时间。破乳时间短,抗乳化度就好, 反之则差。 4热氧化安定性和抗氧化安定性 这两个指标都用来衡量滑油在使用条件下抵抗空气氧化的能力。只是试验方法和应用对象不同。前者, 属于薄油层在高温条件下氧化试验,用氧化形成漆膜所需时间(以分计)来表示。我国标准规定用“巴包 克法”,系指在规定的高温 250℃条件下,空气自由流过薄油层试验油,测定试验油由氧化而生成 50% 的漆状物所需时间(min),用此时间来评定试验油的热氧化安定性。这种试验方法是模拟气缸壁上的油 膜工作条件,适用于柴油机润滑油。抗氧化安全性属于较低温度条件下的厚油层氧化试验,用氧化后生成 的沉淀物和酸值来表示。按我国规定系指在 125℃条件下,向试验油中通入一定流速的空气或纯氧 4 h或8 h,分别测定试验油氧化后生成的沉淀物(%)和酸值(mgKOH/g)。如氧化后沉淀物少、酸 值小,则试验油的抗氧化安定性好。这种试验方法模拟液压系统中滑油的工作条件,故用于液压油和透平 油等品种。 5腐蚀度 腐蚀度用来衡量高温条件下工作的滑油在与氧气充分接触时,对金属(铅)腐蚀的程度。它是柴油机润滑 油的一个重要指标。现代柴油机中的铜、 铅等合金轴承材料对腐蚀十分敏感,只要滑油中有少量酸就能严 重腐蚀轴承。 我国标准规定腐蚀度试验用“品克维奇法”,即把试验油加热到 140℃,用特制的一定面积的金 属片以每分钟 15~16 次的速度交替地