【工程师  罗耀辉 】

（六十一）

问：润滑油与汽油直喷发动机之间的复杂关系

答：在过去数年间，汽油直喷发动机（GDI）技术对乘用车市场助益可观——许多OEM选择GDI技术以满足日益严格的燃油经济性目标。

GDI能有助达成目标是因为：GDI发动机体积小，输出功率大，而且可以对燃油经济性目标造成直接影响。据行业统计，2020年全球约39%的新车将采用GDI发动机。

为了使GDI发动机发挥全部潜力，则需要使用合适的润滑油，而生产这样的润滑油需要开发先进添加剂、通过全面的测试，并全面考虑GDI发动机特有的种种挑战。GF-6规格的制定人员对这些新挑战进行了分析并开发了新测试，从而确保润滑油能够助力现代发动机发挥最高效率。

为什么现在才选择GDI？

GDI技术的出现已有多年了，但OEM最近才开始利用该技术来提升乘用车的燃油经济性。

简单来说，凭借GDI技术，设计师可以在保持和进气道喷油（PFI）发动机相同功率和扭矩的同时减小发动机尺寸。为了实现更大的功率和压缩比，GDI发动机采用将燃油直接喷入发动机气缸的方式，形成冷却效果。冷却效果使发动机产生更高的压缩比和扭矩，从而提升燃油效率。GDI发动机也可以搭配涡轮增压器（TGDI），该技术可以回收原本在排放系统中散失的能量，进一步提升燃油效率。

例如，一台4缸GDI发动机可以产生与一台6缸PFI发动机相同的扭矩。4缸产生的摩擦力比6缸少，更容易维持能量，因而能够直接提升燃油经济性。

硬件对润滑油的启示

尽管小型化是达成燃油经济性目标的一种可靠手段，但是小型化发动机的工作条件比传统发动机更严苛，因此需要润滑油提升耐久性和保护能力。

GDI和TGDI发动机之所以能取得比PFI发动机更高的效率，是因为它们的缸内压力更大、运行速度更慢，工作温度更高。但是严苛的工作条件也伴随着以下问题：

1、润滑油更容易氧化，影响抗磨损能力

2、燃油容易和润滑油混合，从而导致酸和油泥的含量上升

3.、发动机内机油耗更有可能上升，导致换油周期缩短

基于以上三大原因，衡量一款润滑油在极端条件下维持粘度和特性的指标——剪切稳定性，对现代GDI应用的润滑油而言便显得至关重要。剪切稳定性越高，说明这款润滑油在不发生氧化、燃油混合和油耗增加等问题的前提下，抵抗GDI发动机剪切的能力越高。除此之外，润滑油制造商和添加剂供应商还必须考虑其他问题。低粘度化是当今润滑油发展的主要趋势。和GDI发动机一样，低粘度润滑油有助于提升燃油经济性的优势也越来越受到重视。粘度越低的润滑油在流经发动机时遇到的内摩擦力越小，因而能量损耗也更少，而燃油经济性则更高。在低粘度润滑油的趋势下，为了给现代发动机提供必要的保护，并保证设备耐久性，必须使用正确的添加剂。

专业配方助力客户取得更好的驾驶

随着OEM用越来越多的新技术来实现燃油经济性目标，汽车行业也已经认识到了润滑油的关键作用。采用专业添加剂的润滑油可以预防低速早燃和过早的正时链条磨损，从而使GDI和TGDI发动机最大限度地发挥潜力，使最终用户获得最大的燃油经济性和最佳的耐久性。GF-6建议规格，特别是其中的新发动机测试的开发做出了重要贡献。通过参与标准制定，路博润对添加剂技术如何应对GDI发动机挑战形成了深刻的认识。在满足GF-6规格的基础上，以求对GDI发动机润滑获得更深刻的认识。

（六十二）

问：润滑油行业常用专业技术指标

答：1、密度与相对密度

密度是指在规定温度下，单位体积内所含物质的质量数，以g/cm3或g/mL表示。

相对密度，是指物质在给定温度正气密度与标准温度下标准物质的密度之比值。对石油液体其标准物质是水。

2、粘度

液体流动时内摩擦力的量度叫粘度，粘度值随温度的升高而降低。大多数润滑油是根据粘度来分牌号的。粘度一般有5种表示方式，即动力粘度、运动粘度、恩氏粘度、雷氏粘度和赛氏粘度。

动力粘度：表示液体在一定剪切应力下流动时内摩擦力的量度，其值为加于流动液体的剪切应力和剪切速率之比在我国法定计量单位中以帕/秒（Pa/s）为单位。习惯用厘泊（Cp）为单位，1cp=10-3Pa/s。

运动粘度：表示液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度，其值为相同温度下液体的动力粘度与其密度之比，在我国法定计量单位中以m2/s为单位。习惯用厘斯（cst）,1cst=1mm2/s。

恩氏粘度：在规定条件下，一定体积的试样从恩格勒粘度计的小孔流出200mL试增所需要的时间（s）与该粘度计测定水的值之比，以0Et表示。

雷氏粘度：在规定条件下，一定体积的试样从雷德乌德粘度计流出50mL试样所需要量的时间，以s为单位。

赛氏粘度：在规定条件下，一定体积的试样从赛波特粘度计流出所需要的时间，以s为单位。赛氏粘度分为赛氏通用粘度（以SUV表示）和赛氏重油粘度（以SFV表示）。

3、粘度指数

粘度指数是表示油品粘度随温度变化这个特性的一个约定量值。粘度指数高表示油品的粘度随温度变化较小，反之亦然。

4、闪点

在规定条件下，加热油品所逸出的蒸汽和空气组成的混合物与火焰接触发生瞬间火时的最低温度称为闪点，以℃表示。闪点的测定方法分为开口杯法和闭口杯法，开口杯法用以测定重质润滑油的闪点；闭口杯法用以测定燃料和轻质润滑油的闪点。

5、凝点

试油在规定条件下冷却至停止移动时的最高温度称为凝点，以℃表示。凝点是评价油品低温性能的项目。油品的凝点与蜡含量有直接关系，油品中的蜡含量越多，凝点越高。因此凝点在石油产品加工工艺中可以指导脱蜡工艺操作。

6、倾点

倾点是指在规定条件下，被冷却了的试油能流动时的最低温度，以℃表示。倾点和凝点一样都是用来表示石油产品低温流动性能的指标。

7、水分

水分是指油品中的含水量，以重量百分数表示。在石油产品分析标准中有好几种水分测定方法，一般都是以%表示，小于0.03%即为痕迹。特殊要求的油品，其水分以10-6（ppm）表示。

8、机械杂质

存在于油品中所有不溶于规定溶剂的杂质叫做机械杂质。

9、水溶性酸或碱

水溶性酸或碱是指存在于油品中可溶于水的酸性或碱性物质的总称。

10、残炭

在规定条件下，油品在裂解中所形成的残留物叫残炭。以重量百分数表示。

11、抗乳化性

指润滑油与水分离的能力

12、抗磨（AW）添加剂

相互滑动的表面因发生相互摩擦会造成损坏。抗磨添加剂就是能有效防止这类磨损，同时又不会发生滑动的表面熔化的添加剂.

13、API适用级别分类

由API、SAE和ASTM共同商定并使用的一套英文字母代号，用以确定发动机油的主要适用级别，以及汽车变速箱润滑油的适用级别。

14、复合润滑脂

指用复合皂（即由普通皂与复合剂组成）进行稠化制成的润滑脂。使用复合皂制成的润滑脂与使用普通皂制成的同类润滑脂相比，具有更高的滴点。

15、酸值（AN）

也称中和值，指中和1克油品试样中所有酸物质所需氢氧化甲的毫克数。该性能指标通常用于表示被污染和被氧化的程度。

16、极压（EP）添加剂

在伴随着高接触压力的摩擦和滑动的情况下（如：在重载齿轮，特别是准双曲面型齿轮中），能够赋予润滑油抗极压性能，以达到减轻磨损目的的化合物。

17、Timkwn OK 负荷

在Timken EP测试仪上测定的，润滑油所能承受的、不会因油膜破裂而失效的最大负荷。

18、多用途润滑脂

指适合多种用途的润滑脂，如：车辆设备是的底盘、车轮轴承、万向节和水泵等的润滑。

多级粘度既能达到SAEW 前边的数字（如：5、10、或15等低温粘度极限，同时又能达到SAEW后边的数字（如：30、40或50等）100℃粘度极限的油品。

19、环烷烃

具有环烷特性的、至少包含一个碳原子闭链的饱和烃。

20、光亮油

通常由渣油经加工处理而制成的精炼、高粘度润滑油。加工处理的方式包括：酸处理（或溶剂萃取）脱蜡（或粘土精制）相结合。

21、浊点

在规定条件下，当油样冷却至产生明显雾状的温度。（产生雾状是由于有晶体形成或其他固定物质生成。）

22、二硫化钼

钼和硫形成的化合物，由于其粒子的独特分子结构，因而成为性能卓越的固体润滑剂。

23、水分

是指油品中的含水量，以重量百分数表示。在石油产品分析标准中有好几种水分测定方法，一般都是以%表示，小于0.03%即为痕迹，特殊要求的油品，其水分以ppm 表示。

油品中应防止混入水分。燃料中混进水分，在低温使用时，会凝成小冰块，堵塞油路，影响供油。润滑油中混进水分，会使油膜强度降低；产生泡沫或乳化变质；会促进润滑油的氧化和加强低分子有机酸对金属的腐蚀作用；也会使添加剂分解沉降，甚至失去作用。变压器油中混入水分，它的绝缘性能就大大降低。

24、烟点

亦称无烟火焰高度。是指在规定条件下，油品在标准灯中燃烧时，在不冒烟的情况下所测得的火焰最大高度，以mm表示。用以判定对灯罩的污染程度。

25、芳香烃

是组成石油的各种烃类之一。它对油漆和橡胶的溶解力强，故在油漆溶剂油和橡胶溶剂油中均应含有一定量的芳香烃。但芳香烃含量太大会损害人体健康，故其含量又须有所限制。

26、碘值

在规定条件下，100g油品所能吸收碘的质量数称为碘值，以g表示。碘值用来测定溶剂汽油中不饱和烃的含量。油品中不饱和烃含量越多，碘值就越大，安定性就越差。

27、诱导期

是指在规定的加速氧化条件下，油品处于稳定状态所经历的时间周期，以分钟表示，它是评价汽油在长期贮存中氧化及生胶趋向的一个项目。汽油的诱导期越短，则安定性越差，生胶越快，可贮存的时间也越短。要提高汽油的安定性，除改进炼制工艺外，还可往油中加入抗氧防胶剂和金属钝化剂。延缓它的氧化速度。

（六十三）

问：齿轮点蚀和润滑油的黏度有什么关系？

答：齿轮在运转过程中受到周期性变化的接触应力作用，当接触应力超过材料的接触疲劳强度时，会在齿轮表面或次表层上产生疲劳裂纹。疲劳裂纹不断扩展、延伸，最终使小块金属脱落，形成不同形状的小凹坑。齿面金属材料遗失和出现凹坑是齿面疲劳损伤的典型特征。

润滑油的选择与齿轮表面形成的麻坑和点蚀关系密切，其中选对润滑油的黏度是关键因素。负载高需要的黏度高，负载低则可以选择黏度低一些的润滑油。

速度对点蚀和金属接触面的疲劳也有影响。低速的时候，润滑油的油膜厚度降低，同样的，高速时，油膜厚度就增加。因此在选择润滑油的黏度时，除了考虑负载，还要考虑速度因素。

温度因素也会引起点蚀问题，摩擦接触的过程中，温度升高，润滑油的黏度变小，油膜厚度降低。因此，如果您选择的润滑油黏度较小，油膜变得太薄，不能提供足够的润滑保护。在反复的摩擦中，就造成部件的表面出现点蚀、小麻坑、金属表面疲劳损坏。

另外安装精度也会造成点蚀，因此保证安装精度，同时选择合适的润滑剂，不随意改变机器的额定负载，才能有效地防止点蚀。

需要注意的是，黏度也并非越大越好。黏度过高也会造成温度升高，而高温反过来也会加剧润滑油的氧化，这种情况下如果没有做相应的油液检测，我们就不能了解油到底氧化到什么程度了，是否已经失去了润滑能力。所以对于重要的场合，应该做好油液检测，根据设备的情况指导用油。