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发动机润滑油的作用
发布日期:2011-5-15
1.润滑作用
    众所周知,发动机在运转时,它的许多机件在高速摩擦着,如其摩擦部位得不到合适的润滑,就会使金属和金属间产生干摩擦。实验证明,这种干摩擦的力是很大的,它不但要消耗较大的动力,而且所产生的热量在很短时间内可使摩擦面的金属熔化,甚至能使机件卡死。因此,对工件中内燃机的摩擦机件必须给予良好的润滑。
    为了得到正常润滑,现代发动机都设计了一套润滑系统,通过油泵的强制循环或通过飞溅的方法,将润滑油送到各个摩擦点上去,保证机件的正常运转。
    润滑油进入摩擦机件间后,就粘附在摩擦表面上,形成一层油膜,从而使这两个摩擦面尽可能不直接接触。当机件相互摩擦时,每一个机件与粘附在它表面上的油层一同运动。这样金属间的干摩擦就变成为液体油层间的液体摩擦了,由于液体摩擦系数比干摩擦系数小的多,所以摩擦力显著减少。这样一来,发动机就能更好的发挥有效功率,并能使机件的磨损也大为减少。如果再加入摩擦改进剂,使摩擦系数变得更小,就能进一步减少燃料消耗以利节能。
2.冷却作用
    燃料在发动机中燃烧后产生的热能,并不能全部转变为机械功。一般发动机热效率只有30%左右,其余热能,一部分转变为摩擦功,消耗在活塞与气缸壁、曲轴与连杆等机械的摩擦和辅助机构的驱动上;一部分随废气排出机体,剩余的部分是通过对发动机的冷却而排出。发动机中的热,不论是来自燃料的燃烧,还是来自处于连续高速运转和高压下金属机件的摩擦,都必须排出机体。否则,发动机会由于温度过高而烧坏。
    由发动机原理知,热量由机体导出有很大一部分是由润滑油和冷却系统来完成的。冷却系统的作用已为大家所熟悉,但润滑油的冷却作用往往被忽视,在发动机工作时,润滑油不断的从气缸、活塞、曲轴等摩擦表面上吸取热量并把它传导到其他温度较低的零件上。其中一部分热量消散在油底壳中,而大部分热量是传导至与冷却水接触的气缸壁上,经过冷却水被带出机体散掉。
3.洗涤作用
    发动机工作时,由于吸入空气(虽然是通过空气滤清器)所带来的砂土、灰尘及燃烧后形成的碳质物、润滑油氧化后生成的胶状物、机件间摩擦而产生的金属屑和混入润滑油水分等脏杂物结合在一起,便生成油泥。而这些油泥和脏杂物会逐渐沉积在机件的摩擦面上,如不把它清洗下来,就会使机件的磨损增大。胶状物的严重生成,会使活塞环粘结卡死,致使发动机不能正常运转,甚至损坏机件,因此,必须从各个方面把这些脏杂物洗掉。而这个清洗作用,是由润滑油来完成的。
    发动机润滑机把摩擦面上的脏杂物带走,送到油底壳中,再通过机油滤清器时,这些脏杂物被截留在滤清器中,而干净的润滑油又继续进行洗涤作用。这样往复循环,即可使机件保持清洁及正常运转。
    粘度小的油,循环的快,因而它的洗涤作用要比粘度大的油好。
4.密封作用
    发动机各机件间,如气缸和活塞间、活塞环与环槽间都有一定的间隙,有了间隙就带来密封问题,如果得不到密封,燃烧室就会漏气,其结果是降低了气缸压力,从而降低了发动机输出功率。同时,废气还会从燃烧室经过活塞环与气缸壁的间隙,向下窜进油底壳,造成油底壳内润滑油受到稀释和污染。
润滑油能起这个密封作用,它填满了活塞与气缸间的间隙,形成油封而达不到漏气,保证了发动机的输出功率,也阻止了废气向下窜入曲轴箱。
从密封来看,高粘度润滑油比低粘度润滑油所起的作用大。
5.防锈作用
    发动机在运转或存放时,大气中的水或是机油中的水及燃烧时产生的酸性气体窜入曲轴箱,都会对机件产生锈蚀、腐蚀作用,进而在摩擦面上造成腐蚀磨损或磨粒磨损,使发动机损坏。为了使发动机能长期可靠的运转,要求润滑油有防锈性。
    润滑油能吸附在金属表面,防止酸性气体和水对金属的腐蚀,但是纯矿物油的这种作用太弱了,加有防锈添加剂的油对金属的保护作用被大大加强了,防锈剂分子的极性端可紧紧的吸附在金属表面,形成密集排列,防止了水对金属的接近,起到了防锈作用。
6.消除冲击负荷
    润滑油有消除轴承和发动机其他零件间冲击负荷的作用。在压缩行程终了,气缸中混合气燃烧时,气缸压力急剧上升,这样巨大的力突然加到活塞、活塞销、连杆、曲轴和它们的轴承上。这个负荷传递时,轴承间隙里的润滑油承受冲击负荷起到缓冲作用。当然间隙里的润滑油必须承受住冲载而保持住油膜,因此润滑油有助于发动机平静工作并防止金属与金属间的接触,减少磨损。
    汽车发动机油除完成上述润滑、冷却、洗涤、密封、防锈、消除冲击负荷作用外,它还在十分恶劣环境中工作。所以,要求发动机用润滑油须经过深度精制,并加有各种改善使用性能的添加剂,使油品有适宜的粘度和良好的粘温性能、良好的热氧化安定性、洗涤性、抗腐蚀性、抗泡沫性,并有适宜的低温流动性等,以保证发动机在复杂的条件下正常工作。
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