減少微動(dòng)磨損,并與橡膠有良好的適應(yīng)性外,還提出了耐高溫、長(zhǎng)壽命、無(wú)污染等要求。為此,世界各國(guó)對(duì)汽車潤(rùn)滑脂質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展都非常重視。
1國(guó)外汽車潤(rùn)滑脂質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)歐美潤(rùn)滑脂供應(yīng)商對(duì)汽車用潤(rùn)滑脂產(chǎn)品和標(biāo)準(zhǔn),在既重視綜合性能,又要求有針對(duì)性的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)出多品種、質(zhì)量?jī)?yōu)良的產(chǎn)品,以滿足不同的需求。其產(chǎn)品既有通用性強(qiáng)、用量大的用于汽車輪轂和底盤的潤(rùn)滑脂,也有專門用于商用汽車和重型汽車的產(chǎn)品,還有許多用于諸如等速節(jié)、門鎖、車窗等使用部位針對(duì)性強(qiáng)、性能要求特殊的產(chǎn)品。
為了滿足汽車用潤(rùn)滑脂的需要,美國(guó)材料與實(shí)由于潤(rùn)滑脂具有常溫和靜止?fàn)顟B(tài)下能夠附著在磨擦表面不流失,并可保持在敞開(kāi)的和密封不良的磨擦部件及機(jī)械上工作,在溫度升高和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,受熱的作用和機(jī)械作用,能像液體一樣變形流動(dòng),潤(rùn)滑磨擦表面,當(dāng)熱的作用和機(jī)械作用消失時(shí),能恢復(fù)到一定稠度,且使用壽命長(zhǎng),不需經(jīng)常更換等特點(diǎn),從而在汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。但當(dāng)今汽車正朝著高速化、高負(fù)荷化、高性能化、小型輕量化以及低能耗、低污染方向發(fā)展,對(duì)潤(rùn)滑脂性能的要求也日益苛刻。在近年來(lái)的潤(rùn)滑脂技術(shù)研究中,除了要求其具有良好的潤(rùn)滑性、抗磨損性、高溫安定性、低溫起動(dòng)性和厶一驗(yàn)學(xué)會(huì)(ASTM)、美國(guó)潤(rùn)滑脂協(xié)會(huì)(NLGI)、美國(guó)汽車工程師學(xué)會(huì)(SAE)和一些汽車生產(chǎn)商分別制定了一系列汽車潤(rùn)滑脂技術(shù)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。最具有權(quán)威性的汽車潤(rùn)滑脂技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)是由ASTM、NLGI和SAE聯(lián)合制定的汽車底盤和輪轂軸承的潤(rùn)滑脂規(guī)范《ASTMD4950汽車用潤(rùn)滑脂技術(shù)規(guī)范》和由NLGI制定的《NLGIGC-LB汽車潤(rùn)滑脂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》,分別見(jiàn)表1和表2.具有代表性的重型汽車潤(rùn)滑脂標(biāo)準(zhǔn)是Mack公司制定的《MG-C長(zhǎng)壽命潤(rùn)滑脂技術(shù)規(guī)范》和Ford公司的《ESA-MIC75B技術(shù)規(guī)范》。
表1ASTMD4950-89汽車用潤(rùn)滑脂規(guī)范表2(續(xù))踩寸900g鑒鷓識(shí)》類別性能及應(yīng)用使用溫度(C)備注汽車底盤LA輕-中負(fù)荷,用于轎車、卡車底盤組件及聯(lián)軸節(jié)等經(jīng)常潤(rùn)滑的部件-40120行駛距離大于32000kmLB中1高負(fù)荷,用于轎車、卡車底盤組件及聯(lián)軸節(jié)等重負(fù)荷、嚴(yán)重顫動(dòng)、與水或污染物接觸的部件-40120行駛距離大于32000km輪轂軸承GA輕負(fù)荷,用于轎車、卡車輪轂軸承-2010GB中負(fù)荷,用于在城市內(nèi)、高速或非高速公路上行駛的卡車、轎車或其他輪式運(yùn)輸工具的輪轂軸承-40120GC中、重負(fù)荷,用于開(kāi)停頻繁、安裝盤式剎車裝置的車輛的車輪軸承-40120表2NLGIGC-LB汽車用潤(rùn)滑脂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)NLGI類別GC-LB軸承壽命(h)80工作錐入度(25C)(10-1mm)220140微動(dòng)磨損(mg)10滴點(diǎn)(C)220橡膠相容性水淋流失(79C)(%)15體積變化(/)貯存分油(24h,25C)(°/)10GC-510低溫轉(zhuǎn)矩(40C)(N,m)15.5LB010四球試驗(yàn)硬度變化硬度變化輪轂軸承壽命、抗微動(dòng)磨損性能、橡膠相容性、力口速條件下輪轂軸承漏失量等幾項(xiàng)試驗(yàn),對(duì)汽車的工況條件具有很強(qiáng)的針對(duì)性,從而保證了符合GC-LB標(biāo)準(zhǔn)的潤(rùn)滑脂是一種能夠滿足汽車輪轂和底盤使用條件,并具有優(yōu)良綜合性能和使用性能的潤(rùn)滑脂。
可以說(shuō),符合NLGI GC-LB技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的汽車潤(rùn)滑脂正逐漸成為歐美市場(chǎng)上汽車用潤(rùn)滑脂的主要產(chǎn)品,代表了今后車用潤(rùn)滑脂的發(fā)展方向。
為了全面滿足汽車輪轂和底盤用潤(rùn)滑脂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求,現(xiàn)已研究開(kāi)發(fā)應(yīng)用復(fù)合鋰基脂和脲基脂來(lái)代替鋰基脂。脲基脂不僅性能優(yōu)良,而且使用周期長(zhǎng),在150°C下的潤(rùn)滑壽命評(píng)價(jià)試驗(yàn)中,脲基脂的壽命是鋰基脂的3倍。除汽車輪轂和底盤潤(rùn)滑脂夕卜,汽車等速節(jié)(CVJ)潤(rùn)滑脂在汽車用脂總量中占有一定的比例,而且隨著汽車前后軸安裝CVJ數(shù)量的增加,今后CVJ脂的用量將不斷增大。CVJ脂要求具有防止滑動(dòng)面燒結(jié)、防止磨損、提高疲勞壽命、降低磨擦等特性,這些特性可由極壓劑加以解決。出于環(huán)保的考慮,要求CVJ脂不使用有害成分,且要減少脂的用量。2003年EU規(guī)定了CVJ脂無(wú)鉛化,從而使鉬的添加量也在減少,轉(zhuǎn)向使用鉬含量少的有機(jī)鉬化物。由于潤(rùn)滑脂用量的減少造成等速節(jié)滑動(dòng)部分接觸面的油膜破裂增加,金屬接觸引起表面?zhèn)?,從而使得在耐久性能上出現(xiàn)問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題,一般是通過(guò)脂中的添加劑在金屬表面形成覆蓋膜減少金屬接觸。例如在脂中將有機(jī)化合物和過(guò)堿性鹽作為添加劑配合使用,這些添加劑會(huì)在潤(rùn)滑面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),形成細(xì)微的覆蓋膜,該覆蓋膜即使在油膜破裂的情況下也可防止金屬接觸表面磨損,使?jié)櫥昧康臏p少成為可能。
等速節(jié)的輕量化即小型化對(duì)促進(jìn)潤(rùn)滑脂性能的改進(jìn)有著非常重要的影響。等速節(jié)尺寸縮小,特別是球型等速節(jié),轉(zhuǎn)動(dòng)部分的表面接觸壓增大,潤(rùn)滑條件更加苛刻,使CVJ脂的耐久性能降低。為了提高CVJ脂的耐久性能,需精心選擇添加劑組合。例汽車與船舶如,除添加二硫化鉬以外,添加三聚氰酰胺三聚氰酸化合物也可延長(zhǎng)CVJ脂的耐久性能,添加氮化硼也可獲得同樣的效果。研究還發(fā)現(xiàn),在極壓潤(rùn)滑脂中添加亞硝酸鈉也可以延長(zhǎng)小型等速節(jié)潤(rùn)滑脂的使用壽命。
從等速節(jié)潤(rùn)滑脂的發(fā)展來(lái)看,1990年以前使用CVJ脂均以鋰基作稠化劑,添加鉛系添加劑和二硫化鉬。1990-2000年,鋰基潤(rùn)滑脂約占60%,為提高耐熱性而開(kāi)發(fā)的脲基等速潤(rùn)滑脂約占40%,脲基脂也同樣添加有鉛系添加劑和二硫化鉬。2000年之后,根據(jù)環(huán)保的要求,不添加鉛的脲基脂已成為等速節(jié)潤(rùn)滑脂的主流,而鋰基潤(rùn)滑脂逐漸趨于消失。為了減少汽車用脂的品種,發(fā)展多效潤(rùn)滑脂以用于汽車輪轂軸承、汽車底盤用脂部位、等速節(jié)等處,需要研究和開(kāi)發(fā)優(yōu)異的耐高溫性和長(zhǎng)壽命汽車多用途通用潤(rùn)滑脂,而其中脲基脂是發(fā)展方向。
2我國(guó)汽車潤(rùn)滑脂發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)我國(guó)汽車用潤(rùn)滑脂水平較低,目前以鋰基脂和鈣基脂為主,底盤脂大多數(shù)為鈣基脂。鈣基脂是用天然脂肪酸鈣皂稠化中等粘度的礦物油制成的,它的主要缺點(diǎn)是由于鈣皂只有在水化物的形態(tài)下才能在礦物油中形成高度分散纖維,而鈣皂的水化物在100°C左右便水解,因此,鈣基脂在100°C以上的溫度中便喪失稠度,限制了它的使用溫度范圍。它的滴點(diǎn)在75C?00C之間,故使用溫度不得超過(guò)60C,如果超過(guò)這一溫度,鈣基脂就會(huì)變軟而流失,不能保證潤(rùn)滑。所以在國(guó)外鈣基脂早已被淘汰。
鋰基潤(rùn)滑脂是由天然脂肪酸(硬脂肪酸或12羥基硬脂酸)鋰皂,稠化中等粘度的礦物油或中等粘度的合成油制成的。它的使用溫度較高,可達(dá)120C,且有良好的機(jī)械安定性和膠體安定性以及良好的抗水性。另外,它的稠化劑用量少,與鈣基脂相比可以降低1/3,而使用壽命可延長(zhǎng)一倍以上。由于鋰基脂具有較好的性能特點(diǎn),從上個(gè)世紀(jì)80年代開(kāi)始在美國(guó)汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。
關(guān)于鋰基脂在汽車上的應(yīng)用,我國(guó)也很重視,不僅及時(shí)研發(fā)了多種產(chǎn)品,制定了相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),如汽車通用鋰基潤(rùn)滑脂(GB 5671-85)、極壓鋰基潤(rùn)滑脂(GB7323-87)和通用鋰基潤(rùn)滑脂(GB7324-87),而且還向廣大汽車用戶推薦國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5761-85《汽車通用鋰基潤(rùn)滑脂》為汽車底盤用潤(rùn)滑脂。但是,由于該脂在價(jià)格上比鈣基脂高,致使在推廣應(yīng)用上沒(méi)有取得預(yù)期效果。其主要原因是在推廣應(yīng)用中對(duì)鋰基脂與鈣基脂相比所具有的良好性能和長(zhǎng)使用壽命特點(diǎn)的宣傳力度不夠。
目前,在國(guó)內(nèi)保有的汽車中,既有進(jìn)口的高檔轎車、大客車、重型汽車,也有大量的國(guó)產(chǎn)轎車、客車和卡車,還有行駛速度較慢但數(shù)量較大的農(nóng)用運(yùn)輸車輛,它們對(duì)使用潤(rùn)滑脂質(zhì)量高低的要求不一。除近期進(jìn)口的高檔轎車、大型礦車等對(duì)用脂有特殊的性能要求外,達(dá)到GB 5671-85技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)產(chǎn)《汽車通用鋰基潤(rùn)滑脂》一般可以滿足用脂的性能要求。但是,從各類汽車分布比例和市場(chǎng)銷售的車用潤(rùn)滑脂情況分析,我國(guó)的中低檔產(chǎn)品消耗率偏高,而高檔產(chǎn)品市場(chǎng)又大多數(shù)被符合NLGIGC-LB技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)外知名公司的產(chǎn)品所占有。這一方面說(shuō)明我們的用脂水平偏低,另一方面反映出國(guó)產(chǎn)潤(rùn)滑脂生產(chǎn)水平、技術(shù)水平、理論水平和產(chǎn)品推廣能力仍存在著較大的差距。
隨著我國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展以及轎車的普及,高速公路網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和消費(fèi)者對(duì)使用滿足性能要求的潤(rùn)滑脂重要性的認(rèn)識(shí)逐漸提高,汽車通用鋰基潤(rùn)滑脂的應(yīng)用會(huì)逐漸增加,符合GC-LB技術(shù)要求的高性能車用潤(rùn)滑脂也將被研發(fā)應(yīng)用。
3結(jié)語(yǔ)汽車潤(rùn)滑脂的質(zhì)量與用脂部位的潤(rùn)滑性能密切相關(guān),只有正確使用符合用脂部位工況條件、滿足使用性能要求的潤(rùn)滑脂,才能延長(zhǎng)汽車的使用壽命,降低維修費(fèi)用,提高使用效率。脲基潤(rùn)滑脂顯示出優(yōu)異的耐熱性、潤(rùn)滑性、耐泄漏性、抗磨損性和較長(zhǎng)的使用壽命,在汽車上已得到廣泛的應(yīng)用。符合環(huán)保要求的無(wú)鉛脲基潤(rùn)滑脂正逐漸成為汽車CVJ的主要用脂,現(xiàn)在使用的汽車底盤和輪轂軸承脂將被復(fù)合鋰基脂和脲基脂所取代。為此,我們一方面要加大宣傳力度,繼續(xù)做好國(guó)產(chǎn)汽車通用鋰基脂的推廣應(yīng)用工作,另一方面要學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外先進(jìn)的汽車潤(rùn)滑脂產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù),研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用復(fù)合鋰基脂和脲基脂,以滿足不同車型對(duì)潤(rùn)滑脂的使用要求。
作者:佚名 來(lái)源:中國(guó)潤(rùn)滑油網(wǎng)