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润滑油的性能及其测试方法
点击次数：11255 发布时间：2015/7/13 10:09:52
润滑油的性能与其化学组成相关，取决于它的基础油与添加剂的组成及优化配伍，如何科学地侧试其性能，具有重要意义。实践证明理化性能试验、模拟试验、台架试验，是开发润滑油新品必不可少的步骤。
在生产和销售中则以理化试验作为衡量产品性能的主要尺度。现对润滑油性能及三个测试步骤的内容分述于下。
一、润滑油的性能
现代润滑油必备的基本性能，是要保证机械润滑的粘度;粘度随温度变化小的高粘度指数;优良的抗氧化性和耐热性;在便用条件下具有良好的流动性;优良的抗磨损及润滑性;对氧化产物溶解能力强;对机械无腐蚀和锈蚀;在使用环境下的低挥发性;良好的抗乳化和抗泡性等。
二、理化性能试验
理化性能试验简单快速，具有代表性，现在常用的理化性能试验项目为:
（1）粘度：是液体流动内摩擦阻力的量度，是评价油品流动性的*基本指标，是各种润滑油分类分级，质量鉴别和确定用途的重要指标。馏分相同而化学组成不同的润滑油，其粘度不同。
动力粘度:动力粘度是液体在一定剪切应力下流动时内摩擦力的量度，其值为所加于流动液体的剪切应力和剪切速率之比。单位制中以帕.秒表示。在低温下测定的动力粘度，可以表征油品的低温启动性。
运动粘度:是液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度，其值为相同温度下液体的动力粘度与其密度之比，单位中以米2/秒表示。
（2）粘度指数：是广泛采用的控制润滑油粘温性能的质量指标，粘度指数越高，表示油品的粘度随温度变化越小。
（3）倾点和凝点：倾点是在规定的条件下被冷却的试样能流动的温度，单位为℃;凝点是试样在规定的条件下冷却至停止移动时的温度，单位为℃。倾点和凝点越低，油品的低温性越好。
（4）酸值：中和1克油品中的酸性物质所需的氢氧化钾毫克数称为酸值，单位为毫克KOH/克。酸值是反应油品中所含有机酸的总量，油品氧化越严重，其酸值增值也越大，它是油品质量及其变质的重要指标。
（5）色度：是在规定条件下，油品的颜色*接近某一号标准色板的颜色时所侧得的结果。色度是用来初步鉴别油品精制深度，以及使用过程中氧化变质程度的标志。
（6）闪点：开口闪点是用规定的开口杯闪点测定器所测得的闪点，以℃表示。油品在规定的试验条件下加热，其油蒸气与周围空气形成的混合物，与火焰接触时，发生闪火时的温度。通常闪点越高，油品的使用温度也越高。但闪点绝非高温使用极限。
（7）康氏残炭：是用康氏残炭侧定器所测得的残炭。油品在规定条件下，受热蒸发，燃烧后残余的炭渣称为残炭。残炭值的大小与油品精制深度和使用过程变质程度有关。
（8）灰分：在规定条件下，油品被碳化后的残留物经煅烧所得的无机物，以%表示。油品中的灰分会增加发动机内的积炭，加大机件的磨损。
（9）机械杂质：即存在于油品中所有不溶于溶剂的杂质，单位为%。
（10）水分：是指油品中的含水量，单位为%。油品中一般不允许含水。
（10）硫酸盐灰分：是在规定条件下，油品的碳化残留物经硫酸处理，转化为硫酸盐的灼烧恒重物，单位为%。
（12）不溶物：将油品溶于有机溶剂中，经过滤残留在滤纸上的杂质，即为不溶物，单位为%。用于侧定用过的润滑油中正戊烷和甲苯不溶物。
（13）泡沫性：在规定条件下，侧定的油品泡沫倾向性和泡沫稳定性，单位为毫升。用以判断油品中混入空气后油气的分离能力。
（14）抗乳化性（水分离性）：是油品和水形成的乳化液分为两层的能力，以分表示。
（15）苯胺点：油品在规定条件下，和等体积的苯胺完全混溶时的温度，称苯胺点，单位为℃。苯胺点越低，则油品中芳烃含量越高。
（16）中和值：是油品酸碱性的量度，也是油品的
酸值或碱值的习惯统称，是以中和1克油品所需的碱或酸的相当量来表示的数量值，单位为毫克KOH/克。
（17）腐蚀试验：是在规定条件下，测试油品对金属的腐蚀作用的试验，以定性地判断油品中含酸性物质的多少，单位为克/米2;另用铜片作腐蚀试验，单位为级。
（18）防锈性：是油品阻止与其相接触的金属生锈的能力，观察定性。
（19）硫含量：是存在于油品中的硫及其衍生物，如硫化氢、硫醇等的含量，单位为%。主要表征油品的精制深度，所加工原油的组成。
（20）氧化安定性：是油品抵抗空气或氧气的作用而保持其性质不发生永久变化的能力，单位为小时。
（21）总碱值：在规定条件下，中和存在于1克油品中全部喊性组分所需的酸量，单位为毫克KOH/克。是测定油品中有效添加剂成分的一个指标，表示润滑油的中和能力。
（22）皂化值：在规定条件下，中和并皂化1克物质所消耗的氢氧化钾，单位为毫克KOH/克。
（23）蒸发损失：油品在规定条件下蒸发后的损失量所占的质*分数。
三、摸拟试脸
将润滑油润滑的特定机械部件在专用设备上，在规定的标准化试验条件下，尽量模拟实际使用条件进行的试验。常用的模拟试验方法有:
（1）四球机模拟试验：用以测定润滑油脂的抗磨性、极压性和减磨性。
（2）梯姆肯机模拟试验：是评定润滑油脂的抗擦伤能力，用OK值作为评定指标。
（3）法莱克斯机模拟试验：用以评定润滑油脂的极压性和抗磨性，以润滑失效（发生卡咬）时的负荷作为评定指标。
（4）成焦板试脸。是用加热的润滑油与310 -320℃高温铝板短暂接触而结焦的倾向，以评定润滑油的热安定性。
（5）低温粘度侧定法。用以侧定内燃机油在高剪切速率下，-50至-30℃时的低温粘度。主要测试油品在低温下对发动机启动性的影响。
（6）低温泵送性侧定法：用来预洲测发动机油在低剪切速率下，-40至0℃范围内的边界泵送温度。
（7）剪切安定性测定法（超声波法）。是以油品的粘度下降率，评定其剪切安定性。另还有齿轮机法润滑油剪切安定性侧定法。
（8）FZG齿轮试验：用于测定钢对钢直齿轮所用润滑剂的相对承载能力，以载荷级来表示。
四、台架试脸
由于一般理化性试验，不能很好地表征润滑油日益苛刻的使用性能，则进一步使用全尺寸的台架试验。将内燃机油在选用的发动机上，按标准化条件进行一定时间的运行后，评定其性能。发动机台架试验的结果，是判定内燃机油质量等级的依据，对于内燃机油特别重要。常用的台架试验有:
1.汽油发动机台架试脸
主要包括MSⅡD发动机试验、MSⅢD发动机试验、MSⅢE发动机试验、MSⅤD发动机试验、MSⅤE发动机试验、MSⅥ发动机试验、CRCL-38发动机试验、开特皮勒1H2发动机试验、开特皮勒1G2发动机试验等。
2.柴油发动机台架试脸
其主要内容有:CRCL-38发动机试验、Caterpillar 1H2发动机试验、Caterpillar 1G2发动机试验Caterpillar
1K试验机、Caterpillar 1N发动机试验、Caterpillar 1M PC发动机试验、NTC400试验、MackT-6试验、MackT-7试验、MackT-8试验、GM6.2L试验、Cumrains L10试验、6V53T试验、6V92T试验。
我国除前三项外，其余评定办法尚未建立。美国则对重负荷大功率、二冲程大功率、越野柴油车和非车用柴油机所用的柴油机油，使用以上台架试验。
3.齿轮油台架试脸
包括CRCL-37高扭矩试验、CRCL-42高速冲击试验、CRC-33, CRCL-600
4.液压油台架试脸
包括叶片泵试验、P-46往塞泵、T5D高压叶片泵试验。
中国润滑油的标准多参照美国的标准，内燃机油是采用美国API标准。理化试验方法润滑油类均适用;至于模拟和台架试验，所列为内燃机油、齿轮油、液压油等占总部分，其他小量品种的试验，因受篇幅所限未介绍。
一、润滑油的性能
现代润滑油必备的基本性能，是要保证机械润滑的粘度;粘度随温度变化小的高粘度指数;优良的抗氧化性和耐热性;在便用条件下具有良好的流动性;优良的抗磨损及润滑性;对氧化产物溶解能力强;对机械无腐蚀和锈蚀;在使用环境下的低挥发性;良好的抗乳化和抗泡性等。
二、理化性能试验
理化性能试验简单快速，具有代表性，现在常用的理化性能试验项目为:
（1）粘度：是液体流动内摩擦阻力的量度，是评价油品流动性的*基本指标，是各种润滑油分类分级，质量鉴别和确定用途的重要指标。馏分相同而化学组成不同的润滑油，其粘度不同。
动力粘度:动力粘度是液体在一定剪切应力下流动时内摩擦力的量度，其值为所加于流动液体的剪切应力和剪切速率之比。单位制中以帕.秒表示。在低温下测定的动力粘度，可以表征油品的低温启动性。
运动粘度:是液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度，其值为相同温度下液体的动力粘度与其密度之比，单位中以米2/秒表示。
（2）粘度指数：是广泛采用的控制润滑油粘温性能的质量指标，粘度指数越高，表示油品的粘度随温度变化越小。
（3）倾点和凝点：倾点是在规定的条件下被冷却的试样能流动的温度，单位为℃;凝点是试样在规定的条件下冷却至停止移动时的温度，单位为℃。倾点和凝点越低，油品的低温性越好。
（4）酸值：中和1克油品中的酸性物质所需的氢氧化钾毫克数称为酸值，单位为毫克KOH/克。酸值是反应油品中所含有机酸的总量，油品氧化越严重，其酸值增值也越大，它是油品质量及其变质的重要指标。
（5）色度：是在规定条件下，油品的颜色*接近某一号标准色板的颜色时所侧得的结果。色度是用来初步鉴别油品精制深度，以及使用过程中氧化变质程度的标志。
（6）闪点：开口闪点是用规定的开口杯闪点测定器所测得的闪点，以℃表示。油品在规定的试验条件下加热，其油蒸气与周围空气形成的混合物，与火焰接触时，发生闪火时的温度。通常闪点越高，油品的使用温度也越高。但闪点绝非高温使用极限。
（7）康氏残炭：是用康氏残炭侧定器所测得的残炭。油品在规定条件下，受热蒸发，燃烧后残余的炭渣称为残炭。残炭值的大小与油品精制深度和使用过程变质程度有关。
（8）灰分：在规定条件下，油品被碳化后的残留物经煅烧所得的无机物，以%表示。油品中的灰分会增加发动机内的积炭，加大机件的磨损。
（9）机械杂质：即存在于油品中所有不溶于溶剂的杂质，单位为%。
（10）水分：是指油品中的含水量，单位为%。油品中一般不允许含水。
（10）硫酸盐灰分：是在规定条件下，油品的碳化残留物经硫酸处理，转化为硫酸盐的灼烧恒重物，单位为%。
（12）不溶物：将油品溶于有机溶剂中，经过滤残留在滤纸上的杂质，即为不溶物，单位为%。用于侧定用过的润滑油中正戊烷和甲苯不溶物。
（13）泡沫性：在规定条件下，侧定的油品泡沫倾向性和泡沫稳定性，单位为毫升。用以判断油品中混入空气后油气的分离能力。
（14）抗乳化性（水分离性）：是油品和水形成的乳化液分为两层的能力，以分表示。
（15）苯胺点：油品在规定条件下，和等体积的苯胺完全混溶时的温度，称苯胺点，单位为℃。苯胺点越低，则油品中芳烃含量越高。
（16）中和值：是油品酸碱性的量度，也是油品的
酸值或碱值的习惯统称，是以中和1克油品所需的碱或酸的相当量来表示的数量值，单位为毫克KOH/克。
（17）腐蚀试验：是在规定条件下，测试油品对金属的腐蚀作用的试验，以定性地判断油品中含酸性物质的多少，单位为克/米2;另用铜片作腐蚀试验，单位为级。
（18）防锈性：是油品阻止与其相接触的金属生锈的能力，观察定性。
（19）硫含量：是存在于油品中的硫及其衍生物，如硫化氢、硫醇等的含量，单位为%。主要表征油品的精制深度，所加工原油的组成。
（20）氧化安定性：是油品抵抗空气或氧气的作用而保持其性质不发生永久变化的能力，单位为小时。
（21）总碱值：在规定条件下，中和存在于1克油品中全部喊性组分所需的酸量，单位为毫克KOH/克。是测定油品中有效添加剂成分的一个指标，表示润滑油的中和能力。
（22）皂化值：在规定条件下，中和并皂化1克物质所消耗的氢氧化钾，单位为毫克KOH/克。
（23）蒸发损失：油品在规定条件下蒸发后的损失量所占的质*分数。
三、摸拟试脸
将润滑油润滑的特定机械部件在专用设备上，在规定的标准化试验条件下，尽量模拟实际使用条件进行的试验。常用的模拟试验方法有:
（1）四球机模拟试验：用以测定润滑油脂的抗磨性、极压性和减磨性。
（2）梯姆肯机模拟试验：是评定润滑油脂的抗擦伤能力，用OK值作为评定指标。
（3）法莱克斯机模拟试验：用以评定润滑油脂的极压性和抗磨性，以润滑失效（发生卡咬）时的负荷作为评定指标。
（4）成焦板试脸。是用加热的润滑油与310 -320℃高温铝板短暂接触而结焦的倾向，以评定润滑油的热安定性。
（5）低温粘度侧定法。用以侧定内燃机油在高剪切速率下，-50至-30℃时的低温粘度。主要测试油品在低温下对发动机启动性的影响。
（6）低温泵送性侧定法：用来预洲测发动机油在低剪切速率下，-40至0℃范围内的边界泵送温度。
（7）剪切安定性测定法（超声波法）。是以油品的粘度下降率，评定其剪切安定性。另还有齿轮机法润滑油剪切安定性侧定法。
（8）FZG齿轮试验：用于测定钢对钢直齿轮所用润滑剂的相对承载能力，以载荷级来表示。
四、台架试脸
由于一般理化性试验，不能很好地表征润滑油日益苛刻的使用性能，则进一步使用全尺寸的台架试验。将内燃机油在选用的发动机上，按标准化条件进行一定时间的运行后，评定其性能。发动机台架试验的结果，是判定内燃机油质量等级的依据，对于内燃机油特别重要。常用的台架试验有:
1.汽油发动机台架试脸
主要包括MSⅡD发动机试验、MSⅢD发动机试验、MSⅢE发动机试验、MSⅤD发动机试验、MSⅤE发动机试验、MSⅥ发动机试验、CRCL-38发动机试验、开特皮勒1H2发动机试验、开特皮勒1G2发动机试验等。
2.柴油发动机台架试脸
其主要内容有:CRCL-38发动机试验、Caterpillar 1H2发动机试验、Caterpillar 1G2发动机试验Caterpillar
1K试验机、Caterpillar 1N发动机试验、Caterpillar 1M PC发动机试验、NTC400试验、MackT-6试验、MackT-7试验、MackT-8试验、GM6.2L试验、Cumrains L10试验、6V53T试验、6V92T试验。
我国除前三项外，其余评定办法尚未建立。美国则对重负荷大功率、二冲程大功率、越野柴油车和非车用柴油机所用的柴油机油，使用以上台架试验。
3.齿轮油台架试脸
包括CRCL-37高扭矩试验、CRCL-42高速冲击试验、CRC-33, CRCL-600
4.液压油台架试脸
包括叶片泵试验、P-46往塞泵、T5D高压叶片泵试验。
中国润滑油的标准多参照美国的标准，内燃机油是采用美国API标准。理化试验方法润滑油类均适用;至于模拟和台架试验，所列为内燃机油、齿轮油、液压油等占总部分，其他小量品种的试验，因受篇幅所限未介绍。
原创作者：上海羽通仪器仪表厂
