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汽 车润滑脂质量和标准发展现状及趋势
  • 发布日期:2016-07-25
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内容摘要:

详细信息

 减少微动磨损,并 与橡胶有良好的适应性外,还提出了耐高温、长寿命、无污染等要求。为此,世界各国对汽车润滑脂质 量和标准的发展都非常重视。

  1国外汽 车润滑脂质量和标准发展现状及趋势欧美润滑脂供应商对汽车用润滑脂产品和标准,在既重视综合性能,又 要求有针对性的基础上,开发出多品种、质量优良的产品,以满足不同的需求。其产品既有通用性强、用 量大的用于汽车轮毂和底盘的润滑脂,也 有专门用于商用汽车和重型汽车的产品,还 有许多用于诸如等速节、门锁、车 窗等使用部位针对性强、性能要求特殊的产品。

  为 了满足汽车用润滑脂的需要,美 国材料与实由于润滑脂具有常温和静止状态下能够附着在磨擦表面不流失,并 可保持在敞开的和密封不良的磨擦部件及机械上工作,在 温度升高和运动状态下,受 热的作用和机械作用,能 像液体一样变形流动,润滑磨擦表面,当 热的作用和机械作用消失时,能恢复到一定稠度,且使用寿命长,不需经常更换等特点,从 而在汽车上得到了广泛的应用。但 当今汽车正朝着高速化、高负荷化、高性能化、小 型轻量化以及低能耗、低污染方向发展,对 润滑脂性能的要求也日益苛刻。在 近年来的润滑脂技术研究中,除 了要求其具有良好的润滑性、抗磨损性、高温安定性、低 温起动性和厶一验学会(ASTM)、美国润滑脂协会(NLGI)、美国汽车工程师学会(SAE)和 一些汽车生产商分别制定了一系列汽车润滑脂技术规范和技术标准。最 具有权威性的汽车润滑脂技术规范和标准是由ASTM、NLGI和SAE联 合制定的汽车底盘和轮毂的润滑脂规范《ASTMD4950汽 车用润滑脂技术规范》和由NLGI制定的《NLGIGC-LB汽车润滑脂技术标准》,分别见表1和表2.具 有代表性的重型汽车润滑脂标准是Mack公司制定的《MG-C长 寿命润滑脂技术规范》和Ford公司的《ESA-MIC75B技术规范》。

  表1ASTMD4950-89汽车用润滑脂规范表2(续)踩寸900g鉴鹧识》类 别性能及应用使用温度(C)备注汽车底盘LA轻-中负荷,用于轿车、卡 车底盘组件及联轴节等经常润滑的部件-40120行驶距离大于32000kmLB中1高负荷,用于轿车、卡 车底盘组件及联轴节等重负荷、严重颤动、与 水或污染物接触的部件-40120行驶距离大于32000km轮毂轴承GA轻负荷,用于轿车、卡车轮毂轴承-2010GB中负荷,用于在城市内、高 速或非高速公路上行驶的卡车、轿 车或其他轮式运输工具的轮毂轴承-40120GC中、重负荷,用于开停频繁、安 装盘式刹车装置的车辆的车轮轴承-40120表2NLGIGC-LB汽 车用润滑脂技术标准项目技术标准项目技术标准NLGI类别GC-LB轴承寿命(h)80工作锥入度(25C)(10-1mm)220140微动磨损(mg)10滴点(C)220橡胶相容性水淋流失(79C)(%)15体积变化(/)贮存分油(24h,25C)(°/)10GC-510低温转矩(40C)(N,m)15.5LB010四 球试验硬度变化硬度变化轮毂轴承寿命、抗微动磨损性能、橡胶相容性、力 口速条件下轮毂轴承漏失量等几项试验,对 汽车的工况条件具有很强的针对性,从而保证了符合GC-LB标 准的润滑脂是一种能够满足汽车轮毂和底盘使用条件,并 具有优良综合性能和使用性能的润滑脂。

  可以说,符合NLGI GC-LB技 术标准要求的汽车润滑脂正逐渐成为欧美市场上汽车用润滑脂的主要产品,代 表了今后车用润滑脂的发展方向。

  为 了全面满足汽车轮毂和底盘用润滑脂技术标准的要求,现 已研究开发应用复合锂基脂和脲基脂来代替锂基脂。脲基脂不仅性能优良,而且使用周期长,在150°C下 的润滑寿命评价试验中,脲 基脂的寿命是锂基脂的3倍。除 汽车轮毂和底盘润滑脂夕卜,汽车等速节(CVJ)润 滑脂在汽车用脂总量中占有一定的比例,而 且随着汽车前后轴安装CVJ数量的增加,今后CVJ脂的用量将不断增大。CVJ脂 要求具有防止滑动面烧结、防止磨损、提高疲劳寿命、降低磨擦等特性,这 些特性可由极压剂加以解决。出于环保的考虑,要求CVJ脂不使用有害成分,且要减少脂的用量。2003年EU规定了CVJ脂无铅化,从 而使钼的添加量也在减少,转 向使用钼含量少的有机钼化物。由 于润滑脂用量的减少造成等速节滑动部分接触面的油膜破裂增加,金 属接触引起表面伤痕,从 而使得在耐久性能上出现问题。针对这一问题,一 般是通过脂中的添加剂在金属表面形成覆盖膜减少金属接触。例 如在脂中将有机化合物和过碱性盐作为添加剂配合使用,这 些添加剂会在润滑面产生化学反应,形成细微的覆盖膜,该 覆盖膜即使在油膜破裂的情况下也可防止金属接触表面磨损,使 润滑脂用量的减少成为可能。

  等 速节的轻量化即小型化对促进润滑脂性能的改进有着非常重要的影响。等速节尺寸缩小,特别是球型等速节,转 动部分的表面接触压增大,润滑条件更加苛刻,使CVJ脂的耐久性能降低。为了提高CVJ脂的耐久性能,需 精心选择添加剂组合。例汽车与船舶如,除添加二硫化钼以外,添 加三聚氰酰胺三聚氰酸化合物也可延长CVJ脂的耐久性能,添 加氮化硼也可获得同样的效果。研究还发现,在 极压润滑脂中添加亚硝酸钠也可以延长小型等速节润滑脂的使用寿命。

  从 等速节润滑脂的发展来看,1990年以前使用CVJ脂均以锂基作稠化剂,添 加铅系添加剂和二硫化钼。1990-2000年,锂基润滑脂约占60%,为 提高耐热性而开发的脲基等速润滑脂约占40%,脲 基脂也同样添加有铅系添加剂和二硫化钼。2000年之后,根据环保的要求,不 添加铅的脲基脂已成为等速节润滑脂的主流,而 锂基润滑脂逐渐趋于消失。为 了减少汽车用脂的品种,发 展多效润滑脂以用于汽车轮毂轴承、汽车底盘用脂部位、等速节等处,需 要研究和开发优异的耐高温性和长寿命汽车多用途通用润滑脂,而 其中脲基脂是发展方向。

  2我 国汽车润滑脂发展现状及趋势我国汽车用润滑脂水平较低,目 前以锂基脂和钙基脂为主,底 盘脂大多数为钙基脂。钙 基脂是用天然脂肪酸钙皂稠化中等粘度的矿物油制成的,它 的主要缺点是由于钙皂只有在水化物的形态下才能在矿物油中形成高度分散纤维,而钙皂的水化物在100°C左右便水解,因此,钙基脂在100°C以 上的温度中便丧失稠度,限 制了它的使用温度范围。它的滴点在75C―00C之间,故使用温度不得超过60C,如果超过这一温度,钙 基脂就会变软而流失,不能保证润滑。所 以在国外钙基脂早已被淘汰。

  锂 基润滑脂是由天然脂肪酸(硬脂肪酸或12羟基硬脂酸)锂皂,稠 化中等粘度的矿物油或中等粘度的合成油制成的。它的使用温度较高,可达120C,且 有良好的机械安定性和胶体安定性以及良好的抗水性。另外,它的稠化剂用量少,与 钙基脂相比可以降低1/3,而 使用寿命可延长一倍以上。由 于锂基脂具有较好的性能特点,从上个世纪80年 代开始在美国汽车上得到了广泛的应用。

  关 于锂基脂在汽车上的应用,我国也很重视,不 仅及时研发了多种产品,制 定了相应的国家标准,如 汽车通用锂基润滑脂(GB 5671-85)、极压锂基润滑脂(GB7323-87)和通用锂基润滑脂(GB7324-87),而 且还向广大汽车用户推荐国家标准GB 5761-85《汽车通用锂基润滑脂》为汽车底盘用润滑脂。但是,由 于该脂在价格上比钙基脂高,致 使在推广应用上没有取得预期效果。其 主要原因是在推广应用中对锂基脂与钙基脂相比所具有的良好性能和长使用寿命特点的宣传力度不够。

  目前,在国内保有的汽车中,既有进口的高档轿车、大客车、重型汽车,也有大量的国产轿车、客车和卡车,还 有行驶速度较慢但数量较大的农用运输车辆,它 们对使用润滑脂质量高低的要求不一。除 近期进口的高档轿车、大 型矿车等对用脂有特殊的性能要求外,达到GB 5671-85技术标准的国产《汽车通用锂基润滑脂》一 般可以满足用脂的性能要求。但是,从 各类汽车分布比例和市场销售的车用润滑脂情况分析,我 国的中低档产品消耗率偏高,而 高档产品市场又大多数被符合NLGIGC-LB技 术标准的国外知名公司的产品所占有。这 一方面说明我们的用脂水平偏低,另 一方面反映出国产润滑脂生产水平、技术水平、理 论水平和产品推广能力仍存在着较大的差距。

  随 着我国汽车工业的发展以及轿车的普及,高 速公路网络的建设和消费者对使用满足性能要求的润滑脂重要性的认识逐渐提高,汽 车通用锂基润滑脂的应用会逐渐增加,符合GC-LB技 术要求的高性能车用润滑脂也将被研发应用。

  3结 语汽车润滑脂的质量与用脂部位的润滑性能密切相关,只 有正确使用符合用脂部位工况条件、满 足使用性能要求的润滑脂,才 能延长汽车的使用寿命,降低维修费用,提高使用效率。脲 基润滑脂显示出优异的耐热性、润滑性、耐泄漏性、抗 磨损性和较长的使用寿命,在 汽车上已得到广泛的应用。符 合环保要求的无铅脲基润滑脂正逐渐成为汽车CVJ的主要用脂,现 在使用的汽车底盘和轮毂轴承脂将被复合锂基脂和脲基脂所取代。为此,我 们一方面要加大宣传力度,继续做好国产汽车通用锂基脂的推广应用工作,另 一方面要学习和借鉴国外先进的汽车润滑脂产品的标准和技术,研 究开发和应用复合锂基脂和脲基脂,以 满足不同车型对润滑脂的使用要求。

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