[2021-03-11]
【工程师 罗耀辉 】
(七十二)
问:泡沫的产生及影响
答:润滑剂的起沫发泡是一种非常不希望产生的现象。由于泡沫与空气强烈混合会增强氧化反应,从而引起气蚀以及循环系统内输油量不足,甚至导致不润滑。有如内燃机油、液压传动油、液力变速油、齿轮油箱等循环系统,因其搅拌比较激烈而容易产生泡沫。除造成溢流或排气带出损失外,还会使油压降低影响润滑。尤其在油面较低时,大量泡沫进入油道,以致减,少了润滑油的供应,甚至堵塞油道,中断润滑而烧坏机件。液压油起泡,会便液压系统压力不稳,甚至气阻而仃止工作,在机床上则影响加工部件的精密度。透平油起泡沫则使油循环不畅,供油不足,并使润滑油加速氧化变质。
润滑油发泡的可能性完全取决于润滑剂本身,而且受基础油表面张力,特别还承受着所加入的抗氧剂、清净剂、极压剂、腐蚀抑制剂和其他离子化合物等表面活性物质存在的影响。润滑油起泡沫还因为是润滑油污染、劣化变质,而使表面张力下降造成的。特别在油温较低、粘度大,或已氧化分解时更易起泡。加有抗氧化剂或清净剂、多效添加剂,极压剂的润滑油更容易发生泡沫,而具有弹性和和可塑性的泡沫更是特别稳定。
识别表面泡沫和内部泡沫
将所谓的表面泡沫和内部泡沫加以区别,对认识发泡效应非常重要。
表面泡沫可用抗泡剂控制。有效的抗泡剂具有低于润滑剂基础油的表面张力,通常不溶於基础油。因此,为了使其即使长期储存或使用后仍然足够稳定,抗泡剂应呈细分散态。分散态抗泡剂的颗粒尺寸应小于100µm,或者甚至小于10µm。
内部泡沫指的是润滑剂内的细分散态气泡,能形成很稳定的分散体。普通抗泡剂仅用于控制表面泡沫和稳定内部泡沫的趋向。添加剂一般不能改善润滑剂的空气释放性能。相反,多种添加剂还可能有负面影响。需要具有优异放气性能的润滑剂,例如透平润滑油,应注意采用专门选择的基础油和添加剂进行配制。
空气不仅以分散态气泡(表面的和内部的泡沫)存在於润滑剂之中,而且可物理地溶解于矿物油,体积分数可达9%之多。空气还能引起像气蚀之类的严重问题,但此效应添加剂并不能控制。
泡沫的控制和消除
为了防止发生泡沫,一般可加入1~100 ppm(0.0001~0.01%)的苯甲基硅油或甲基硅油。其作用形式是硅油吸附在油的表面上,防止泡沫的发生,或浸入泡沫膜而使泡沫破裂。经常选用分子量较大的二甲基硅油、二甲基硅氧烷或甲苯基硅油。一般25℃的粘度在100厘沲以上起效。粘度过高则不利于抗泡剂分散,常用12500厘沲左右的甲基硅油。表面张力需在21达因/厘米以下才有消泡作用(水的表面张力为72达因/厘米,石油润滑油的表面张力为30~50达因/厘米)。分子小而易溶于石油中的硅油,不但没有抗泡沫作用,反而会成为泡沫的稳定剂,因而不宜使用。低粘度硅油易于在油中扩散而产生消泡作用,但其溶解度大,消泡持久性短。高粘度硅油消泡作用差,但持久性好,为了取长补短,常有将两种高低粘度硅油混合使用。
由于硅油是非极性油,难溶于石油或溶解度很小,且只有在扩散状态下才能起到消泡作用。一定要使其形成极细小粒子(直径1~4微米)分散在油中,以防沉降失效。粒子越小,扩散越好,沉降越少,消泡效果越好。一般先将硅油分散于煤油中,制成1%浓度的硅油溶液,在93℃下和4800转/分速度下进行搅拌混合。抗泡剂的添加量,需在油对硅油的溶解量以上时,才有消泡作用。在溶解量以下时,不仅不能消泡反而起到发泡作用。因而添加量需根据硅油的粘度,和在油中的溶解度来决定。对于轻质润滑油以使用高粘度的硅油为好,在对硅油的溶解度极小的润滑油中,则以使用粘度较低的硅油为佳。
硅油抗泡剂自1943年壳牌发展公司和海湾研究发展公司同时发现液态有机硅氧烷(即硅油)是非常有效的抗泡剂起,直到目前仍然是润滑油主要的抗泡剂品种。后来发现,硅油抗泡剂在使用中存在局限,如对调合技术十分敏感,在酸性介质中不稳定等缺点。
20世纪60年代以后,美国和日本专利先后介绍了用丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的均聚物或共聚物作为非硅抗泡剂。非硅抗泡剂对润滑油具有良好的抗泡性能,抗泡稳定性良好,在酸性个质中仍保持高效,对空气释放值的影响较硅油小,对调合技术不敏感。在实际使用中,可先以溶剂稀释后再使用。但需注意不能与T109、T601和T705添加剂同时使用,否则无抗泡效果。国内组成为丙烯酸酯与醚共聚的非硅抗泡剂,按相对分子质量大小和用途不同分为两个牌号,统一代号是T911和T912,其中T911适用于高黏度润滑油,T912适用于低、中黏度的润滑油。
在金属加工过程中,所用切削液以及液压液必须使用不含聚硅氧烷的抗泡剂,以保证随后在工件上涂施涂料或油漆。主要代表性品种是特制的聚乙二醇、聚醚和其他有机共聚物。被推荐用作该类油剂的抗泡剂还有三丁基磷酸酯。
(七十三)
问:润滑油属于危险品吗?危险品的范畴是什么?
答:1、油品的危险等级是根据闪点划分的
闪点是表示石油产品蒸发倾向和安全性质的项目。闪点在45℃以下的叫易燃品;45℃以上的为可燃品。从闪点可判断油品组成的轻重,鉴定油品发生火灾的危险性,闪点越高越安全。
2、危险特性分类
根据国家GB6944—2012《危险货物和品名编号》的规定,按危险货物具有的危险性或最主要的危险性分为9个类别:第l类:爆炸品;第2类:气体;第3类:易燃液体;第4类:易燃固体、易于自燃的物质、遇水放出易燃气体的物质;第5类:氧化剂和有机过氧化物;第6类:毒性物质和感染性物质;第7类:放射性物质。第8类:腐蚀性物质。第9类:杂项危险物质和物品,包括危害环境物质。其中前5类都是燃爆危险品,后4类中很多物质也具有燃爆危险性。
3、润滑油的定义
润滑油是用在各种类型汽车、机械设备上以减少摩擦,保护机械及加工件的液体或半固体润滑剂,主要起润滑、辅助冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。
只要是应用于两个相对运动的物体之间,而可以减少两物体因接触而产生的磨擦与磨损之功能,即为润滑油。
润滑油、润滑脂统而言之为「润滑剂」之一种。而所谓润滑剂,简单地说,就是介于两个相对运动的物体之间,具有减少两个物体因接触而产生摩擦的功能者。
4、润滑油的组成成分
润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分,决定着润滑油的基本性质,添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足,赋予某些新的性能,是润滑油的重要组成部分。
基础油
润滑油基础油主要分矿物基础油、合成基础油以及生物基础油三大类。矿物基础油应用广泛,用量很大(约95%以上),但有些应用场合则必须使用合成基础油和生物油基础油调配的产品,因而使这两种基础油得到迅速发展
添加剂
添加剂是近代高级润滑油的精髓,正确选用合理加入,可改善其物理化学性质,对润滑油赋予新的特殊性能,或加强其原来具有的某种性能,满足更高的要求。
一般常用的添加剂有:粘度指数改进剂,倾点下降剂,抗氧化剂,清净分散剂,摩擦缓和剂,油性剂,极压添加剂,抗泡沫剂,金属钝化剂,乳化剂,防腐蚀剂,防锈剂,破乳化剂,抗氧抗腐剂等。
目前国内的主要添加剂生产商都在北方,因为相对于南方,在北方生产的添加剂含水量要小。
5、润滑油不是危险品取决于其性能
首先、润滑油不具有易燃的特性;其次、不具备强腐蚀性;第三、不具备易挥发性;第四、不具备不易包装性;第五、不具备不易储运性。因此,润滑油不属于危险品,可以不用按照危险品运输、储存的条例执行。但是润滑油也属于化工产品,也要确保安全的储存和运输,避免对环境造成污染。
6、闪点的重要意义
闪点在消防工作中有着重要的意义,闪点是表征易燃可燃液体火灾危险性的一项重要参数:闪点是可燃液体生产、储存场所火灾危险性分类的重要依据,是甲、乙、丙类危险液体分类的依据。根据消防工程设计及应用,根据闪点的不同将可燃液体分为了三大种类。即:
甲类液体:闪点小于28℃的液体。(如原油、汽油等)
乙类液体:闪点大于或等于28℃但小于60℃的液体。(如喷气燃料、灯用煤油)
丙类液体:闪点大于60℃以上的液体。(重油、柴油、润滑油等)
润滑油使用须知
一、油品储存:
1.不可直立放于露天环境,以防止水份及杂物的入侵污染。
2.室内储存可立放,桶面朝上,方便抽取。
3.拧紧封口盖,保持油桶密封。
4.保持桶身面清洁,标识清晰。
5.保持地面清洁,便于漏油时及时发现。
6.做好入库登记,先到先用。
7.频繁抽取的油品、放置在油桶架上用开关控制流放。
8.新油与废油分开放置,装过废油的容器不可装新油,以防污染。
二、油品安全:
1.油品独立窨存放,周围不得放置可燃品。
2.严禁烟火,不得携带火种进入油库。
3.配备不少于二个来火器。
4.擦试机械后之油布或清除之油污不得堆积, 以免助燃。
5.易燃的特种油品或化学溶剂分离储存并放置易燃品标志。
三、使用注意:
1.向润滑专家咨询,用适当规格的润滑剂,尽量减少用油种类。
2.每种机械以简单图样示出需要加油的部位,油品名称、加油周期等并由专人负责,避免用错油品。
3.每次加油前须清洁擦拭油抽、油壶等容器和工具。
4.每种用油专用的容器,且在容器上注明盛载油品的名称,以防污染。
5.换油前须将机械用溶剂冲洗干净,切不可用水溶性清洗剂。
6.每次添加或更换润滑油后,做好机械保养记录。
7.发现油品异常或已到换油周期,应抽样交由专业公司化验决定。
四、环保和健康:
1.严禁将废油直接排入水沟倒入土壤,以防污染环境。
2.废油废液专桶收集,再交由政府许可的回收商回收,切不可乱倒。
3.皮肤过敏者或划擦伤者,应避免直接接触润滑油。
4.切勿穿着油迹渗透的衣物,不可将被油污染的碎布置入袋中。
5.不可用污浊布碎抹去皮肤上的油迹,以防布碎中藏有金属碎屑可擦伤皮肤引发感染。
(七十四)
问:柴油机油和汽油机油的区别?
答:根据车辆发动机使用的燃油不同,有着汽油发动机和柴油发动机之分,虽然两种发动机同样在高压、高温、高转速、高负荷下工作,但柴油发动机与汽油发动机在性能、结构、工作条件有很大的差别,所以在机油上也有着柴机油和汽机油之分。
柴油发动机工作温度高
柴油机曲轴箱内的工作温度比汽油机高出20℃,活塞顶部与活塞环区域高出50℃以上,通常柴油发动机活塞顶部的温度在200℃~330℃,而汽油机不超过200℃,因此高温时柴机油有不易蒸发的特点,还有足够粘度,而汽机油则达不到。
压缩比不同
柴油机的压缩比是汽油机的2倍,压缩比一般为12~22,主要零件受到的高温高压冲击要比汽油机大得多,向曲轴轴承上的负荷达到100~200kg/c㎡,极高的压力易将机油从摩擦面间挤出,这就使柴机油粘度与润滑性的要求比汽机油严格,如果使用汽机油,在曲轴轴承和连杆轴承上的油膜容易破裂,造成润滑真空,形成干摩,后果可想而知。
轴瓦的材质不同
汽油机轴瓦所使用的材质为抗腐蚀性好的巴氏合金,但柴油机为了适应轴承负荷大、温度高、摩擦副间滑动速度快的特点,柴油机的主轴瓦与连杆轴瓦,采用铅青铜或铅合金等高性能材料来制作,但这种材料的抗腐蚀性较差,为此柴机油中的抗腐剂较多,以提高抗腐蚀和抗磨性能。由于汽机油没有这种抗腐剂,如果加入柴油发动机,轴瓦在使用中容易出现斑点、麻坑,甚至成片剥落的不良后果,机油也会很快变脏,导致烧瓦抱轴的故障发生。
柴油的硫含量大
柴油的硫含量比汽油大,这种有害物质在燃烧过程中会形成硫酸或亚硫酸,连同高温高压废气一起窜入油底壳内,加速机油的氧化与变质,对机件发生腐蚀的情况,鉴于这种情况柴机油的总碱值高于汽机油,若有酸性气体窜入,可以起到中和作用,延长机油使用周期。汽机油因为呈中性,若用于柴油机,会因上述的酸性气体的腐蚀很快变质失效。
柴机油和汽机油由于工作环境的不同,在配方上有比较大的差别,基于上述原因为保护您爱车,两种机油千万不要混淆使用。
(七十五)
问:汽车机油与摩托车机油混用?
答:肯定地告诉大家:汽车机油和摩托机油绝对不能混用!原因如下
一、结构不同
大多汽车的引擎和变速箱、离合器是分开润滑的,曲轴箱内机油温度约70-90度之间。
而摩托车的湿式多片离合器、高速变速器齿轮、换挡机构和气门等运动零件都是在同一容积机油内运行的。
所以这些部件的摩擦会产生相当大的热量,一般曲轴箱内机油温度为85-120度之间。
二、冷却效果差异巨大
汽车一般都有3.5-7L的机油容量,可以充分利用自身大容积的机油来散热,但是摩托车的机油容量普遍在1-4L,所以摩托车机油的设计散热性会普遍高于汽车机油。
再者,摩托车的水箱(水冷车)远远小于汽车的水冷器,所以此时机油的设计散热性更为重要!摩托车使用汽车机油会大大增加引擎的温度!
三、升功率悬殊
一般家用的轿车升功率普遍在60-80Kw/L,而摩托车的升功率却高达120-150Kw/L,相同的出力,摩托的转速会远高于汽车,所以引擎的润滑效果也截然不同。
四、强化强度和机油滤清器的区别
因为摩托引擎的发热量较大,所以摩托机油会特别注意耐高温性,再加上摩托引擎转速普遍较高,故耐久性和散热性都是摩托机油的强项,反之亦然。
汽车摩托的机油滤清器也有所不同,所以混用机油是一件非常愚蠢并且错误的做法。
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