汽车燃料与润滑油
杨耀东
ustbcar@
车辆齿轮油
1.车辆齿轮传动
2.车辆齿轮油的使用性能
3.车辆齿轮油使用性能的评定试验
4.车辆齿轮油的分类与规格
5.车辆齿轮油的选用
6.在用车辆齿轮油的质量与更换
1 齿轮传动
齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。具有结构
紧凑、效率高、寿命长等特点。
双曲面齿轮传动
⏹用于交错轴间的传动。单级传动比可到10，最大到100，传递功率可到750千瓦，传动效率一般为0.9～0.98,圆周速度可到30米/秒。
⏹广泛应用于汽车和拖拉机的传动中。
双曲面齿轮传动
双曲线齿轮具有传动比大、传动平稳、便于总布置(降低质心高度或提高离地间隙)、可提高小齿轮强度等优点，但齿面接触压力极高(如东风EQ1090E型汽车双曲线齿轮传动为3GPa，为普通螺旋锥齿轮的4～6倍)；齿面间滑动速度大(如东风EQ1090E型汽车双曲线齿轮传动约
1.5～8m/s)；油温高，一般高达120℃～130℃，最高可达180℃(齿面间的滑移可使齿面瞬时温度高达600℃～800℃)。
双曲面齿轮传动
对双曲线齿轮传动，除制造、装配和调整有特殊技术要求外，使用中必须选择双曲线齿轮油，润滑油中加有硫、磷等元素极压添加剂。在苛刻的工作条件下，这些添加剂元素与金属表面产生复杂的物理和化学变化，生成高强度的反应膜，从而保证正常润滑，防止齿面擦伤。
车辆上的齿轮传动
齿轮的损坏形式
⏹齿轮的损坏形式主要有：磨损、擦伤、点蚀和断裂，发生在不同的工作条件下。
⏹磨损主要与形成润滑的条件有关。粘度太低，或负荷过大，则不能形成油膜，使磨损加剧。
齿轮的损坏形式
擦伤是一种较严重的粘着磨损。发生这种损坏的原因，一般是润滑油的承载能力与苛刻的工作条件不适应造成的。双曲线齿轮式主减速器用错润滑油的典型损坏型式就是齿面擦伤，轻者成条状的擦痕，重者是齿轮磨成刀口般的尖刃。超载也会产生这种损坏形式。而润滑油的承载能力主要与添加剂和粘度有关。
齿轮的损坏形式
⏹点蚀和轮齿折断均属于疲劳破坏，主要与材料有关，润滑油影响不大。
⏹除上述的齿轮损坏的主要形式外，还有磨料磨损和腐蚀磨损等。
⏹避免磨料磨损的措施是保持润滑油的清洁。
⏹润滑油的防锈抗腐性和工作环境条件是影响腐蚀磨损的主要因素。
影响齿轮润滑的因素
⏹温度：低温用低粘度，高温用高粘度⏹速度：低速用高粘度，高速用低粘度⏹负荷：轻负荷用低粘度，高负荷用高粘
度
⏹冲击负荷：冲击大，采用粘度大，含有极压添加剂的润滑油
⏹齿轮类型：涡轮蜗杆和双曲面齿轮不利于维持油膜，需要高粘度、含极压添加剂的润滑油。
2 车辆齿轮油的功能要求
功能要求
较好的热稳定性、氧安定性、防锈性、
抗泡沫性、低温性、贮存稳定性
减少摩擦减少磨损、擦伤等
减少齿轮间的冲击
去掉金属间杂质
防止腐蚀散热
发动机油与齿轮油的性能要求差别
发动机油齿轮油
工作条件
高温、温度反复变化、
易混入燃油、
有不完全燃烧混合气体、
其他杂质
齿间承受负荷大、
齿间相互滑动、
摩擦热多、
润滑困难
性能要求
良好抗磨性、
优良的氧化安定性、
不易积炭、良好粘温性、
良好清净分散性、抗腐蚀性、
抗泡性
极压剂、
摩擦改进剂、
腐蚀抑制剂、
增粘剂
齿轮油对基础油和添加剂及其配比要求较高。
车辆齿轮油的使用性能
⏹为了保证齿轮传动的正常运行，满足各种使用条件的要求，使齿轮得到良好的润滑目的，车辆齿轮油应满足以下使用性能要求：
⏹润滑性和极压性
⏹低温操作性和粘温性
⏹热氧化安定性
⏹防腐性和抗锈性
⏹抗泡沫性
润滑性和极压性
高粘度
可有效防止齿轮及轴承损伤，减少机械运动噪声并减少漏油
低粘度
可有效提高机械效率、加强冷却和清洗作用，减速散热，低温时能迅速供油
润滑性
选择合适的
运动粘度
极压性
是指齿轮油中的极压抗磨剂在高压、高速、高温的苛刻工作条件下，能在齿面上与金属发生化学反应生成反应膜，防止齿面发生擦伤或烧结的性质。
四球法试验台架试验
低温操作性和粘温性
低温时保持必要的流动性高温时保持一定的润滑性
评价指标倾点、成沟点、粘度指数、表观粘度达150Pa·s时的温度试验证明，对双曲线齿轮式主减速器，齿轮油表观粘度小
于150Pa·s，汽车起步后能在15s内流进小齿轮轴承而保证
其正常润滑，这个粘度为汽车低温起步的极限粘度，因此
汽车齿轮油规格中规定了“粘度达到150Pa·s时的最高温
度”这一指标。
热氧化安定性
含
义
影响评定试验
指齿轮油在空气、水分、金属的催化作用和热作用下抵抗氧化变质的能力
氧化后会使油的粘度增加，生成油泥，并且氧化产生腐蚀性的物质，会加速金属的腐蚀和锈蚀。
通过
CRC L-60和CRC L-60-1台架来评定。
防腐性和抗锈性
抗腐性
指齿轮油在
金属表面形成保护膜，以防止腐蚀性物质侵蚀金属的能力。
抗
锈
性
是指齿轮油保护齿轮不受锈蚀，保证齿轮的使用性能和延长齿轮使用寿命的能力。
油内的水分和氧化生成的酸性产物，是齿轮和轴承生锈、腐蚀的主要原因。此外，齿轮油内极压抗磨剂对金属有一定的腐蚀作用。
