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如何提高发动机润滑油的使用寿命
2013-07-25 11:23:58  ''  ''  浏览次数:

摘要:如何提高发动机润滑油的使用寿命

近年来,由于我国机动车数的迅猛增长,发动机润滑油的消耗量也在大量增加,随之而来的就是机动车运行成本加大,因而,正确使用发动机润滑油,延长发动机润滑油的使用寿命,十分重要。

1润滑油的衰变

发动机润滑油的变质是由于其衰变引起的,而衰变的主要原因是氧化。基础油的氧化是发动机润滑油衰变的主要过程。基础油在高温下的氧化衰变过程包括热降解、氧化降解,热聚合和氧化聚合。基础油的氧化过程可分为3个阶段:第一个阶段为抑制阶段,指从开始氧化到体系明显吸氧之前。发生的主要反应是烃分子受热、光和金属催化剂产生碳氢键的均裂反应。第二个阶段是缓慢氧化反应,指从开始吸氧到诱导期结束。此阶段氧化速度逐渐增大,主要发生链传递发应,是氢过氧化物聚集阶段。第三个阶段是快速氧化阶段,指从诱导期到油品失效。

2影响衰变的因素

1)发动机工况

从上述的润滑油衰变的过程可以看出,在所有影响发动机润滑油衰变的因素中,温度是最主要的影响因素。高温的产生来自发动机的机械负荷和热负荷。无论在何种情况下,润滑油都在进行氧化反应,产生羟基化合物。发动机润滑油在气缸与活塞环区发生剧烈的初始氧化,高温的氧化催化作用使羟基化合物聚合生成大分子树脂状聚合物胶质,最终形成漆膜和油泥。当发动机在高转速大负荷工作时,引起润滑油衰变的主要原因是活塞和气缸壁高温对润滑油的影响。润滑油的显著氧化发生在活塞环和气缸套表面。发动机活塞环区的温室一般在200~225℃,柴油机活塞环区的温度一般在225~245℃,对于汽油机,根据润滑油在气缸与活塞环区的流变行为估算,其温度从175℃到260℃,柴油机环带温度可以达到370℃。残留在气缸壁上的润滑油经受370 425℃的燃烧温度,润滑油中的轻组分汽化,重组分被氧化。氧化时既产生大分子也产生小分子化合物。氧化生成的大分子化合物与窜入的一部分燃料组合,经氧化产生的重质成分混合形成重质混合物,经活塞环剥落到集油槽内,使油品加速氧化,同时造成油品粘度增加。有些润滑油在活塞环上循环,处于200-260℃的高温下,与活塞环泄漏的燃气接触,从而发生氧化和硝化反应,在活塞环这一磨光表面的金属催化下使油发生脱氧反应。发动机长时间在低温下工作也会对润滑油产生不利影响。发动机在低温环境工作,曲轴箱的温度较低,燃油污染物在润滑油中不易挥发,导致润滑油粘度降低,不能形成流体动力润滑,从而产生发动机异常磨损。燃油部分燃烧形成的酸性物质会污染润滑

油。这类酸性物质的分子量较小,一旦凝结在发动机表面,会引起金属腐蚀。另外,这类酸性物质会中和润滑油中的碱性剂,润滑油碱值的显著下降会导致发动机腐蚀磨损加剧。在低温工况下,燃烧产物之一的水也会污染润滑油。如果油温不超过100℃,水不会从润滑油中

蒸发,从而在发动机非摩擦表面形成锈蚀。水和酸性物质结合还会与润滑油中的减磨剂和抗氧化剂反应,影响添加剂的效果。发动机长时间在此工况下运行,会导致润滑油中的含铁量增加,这标志着润滑油的抗减磨性能下降。

2)曲轴箱窜气

发动机在低速小负荷或怠速运转工况下,由于曲轴箱温度较低,由燃烧室的窜气带来的挥发性污染物不易排出曲轴箱,导致严重的低温油泥问题。这些挥发性污染物包括水分和部分氧化的燃油。部分氧化的烷烃对金属有腐蚀性,并且对基础油的氧化起催化作用。水分的存在对沉积物的形成有影响,水分从油相中萃取出添加剂,参与形成沉积物。可溶性铁盐能催化润滑油的氧化,但对沉积物的形成影响不大。水分和呵溶性铁盐同时存在,对于润滑油的氧化和沉积物的形成起主导作用的是水分。水分从油相中萃取出添加剂的同时也萃取出可溶性铁盐。

3)冷却液

润滑油受冷却液的污染会引起添加剂沉淀和润滑油的乳化,导致机油滤清器的堵塞和沉积物的形成,并可能引起轴承减磨材料的疲劳、擦伤,气蚀和腐蚀。一般说来,少量乙二醇进入润滑系统会及时蒸发掉。但在发动机停转时由于冷却系统的压力高于润滑系统有可能导致冷却液渗入曲轴箱。冷却液对润滑油的影响程度取决于润系统中乙二醇与水的平衡浓度,润滑油的衰变程度,外界环境是否有利于乙二醇降解成有机酸,以及润滑油添加剂对冷却液污染的感受性等。

3提高使用寿命的措施

车用发动机使用条件复杂,工况多变,对润滑油会产生非常不利的影响。为了减缓润滑油的衰变,延长润滑油的使用寿命,应采取以下措施:

1)注意避免发动机长时间高转速大负荷工作,保持发动机冷却:系统良好的技术状态,防止发动机润滑油长时间受高温的影响。

2)注意避免发动机长时间在低速小负荷状态下运行,如果汽车经常在市内行驶,可适当使用低档,以提高发动机转速,提高发动机的温度,使润滑油中的水分蒸发,防止对润滑油产生的不利影响。

3)注意对发动机曲轴箱强制通风系统的维护,保证曲轴箱强制通风系统在良好的技术状态下工作,尽可能避免曲轴箱窜气对润滑油的影响。

4)加强对冷却系统的维护,防止冷却液对润滑油的污染。