米澜润滑油基础知识(八)

[2021-03-11]

工程师  罗耀辉 

(四十八)

问:液压油温度高的原因?

答:工程机械液压油的温度常控制在3055℃之间。此时油液的黏度、润滑性和耐磨性均处于最佳状态,系统传递效率最高。当油液温度超过65℃时,油液黏度就会明显下降,泄漏增加,各滑动部位油膜被破坏,使液压元件磨损加剧,从而加快油温上升的速度。当油液温度达到80℃以上时,由于液压元件热膨胀系数不同,相对运动元件之间的间隙和运行状态将发生异常变化。间隙变大,油液泄漏加重;间隙变小,元件间可能会发生卡死现象,使之无法运动,还会引起机器的热变形,破坏原有的精度。 

液压油温度过高的原因:

 (1)散热不良:散热器表面沉积污物过厚将造成散热、通风不良,致使油温过高;液压油箱中液面过低而使系统循环的油量不足,也会导致系统油温过高。

 (2)液压油牌号选用不当: 液压油牌号特别是油液黏度指标选用不当,将直接威胁到液压系统的正常工作。所以只能选用特定的黏度范围且黏度变化尽量小的液压油。选择液压油时还应考虑具体的施工地域和季节,北方地区冬季施工应选用黏度较低的液压油;夏季则应选用黏度较高的液压油;对有明确规定用油标准的机器应严格按规定加注液压油。

 (3)压力调整不当:系统压力调整过高时,溢流阀不能正常溢流降压,造成内泄漏增加,致使系统油温升高。对回油路上带背压阀的液压系统,如果背压阀调压过高,也会因回油阻力过大而造成油温过高。当回油滤芯堵塞或回油管路老化脱层时也将造成背压偏高,增加油液流动时的压力损失,造成油温过高。

 (4)液压泵吸空:液压泵吸空使油液中混入空气过多,在高压作用下产生气穴现象和液压冲击,并伴随强烈振动和噪声,致使系统油温快速升高。造成液压泵吸空的原因多数是由于进油滤芯或进油管阻塞所致。若油管连接处松动或先导泵、主液压泵传动轴油封破损,也会造成液压泵吸空。

 (5)内泄漏:在能量传递过程中若内泄漏严重,将增加系统的容积损失,损失的能量转化成热能而造成系统油温过高。若元件间隙过小,各相对运动件之间产生摩擦,也可使油温升高;而间隙过大则泄漏严重。

 (6)元件磨损:液压系统中的元件严重磨损可造成系统油温过高。系统中元件的很多部位都是靠间隙密封的,一旦这些液压元件磨损,则会引起内泄漏增加,导致油温升高,造成油液的黏度下降,继而引起内泄漏进一步增加,造成油温进一步升高,形成恶性循环。

 (7)液压原件过紧产生摩擦也会导致油温上升。

(四十九)

问:MTATAMTCVTDCT都是什么鬼?

答:在自动挡车型高度普及的今天,变速箱的品种可以说有了更明确的划分。我们经常会接触到一些变速箱的专有名词:例如手动、自动、手自动一体、无级变速、双离合变速,再混上他们的英文缩写:AT/MT/AMT/CVT/DCT。。。

Q1、变速箱有什么用?

汽车变速箱,主要功能有:

1、改变传动比,以适应经常变速箱变化的行驶条件,同时使发动机在有利的工况下工作;

 2、在发动机旋转方向不变情况下,使汽车能倒退行驶;

3、利用空挡,中断动力传递,以发动机能够起动、变速,并便于变速器换档或进行动力输出。

Q2、常见的变速箱

最常见汽车变速箱有:

①手动变速箱(MT

②自动变速箱(AT

③手自一体变速箱

④机械式自动变速箱(AMT

⑤无级变速箱(CVT

⑥双离合器变速箱(DCT

在初识变速箱之后,小编罗列了几款常见的变速箱,我们来一起看看不同变速箱的特点以及优劣点吧~

1 、手动变速箱(MT

定义:

手动变速箱又称机械式变速器,(Manual Transmission(即必须用手拨动变速杆(也就是我们平常所说的挡把)通过变化挡位来改变变速器内的齿轮啮合位置,从而达到变速的目的。

优劣点:

优点:结构简单,成本较低,有驾驶乐趣。

缺点:操作繁琐,切换挡位时会有明显的顿挫感,在城市拥堵路段或塞车时,驾驶员容易疲倦。

2、自动变速箱(AT

定义:

自动变速箱(Auto Transmission)是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。装有自动变速器的汽车,能根据路面状况自动变速变矩。

优劣点:

优点:操作容易、能减少驾驶者疲劳。

缺点:传动效率不高,拖累油耗,动力相应迟钝,成本高。

3、手自一体变速箱

定义:

有些人会错以为手自一体变速箱就是AMT,其实两者是不同的,手自一体是结合了手动及自动的变速装置,为了能提高燃油性以及驾驶乐趣,随时可以将处在电脑控制下的的换挡交还给驾驶者,结合了手动跟自动的优点,最大限度的降低能耗损失。

优劣点

优点:比自动挡更省油,又不失驾驶乐趣。

缺点:维修成本高。

4、机械自动变速箱(AMT

定义:

AMT变速箱实际上就是自动的手动变速箱,或者称:半自动变速箱,本来由人控制的踩离合换挡改为电控的,模拟人为操作,它是在传统的手动挡上改进而来的,相比轿车更适合于大、中巴车以及载重车之类的。

优劣点:

优点:动力传输直接,省油,成本低。

缺点:换挡挫顿感大。

5、无极变速箱(CVT

定义:

无级变速(Continuously Variable Transmission),是没有明确的挡位区分,根据路面状况和车辆实际使用情况,通过改变传动比使发动机的功率和燃油消耗率都控制在一个最理想的范围内,使动力输出持续流畅。

优劣点:

优点:换挡十分平顺,动力持续而顺畅,油耗表现也不错。

缺点:加速感略差,缺少驾驶快感,能够承受的最大扭矩偏小。且不适合强大扭矩车型,动力响应稍慢。

6、双离合变速箱(DCT

定义:

双离合变速箱简称DCTDual Clutch Transmission),因为其有两组离合器,所以有人称双离合变速器。与AT相比,DCT可以降低油耗,与MT相比,动力输出不会出现间断。

优劣点:

优点:换挡顺畅,没有一般自动变速器的换挡顿挫感。节油并可高效利用发动机产生的动能,技术先进。

缺点:变速箱结构复杂,后期保养开销高;多年研发试验质量渐趋稳定,但个别新车用户因故障更换过DSG变速箱;变速箱过热,性能有所衰减。

(五十)

问:柴油机机械故障有多少?

答:柴油机在运行中发生机械故障轻则造成基件损伤,重则导致机械事故的发生。柴油机发生故障前其转速、声音、排气、水温、机油压力等方面均会浮现出某种异常迹象,即故障预兆特征。所以操作人员应凭据预兆的特征迅速作出准确判断,判断接纳措施避免事故的发生。

一、飞车故障

预兆特征:转速突然升高,而且越来越快,不受油门控制,声音异常、刺耳,排气管冒出大量蓝烟或黑烟。

 “飞车属于超速空转,在负荷下工作不会发生,都是在刚起动或工作中负荷突然往消失或减轻的情况下,才有可能出现。其主要缘由是调速器系统发生故障,使供油失去控制或油底壳机油过量而引发。发生飞车预兆,如不立即接采取紧急措施,最后会致使捣缸、断轴等重大事故。

处置措施:主要是通过断油或断气达到熄火目的。可以采取的紧急措施有:一是关油门遏制供油,并踏下制动器;二是梗塞进气管,切断空气的进入;三是迅速松开高压油管停止供油;四是车用柴油机行走中可用高级重负荷(制动),使发动机因扭气不足而熄火。

二、粘缸故障

预兆特征:转速下降、运转无力,声音烦闷,水温超高,配有水温表的其指示跨越100℃。 此时,向机件洒一些水,会迅速蒸发。主要缘由是严重缺水,水冷却系统失效。若立即熄火停机,可能发生粘缸。

处置措施:怠速运转一段时间或熄火摇转曲轴辅助冷却,使水温降至40℃左右,再缓慢加进冷却水。注意不要立即加冷却水,否则会致使机件因局部温度突然下降过快而变形或发生裂纹。

三、捣缸故障

预兆特征:曲轴箱部位有嗒嗒声,像小锤子轻敲硬地板的声音,即俗称的敲缸声,机油压力下降,急加速时更明显。捣缸是破坏性较大的机械故障,主要是由于连杆螺栓松退或螺栓拉伸缩颈,连杆轴配合间隙过大,造成螺栓松脱或折断所致。若有敲缸声,但机油压力正常,则不是捣缸的预兆,应从调整供油提前角方面考虑。

处置措施:立即停机检修,更换新件。

四、烧瓦故障

预兆特征:声音发闷,好象负荷突然加重转速下降,机油压力下降,排气冒黑烟。烧瓦会致使轴瓦与轴颈抱死而熄火,主要缘由是轴瓦表面润滑油膜被破坏,轴瓦与轴颈表面金属直接接触、磨擦温度迅速上升,发生胶合而至。

处置措施:立即停机,拆盖检查连杆、轴瓦,查明缘由,维修更换。

五、断轴故障

预兆特征:曲轴箱内发生烦闷的敲击声,加大油门则敲击声变大,怠速运行时机件发抖严重,排气冒黑烟。断轴是曲轴颈轴肩处机械疲劳引发的,都有一个从裂到断的渐变进程。隐性裂变时,预兆特征不较着,随着裂纹扩大,预兆特征越来越较明显,最后致使断轴熄火。若出现油门等发抖或敲击频率相吻合时停机,可能正处于断轴的临界点。此时拆盖检查,用手推动飞轮,如轴向间隙较大,且推动不艰苦,表明曲轴已折断。

处置措施:发现预兆立即停机检查,发现裂纹应及时更换曲轴。

(五十一)

问:必须知道: 防冻液的Ph值和储备碱度

答:说到防冻液,下面几章我们要讲几个话题,其中第一个是检测指标。

实际上对防冻液来说最主要的测试指标是冰点,因为产品都是按照不同的冰点进行销售的,但我不准备讲这个了,因为实在是太Low了,街头混混拿着一个冰点仪都测得出来,但它又是一个很重要的指标,因此我们不得不提一句。

另外的一个指标是沸点,这也是个很有趣的话题,我们把它放下一节讨论。

今天我要说的是ph值和储备碱度(RA)。

为什么要有这个指标,要从氧化机理说起,醇类物质在受热以后最大的问题就是被氧化成醛类,最后变成酸类,比如甲醇〉〉甲醛〉〉甲酸,乙二醇也不例外,也逃脱不了这样的命运,但是酸是咱们最大的敌人,它会带来金属的腐蚀,我们的目的就是营造碱性的环境,所以大家看到,所有的防冻液都是呈碱性的,而且还有一个检测项目,就是我们都熟悉的ph值。

目前防冻液的Ph值基本都是在7-9.5之间的,早期的时候对Ph的要求会更宽,甚至都可以到11,是因为过去都是传统型的无机腐蚀抑制剂,他们在使用过程中会缓慢消耗,因此碱储备要高一些,而目前的OAT技术,最显著的特色就是消耗比较慢,因此Ph也就不需要那么高了。

另外一个主要的原因,是电化学腐蚀,只有在特定的Ph的条件下,对金属的腐蚀保护的效果才会更好,比如金属铝的最佳保护范围是ph=4-8.5。这样对于具有多种金属的发动机来说,不同金属的最佳保护范围不一样,这就需要均衡一下,最终导致Ph值的范围越来越窄了。因此,弱碱性是防冻液的基本要求。

Ph值密切相关的另外一个技术参数是储备碱度。

储备碱度的定义:按照ASTM-D1121的说法是对硼酸盐、磷酸盐等常见缓冲试剂含量多少的表征,但如果OAT添加剂不包含这些物质的话,那么这个指标则没有那么强的表征能力了。

测量方法(ASTM-D1121)是用0.1 摩尔/升的盐酸溶液去滴定防冻液所消耗试剂的体积(ml)作为数值,不同的盐类组合会导致储备碱度的差异,早期的产品,我们认为碱储备越高越好,因此给大家形成了一个印象,认为这个指标越高越好。

很多IAT(传统无机盐)类的要求不能低于10ml,可实际上现在很多OAT的配方储备碱度才5ml,降低了一半,我想这里最主要的原因还在于腐蚀抑制剂和缓冲剂的选择。OAT类的羧酸盐本身贡献储备碱度的能力就比无机盐类的要弱很多,有机酸和无机酸的酸度还是不能比的,因此该数据偏小也是正常不过的事,但不代表OAT类的产品性能要差,就像前面提到的,这个测试方法本身存在一定的缺陷,对OAT的不利。有机类添加剂消耗的比较慢,能长时间的保持碱度,因此我们过去习惯用储备碱度来监测防冻液的换油周期,也正逐步的走向消亡。

对这个数据的认识,过去是有要求的,比如Min10的这个指标就是通用汽车提出来的,可是后期大家逐步认识到这个问题以后,通用汽车、D3306等一些国际标准已经纷纷将这个指标调整成报告值,也就是不作为控制值了,这也从侧面说明该指标已经不是简单用数值来控制的了。但该参数依然可作为一个参考数值,也依然存在于国内和国外的各项技术指标当中。

实际上业内人士对储备碱度最大的疑问是不同试验室测出来的结果差异很大,这也困惑大量的技术人员,那么我们来看看可能是什么原因,请记住以下几个关键点。

1,测试的样品是浓缩液(没加水稀释)还是稀释液(已经兑水了,可直接使用),这两者之间存在一个稀释率的问题,也就是通俗的说加了多少水?加水会影响浓度。

2,是滴定终点的问题,目前是滴定到ph=5.5,但就有人滴定到3.5和其他数值;

3,有时候储备碱度的数值比较小,需要将样品稀释一下再重新滴定,结果出来后要除以稀释的倍数,做好这几点,就大差不差了;

这两个参数其实具有一定的关联性,但影响最大的还是配方内的缓冲剂(又叫Ph值调节剂),因此我们把这两个参数一起讲,希望大家能更好的理解这两个指标。

(五十二)

问:甲醇的腐蚀性到底有多强?甲醇汽油和常规汽油的区别?

答:甲醇的腐蚀性较强。甲醇的腐蚀性与其纯度和温度有关,如果是精醇,100℃以下,对金属几乎是没有腐蚀性的,如果是粗醇,也就是燃料甲醇,因为其中含有少量有机酸,如甲酸、甲酸甲酯和醛类等,温度越高对金属腐蚀越严重。

燃料甲醇在应用过程中主要是对发动机的活塞和气缸壁造成较大腐蚀,造成腐蚀的原因如下:

①甲醇本身会发生自由基反应,生成的氧化产物甲酸会对发动机的气缸壁造成腐蚀;

 ②甲醇吸水性很强,在存储和运输过程中会吸收少量的水分,加剧了其腐蚀性;

③燃料甲醇燃烧过程中,由于其燃烧不完全会生成少量的醛、酸等有机腐蚀性物质。

甲醇汽油的腐蚀性随着甲醇体积分数的增加而增加,而汽油组分的变化对其腐蚀性能的影响并不大,可以得出甲醇对腐蚀性能的贡献最大,因此,对甲醇汽油的腐蚀抑制剂的研究可从甲醇的腐蚀抑制剂人手。所以,要广泛地使用燃料甲醇,必须重视其腐蚀性带来的不利影响,去积极克服和解决腐蚀带来的问题。

目前解决甲醇汽油腐蚀性的手段,大多是加人含氮物质作为腐蚀抑制剂,如苯并三氮唑类、 二聚亚油酸等, 同时,加人助燃剂,使燃料汽油燃烧充分,也能降低其腐蚀性。

德国大众汽车公司明确要求进行M100甲醇实验车必须在燃料甲醇中加入金属腐蚀抑制剂。 国内对燃料甲醇的腐蚀抑制剂研究也很成功,石油化工科学研究院研制与应用的燃料甲醇的金属腐蚀抑制剂,在汽车行车实验中并没有发现供油系统和燃烧系统零部件的腐蚀溶胀现象。该研究院研制的CI-1406甲醇燃料金属腐蚀抑制剂经过实践证明是有效的燃料甲醇腐蚀抑制剂,能够有效地在燃料甲醇燃烧过程中抑制对金属的腐蚀。

发动机燃料供应系统中许多部件都是由橡胶、塑料材料制成, 甲醇汽油燃料对某些橡胶和塑料部件有一定的腐蚀、溶胀作用。塑料制品在甲醇汽油中会溶胀、变黏,橡胶制品在甲醇汽油中也会发生溶胀、变硬、变脆或软化等现象,纤维垫片会逐渐软化而导致漏油。为了改善甲醇汽油性能而使用的添加剂中的某些成分也会对橡胶和塑料部件产生腐蚀性。因此,在使用甲醇汽油燃料时,相关部件的材料如果不合适,要换成耐醇油性好的材料。

发动机供油系统中硬质聚氨酯发泡橡胶、聚氯乙烯压延薄片、耐油橡胶石棉板、夹布耐油橡胶板、软钢纸板、混炼胶、硬质聚氨酯发泡塑料等材料的零件,M15甲醇汽油中浸泡一段时间后,发生了明显的溶胀现象,而在93#汽油中浸泡后尺寸基本不变。 硬质聚氨酯发泡塑料的浮子在甲醇汽油中浸泡后变软, 由夹布耐油橡胶制作的密封垫在甲醇汽油中浸泡后表面变色、粗糙,软聚氯乙烯压延薄片的密封盖在甲醇汽油中浸泡后变形、变软、变色,而且经过一段时间后,浸泡这些零件的瓶底有大量的脱落物。 因此,在使用甲醇汽油时采用这些材料的零件应进行更换。

不同材料耐醇油性能优劣的排列顺序为聚氯醚(氯醇胶)、氯化聚醚>氟橡胶>丁腈胶>氰化丁腈胶<顺丁胶>乙丙胶~丁苯胶>天然胶>硅橡胶>丁基胶。某些采用硬质聚氨酯发泡橡胶、 聚氯乙烯压延薄片、耐油橡胶石棉板、夹布耐油橡胶板、软钢纸板、混炼胶、硬质聚氨酯发泡塑料等材料的零件在甲醇汽油中腐蚀、溶胀明显,硬聚氯乙烯、聚丙烯材料能耐甲醇汽油的溶胀、腐蚀。在使用当中,可以选取适当材料的配件,降低甲醇汽油的溶胀性对发动机的影响。