第 7章 汽车润滑剂的合理使用
7.1 发动机油
7.2 车辆齿轮油
7.3 汽车油滑脂
7.1 发动机油
7.1.1 发动机油的使用性能
车用发动机油使用性能要求，将围绕延长
汽车的使用寿命、降低成本、达到一定的
燃料经济性和环保要求而发展。
发动机油的主要作用是润滑、冷却、情净、
密封和防蚀。
发动机油在发动机中的工作条件
主要表现在,
(1) 温度变化大。 发动机油在发动机中工作时，接触到的各润
滑部位温度很高,
(2) 压力高,活塞速度变化大。发动机工作时，燃气最高压力
可达 5～ 9 MPa，活塞环对气缸的侧压力为 2 ～ 3MPa，活塞裙
部对气缸的侧压力为 1.0 ～ 1.2MPa。现代发动机的最高转速可
达 3000 ～ 6000r/min，由于活塞每秒行经 100 ～ 200个行
程．活塞平均速度可达 10 ～ 15m／ s，且活塞在上下止点时速
度为 0，活塞在气缸中的速度变化大。因此摩擦表面难以形成理
想的润滑状态，会产生异常磨损和擦伤。
潘存云教授研制
轴瓦失效实例,
潘存云教授研制
疲劳点蚀
潘存云教授研制
表面划伤
潘存云教授研制
轴瓦磨损
(3) 发动机零件易腐蚀。 与可燃混合气和燃烧废气接
触的零件 (例如气缸、气缸盖、活塞组等 )将受到化学
腐蚀。
(4) 发动机油易变质。 发动机油的高温氧化、曲轴
箱窜气、杂质和沉积物的混入，会促进发动机油劣化
变质。
(5) 发动机净化装置的采用使发动机油工作条件恶
化。 当代汽车为适应日趋严格的汽车排放法规，在传
统发动机结构中增加了排气净化装置，例如曲轴箱强
制通风装置 (PCV)、废气再循环装置（ EGR）等。这
些装置使发动机油的工作条件恶化、并对发动机油使
用性能级别提出更高的要求。
闭式曲轴箱强制通风装置 (PCV阀 )
发动机油应具有以下使用性能
一、良好的润滑性
二、良好的低温操作性
三、良好的黏温性
四、良好的清净分散性
五、良好的抗氧性
六、良好的抗腐性
七、良好的抗泡沫性
一、良好的润滑性
在各种条件下，发动机油降低摩擦、减
缓磨损和防止金属烧结的能力，叫做 发动
机油的润滑性 。
发动机油的黏度和化学性质对发动机零件
在不同润滑状态的润滑作用有重要影响。
? 按照两表面的润滑状况，摩擦分为,
1）干摩擦 ----无润滑状态
2）边界摩擦 —— 边界润滑状态
3）流体摩擦 —— 流体润滑状态
4）混合摩擦 —— 混合润滑状态
5）薄膜摩擦 ----薄膜润滑状态
一、干摩擦
? 不加润滑剂时，相对运动的零件表面直接接触，这样
产生的摩擦称为干摩擦 (如真空中 )。
二、流体摩擦
? 当两摩擦表面被流体（液体或气体）完全隔开时，
摩擦表面不会产生金属间的直接摩擦，流体分子
层间的粘剪阻力就是摩擦力，这种摩擦称为流体
摩擦。
三、边界摩擦
两表面加入润滑油后，在金属
表面会形成一层边界膜，它可
能是物理吸附膜，也可能是化
学反应膜。
不满足流体动压形成条件，或
虽有动压力，但压力较低，油
膜较薄时，在载荷的作用下，
边界膜互相接触，横向剪切力
比较弱，这种摩擦状态称为边
界摩擦。
油性分子吸附在表面
润滑机构 —— 在边界润滑的条
件下
AW/EP Additives Prevent Metal
Contact
抗磨损 /极压 添加剂防止金属表面的接触
此时起润滑作用的不再是润滑油的黏度，而完全是润滑油的
化学性质，即润滑油的油性和极压性。
四,薄膜润滑状态
介于干摩擦和边界摩擦之间，薄膜厚度仅
几纳米，在现代精密机械系统中普遍存在
五、混合摩擦
? 当动压润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，就
会出现流体摩擦、边界摩擦和干摩擦同时存在的
现象，这种摩擦状态称为混合摩擦。
当润滑油膜的厚度小于运动副表面粗糙度时，便成为 边界润
滑状态,此时起润滑作用的不再是润滑油的黏度，而完全是
润滑油的化学性质，即润滑油的油性和极压性。
? 油性是润滑油在摩擦金属表面上的吸附性。
? 极压性是润滑油在摩擦表面的化学反应性质。
发动机油黏度是评定润滑性的重要指标。但是，对于边界润
滑、主要是油性剂和极压剂起作用，所以发动机油的润滑性
还要通过相应的发动机试验来评定。
二、良好的低温操作性
? 从发动机油方面保证发动机在低温条件下容易起动和可
靠供油的性能，叫做发动机油的低温操作性。
? 发动机油黏度随气温降低而
增加，因此，使发动机低温起
动时转动曲轴的阻力矩增加,
曲轴转速下降 (图 7-1)，从而
造成发动机起动困难。 发动
机油黏度增加后，流动困难,
供油不足，造成磨损严重。
? 发动机油的低温操作性包括
有利于低温起动和降低起动磨
损两方面。
润滑油的黏度
润滑油的黏度反映了润滑油在外力作用下抵抗剪切
变形的能力，也是内摩擦力大小的标志 。
1．低温动力黏度
按流体黏度特性流体分牛顿流体和非牛顿流体两类。
牛顿流体,遵循牛顿黏度定律的流体，即切应力与剪切速率
成正比的流体，叫做牛顿流体；
非牛顿流体,不遵循牛顿黏性定律的流体．即切应力与剪切
速率不成正比的流体，叫做非牛顿流体。
表观黏度,润滑剂在低温状态下为非牛顿流体，其黏度为低
温动力黏度，也称表观黏度
低温动力黏度,非牛顿流体流动时内部阻力特性的量度，其
值为在规定的剪切速率下，切应力与剪切速率之叫做表观黏度，
即低温动力黏度。
低温动力黏度是划分冬用发动机油强度级别的依据之一。
2．边界泵送温度
发动机油的边界泵送温度,能将发动机油连续、
充分地供给发动机机油泵入口的最低温度，叫做
发动机油的边界泵送温度
边界泵送温度是衡量发动机在起动阶段发动
机油是否易于流到机油泵入口并提供足够压力的
性能。边界泵送温度也是划分冬用发动机油黏度
级别的依据之一。
发动机油的边界泵送温度测定按照 GB／ T 9271-
1988,发动机油边界泵送温度测定法, 的规定进
行。
3．倾点
倾点,试样在规定的条件下冷却时，能够流动的
最低温度，叫做倾点。
同一试样的凝点比倾点略低。现行发动机油
规格均采用倾点作为发动机油低温操作性的评定
指标之一。
油品的倾点测定按 GB／ T 3535— 1983(1991)
,石油倾点测定法, 的规定进行。
倾点测定实验指导
倾点测定器见图 7-2。方
法概要是，试样经预热
后，在规定速度下冷却,
每间隔 3℃ 检查一次试样
的流动性。记录观察到
试样能流动的最低温度
做为倾点
三、良好的黏温性
温度对油品黏度的影响很大。温度升高，黏度降低；
温度降低，黏度升高。润滑油这种由于温度升降而改
变黏度的性质叫做黏温性。 良好的黏温性 是指油品的
黏度随温度的变化程度小。
发动机油所接触到的各润滑部位的工作温度差别甚大。
因此，就要求发动机油在高温工作时，能保持一定的
黏度，以形成足够厚度的油膜，确保润滑效果；而在
低温工作时，黏度又不至变得太大，以维持一定的流
动性，使发动机低温时容易起动和减小零件的磨损。
稠化机油,在基础油中加入黏度指数改进剂可提高油
品的黏温性。能同时满足低高温使用要求的发动机油
叫做多强度发动机油，俗称稠化机油。这种发动机油
用低黏度的基础油和黏度指数改进剂调配而成，具有
良好的黏温性。
发动机油黏温性的 评定指标 是黏度指数 。
黏度数,润滑油黏度随温度变化程度与标准油黏度随温度
变化程度比较所得的相对值，叫做黏度数。黏度指数缩写
为 VI（ viscosity Index）
越高，即黏温性越好，对于黏度指数小于 100的润滑油，黏
度指数按下式计算
黏度指数的概念可用图 7-3作
具体说明 把试油与在 100℃
和试油黏度相同，但黏温相
性截然不同 (高标准油
VI ＝ 100；低标准油
VI ＝ 0)的两种标准油对比，
试油在 40℃ 时的运动黏度越
接近高标准油，则黏度指数
? VI—— 黏度指数；
? L—— 黏度指数为 0的低标准油在 40℃ 时的运动黏度
(该种油在 100℃ 时的运动黏度与试油相同 )；
? U—— 试油在 40℃ 时的运动黏度；
? H—— 黏度指数为 100的高标准油在 40℃ 时的运动黏
度 (该种油在 100℃ 时的运动黏度与与试油相同 )。
? 黏度指数可根据 GB／ T 995-1988,石油产品黏度指
数计算法, 或 GB／ T 2541-1981,石油产品黏度指
数计算表, 计算。
%100???? HL ULVI
四、良好的清净分散性
发动机油的清净分散性,发动机油能抑制
积炭、漆膜和油泥生成或将这些沉积物清
除的性能，叫做发动机油的清净分散性。
评定指标,发动机油清净分散性的评定指
标是硫酸盐灰分和残炭。发动机油的清净
分散性主要通过相应的发动机试验来评定。
1、硫酸盐灰分
硫酸盐灰分是指试样炭化后的残留物用硫酸处理，
加热至质量恒定时的残留物。
硫酸盐灰分可以用来表明新润滑油中已知的含金
属添加剂的浓度。
2、残炭
油品在规定条件下受热蒸发后剩下的黑色残留物
叫做残炭。残炭占油品总质量的百分数叫做残炭
值。
根据残炭量大小，可以大致判断发动机油在发动
机中结炭的倾向。
五、良好的抗氧性
发动机油氧化,发动机油与氧相互作用反应生成氧化产
物，改变其物理和化学性质的过程，叫做发动机油氧化。
发动机油抗氧性,发动机油抵抗氧化的能力叫做发动
机油抗氧性。
发动机油的氧化是发动机沉积物生成、发动机油变质的前
提，因此抗氧性也是发动机油的重要性质。
途径,从油品方面减缓发动机油的氧化变质的主要途径
有：选择合适的馏分和组成，合理精制；添加抗氧剂或抗
氧抗腐剂。
六、良好的抗腐性
发动油的抗腐性,动机油 抵抗腐蚀性物质 对 金属腐蚀
的能力 叫做发动油的抗腐性
腐蚀机理,金属先与氧化产物 (过氧化物 )作用。生成金
属氧化物，接着金属氧化物与有机酸反应生成金属盐。
提高发动机油抗腐性的途径,加深发动机油的精制程
度，减小酸值，同时要添加抗腐剂。
发动机油抗腐性的评定指标,是中和值，通过相应的
发动机试验来测定。
中和值,表示油品在使用期间，经过氧化后酸、碱值的
相对变化。酸值是中和 1g试油中的酸性组分所需要氢氧化
钾的毫克数，碱值是中和 1g试油中的碱性组分所需要的酸
量，换算为相当的碱量。
潘存云教授研制
潘存云教授研制
点蚀
七、良好的抗泡沫性
发动机油的抗泡沫性：发动机油消除泡沫
的性质叫做发动机油的抗泡沫性。
评定指标：发动机油抗泡沫性的评定指标
是泡沫性
抗 泡 沫 性
7.1.2 发动机油的分类和规格
一、发动机油的分类
发动机油按使用性能和黏度进行分类
1．发动机油的使用性能分类
表 7-1 API汽油机油的使用性能分类
API 质量水平
SA 用于运行条件非常缓和的老式汽油机和柴油机，不含添加剂
SB 用于中等运行条件下的老式汽油机。加少量的抗氧剂，具有轻微的抗氧性和抗磨性
SC 用于 1964-1967年生产的汽油机。具有清净性和防蚀性
SD 用于 1968-1971年生产的汽油机。具有比 SC级更好的清净性和防蚀性
SE 用于 1972-1979年生产的汽油机。有比 SD级更好的清净和防蚀性．并具有高温抗氧化性
SF 用于 1980-1988年生产的汽油机。有比 SE级更好的抗磨、防蚀、清净性和高温抗氧化性
SG 用于 1989-1993年生产的汽油机。具有比 SF级更好的抗磨、防蚀和清净件
SH 用于 1994年后生产的汽油机。具有比 SG级更好的抗磨、清净性和高温抗氧化性
SJ 用于 1997年后生产的汽油机。具有比 SH级更好的滑净性和高温抗氧化性，并具有更长的
S系列 (SERVICE STATlON
CLASSlFICATlON即供应分类
?
现
行
的API
柴
油
机
油
分
类
见
表7-
2
C系列 (COMMERCIAL Classification 工商业分类
2．发动机油的黏度分类
目前执行的是 SAEJ300-1987,发动机油黏度分类, (表 7— 3)
美国汽车工程师协会按机油粘度等级分类法将机油质量分类，
第一类为单级粘度型，又分为高温环境用型和低温环境用型。
高温环境用型机油标号有,SAE30,SAE40,SAE50,SAE
后标注的数字表示在 100摄氏度下机油的粘度，数字越大表
明机油粘度越大。由于这种机油的粘度相对较大所以比较适
合夏季高温下使用，气温越高的地方应选择标号数字较大的
产品。
低温环境用型机油标号有,SAE0W,SAE15W,SAE20W，
SAE后的 W表示冬季，而数字也表示粘度，数字越小表示粘
度越小。由于此类型的机油用于冬季低温，粘度低，所以对
于温度越低的地区应选用数字越小标号的机油。机油粘度越
低，发动机的启动转速越大；同时机油的倾点越低，机油就
越容易被泵送，可以更快捷的到达润滑部位，缩短发动机经
受干摩擦的时间。
第二类为多级粘度全天候用型：机油标号有,SAE5W-30、
SAE15W-40,SAE20W-50。
这种标号横杠前半部分表示该标号机油所符合的冬季低温
粘度性能，横杠后半部分表示符合的夏季高温粘度性能。
W前的数字越小，表示润滑油在低温时的流动性越好，汽
车启动越容易。
而 W后边的数字越大，则表明该机油在高温环境的粘稠性
越好，生成的油膜强度更强，这种机油基本可以通用四季。
二、发动机油的规格
?表 7-4为我国 SF级汽油机油规格
7.1.3 发动机油的选择
发动机油的选择应兼顾使用性能级别的选择和黏度级别的
选择两个方面。
发动机油使用性能级别的选择，主要根据发动机性能、结
构、工作条件和燃料品质
一、使用性能级别的选择
汽油机油使用性能级别的选择一般应考虑以下因素,
(1)发动机压缩比、排量、最大功率、最大扭矩,
(2)发动机油负荷，即发动机功率 (kW)与曲轴箱机油容量 (L)之比。
(3)曲铀箱强制通风、废气再循环等排气净化装置的采用对发动机油的
影响。
(4)城市汽车时开时停等运行工况对生成沉积物和机油氧化的影响等。
部分汽油车发动机主要技术特性和要求的汽油机油使用性
能级别见表 7-5
表
7-5
部
分
汽
油
车
发
动
机
主
要
技
术
特
性
和
要
求
的
汽
油
机
油
使
用
性
能
级
别
柴油机油使用性能级别的选择主要根据发动机的平
均有效压力、活塞平均速度、发动机油负荷、使用
条件和轻柴油的硫含量。
发动机的平均有效压力、活塞平均速度等可反映发
动机的强化程度，用强化系数 Kф 表示。
对于四冲程柴油机
强化系数与柴油机油使用性能级别的关系见表 7-6
部分柴油车发动机的技术特性和要求的柴油机油使
用性能级别见表 7-7
二、黏度级别的选择
发动机油黏度级别的选择。主要是根据气温、工况和发动
机的技术状况。
发动机油的黏度要保证发动机低温易于起动，而走热后又
能维持足够黏度，保证正常润滑
发动机油黏度级别选择的实例见表 7-8
7.1.4 在用发动机油的更换
发动机油使用时间长短，不仅与发动机油使用性能有
关．还与发动机的技术状况、维修质量有关。为减缓发动
机油变质，延长换油期，必须的技术措施有,
(1)正确选择发动机油。
(2)认真执行维护作业,维持汽车良好的技术状况。
定期换油,发动机油的更换要根据车辆的行驶里程 (或发动
机的工作时间 )来定，叫做定期换油；
按质换油,也可以根据发动机油的使用性能来定，叫做按
质换油,
还可以采用在发动机油油质监测下的定期换油,
一、定期换油
? 定期换油是按行驶里程或使用时间对发动机油使用性能变化的
影响规律来确定的。换油期 与发动机油使用性能级别、发动机
技术状况和运行条件有关。
表 7-9 部分汽车发动机油的参考换油里程
二、按质换油
两个换油指标所规定的检验项目有关概念大部分在前面已讲述过，对未
提到的几个概念说明如下,
? 1,100℃ 运动黏度变化率
? 2、不溶物
用溶剂使悬浮杂质分离、凝聚，随后用离心法可测定出不溶物含量。
? 3、碱值
在规定的试验条件下．用标准滴定溶液滴定 1g试油所用的高氯酸量，
换算为当量的碱量以 mgKOH/g来表示，叫做碱值。
? 4、开口闪点
发动机油、车辆齿轮油在其规格中规定了开口闪点。石油产品用开口
杯在规定条件下加热到它的蒸气与空气的混合气接触火焰发生闪火时的
最低温度，叫做开口闪点。
100℃ 运动黏度变化率
? 100℃ 运动黏度变化率用下式表示
? 式中 ｕ 1— 使用中油的 100 ℃ 运动黏度实测值,mm2/s
? ｕ 2— 新油的 100 ℃ 运动黏度实测值,mm2/s
表 7-10 汽油机油换油指标
表 7-11 柴油机油换油指标
注：①②③适用于固定式柴油机
实验指导
(1) 100℃ 运动黏度变化率测定法
在用发动机油 100℃ 运动黏度的变化率是通过测定在用发动
机油和相应级别的新发动机油的 100℃ 运动黏度计算得出的。
(2)水分测定法
水分测定器见图 7-4。以 100g在用发动机油与 100mL脱水并
滤清的溶剂汽油或直馏汽油在水分测定器的干燥烧瓶中混合均
匀，接上水分测定器的接受器和冷凝器，按照规定的蒸馏速度
加热蒸馏．水和汽油蒸气冷凝后流入接受器；根据接受器底部
水分的体积计算出试样的水分体积百分含量或质量百分含量。
(3)开口闪点测定法
开口闪点测定按 GB/T 3536-1983,石油产品闪点和燃点测定
法, （克利夫兰开口杯法）的规定进行，克利夫兰开口杯仪见
图 7-5。
三、油质综合监测下的定期换油
这种方法在规定了发动机油换油期的同时也监测在用油
的综合指标，必要时可提前报废润滑油质量。快速检测有以
下方法。
1、滤纸斑点试验法
典型斑点形态分为 3个环（图 7-6）：沉积环、扩散环、油环,
2、油滴斑点色域迹象试验法
正常发动机油的油滴色域迹象由（如图 7-7） 4个圈域组成：油心圈、清
净圈、分散圈、扩散圈。
出现下列情况时，应立即更换发动机油,
（ 1）油心圈、洁净圈、分散圈三界限模糊不清，变小变黑时；
（ 2）扩散圈变小，蓝色变浅或消失时。
3．用润滑油质量检测仪测定
技 术 指 标
数据显示范围,[0，
± 99.9]μA
重复性误差,≤3％
环境温度,-20 ～
+70℃
整机功耗,≤5W
输入电压,220V
整机重量,4.5Kg
尺寸 (mm)：
285× 220× 115
THY-20CJ油液质量检测仪
7.2 车辆齿轮油
7.2.1 车辆齿轮油的使用性能
车辆齿轮油应具有以下使用性能,
一、良好的润滑性和极压抗磨性
车辆齿轮油的润滑性和极压抗磨性的评定，除运动黏度指
标外，还要通过四球极压试验机或台架试验来评定。
二、良好的低温操作性和黏温性
车辆齿轮油不但要求车辆齿轮油低温起动性好，而且要求
高温时黏度不能太小，即有良好的黏温性。
三、良好的热氧化安定性
车辆齿轮油抵抗高温条件下氧化的能力叫做热氧化安定性。
四、良好的抗腐性和防锈性
在车辆齿轮传动装置的工作条件下．齿轮油防止齿轮、轴
承腐蚀和生锈的能力叫做抗腐性和防锈性。
7.2.2 车辆齿轮油 的分类和规格
一、车辆齿轮油的分类
车辆齿轮油按使用性能和黏度进行分类
1．车辆齿轮油的使用性能分类
世界上广泛采用美国石油学会 (API)的车辆齿轮油使用性
能分类法．根据其特性和使用要求等划分为 GL-1,GL-2,
GL-3,GL-4,GL-5和 GL-6六级 (表 7-12)。
2．车辆齿轮油的黏度分类
世界上广泛采用美国汽车工程师学会 (SAE)的车辆齿轮油
黏度分类法。 SAE J306— 1991,驱动桥和手动变速器润滑油
黏度分类, 的规定见表 7-13，本标准采用含字母 W和不含字母
W的两组黏度等级系列
表 7-12 车辆齿轮油 API使用性能分类
3,交错轴的齿轮机构
蜗轮蜗杆传动 两轴相交错的斜齿
圆柱齿轮机构
交错轴齿
轮传动
蜗轮传动
外啮合直齿轮 内啮合直齿轮
1,两轴线平行的圆柱齿轮机构
直齿轮的啮合
内齿轮啮合
斜齿圆柱齿轮 人字齿圆柱齿轮
斜齿轮的啮合
人字齿轮啮合 2
齿轮齿条传动
齿轮齿条啮合
直齿圆锥齿轮传动
2,相交轴齿轮传动
圆锥齿轮机构
二、车辆齿轮油的规格
表 7
-1
4
重
负
荷
车
辆
齿
轮
油
接表
7.2.3 车辆齿轮油的选泽
与发动机油一样，车辆齿轮油的选择也包括使
用性能级别的选择和黏度级别的选择两个方面
一、使用性能级别的选择
一般可按齿轮类型和传动装置的功能来选择车辆齿轮
油的使用性能级别。
为减少用油级别、在汽车各传动装置对齿轮油使用性
能级别要求相差不太大情况下，可选用同一级别使用性能
的齿轮油。部分汽车要求车辆齿轮油的使用性能级别见表
7-15。
二、黏度级别的选择
车辆齿轮油黏度级别的选择，主要根据最低气温和最
高油温，并考虑车辆齿轮油换油周期较长的因素。
车辆齿轮油的黏度应既能保证低温下的车辆起步，又
能满足油温升高后的润滑要求。
表 7-15 部分汽车要求的车辆齿轮使用性
能级别
7.3 汽车润滑脂
?7.3.1 汽车润滑脂的使用性能
? 组成,润滑脂由基础油、稠化剂和添加物 (添加剂和
填料 )组成；
? 结构,润滑脂的结构是指润滑脂的稠化剂和基础油
组分颗粒的物理排列。润滑脂是具有结构骨架的两
相胶体结构的分散体系，基础油是这种分散体系中
的分散介质，稠化剂粒子或纤维构成骨架，即分散
相，将基础油保持在骨架中。
? 作用,润滑脂的主要作用是润滑、保护和密封，绝
大多数润滑脂用于润滑，称为减摩润滑脂。
汽车润滑脂的使用性能
考虑润滑脂的结构特件和用脂部位的工作条件，
汽车润滑脂应具有以下使用性能。
? 适当的稠度
? 良好的低温性
? 良好的高温性
? 良好的抗水性
? 良好的防蚀性
? 良好的机械安定性
? 适当的胶体安定性
? 良好的氧化安定性
一、适当的稠度
稠度 是指像润滑脂一类的塑性物质在受力作用时抵抗
变形的程度，稠度是塑性的一个特征，它仅是反应润
滑脂的变形和流动阻力的一个笼统概念。
评定润滑脂稠度指标是锥入度。
锥入度 是在规定的时间和温度条件下．标淮锥体沉入
润滑脂的深度，以 1/10mm为单位。按测定方法不同。
锥入度分为多种,
(1)不工作锥入度
(2)工作锥入度
(3)延长工作锥入度
锥入度是润滑脂普遍采用的一项质量指标、具
有下列意义,
①以锥入度划分润滑脂稠度级号 (表 7-16)。
② 选用润滑脂须考虑适宜的稠度。
③可用锥入度表示润滑脂的其他性能（如润滑脂机械安定性）。
二、良好的低温性
在寒冷地区使用的汽车，要求润滑脂仍能保
持良好的润滑性能,
评定指标,评定润滑脂低温性指标是相似黏度。
相似黏度,润滑脂不是牛顿液体，但仍按牛顿液
体的黏度概念表示，在一定温度和一定剪切速率
下，将润滑脂流动时的切应力量与剪切速率的比
值称为润滑脂的相似黏度。
由于润滑脂的相似黏度以温度和剪切速率两个固
定条件为前提，因此对相似黏度要注明这两个前
提条件。
三、良好的高温性
温度升高，润滑脂变软，使得润滑脂附着
性能降低而易于流失。另外，在较高温度条件
下还易使润滑脂的蒸发损失增大、氧化变质和
分油现象严重。高温性好的润滑脂可以在较高
的使用温度下保持其附着性能，其变质失效过
程也较缓慢。
评定指标,评定润滑脂高温性的指标有滴点、蒸
发量、漏失量和分油量。
滴点,在规定的试验条件，润滑脂达到一定流动
性的温度叫做滴点。
四、良好的抗水性
润滑脂遇水后抵抗结构和稠度改变的性能叫
做润滑脂的抗水性。
评定指标 是水淋流失量。
五、良好的防蚀性
润滑脂的防蚀性是指润滑脂肪止零件锈蚀、
腐蚀的性能
评定方法,通过防腐蚀性试验、腐蚀试验和
测定游离碱。
六、良好的机械安定性
机械安定性是指润滑脂在工作条件下抵抗稠
度变化的能力。
评定指标,延长工作锥入度或延长工作锥入
度与工作锥入度的差值。
七、适当的胶体安定性
胶体安定性是指润滑脂抵抗温度和压
力影响而保持胶体结构的能力、也就
是基础油与稠化剂结合的稳定性
评定指标 是分油量。
八、良好的氧化安定性
氧化安定性是指润滑脂在贮存和使用
中抵抗氧化的能力。
7.3.2 汽车润滑脂的分类和规格
一、汽车润滑脂的分类和产品标记
表7-
17
润
滑
脂
按
操
作
条
件
的
分
类
润滑脂代号的构成和标记的实例如下
L-X C C H A 2
其中 L—— 类别 (润滑剂 )；
X—— 组别 (润滑脂 )；
C—— 最低温度 (-30℃ )；
C—— 最高温度 (120 ℃ )；
H—— 水污染 (经受水洗、淡水能防锈 )；
A—— 极压性 (非极压型脂 )；
2—— 数字 (稠废等级,2号 )
二、汽车润滑脂的规格
表7-
18
汽
车
通
用
锂
基
润
滑
脂
7.3.3 汽车润滑脂的选择
? 润滑脂规格的选择包括润滑脂品种 (即使用性能 )和稠度级号
的选择。考虑的主要因素有工作温度、转速、负荷、工作环
境和供脂方式等。
? 汽车润滑脂品种的选择见表 7-19。
表 7-19 汽车润滑脂的选择
需要注意的是，钙基润滑脂具有良好的抗水性，适
于潮湿和与水接触的部件润滑，拖拉机水中作业使
用的应是钙基润滑脂，它同时可起到密封作用。钙
剂润滑脂使用温度一般在 70℃ 以下为宜，且主要用
于中、低速运动部件。
钠基润滑脂主要适于在较高环境温度使用，但不适
宜潮湿或与水及水蒸气接触的场合。
钙钠基润滑脂具有良好的抗水和耐高温性能，适于
潮湿或高温环境，如汽车、拖拉机的轮毂轴承、万
向节或发电机的滚动轴承等，但不适于低温环境，
这种润滑脂价格较高，因而应用受到了一定的限制。
作业,
1,2,3,4,5,9,13,14
7.1 发动机油
7.2 车辆齿轮油
7.3 汽车油滑脂
7.1 发动机油
7.1.1 发动机油的使用性能
车用发动机油使用性能要求，将围绕延长
汽车的使用寿命、降低成本、达到一定的
燃料经济性和环保要求而发展。
发动机油的主要作用是润滑、冷却、情净、
密封和防蚀。
发动机油在发动机中的工作条件
主要表现在,
(1) 温度变化大。 发动机油在发动机中工作时，接触到的各润
滑部位温度很高,
(2) 压力高,活塞速度变化大。发动机工作时，燃气最高压力
可达 5～ 9 MPa，活塞环对气缸的侧压力为 2 ～ 3MPa，活塞裙
部对气缸的侧压力为 1.0 ～ 1.2MPa。现代发动机的最高转速可
达 3000 ～ 6000r/min，由于活塞每秒行经 100 ～ 200个行
程．活塞平均速度可达 10 ～ 15m／ s，且活塞在上下止点时速
度为 0，活塞在气缸中的速度变化大。因此摩擦表面难以形成理
想的润滑状态，会产生异常磨损和擦伤。
潘存云教授研制
轴瓦失效实例,
潘存云教授研制
疲劳点蚀
潘存云教授研制
表面划伤
潘存云教授研制
轴瓦磨损
(3) 发动机零件易腐蚀。 与可燃混合气和燃烧废气接
触的零件 (例如气缸、气缸盖、活塞组等 )将受到化学
腐蚀。
(4) 发动机油易变质。 发动机油的高温氧化、曲轴
箱窜气、杂质和沉积物的混入，会促进发动机油劣化
变质。
(5) 发动机净化装置的采用使发动机油工作条件恶
化。 当代汽车为适应日趋严格的汽车排放法规，在传
统发动机结构中增加了排气净化装置，例如曲轴箱强
制通风装置 (PCV)、废气再循环装置（ EGR）等。这
些装置使发动机油的工作条件恶化、并对发动机油使
用性能级别提出更高的要求。
闭式曲轴箱强制通风装置 (PCV阀 )
发动机油应具有以下使用性能
一、良好的润滑性
二、良好的低温操作性
三、良好的黏温性
四、良好的清净分散性
五、良好的抗氧性
六、良好的抗腐性
七、良好的抗泡沫性
一、良好的润滑性
在各种条件下，发动机油降低摩擦、减
缓磨损和防止金属烧结的能力，叫做 发动
机油的润滑性 。
发动机油的黏度和化学性质对发动机零件
在不同润滑状态的润滑作用有重要影响。
? 按照两表面的润滑状况，摩擦分为,
1）干摩擦 ----无润滑状态
2）边界摩擦 —— 边界润滑状态
3）流体摩擦 —— 流体润滑状态
4）混合摩擦 —— 混合润滑状态
5）薄膜摩擦 ----薄膜润滑状态
一、干摩擦
? 不加润滑剂时，相对运动的零件表面直接接触，这样
产生的摩擦称为干摩擦 (如真空中 )。
二、流体摩擦
? 当两摩擦表面被流体（液体或气体）完全隔开时，
摩擦表面不会产生金属间的直接摩擦，流体分子
层间的粘剪阻力就是摩擦力，这种摩擦称为流体
摩擦。
三、边界摩擦
两表面加入润滑油后，在金属
表面会形成一层边界膜，它可
能是物理吸附膜，也可能是化
学反应膜。
不满足流体动压形成条件，或
虽有动压力，但压力较低，油
膜较薄时，在载荷的作用下，
边界膜互相接触，横向剪切力
比较弱，这种摩擦状态称为边
界摩擦。
油性分子吸附在表面
润滑机构 —— 在边界润滑的条
件下
AW/EP Additives Prevent Metal
Contact
抗磨损 /极压 添加剂防止金属表面的接触
此时起润滑作用的不再是润滑油的黏度，而完全是润滑油的
化学性质，即润滑油的油性和极压性。
四,薄膜润滑状态
介于干摩擦和边界摩擦之间，薄膜厚度仅
几纳米，在现代精密机械系统中普遍存在
五、混合摩擦
? 当动压润滑条件不具备，且边界膜遭破坏时，就
会出现流体摩擦、边界摩擦和干摩擦同时存在的
现象，这种摩擦状态称为混合摩擦。
当润滑油膜的厚度小于运动副表面粗糙度时，便成为 边界润
滑状态,此时起润滑作用的不再是润滑油的黏度，而完全是
润滑油的化学性质，即润滑油的油性和极压性。
? 油性是润滑油在摩擦金属表面上的吸附性。
? 极压性是润滑油在摩擦表面的化学反应性质。
发动机油黏度是评定润滑性的重要指标。但是，对于边界润
滑、主要是油性剂和极压剂起作用，所以发动机油的润滑性
还要通过相应的发动机试验来评定。
二、良好的低温操作性
? 从发动机油方面保证发动机在低温条件下容易起动和可
靠供油的性能，叫做发动机油的低温操作性。
? 发动机油黏度随气温降低而
增加，因此，使发动机低温起
动时转动曲轴的阻力矩增加,
曲轴转速下降 (图 7-1)，从而
造成发动机起动困难。 发动
机油黏度增加后，流动困难,
供油不足，造成磨损严重。
? 发动机油的低温操作性包括
有利于低温起动和降低起动磨
损两方面。
润滑油的黏度
润滑油的黏度反映了润滑油在外力作用下抵抗剪切
变形的能力，也是内摩擦力大小的标志 。
1．低温动力黏度
按流体黏度特性流体分牛顿流体和非牛顿流体两类。
牛顿流体,遵循牛顿黏度定律的流体，即切应力与剪切速率
成正比的流体，叫做牛顿流体；
非牛顿流体,不遵循牛顿黏性定律的流体．即切应力与剪切
速率不成正比的流体，叫做非牛顿流体。
表观黏度,润滑剂在低温状态下为非牛顿流体，其黏度为低
温动力黏度，也称表观黏度
低温动力黏度,非牛顿流体流动时内部阻力特性的量度，其
值为在规定的剪切速率下，切应力与剪切速率之叫做表观黏度，
即低温动力黏度。
低温动力黏度是划分冬用发动机油强度级别的依据之一。
2．边界泵送温度
发动机油的边界泵送温度,能将发动机油连续、
充分地供给发动机机油泵入口的最低温度，叫做
发动机油的边界泵送温度
边界泵送温度是衡量发动机在起动阶段发动
机油是否易于流到机油泵入口并提供足够压力的
性能。边界泵送温度也是划分冬用发动机油黏度
级别的依据之一。
发动机油的边界泵送温度测定按照 GB／ T 9271-
1988,发动机油边界泵送温度测定法, 的规定进
行。
3．倾点
倾点,试样在规定的条件下冷却时，能够流动的
最低温度，叫做倾点。
同一试样的凝点比倾点略低。现行发动机油
规格均采用倾点作为发动机油低温操作性的评定
指标之一。
油品的倾点测定按 GB／ T 3535— 1983(1991)
,石油倾点测定法, 的规定进行。
倾点测定实验指导
倾点测定器见图 7-2。方
法概要是，试样经预热
后，在规定速度下冷却,
每间隔 3℃ 检查一次试样
的流动性。记录观察到
试样能流动的最低温度
做为倾点
三、良好的黏温性
温度对油品黏度的影响很大。温度升高，黏度降低；
温度降低，黏度升高。润滑油这种由于温度升降而改
变黏度的性质叫做黏温性。 良好的黏温性 是指油品的
黏度随温度的变化程度小。
发动机油所接触到的各润滑部位的工作温度差别甚大。
因此，就要求发动机油在高温工作时，能保持一定的
黏度，以形成足够厚度的油膜，确保润滑效果；而在
低温工作时，黏度又不至变得太大，以维持一定的流
动性，使发动机低温时容易起动和减小零件的磨损。
稠化机油,在基础油中加入黏度指数改进剂可提高油
品的黏温性。能同时满足低高温使用要求的发动机油
叫做多强度发动机油，俗称稠化机油。这种发动机油
用低黏度的基础油和黏度指数改进剂调配而成，具有
良好的黏温性。
发动机油黏温性的 评定指标 是黏度指数 。
黏度数,润滑油黏度随温度变化程度与标准油黏度随温度
变化程度比较所得的相对值，叫做黏度数。黏度指数缩写
为 VI（ viscosity Index）
越高，即黏温性越好，对于黏度指数小于 100的润滑油，黏
度指数按下式计算
黏度指数的概念可用图 7-3作
具体说明 把试油与在 100℃
和试油黏度相同，但黏温相
性截然不同 (高标准油
VI ＝ 100；低标准油
VI ＝ 0)的两种标准油对比，
试油在 40℃ 时的运动黏度越
接近高标准油，则黏度指数
? VI—— 黏度指数；
? L—— 黏度指数为 0的低标准油在 40℃ 时的运动黏度
(该种油在 100℃ 时的运动黏度与试油相同 )；
? U—— 试油在 40℃ 时的运动黏度；
? H—— 黏度指数为 100的高标准油在 40℃ 时的运动黏
度 (该种油在 100℃ 时的运动黏度与与试油相同 )。
? 黏度指数可根据 GB／ T 995-1988,石油产品黏度指
数计算法, 或 GB／ T 2541-1981,石油产品黏度指
数计算表, 计算。
%100???? HL ULVI
四、良好的清净分散性
发动机油的清净分散性,发动机油能抑制
积炭、漆膜和油泥生成或将这些沉积物清
除的性能，叫做发动机油的清净分散性。
评定指标,发动机油清净分散性的评定指
标是硫酸盐灰分和残炭。发动机油的清净
分散性主要通过相应的发动机试验来评定。
1、硫酸盐灰分
硫酸盐灰分是指试样炭化后的残留物用硫酸处理，
加热至质量恒定时的残留物。
硫酸盐灰分可以用来表明新润滑油中已知的含金
属添加剂的浓度。
2、残炭
油品在规定条件下受热蒸发后剩下的黑色残留物
叫做残炭。残炭占油品总质量的百分数叫做残炭
值。
根据残炭量大小，可以大致判断发动机油在发动
机中结炭的倾向。
五、良好的抗氧性
发动机油氧化,发动机油与氧相互作用反应生成氧化产
物，改变其物理和化学性质的过程，叫做发动机油氧化。
发动机油抗氧性,发动机油抵抗氧化的能力叫做发动
机油抗氧性。
发动机油的氧化是发动机沉积物生成、发动机油变质的前
提，因此抗氧性也是发动机油的重要性质。
途径,从油品方面减缓发动机油的氧化变质的主要途径
有：选择合适的馏分和组成，合理精制；添加抗氧剂或抗
氧抗腐剂。
六、良好的抗腐性
发动油的抗腐性,动机油 抵抗腐蚀性物质 对 金属腐蚀
的能力 叫做发动油的抗腐性
腐蚀机理,金属先与氧化产物 (过氧化物 )作用。生成金
属氧化物，接着金属氧化物与有机酸反应生成金属盐。
提高发动机油抗腐性的途径,加深发动机油的精制程
度，减小酸值，同时要添加抗腐剂。
发动机油抗腐性的评定指标,是中和值，通过相应的
发动机试验来测定。
中和值,表示油品在使用期间，经过氧化后酸、碱值的
相对变化。酸值是中和 1g试油中的酸性组分所需要氢氧化
钾的毫克数，碱值是中和 1g试油中的碱性组分所需要的酸
量，换算为相当的碱量。
潘存云教授研制
潘存云教授研制
点蚀
七、良好的抗泡沫性
发动机油的抗泡沫性：发动机油消除泡沫
的性质叫做发动机油的抗泡沫性。
评定指标：发动机油抗泡沫性的评定指标
是泡沫性
抗 泡 沫 性
7.1.2 发动机油的分类和规格
一、发动机油的分类
发动机油按使用性能和黏度进行分类
1．发动机油的使用性能分类
表 7-1 API汽油机油的使用性能分类
API 质量水平
SA 用于运行条件非常缓和的老式汽油机和柴油机，不含添加剂
SB 用于中等运行条件下的老式汽油机。加少量的抗氧剂，具有轻微的抗氧性和抗磨性
SC 用于 1964-1967年生产的汽油机。具有清净性和防蚀性
SD 用于 1968-1971年生产的汽油机。具有比 SC级更好的清净性和防蚀性
SE 用于 1972-1979年生产的汽油机。有比 SD级更好的清净和防蚀性．并具有高温抗氧化性
SF 用于 1980-1988年生产的汽油机。有比 SE级更好的抗磨、防蚀、清净性和高温抗氧化性
SG 用于 1989-1993年生产的汽油机。具有比 SF级更好的抗磨、防蚀和清净件
SH 用于 1994年后生产的汽油机。具有比 SG级更好的抗磨、清净性和高温抗氧化性
SJ 用于 1997年后生产的汽油机。具有比 SH级更好的滑净性和高温抗氧化性，并具有更长的
S系列 (SERVICE STATlON
CLASSlFICATlON即供应分类
?
现
行
的API
柴
油
机
油
分
类
见
表7-
2
C系列 (COMMERCIAL Classification 工商业分类
2．发动机油的黏度分类
目前执行的是 SAEJ300-1987,发动机油黏度分类, (表 7— 3)
美国汽车工程师协会按机油粘度等级分类法将机油质量分类，
第一类为单级粘度型，又分为高温环境用型和低温环境用型。
高温环境用型机油标号有,SAE30,SAE40,SAE50,SAE
后标注的数字表示在 100摄氏度下机油的粘度，数字越大表
明机油粘度越大。由于这种机油的粘度相对较大所以比较适
合夏季高温下使用，气温越高的地方应选择标号数字较大的
产品。
低温环境用型机油标号有,SAE0W,SAE15W,SAE20W，
SAE后的 W表示冬季，而数字也表示粘度，数字越小表示粘
度越小。由于此类型的机油用于冬季低温，粘度低，所以对
于温度越低的地区应选用数字越小标号的机油。机油粘度越
低，发动机的启动转速越大；同时机油的倾点越低，机油就
越容易被泵送，可以更快捷的到达润滑部位，缩短发动机经
受干摩擦的时间。
第二类为多级粘度全天候用型：机油标号有,SAE5W-30、
SAE15W-40,SAE20W-50。
这种标号横杠前半部分表示该标号机油所符合的冬季低温
粘度性能，横杠后半部分表示符合的夏季高温粘度性能。
W前的数字越小，表示润滑油在低温时的流动性越好，汽
车启动越容易。
而 W后边的数字越大，则表明该机油在高温环境的粘稠性
越好，生成的油膜强度更强，这种机油基本可以通用四季。
二、发动机油的规格
?表 7-4为我国 SF级汽油机油规格
7.1.3 发动机油的选择
发动机油的选择应兼顾使用性能级别的选择和黏度级别的
选择两个方面。
发动机油使用性能级别的选择，主要根据发动机性能、结
构、工作条件和燃料品质
一、使用性能级别的选择
汽油机油使用性能级别的选择一般应考虑以下因素,
(1)发动机压缩比、排量、最大功率、最大扭矩,
(2)发动机油负荷，即发动机功率 (kW)与曲轴箱机油容量 (L)之比。
(3)曲铀箱强制通风、废气再循环等排气净化装置的采用对发动机油的
影响。
(4)城市汽车时开时停等运行工况对生成沉积物和机油氧化的影响等。
部分汽油车发动机主要技术特性和要求的汽油机油使用性
能级别见表 7-5
表
7-5
部
分
汽
油
车
发
动
机
主
要
技
术
特
性
和
要
求
的
汽
油
机
油
使
用
性
能
级
别
柴油机油使用性能级别的选择主要根据发动机的平
均有效压力、活塞平均速度、发动机油负荷、使用
条件和轻柴油的硫含量。
发动机的平均有效压力、活塞平均速度等可反映发
动机的强化程度，用强化系数 Kф 表示。
对于四冲程柴油机
强化系数与柴油机油使用性能级别的关系见表 7-6
部分柴油车发动机的技术特性和要求的柴油机油使
用性能级别见表 7-7
二、黏度级别的选择
发动机油黏度级别的选择。主要是根据气温、工况和发动
机的技术状况。
发动机油的黏度要保证发动机低温易于起动，而走热后又
能维持足够黏度，保证正常润滑
发动机油黏度级别选择的实例见表 7-8
7.1.4 在用发动机油的更换
发动机油使用时间长短，不仅与发动机油使用性能有
关．还与发动机的技术状况、维修质量有关。为减缓发动
机油变质，延长换油期，必须的技术措施有,
(1)正确选择发动机油。
(2)认真执行维护作业,维持汽车良好的技术状况。
定期换油,发动机油的更换要根据车辆的行驶里程 (或发动
机的工作时间 )来定，叫做定期换油；
按质换油,也可以根据发动机油的使用性能来定，叫做按
质换油,
还可以采用在发动机油油质监测下的定期换油,
一、定期换油
? 定期换油是按行驶里程或使用时间对发动机油使用性能变化的
影响规律来确定的。换油期 与发动机油使用性能级别、发动机
技术状况和运行条件有关。
表 7-9 部分汽车发动机油的参考换油里程
二、按质换油
两个换油指标所规定的检验项目有关概念大部分在前面已讲述过，对未
提到的几个概念说明如下,
? 1,100℃ 运动黏度变化率
? 2、不溶物
用溶剂使悬浮杂质分离、凝聚，随后用离心法可测定出不溶物含量。
? 3、碱值
在规定的试验条件下．用标准滴定溶液滴定 1g试油所用的高氯酸量，
换算为当量的碱量以 mgKOH/g来表示，叫做碱值。
? 4、开口闪点
发动机油、车辆齿轮油在其规格中规定了开口闪点。石油产品用开口
杯在规定条件下加热到它的蒸气与空气的混合气接触火焰发生闪火时的
最低温度，叫做开口闪点。
100℃ 运动黏度变化率
? 100℃ 运动黏度变化率用下式表示
? 式中 ｕ 1— 使用中油的 100 ℃ 运动黏度实测值,mm2/s
? ｕ 2— 新油的 100 ℃ 运动黏度实测值,mm2/s
表 7-10 汽油机油换油指标
表 7-11 柴油机油换油指标
注：①②③适用于固定式柴油机
实验指导
(1) 100℃ 运动黏度变化率测定法
在用发动机油 100℃ 运动黏度的变化率是通过测定在用发动
机油和相应级别的新发动机油的 100℃ 运动黏度计算得出的。
(2)水分测定法
水分测定器见图 7-4。以 100g在用发动机油与 100mL脱水并
滤清的溶剂汽油或直馏汽油在水分测定器的干燥烧瓶中混合均
匀，接上水分测定器的接受器和冷凝器，按照规定的蒸馏速度
加热蒸馏．水和汽油蒸气冷凝后流入接受器；根据接受器底部
水分的体积计算出试样的水分体积百分含量或质量百分含量。
(3)开口闪点测定法
开口闪点测定按 GB/T 3536-1983,石油产品闪点和燃点测定
法, （克利夫兰开口杯法）的规定进行，克利夫兰开口杯仪见
图 7-5。
三、油质综合监测下的定期换油
这种方法在规定了发动机油换油期的同时也监测在用油
的综合指标，必要时可提前报废润滑油质量。快速检测有以
下方法。
1、滤纸斑点试验法
典型斑点形态分为 3个环（图 7-6）：沉积环、扩散环、油环,
2、油滴斑点色域迹象试验法
正常发动机油的油滴色域迹象由（如图 7-7） 4个圈域组成：油心圈、清
净圈、分散圈、扩散圈。
出现下列情况时，应立即更换发动机油,
（ 1）油心圈、洁净圈、分散圈三界限模糊不清，变小变黑时；
（ 2）扩散圈变小，蓝色变浅或消失时。
3．用润滑油质量检测仪测定
技 术 指 标
数据显示范围,[0，
± 99.9]μA
重复性误差,≤3％
环境温度,-20 ～
+70℃
整机功耗,≤5W
输入电压,220V
整机重量,4.5Kg
尺寸 (mm)：
285× 220× 115
THY-20CJ油液质量检测仪
7.2 车辆齿轮油
7.2.1 车辆齿轮油的使用性能
车辆齿轮油应具有以下使用性能,
一、良好的润滑性和极压抗磨性
车辆齿轮油的润滑性和极压抗磨性的评定，除运动黏度指
标外，还要通过四球极压试验机或台架试验来评定。
二、良好的低温操作性和黏温性
车辆齿轮油不但要求车辆齿轮油低温起动性好，而且要求
高温时黏度不能太小，即有良好的黏温性。
三、良好的热氧化安定性
车辆齿轮油抵抗高温条件下氧化的能力叫做热氧化安定性。
四、良好的抗腐性和防锈性
在车辆齿轮传动装置的工作条件下．齿轮油防止齿轮、轴
承腐蚀和生锈的能力叫做抗腐性和防锈性。
7.2.2 车辆齿轮油 的分类和规格
一、车辆齿轮油的分类
车辆齿轮油按使用性能和黏度进行分类
1．车辆齿轮油的使用性能分类
世界上广泛采用美国石油学会 (API)的车辆齿轮油使用性
能分类法．根据其特性和使用要求等划分为 GL-1,GL-2,
GL-3,GL-4,GL-5和 GL-6六级 (表 7-12)。
2．车辆齿轮油的黏度分类
世界上广泛采用美国汽车工程师学会 (SAE)的车辆齿轮油
黏度分类法。 SAE J306— 1991,驱动桥和手动变速器润滑油
黏度分类, 的规定见表 7-13，本标准采用含字母 W和不含字母
W的两组黏度等级系列
表 7-12 车辆齿轮油 API使用性能分类
3,交错轴的齿轮机构
蜗轮蜗杆传动 两轴相交错的斜齿
圆柱齿轮机构
交错轴齿
轮传动
蜗轮传动
外啮合直齿轮 内啮合直齿轮
1,两轴线平行的圆柱齿轮机构
直齿轮的啮合
内齿轮啮合
斜齿圆柱齿轮 人字齿圆柱齿轮
斜齿轮的啮合
人字齿轮啮合 2
齿轮齿条传动
齿轮齿条啮合
直齿圆锥齿轮传动
2,相交轴齿轮传动
圆锥齿轮机构
二、车辆齿轮油的规格
表 7
-1
4
重
负
荷
车
辆
齿
轮
油
接表
7.2.3 车辆齿轮油的选泽
与发动机油一样，车辆齿轮油的选择也包括使
用性能级别的选择和黏度级别的选择两个方面
一、使用性能级别的选择
一般可按齿轮类型和传动装置的功能来选择车辆齿轮
油的使用性能级别。
为减少用油级别、在汽车各传动装置对齿轮油使用性
能级别要求相差不太大情况下，可选用同一级别使用性能
的齿轮油。部分汽车要求车辆齿轮油的使用性能级别见表
7-15。
二、黏度级别的选择
车辆齿轮油黏度级别的选择，主要根据最低气温和最
高油温，并考虑车辆齿轮油换油周期较长的因素。
车辆齿轮油的黏度应既能保证低温下的车辆起步，又
能满足油温升高后的润滑要求。
表 7-15 部分汽车要求的车辆齿轮使用性
能级别
7.3 汽车润滑脂
?7.3.1 汽车润滑脂的使用性能
? 组成,润滑脂由基础油、稠化剂和添加物 (添加剂和
填料 )组成；
? 结构,润滑脂的结构是指润滑脂的稠化剂和基础油
组分颗粒的物理排列。润滑脂是具有结构骨架的两
相胶体结构的分散体系，基础油是这种分散体系中
的分散介质，稠化剂粒子或纤维构成骨架，即分散
相，将基础油保持在骨架中。
? 作用,润滑脂的主要作用是润滑、保护和密封，绝
大多数润滑脂用于润滑，称为减摩润滑脂。
汽车润滑脂的使用性能
考虑润滑脂的结构特件和用脂部位的工作条件，
汽车润滑脂应具有以下使用性能。
? 适当的稠度
? 良好的低温性
? 良好的高温性
? 良好的抗水性
? 良好的防蚀性
? 良好的机械安定性
? 适当的胶体安定性
? 良好的氧化安定性
一、适当的稠度
稠度 是指像润滑脂一类的塑性物质在受力作用时抵抗
变形的程度，稠度是塑性的一个特征，它仅是反应润
滑脂的变形和流动阻力的一个笼统概念。
评定润滑脂稠度指标是锥入度。
锥入度 是在规定的时间和温度条件下．标淮锥体沉入
润滑脂的深度，以 1/10mm为单位。按测定方法不同。
锥入度分为多种,
(1)不工作锥入度
(2)工作锥入度
(3)延长工作锥入度
锥入度是润滑脂普遍采用的一项质量指标、具
有下列意义,
①以锥入度划分润滑脂稠度级号 (表 7-16)。
② 选用润滑脂须考虑适宜的稠度。
③可用锥入度表示润滑脂的其他性能（如润滑脂机械安定性）。
二、良好的低温性
在寒冷地区使用的汽车，要求润滑脂仍能保
持良好的润滑性能,
评定指标,评定润滑脂低温性指标是相似黏度。
相似黏度,润滑脂不是牛顿液体，但仍按牛顿液
体的黏度概念表示，在一定温度和一定剪切速率
下，将润滑脂流动时的切应力量与剪切速率的比
值称为润滑脂的相似黏度。
由于润滑脂的相似黏度以温度和剪切速率两个固
定条件为前提，因此对相似黏度要注明这两个前
提条件。
三、良好的高温性
温度升高，润滑脂变软，使得润滑脂附着
性能降低而易于流失。另外，在较高温度条件
下还易使润滑脂的蒸发损失增大、氧化变质和
分油现象严重。高温性好的润滑脂可以在较高
的使用温度下保持其附着性能，其变质失效过
程也较缓慢。
评定指标,评定润滑脂高温性的指标有滴点、蒸
发量、漏失量和分油量。
滴点,在规定的试验条件，润滑脂达到一定流动
性的温度叫做滴点。
四、良好的抗水性
润滑脂遇水后抵抗结构和稠度改变的性能叫
做润滑脂的抗水性。
评定指标 是水淋流失量。
五、良好的防蚀性
润滑脂的防蚀性是指润滑脂肪止零件锈蚀、
腐蚀的性能
评定方法,通过防腐蚀性试验、腐蚀试验和
测定游离碱。
六、良好的机械安定性
机械安定性是指润滑脂在工作条件下抵抗稠
度变化的能力。
评定指标,延长工作锥入度或延长工作锥入
度与工作锥入度的差值。
七、适当的胶体安定性
胶体安定性是指润滑脂抵抗温度和压
力影响而保持胶体结构的能力、也就
是基础油与稠化剂结合的稳定性
评定指标 是分油量。
八、良好的氧化安定性
氧化安定性是指润滑脂在贮存和使用
中抵抗氧化的能力。
7.3.2 汽车润滑脂的分类和规格
一、汽车润滑脂的分类和产品标记
表7-
17
润
滑
脂
按
操
作
条
件
的
分
类
润滑脂代号的构成和标记的实例如下
L-X C C H A 2
其中 L—— 类别 (润滑剂 )；
X—— 组别 (润滑脂 )；
C—— 最低温度 (-30℃ )；
C—— 最高温度 (120 ℃ )；
H—— 水污染 (经受水洗、淡水能防锈 )；
A—— 极压性 (非极压型脂 )；
2—— 数字 (稠废等级,2号 )
二、汽车润滑脂的规格
表7-
18
汽
车
通
用
锂
基
润
滑
脂
7.3.3 汽车润滑脂的选择
? 润滑脂规格的选择包括润滑脂品种 (即使用性能 )和稠度级号
的选择。考虑的主要因素有工作温度、转速、负荷、工作环
境和供脂方式等。
? 汽车润滑脂品种的选择见表 7-19。
表 7-19 汽车润滑脂的选择
需要注意的是，钙基润滑脂具有良好的抗水性，适
于潮湿和与水接触的部件润滑，拖拉机水中作业使
用的应是钙基润滑脂，它同时可起到密封作用。钙
剂润滑脂使用温度一般在 70℃ 以下为宜，且主要用
于中、低速运动部件。
钠基润滑脂主要适于在较高环境温度使用，但不适
宜潮湿或与水及水蒸气接触的场合。
钙钠基润滑脂具有良好的抗水和耐高温性能，适于
潮湿或高温环境，如汽车、拖拉机的轮毂轴承、万
向节或发电机的滚动轴承等，但不适于低温环境，
这种润滑脂价格较高，因而应用受到了一定的限制。
作业,
1,2,3,4,5,9,13,14
