机油的作用和换油的检测方法

机油的作用和换油的检测方法

【摘要】机油是汽车发动机工作时必不可少的润滑剂，对于发动机而言，机油好比发动机的“血液”。本文详细介绍了机油的作用以及机油老化变质的原因，并重点介绍了当前机油换油的主流检测方法，对于那些从事机油检测的工作人员具有重要的意义。

【关键词】机油;老化;换油;检测

0.引言

机油是发动机工作时必不可少的润滑剂，如果说发动机是汽车的心脏，那么机油则是发动机的血液。机油主要由基础油和添加剂两部分组成的[1]，机油对发动机的工作起着润滑、清洗、冷却、密封、防腐及对冲击载荷的缓冲等作用，对发动机的工作耐久性、可靠性、经济性及工作能力的发挥具有重要影响。由于发动机机油在使用过程中所发生的物理作用与化学作用常常是在交互进行的。它们的联合作用使添加剂降解，活性降低，从而随着发动机油使用时间的不断延长，摩擦物间的磨损增加，同时不断发生氧化反应、聚合反应，使油品中的固态、液态、气态不溶物、老化产物、分解产物及反应产物增多。

科学使用机油是降低发动机功率消耗、减轻摩擦磨损、延长发动机使用寿命的重要保证。由于发动机机油在使用过程中受到高温、振动、摩擦、污染等影响，会逐步老化，其所发挥的作用将逐步减弱。为此，准确判断更换老化机油的时间就显得十分重要，若换油早，将造成机油的浪费，且不利于环保；若换油晚，则易造成发动机的损伤，影响发动机寿命[2]。

1.机油的作用

1.1润滑作用

当发动机转动时，机油来回流动以达到减少发动机机件之间的相互摩擦的作用，机油在润滑表面形成一层油膜,从而使两个摩擦表面尽可能不直接接触,这样使金属间的干摩擦变成了润滑油层间的液体摩擦。由于液体的摩擦系数比干摩擦系数小得多,所以磨损显著减小,从而延长了机器的使用寿命[3]。

1.2冷却作用

由于机油具有导热性能，发动机工作时,润滑油不断地从气缸、活塞、曲轴等摩擦表面上吸取热量,并把它传递到其它低温零件上。一部分热量散发到曲轴箱内,另一部分的热量传导到与冷却水接触的缸壁上,从而把热量传给冷却水

1.3洗涤作用

发动机工作时,由于吸入的空气带有一些沙土,灰尘,燃油燃烧后的碳质物,机油老化生成的胶质物,机件间由于摩擦生成的金属屑等。所有这些脏物会沉积在机件的摩擦表面,如不除去,就会使机件磨损过大,活塞环粘结、卡住。这个洗涤作用是由机油中的分离清洁剂来完成的。

1.4密封作用

活塞与气缸之间,活塞环与环槽之间都有间隙。如果没有间隙的话,活塞环在环槽中就不能自由伸缩,起不到布油和刮油的作用;有了间隙的话,就随之带来了密封问题,如过得不到密封,燃烧室就会漏气,发动机功率就会下降。机油则起到这个密封作用,它填补了活塞与缸壁的间隙。

1.5防锈和缓冲作用

—发动机在运转或停放时,进气中的水分、燃烧产生的酸性气体等都会对活塞环、轴瓦等金属部件造成腐蚀。润滑油中含有防锈性能的多效添加剂,这些添加剂在金属表面形成排列整齐的致密吸附层,能有效地抵制了各种腐蚀物质的侵入。而且当发动机起动、加速或负荷发生较大变化时,活塞销、连杆的大小端以及曲轴轴瓦等部件均要承受振动的剧烈变化,粘度适当的润滑油所形成的油膜可以吸收部分冲击能量,起到缓冲的作用[4]。

2.机油老化的原因

由于机油长时间处在高温、高压的发动机运转环境中，空气中的水分，燃烧所产生的碳物质，以及少量的燃油会浑然到机油箱中，时间久了，机油就会产生化学变化，使机油变稀，变黑，甚至产生油泥。

2.1杂质和灰尘是造成气缸及整个发动机磨损的主要原因，而磨损会生产大量金属屑

虽然发动机的过滤系统可以过滤少许金属屑，但是这些金属屑混入到机油，会使得机油逐渐氧化，从而使得机油开始变质老化。

2.2汽车燃料的不完全燃烧

由于燃料的不完全燃烧所产生的积碳，水以及一氧化碳等会与机油发生化学变化，影响机油添加剂的活化性，导致了机油老化变质。

2.3燃油的混入

如果活塞环破损、空气滤清器或者阻风门故障，然后就会流到到机油箱中，使机油的浓度变稀。一旦机油变稀，其润滑功能建会降低，从而造成发动机中的各个机件磨损[5]。

3.机油换油的检测方法

由于机油对发动机具有润滑、密封、冷却、清洁、防锈、缓冲等作用，而且在发动机运行过程中，伴随着机油的老化，所以必须及时检查机油的受污染程度以及按时换油。

在实际工作中，确定发动机机油的更换时间主要采用三种方法，一种是经验法，即人们所说的经验九法，主要包括：辨色法、油斑法、捻磨法、加热法、化学法、对比法、燃烧法、过滤法、倾注法。这些方法虽然具有一定的科学性，但是并不能确切知道机油何时换油，容易造成换油过早和过晚。

二是实验室理化分析法，即定期对其进行取样化验，对机油的理化参数进行化学分析，主要依据我国颁布的《汽油机油换油指标》（GB/T 8028-1994）、《柴油机油换油指标》（GB/T 7607-2002）等标准[6]，规定当机油的粘度、水分、开口闪点、酸值、铁含量、正戊烷不溶物等理化参数中的某一项超过限值时，应更换机油。

三是根据机油的介电常数法，介电常数法采用油液质量快速分析仪对油品进行检测，该技术比较成熟。油液质量快速分析仪的优点是可以快速、方便地对油液中所含的氧化物、金属颗粒、水分等杂质进行综合分析，确定机油的品质。其缺点就是无法明确地分析出位何种杂质以及其确切的含量，只能对油液中的杂质或污染物进行模糊分析。但由于该类检测仪具有小巧便携、易操作、检测周期短、测试成本低等特点，因此在油质检测中被广泛应用。例如国外的德国奔驰汽车公司与壳牌国际石油公司联合提出的确定车用发动机油换油周期的方法――ASSYST(Active Service System)系统，其就是利用介电常数法检测原理[7]。

除上述方法以外，还有污染颗粒计数法、电阻测量法、污染颗粒称重法、超声波法、淤积法、光测法、库尔特法等先进方法[8][9]。

4.结论

油液对于机器犹如血液对于人体的关系，而且随着发动机技术的不断发展,对机油品质也提出了更高的要求,只有正确地选择发动机机油才能保证发动机的正常工作状况，而且及时换油可以延长发动机的工作寿命和节约能源。■

【参考文献】

［１］Koch F, Maassen F,GelgerU.现代发动机润滑系统的开发[J].国外内燃机,1999,1:43-48.

［２］覃伟年,邹健初,黄光幸,石自云.便携式机油老化性能探测仪的研究与设计[J].微计算机信息(嵌入式与SOC),2009,25(3-2):124-126.

［３］周洲红,王少霞.浅析机油的作用和机油更换的判断方法[J].农机使用与维修,2007,6.

［４］陆玉靖.发动机机油的作用与选择[J].桂林航天工业高等专科学校学报,2008,4.

［５］杨华亭.机油的性能及选用[J].摩托车，2001,5：43-45.

［６］王永平.内燃机润滑油的分类及检测方法[J].山西建筑,2003,11:34-135.

［７］赵巍,陈德友,粟斌,闫文成.一种确定车用发动机油换油周期的新方法[J].石油商技,2001,5:24-26.

［８］张贤明,邓菊丽,李川,陈国荣.油液污染度测试技术研究进展[J].机械设计与制造,2009,11.

［９］李咏娟.油液污染度测试技术与发展[J].航空计测技术，2002,2：15-17,32.