米澜润滑油基础知识(五)

[2020-12-28]

工程师  罗耀辉 

(三十一)

问:所谓”机油质量问题”,你最想了解真像吗?我们慢慢来说

答:一、机油颜色的深浅能反映机油的性能吗?

机油颜色取决于基础油及添加剂的配方,不同的基础油和添加剂配方会使机油表现出不同深浅的颜色。

机油的性能是通过一系列发动机台架试验以及实车路试来评定的,这些测试从氧化、腐蚀、沉积物、粘环、油泥、擦伤、磨损等多个方面来测试机油的性能。

二、易变黑的机油就一定不好吗?

不一定,优秀的机油含有能够溶解发动机内部积碳的添加剂,所以容易变黑,但是对机油的性能没有影响。

三、为什么要定期更换机油?

润滑油在运行中会逐渐变质,原因被”污染”有关:

① 燃烧副产物:如水分、酸性物质、烟炱、积碳等。

② 燃油稀释

③ 机油本身的高温氧化变质

④ 灰尘及金属颗粒

这些物质都容纳在机油中,同时,机油中的添加剂也会随着使用过程不断消耗。不按期更换机油,会显著降低机油对发动机抗磨的保护作用。

更换机油不但可以排出油里面的污染物,还可保证机油中的成分保持在合理水平。

四、换机油时,为什么放出来的机油很稀?

换机油时通常是在热车状态下进行,机油粘度是随着温度升高而下降的,因此换出来温度较高的机油,其粘度要比常温下的粘度要稀,这属于正常现象。当温度降到室温后,机油粘度仍然很低,很可能是机油使用过程中受到燃油稀释所致。

五:如何选择机油?

① 根据车厂或服务站推荐 :即汽车的使用说明书

② 根据车况 :随磨损量提高粘度

③ 根据环境温度

六、 如何检查在用机油的质量状况?

1.、外观

① 油样呈乳白色或呈雾状,表明机油进了水;

② 油样变为灰色,可能被汽油所污染;

③ 变为黑色,燃料不完全燃烧的产物所引起;

2、气味

① 出现刺激性气味,表明机油被高温氧化;

② 很重的燃油味,表明被燃油严重稀释(用过的机油少量燃油味正常)

七、油滴斑点试验

取一滴机油滴到滤纸上,观察斑点的变化情况

① 机油迅速扩散,中间无沉积物,表明机油正常;

② 机油扩散慢,中间出现沉积物,表明机油已变脏,应及时更换。

八、爆裂试验

把薄金属片加热到95-----110℃以上,滴一滴机油,如油爆裂证明机油含有水份,这个方法能检测0.2%以上的含水量。

九、机油报警灯亮有哪些原因?

机油灯亮主要是由于润滑系统油压不足所引起,通常有以下原因:

① 油底壳内油量不足,并检查是否有密封不严造成机油泄漏。

② 机油受到燃油的稀释或发动机负荷过重工作温度太高,导致机油粘度变稀。

③ 油道堵塞或机油过脏,导致润滑系统供油不畅。

④ 机油泵或机油限压阀或旁通阀卡滞工作不良。

⑤ 润滑部件的配合间隙过大,如曲轴主轴承颈与轴瓦、连杆轴颈与轴瓦磨损严重,或轴瓦合金剥落,造成间隙过大,使机油泄漏量增加,降低了主油道的机油压力。

⑥ 机油压力传感器工作不良。

⑦ 没有正确的根据气候和发动机的工况选择机油的粘度。

选用过低粘度的机油使润滑部件的机油泄漏量增加,引起主油道压力变低。选用过高粘度的机油(特别是冬季),引起油泵泵油困难或机油过滤器通过困难,引起系统机油压力低。

(三十二)

问:日系车为什么偏爱低粘度机油?

答:在日本的汽车润滑油市场,润滑油的开发主导权是在各大汽车厂商手上,所以必须根据客户的要求去开发。

而日本汽车性价比较好、省油,所以他们对润滑油的要求一直是省油,粘度会一直朝着低粘度的方向发展。

具体来说1996年的时候,日产、马自达、铃木、三菱,包括丰田,本田已经在日本采用0W-20的低粘度润滑油。

粘度高的机油可以形成更厚的油膜,防止发动机出现拉缸磨损等现象。但日系车却敢用20粘度机油。

0W-20机油与VVT发动机之间的关系

我们都知道,日系车的发动机向来以可靠、节省燃油而闻名,而这背后当然离不开VVT技术的支持。

可变正时气门技术综述叫VVT,各个厂商的名字叫法不同其基本道理是一样的,如通用叫DVVT;本田叫VTI;丰田叫IVT;马自达叫S-VT;现代叫CVVT

其实,VVT技术至今已经有30多年的历史,日本工程师就率先在全球推出了VVT可变正时气门发动机,独领市场风骚多年。

VVT发动机不同于一般发动机,首先,油路设计非常讲究,因为在调气门的提前和延迟角时,该项操作全部是靠机油推行来完成的。

为了保证VVT能够及时、准确的工作,所以VVT发动机对机油的流动性有非常高的要求。如果机油粘度太高会使得发动机VVT工作迟滞,因此带有可变正时气门发动机必须使用低滚阻、流动性高的机油。

20机油与40型号的机油有何区别

相比于20型号的机油,40机油相对更粘稠,发动机低温下流动性也差,特别是在冬季,使用40型号机油的汽车油门会更沉一些, 感觉像踩着刹车前行一样,相信北方地区的同学,在冬季时对于这种感觉深有体会。

20型号机油的车辆就不存在这种问题了,即使是冷车启动,由于机油本身就比较稀,所以即便是冷车启动也不会对发动机内部运转带来较大的阻力。

另外,值得注意的是,汽车发动机内部90%的磨损来自于冷启动,尤其是像碰上市区走走停停这种情况,频繁启动更是加剧了这种磨损。

0W-20机油由于出色的特性,此时可以更迅速的建立起油压,最大限度的保护发动机,防止出现磨损等情况。

为什么说低粘度油品是未来的趋势

综上所述,从润滑油发展的驱动力来看,采用低粘度油品提高燃油经济性是趋势之一。低粘度油品减少摩擦提高燃油经济性的效果非常明显。

同时全球各大OEM品牌对油品的蒸发损失和SAPS,都有更加严苛的要求。因此需要高品质的基础油来平衡,低粘度油品和蒸发损失之间的矛盾。

其实,发动机能否使用低粘度机油,不在于机油的本质,更关键的是汽车厂商能否研制或加工出精度更高的发动机零件,越精密的零件对机油的粘度依赖性就越小,自然也就可以使用型号更低的机油。

在欧洲,日本市场已经推出了超低粘度,SAE 0W20, SAE 0W16 SAE 0W8的产品。

广汽丰田、天津一汽丰田和上汽通用推荐SAE 0W20的油品。东风本田已经采用SAE 0W16的油品。

(三十三)

问:增压、合成油、机油耗困扰你吗?

答:一、增压发动机如何选择机油?

普通的涡轮增压发动机,使用原厂机油即可,但是如果你刷了电脑,就请把下面的内容看完:

涡轮增压器由于工作转速太高,任何滚珠轴承都承受不了每分钟10--30万转的强度,所以主转轴不是滚珠轴承和涡轮体相连,而是采用浮动式设计,主转轴是浮动在机油中的,涡轮体和主转轴之间的狭窄空间内充满流动的机油,既起到润滑的作用,又能到主转轴和涡轮体之间带走杂质并起到散热的作用。

问题就出在这里,仍然以宝来1.8T为例,原厂0.38bar增压值一般转速是每分钟10-15万转之间,原厂机油完全够支撑这个转速和散热。但是刷电脑后,增压值暴涨,涡轮转速也会暴涨至20-30万转,这时候第一个扛不住的就是原厂机油,原厂机油并不是顶级全合成机油,机油的粘度较高,流动性较差,所以当主转轴超高速旋转时,机油就无法提供该有的润滑和散热了。有些朋友在外面保养,机油的级别甚至不如原厂机油,这时就会出现机油烧糊的问题,甚至会损坏涡轮。

全合成机油相对比较”稀薄”,润滑和散热性能更佳,涡轮转速提高后,这种更加稀薄的机油可以100%流动到需要润滑的部位,所以不会出现前面说的问题。

二、德系车换油周期一般都长于日系车?

这就回到了之前说的矿物油与合成油之间的关系,日系车中经济型车较多,原厂机油一般都是矿物油,换油周期不能太长,一般是5000多公里就需要更换了;中高档日系车一般会采用半合成机油,质量级别选择API  SN  ILSAC   GF-5这样换油周期可能会在7500-10000公里左右。

中高档的德系车原厂机油基本都是半合成的,所以自然换油周期就会比同档次的日系车长2500公司,而高档德系车原厂机油就是全合成的,欧系车质量级别采用ACEA    A3B4  标准换油周期理论可以突破20000公里。

三、高端车都多少会有点烧机油?

高端车一般都用全合成机油,甚至很多超级跑车使用流动性极佳的0W-40系列的超级赛车机油。机油流动性好,就意味着粘度更加稀薄,好处前面说过很多,还有一个不好的地方就是因为比较稀薄,所以机油从汽缸和活塞环之间的空隙流入燃烧室的量也就更多,所以机油消耗量自然就会升高。

高端车多多少少都有点烧机油是正常现象,除非你不用高档机油。不过,如果每2000公里的消耗量超过了半升,那也是有问题的,不是正常的消耗量。

(三十四)

问:机油压力过低原因细节你知道多少?

答:工作时仪表盘上突然出现了机油故障的报警,驾驶员立即停车进行检查。机油压力过低主要有哪些原因?我们首先做详细的原因分析。

1.、机油油量不足

如果机油油量不足,会使机油泵的泵油量减小或者因进入空气而泵不上油,使机油压力下降,曲轴与轴承、缸套与活塞都会由于润滑不良而加剧磨损。因此,应在每天工作之前检查油底 壳中的油位,保证油位的正常,不足时应添加同一厂家生产的同一型号的机油。

2、机油泵不转

如果机油泵的驱动齿轮与驱动轴的平键损坏或者脱落;集滤 器破损使机油泵吸入异物,齿轮被卡死,都会使机油泵停转,机油压力降为零。此时应更换损坏的平键或集滤器。

3、机油泵磨损

     机油泵泵轴与衬套之间的间隙、齿轮端面与泵盖的间隙、齿侧间隙或径向间隙因磨损而过大时,都会导致泵油量减小,使机油压力下降。此时应更换磨损的零件,研磨泵盖内平面,使之与齿轮端面的间隙恢复到标准范围。

4.、发动机温度过高

如果发动机冷却系水垢过多、散热不良、长时间超负荷作业 或者喷油泵的供油时间过迟等都会使发动机过热,加速机油的老化、变质、变稀,从各配合间隙中泄漏,压力降低。应清除水垢、调整供油时间、让发动机在额定负荷以内工作。

5、主轴承与连杆轴承的配合间隙增大

发动机长期使用后主曲轴与连杆轴承的配合间隙逐渐增大,泄漏增加,机油压力便下降。此配合间隙每增加0.01mm,压力就下降0.01MPa。此时,可修磨曲轴,选配新的连杆轴承和主轴承,恢复其配合间隙。

6、旁通阀损坏

为了保持主油道的正常油压设有旁通阀,如果其调压弹簧软 化或调整不当,阀座与钢球的配合面磨损或者被卡住而关闭不严时,回油量增加,主油道的压力就会下降。此时应拆下旁通阀进行检查,最后把压力调整到正常范围。

7、机油散热器漏油

外漏会污染发动机表面,压力下降;内漏使机油进入水箱,冷却系的散热效果变差,发动机过热,机油变稀,压力下降。拆下散热器,修理或更换,恢复其功能。

8、压力传感器失灵或油道堵塞

如果压力传感器失灵或主油道至压力传感器的油道堵塞而油流不畅时,机油压力就会下降。可做如下检查:发动机怠速运转,松开油管接头,观察油流的情况,判断故障部位,更换压力传感器或清洗油道。

9、限压阀设定压力过低

在润滑系中,油泵泵送的机油在到达发动机各润滑部件之前,必须保证适当的压力。如果限压阀设定压力过低、调压弹簧变软或者密封面泄漏,都会造成设定压力过低。此时应调整限压阀使压力恢复正常。

10、机油牌号不合适

不同的发动机需要添加不同牌号的机油,同一型号的发动机在不同的季节也应选用不同牌号的机油。如果选用的机油不合适或劣质机油,发动机运转时就会因粘度过低而加大泄漏,压力降低。应正确、合理的选用机油,适应不同的机型或季节。

11、机油滤清器堵塞

当机油滤清器堵塞而不能流通时,设在其底座上的旁通阀被 打开,机油不经过滤直接进入主油道。如果旁通阀的开启压力设定过高,当机油滤清器被堵塞时就不能及时打开,机油泵压力就会上升,内漏就会增加,对主油道的供油量减小,机油压力就会下降。应保证机油滤清器的清洁;正确调整旁通阀的开启压力,及时更换或者修复损坏的元件或者配合面,恢复其正常的工作性能。

12、集滤器堵塞

在正常情况下,机油压力在大油门时应比小油门时高,但有时也会出现反常的情况。若油液过脏、过粘,就容易堵塞集滤器。当发动机小油门低速运转时,由于机油泵吸油量不大,主油道尚能建立起一定的压力,因而油压正常;但当加大油门高速运转时,机油泵的吸油量会因集滤器阻力过大而明显地减少,于是因主油道供油不足机油压力表的示值反而下降。应清洗吸集滤器,或更换机油。

(三十五)

问:说一下防冻液沸点真的越高越好吗?

答:水的沸点大家都知道了,而水在加入不同比例的乙二醇以后沸点也会升高,加入乙二醇比例越高,沸点会越高,但即使是60%体积浓度的乙二醇(冰点大约-48度)的防冻液,它的沸点也不过就是在110度左右,那为什么市场上总有人说我的沸点高达130度,甚至180度呢?难道他们的乙二醇浓度更高吗?

其实这个问题是个无趣的问题,因为只要是满足标准的乙二醇,除了加入比例以外的差异,其他再也不会有任何差异,而沸点这种物理参数和产品组分有直接关系,是不可能有很大的差异的。同时各种标准中对沸点根本不作任何控制,所以单独看这个指标其实什么用都没有。

那么问题的症结在哪呢?几个方面,组分不一样,市场上不会有人再加入更高比例的乙二醇,因为过高的乙二醇不仅增加防冻液的成本,关键是冰点反而升高,绝对的得不偿失。最大的可能是该产品为无水防冻液,沸点基本就是100%乙二醇、丙二醇、丙三醇的沸点,自然很高,180-190度也是常有的事。有很多商家宣传无水的沸点高,性能更好,但从技术角度看,这个有问题,什么问题?最大的状况是散热性不好,因为水的散热性最好,另外对发动机来说,根本用不到超过140度以上的高温冷却循环,大家想一下,水温140度的话,这发动机内部的温度得多高?尤其是咱们民用发动机,温度就更不可能有那么高,因此那么高沸点的防冻液其实只是噱头而已,相反还可能出现问题,纯粹是花大钱还没买到好东西。

另外一个方面,值得关注的是,既然是有机化合物,那么压力和沸点是有一定的关联的,而我们通常的测量沸点都是在常压下,关键问题来了,防冻液的冷却系统是不是在常压下工作呢?答案是有压力的,有压力的,有压力的,重要事说三遍,压力有多大呢?

冷却系统是靠水泵将防冻液循环的,因此和发动机油一样,是具有一定的压力的,不信的话市场上经常出现高温防冻液泄露伤人的事故,其实就是这个原理,没压力是不会喷出来的,所以讨论沸点首先要先问在哪个压力下,这是个前提。

不同类型的防冻液的沸点都会随着压力的增大而增加:

冷却系统的压力一般都不大,也就是1个大气压多点,大部分都在130Kpa的条件下,在140Kpa这个压力下防冻液的沸点就会显著上升20-25度,防冻液的沸点取决于冷却系统压力,这说明防冻液的常温下的沸点不是运行中防冻液的沸点,而运行中的防冻液的沸点会更高。因此那些说沸点很高的防冻液说的是在防冻液的工作压力下的沸点,因此也算是没毛病的,但对于咱们消费者来说,可要擦亮眼睛看仔细了,不提压力单独讲沸点就是耍流氓的行为。

如果在同样的压力下同样乙二醇的加入量,沸点差别很小,这就是沸点的结论。

还有很多朋友说,不同的产品,有的产品摸起来感觉有油性,摸起来滑滑的,其实这个道理就是乙二醇的加入比例更高的缘故,毕竟和水相比,乙二醇的确有一定的“油性”,但这个其实也没什么用,纯甘油的油性更好,发动机油油性也很好,但啥用没有。因为咱们的主要目的是冷却发动机,而不是润滑。

(三十六)

从美孚与嘉实多的世纪官司说一下”全合成”润滑油         

1999年的美国,美国国家广告部(NADnational advertising division of thecouncil of better business bureaus)接到了美孚对嘉实多的指控。

美孚声称,嘉实多改变了他们Syntec系列的产品配方,该产品原先使用70%4PAO基础油,现在改为100%矿物油提炼的三类为基础油了,并向嘉实多提出了三项控告:

● 控告1:嘉实多故意误导消费者称其为“合成”机油

● 控告2:嘉实多使用“次等”产品欺瞒消费者

● 控告3:嘉实多在广告宣传中使用了“优于”其他任何发动机油的宣传语

美国国家广告部(NAD)除了请教了润滑油行业专家,他们还请来了语言学家,为的是第一项指控中的“合成”二字。

在此之前,全世界润滑油行业早已达成共识:基础油中只有四类PAO和五类酯类不是从石油中直接提取的,可以称之为“合成”;但无论怎样加工,只要是是从矿物石油中提取出来的,都不能称作“合成”油,比如此案中有争议的三类高度加氢裂解油。

然而,嘉实多的律师掏出了美国最权威的韦伯斯特大字典,将synthetic(合成)的解释念了一遍,“人造的;人为设计的、编排的或者生产的,为了模仿或者替代通常实体的”。嘉实多的律师声称,自然界没有车用润滑油,自然界只有石油,所以即使是矿物油,只要嘉实多通过工业手段生产出来就成为人造产品,就是“合成”。语言学家表示赞成,NAD由此判决第一条指控不成立。

第二条指控“嘉实多使用次等产品欺瞒消费者”。NAD从美国请来包括SAEAPI、汽车厂在内的各种专家对油品质量进行检测,竟然发现嘉实多Syntec采用的100%矿物油基础新配方在多项技术指标上接近于有四类PAO的老配方。因此NAD判决第二条指控不成立。

对第三项控告,NAD称“没有证据证明嘉实多的这一说法”,判决嘉实多在广告中不得再使用这句话。

这两家国际石油大鳄为什么要为了区区“合成”二字打官司呢?“合成”两个字背后是巨大的利益。看一看市场上矿物油、合成油、全合成油之间的差价,你就会明白,这个英文单词官司的背后,涉及高达几百亿、几千亿美元的利益。美孚能够立足于润滑油市场,靠的是金装一号。美孚金装一号以四类PAO为基础油,成本高于嘉实多的3+新配方。

自从NAD的这场审判之后,润滑油“合成”的概念就模糊了。美孚再也不跟嘉实多玩“合成”概念了,毅然而然地给自家产品标上“full synthetic”(全合成)的字样,以区别于“synthetic”(全合成)产品。有了“全合成”,就出现了“超级全合成”;和合成不沾边的也敢称自己是“半合成”。最终,美孚被随意改姓的同行们逼得没办法,美孚一号新配方也不是100%PAO了,速霸2000也称为合成油了。

四类PAO为基础油的“全合成”润滑油,是绝对不可能像某些电商上那样卖到99/4升的。PAO价格原本就不低,更何况还要算入添加剂和包装的成本。如此价格连成本都不够,又怎么可能是真的全合成呢?

说到“半合成”,这是一个很不清晰的概念。合成油与矿物油的比例究竟如何才算“半合成”?合成油:矿物油=1:99,还是合成油:矿物油=1:1?用筷子头蘸一下原浆基酒,再蘸一下刚兑好的食用酒精就,生产出15年原浆白酒的方法,在润滑油这行业里也不是没有的。

真正的“半合成”润滑油应该满足矿物油:合成油=6:4,而不是7:3

(三十七)

问:米澜车用润滑油有哪些数据值得骄傲

答:一、机油理化指标

二、模拟试验

三、台架试验

四、行车试验

以上四部分构成机油质量标准基本体系。在这个机油质量标准基本体系中,行车试验的重要性仅次于台架试验。

不同地区的气候、路况和车况都有所区别,因此,我们厂家会提供行车试验报告来证明自己的产品适合当地发动机使用。试验报告中,会出现很多测试数据,让我们共同学习一下行车试验所检测项目的意义吧!

◆运动黏度变化率(100℃)

油品的黏度是发动机正常润滑的基本保证。发动机工作过程中油品黏度的变化受多种因素的影响,如油品中增黏剂受到剪切作用降解、燃油稀释等会使黏度下降,油品氧化、油泥生成及不溶物的增加等会导致油品黏度增加。运动黏度变化率一定程度上表征了油品质量的衰变情况。油品运动黏度增长快,说明氧化加剧、油泥增多,油品的流动性变差,润滑性降低,可能会引起发动机故障;运动黏度下降会导致油品的油膜变薄,润滑性能下降,发动机会由于油膜强度不够而拉缸。

◆闪点(闭口、开口)

油品在使用中如果出现燃油稀释的现象,则闪点检测值明显下降,燃油稀释会削弱油膜的承载能力,增大磨损,影响油品的使用性能。采用闭口杯法能够有效掌握机油燃油稀释情况,及时更换新油。

◆水分

在用油由于缸套老化渗漏、燃烧室产生的水汽等原因,可能造成油品带水,水的存在会破坏油膜强度,并造成添加剂水解,有机酸还会腐蚀发动机部件。当油品中水含量较少时,由于发动机工作温度较高,因此极少量的水有可能被蒸发,对发动机危害不大,随着油中水分量的增加,油品乳化会加剧,引起金属部件的锈蚀。

◆酸值的增加和碱值的变化

1.油品的酸值主要检测油品中某些功能剂的消耗情况及油品的老化程度。油品在使用过程中受到温度、水分或其他因素的影响,会逐渐老化变质。随着油品老化程度增加,产生较多的酸性物质,使油品酸值增加;较大量的酸性物质对设备造成一定程度的腐蚀,并在金属的催化作用下继续加速油品的老化状况,影响发动机正常运行。

2.油品的碱值是用于中和燃烧生成的强酸性物质及油品自身氧化生成的有机酸,因此碱值的下降直接反映了油品中添加剂有效组分的消耗、使用性能的下降。

◆正戊烷不溶物

正戊烷不溶物是反映油品容污能力的一个指标。在用油正戊烷不溶物含量达到一定值后,油品黏度增大、流动性变差,油品中的不溶物聚集成团,堵塞油路,造成润滑不良等严重后果。

◆铁、铜、铝磨损金属含量

发动机的主要磨损件为缸套、曲轴、活塞环等,因此油品的抗磨损性能和在行驶过程中机件的磨损情况,可通过定期分析试油中FeCuAl等金属含量的变化来评价。

◆硅含量

在用油中硅元素的来源主要与车辆的行驶环境有关,当车辆行驶于尘土飞扬的恶劣环境中,或空气滤清器不正常,都会造成油中硅含量的大量增加,引起发动机零部件的磨料磨损。

理解试验所检测项目的意义,可以让我们从更专业的角度认识优秀的润滑油从而帮助我们更好地去判断机油的性能,为更好地经营提供数据。