油品规格中理化指标的概念及其在使用中的意义:
判断润滑油是否能继续使用的主要指标:粘度、酸值、水分、含铁量、闪点、机械杂质和不容物等,对每一项指标确立相应的标准,在周期检验中,任何一项超过标准就应立即更换。
1. 粘度
齿轮油在使用过程中必须保持足够的粘度,才能够在摩擦表面形成油膜,减少磨损,如果粘度过低,产生摩擦事故。
油品经过长时间的使用后,所含的抗氧剂消耗殆尽,不能阻止氧化连锁反应的进行,油品中的抗氧剂又促进氧化反应的进一步深化,通过缩合、聚合反应产生高分子聚合物,如胶质、沥青质和油泥等,促使油品粘度上升;此外,添加剂的氧化分解也是粘度上升的原因之一。润滑油在使用过程中粘度一般呈上升趋势,但也会有部分下降的趋势。这是因为为了提高油品的粘温性能,在油品中通常加入了乙丙共聚物、聚甲基丙烯酸脂等高分子聚合物作为粘度指数改进剂。在使用中由于机械剪切和热氧化分解等原因使分子链断裂,从而使油品粘度下降。
1. 酸值
在新油或使用过的油品中,酸性组分包括有机酸、无机酸、脂类、酚类化合物、内酯、树脂及重金属盐类、胺盐和其他弱碱的盐类、多元酸的酸式盐,以及某些抗氧剂、防锈剂和清净添加剂。齿轮油使用中一方面因基础油的氧化引起酸值上升,另一方面因酸性添加剂的损耗引起酸值的下降,宏观上表面的酸值变化是两种作用的综合效应。所以在使用过程中可能会呈现以下四种情况:(a)在一定范围内波动,无明显上升或下降;(b)缓慢上升;(c)缓慢下降;(d)开始阶段下降,经一定时间后又转化为上升。
2. 水分
使用中的齿轮油由于邮箱密封不严及开、停时温度变化引起的呼吸作用,空气中凝缩水的混入是很难避免的,有时混入油中的水又可因温度上升而蒸发,并通过呼吸作用从油中逸出,所以一般含水量都很低。车辆齿轮油运行(6.0~6.4)×104km时含水量大都在0.2%以下,运行里程即使再增加也很少增加。工业齿轮油运转一年甚至更多时间,含水量仍为无或痕迹。润滑油中的水会加速油品的老化,腐蚀金属,造成添加剂的分解,还可以在极压剂等表面活性剂物质的作用下造成油的乳化,从而使粘度和不溶物上升、酸值下降。
4. 含铁量
未经磨合的新齿轮或齿面严重磨损的齿轮,因表面粗糙、凹凸不平极易被磨损,造成含铁量的迅速增加,引起摩擦副的磨损,加速润滑油的氧化。车辆齿轮油由于油量很少,含铁量可达到1000μg/g;而工业齿轮油即使齿面损伤严重,长时间运行也大都在200μg/g以下。
5. 机械杂质和不溶物
润滑油中的颗粒污染物分为有机物和无机物两大类。有机污染物一般是润滑油的氧化产物,轻度的氧化产物可以溶于有机溶剂中。它们会造成磨损,堵塞滤油器、油线管道、润滑油槽或者沉积在摩擦部件表面影响散热。测定油中的不溶物有不同的方法。一般用正戊烷不溶物和甲苯不溶物表示,正戊烷不溶物代表油泥的总量。因此苯不溶物一般情况下可以认为代表金属粉末、尘埃等的总量。因此二者之差基本上就是齿轮油老化生成物(含析出的添加剂及其分解物)的量。
车辆齿轮油在使用正戊烷不溶物呈明显上升趋势。相反,工业齿轮使用中正戊烷不溶物的增长很不明显。
6. 添加剂的损耗
润滑油在使用中其所含的添加剂不断与摩擦面或氧化物反应消耗,含量逐渐下降,下降至一定水平后消耗速度趋缓。添加剂的损耗通常通过测定其有效化合物(化学结构)和添加剂中活性元素的含量来表示。但由于添加剂在润滑油中的含量很低,测定其含量变化涉及到复杂的分析方法和大型分析仪器,应此一般油品不进行此项分析。
7. 闪点
润滑油长期使用后组分不断分解,使闪点下降。
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