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1、汽车运行材料,沈阳大学 凌永成,配 套 教 材 信 息,教材名称：汽车运行材料（第2版）教材主编：凌永成教材定价：45RMB出版社：北京大学出版社出版时间：2013年7月第2版国际标准书号（ISBN）：978-7-301-22525-7教材所属系列：“十二五”普通高等教育本科规划教材21世纪全国高等院校汽车类创新型应用人才培养规划教材,第6章 车辆齿轮油,6.1 车辆齿轮油的使用性能与评定试验,车辆齿轮油的使用性能,齿轮油是以石油基础油或合成润滑油为主，加入极压抗磨剂和油性剂后调制而成的一种润滑油，用于各种齿轮传动装置的润滑，以防止齿面磨损、擦伤、烧结等，延长其使用寿命，提高传动效率，降低摩擦
2、功耗。,车辆齿轮油和其他润滑油一样，主要功能是减少车辆传动齿轮及轴承的摩擦与磨损，加强摩擦表面的散热，防止机件发生腐蚀和锈蚀。,机械式手动变速器齿轮的工作条件相对而言比较和缓，但采用（准）双曲面齿轮传动的（准）双曲面齿轮驱动桥，其工作过程中齿面接触压力极高，啮合齿面间相对滑动速度大，齿轮油工作温度一般高达120l30，最高可达180，所以（准）双曲面齿轮传动的工作条件极为苛刻，对车辆齿轮油使用性能要求非常高，须使用加有高活性极压剂的齿轮油。,机械式手动变速器,（准）双曲面齿轮驱动桥,为确保齿轮传动机构的正常工作，使齿轮得到良好润滑，除了要求车辆齿轮油具有较好的热稳定性、氧化安定性、防腐防锈性、
3、抗泡沫性、贮存稳定性之外，还应具备以下性能：,良好的润滑性和极压性。,良好的低温操作性和黏温性能。,1.润滑性和极压性,1）车辆齿轮油的润滑性,车辆齿轮油应具有合适的运动黏度，黏度不能过低，以保证形成油膜，实现液体润滑状态。,2）车辆齿轮油的极压性,车辆传动装置中的齿轮在工作过程中受力非常复杂，特别是（准）双曲面齿轮，两齿轴线在空中交错，齿长方向乃,是弧形，齿面载荷可高达1.7GPa，冲击载荷可高达2.8GPa，且齿面要以很高的速度滑移，产生强烈的摩擦，使得齿面局部温度聚升，很容易出现烧结、熔焊（胶合）等损伤。,斜齿圆柱齿轮的胶合损伤（脱皮）,斜齿圆柱齿轮的胶合损伤（撕裂）,直齿圆柱齿轮的胶合
4、损伤（撕裂）,螺旋锥齿轮的胶合损伤（烧结、熔焊、撕裂）,车辆齿轮油的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能，亦称车辆齿轮油的承载能力或抗胶合性。,2.低温操作性和黏温性能,车辆齿轮油在低温下应能保持必要的流动性，以保证轴承和齿轮等零件的润滑。车辆齿轮油应具有良好的黏温性能。,为了保证车辆齿轮油具有良好的低温操作性，除规定了倾点和黏度指数等指标外，还特别引入了“成沟点”和“表观黏度达到150Pas时的温度”这两个指标。,成沟点,表观黏度达到150Pas时的温度,车辆齿轮油使用性能的评定试验,车辆齿轮油
5、使用性能的评定方法有模拟试验法和台架试验法两类。,1.四球机试验法,a)四球极压试验机工作示意图 b)四球极压试验机实物照片图6-8 四球极压试验机,磨损负荷曲线,2.台架试验,采用专用的汽车后桥传动装置在试验台上进行台架试验，能对车辆齿轮油的极压性予以准确评定。,表6-1 车辆齿轮油台架试验的评定项目和工况特点,6.2 车辆齿轮油的分类与规格,车辆齿轮油的分类,1.SAE车辆齿轮油黏度分类法,现行的SAE J3062005车辆齿轮油黏度分类法标准见表6-2。,表6-2 SAE车辆齿轮油黏度分类（SAE J3062005）,2.API车辆齿轮油使用性能分类,世界上广泛采用美国石油协会（API）
6、的车辆齿轮油使用性能分类法。API根据齿轮的形式和负荷情况对车辆齿轮油进行质量等级分类，该分类将车辆齿轮油分为GL1、GL2、CL3、GL4、GL5、GL6、PG2（GL7）、PG1（MT1）八级，其具体分类见表6-3。,3.我国车辆齿轮油的分类,1）我国车辆齿轮油黏度分类,GB/T 174771998驱动桥和手动变速器润滑剂黏度分类等效采用SAE J3061991驱动桥和手动变速器润滑油黏度分类，其黏度分类方法与SAE J3061991黏度分类方法完全相同。,鉴于SAE J3061998、SAE J3062005已经有大幅度的调整，细化车辆齿轮油黏度等级已经是大势所趋；同时，随着对车辆燃油经
7、济性要求的越来越高，为了给用户提,供更多的选择，在与代工生产商（OriginalEquipmentManufacturer，OEM）充分沟通的情况下，长城润滑油公司目前已在重负荷车辆齿轮油（GL-5）黏度系列中增加了85W/110牌号，在乘用车手动变速器润滑油（MTF）黏度系列中增加了75W/80牌号。,2）我国车辆齿轮油的使用性能分类,我国车辆齿轮油的使用性能只分为CLC、CLD、CLE三类，其中CLC相当于普通车辆齿轮油，CLD相当于中负荷车辆齿轮油，CLE相当于重负荷车辆齿轮油，分别与API的GL3、GL4、GL5相对应。其详细分类见表6-4。,我国车辆齿轮油的规格,我国现行的车辆齿轮油
8、标准分别为SH/T 03501992（2007）普通车辆齿轮油、JT/T 2242008中负荷车辆齿轮油和GB 138951992重负荷车辆齿轮油（GL5）。,1.普通车辆齿轮油（GL3）,SH/T 03501992（2007）普通车辆齿轮油将普通车辆齿轮油分为80W/90、85W/90和90号三种黏度牌号。,普通车辆齿轮油适用于中等速度和负荷、比较苛刻的手动变速器和螺旋伞齿轮驱动桥的润滑。,普通车辆齿轮油（GL3）,2.中负荷车辆齿轮油（GL4）,中负荷车辆齿轮油适用于在低速高转矩、高速低转矩下操作的手动变速器器、螺旋伞齿轮（特别是各种车用准双曲面齿轮）的润滑，以及规定使用GL4质量等级的后
9、桥主减速器的润滑。,JT/T 2242008中负荷车辆齿轮油将中负荷车辆齿轮油分为80W/90、85W/90和90号三种黏度牌号。,中负荷车辆齿轮油（GL4）,3.重负荷车辆齿轮油（GL5）,重负荷车辆齿轮油适用于在高速冲击负荷、高速低转矩、低速高转矩下操作的各种齿轮（特别是客车和其他车辆的准双曲面齿轮）的润滑，也可用于汽车机械式手动变速器的润滑。,GB 138951992重负荷车辆齿轮油（GL5）将重负荷车辆齿轮油分为75W、80W/90、85W/90、85W/140、90和140号六种黏度牌号。,重负荷车辆齿轮油（GL5）,6.3 车辆齿轮油的选用,车辆齿轮油的选择宜按照“选择车辆齿轮油的
10、质量等级选择车辆齿轮油的黏度等级选择车辆齿轮油的品牌（生产商）最终确定与汽车传动机构的润滑要求相适应的车辆齿轮油具体油品”的“四部曲”步骤来进行选择。,质量等级的选择,车辆齿轮油的质量等级应根据齿轮传动机构工作条件的苛刻程度来进行选择，或者按照汽车使用说明书中规定的齿轮油使用性能级别进行选择。,对于合资车型及进口汽车，采用机械变速器时宜使用GL4级中负荷车辆齿轮油，而驱动桥必须使用GL5级重负荷车辆齿轮油；对于国产汽车，采用机械变速器时，可使用GL3级普通车辆齿轮油或GL4级中负荷车辆齿轮油，采用（准）双曲面齿轮驱动桥的国产汽车，应使用GL4级中负荷车辆齿轮油或GL5级重负荷车辆齿轮油。,黏度
11、等级的选择,车辆齿轮油的黏度等级可按最低环境温度进行选择（普通汽车用户多用此方法，见表6-8），或按驱动桥小齿轮转速及工作温度来选择100运动黏度，进而选择、确定车辆齿轮油的黏度等级（汽车制造商在确定车辆齿轮油的黏度等级时多用此方法）。,表6-8 车辆齿轮油的黏度等级选择（推荐）,车辆齿轮油的使用,在车辆齿轮油使用中，应注意以下事项：,质量等级低的齿轮油不能用在对齿轮油使用性能要求较高的车辆上；质量等级高的齿轮油可降级使用，但不经济。,车辆齿轮油的黏度应以能保证润滑为宜，尽可能选用合适的多级齿轮油。,不同等级的车辆齿轮油不能混用。,换油时应先将变速器和驱动桥走热，然后趁热放出旧油。,加注新油时
12、，应加到与变速器和（或）驱动桥加油口下缘平齐为止，油面不可过低。,应按照规定的指标换油或按期换油。国外汽车制造商推荐的换油周期一般为50000120000；我国汽车制造商推荐的换油周期多为4000060000，并结合车辆定期维护进行车辆齿轮油的更换。,6.4 车辆齿轮油的质量劣化与更换,车辆齿轮油的质量劣化,与发动机润滑油类似，车辆齿轮油在使用过程中既有数量上的消耗（尽管消耗量很少），也有品质（质量）、性能上的劣化。当使用到一定时间（里程）后，车辆齿轮油的品质、性能会渐趋劣化，不再胜任润滑任务。为此，必须适时更换新油。,车辆齿轮油的更换,SH/T 04751992（2003）普通车辆齿轮油换油
13、指标规定了普通车辆齿轮油在使用过程中的换油要求，适用于普通车辆齿轮油在后桥渐开线齿轮润滑过程中的质量监控。当使用中油品有一项指标达到换油指标时应更换新油。,SH/T 04751992（2003）普通车辆齿轮油换油指标推荐的普通车辆齿轮油换油里程为45000km。,车辆齿轮油的换油设备,a)移动式手动注油机 b)移动式气动注油机图6-13 齿轮油注油机,a)加注发动机润滑油 b)加注后桥齿轮油图6-14 使用注油机进行加注作业,复习思考题,1.车辆齿轮油的主要使用性能指标有哪些？,2.SAE是如何对车辆齿轮油的黏度进行分类的？,3.API是如何对车辆齿轮油的使用性能进行分类的？,4.我国是如何对车辆齿轮油进行分类的？,5.如何选用车辆齿轮油？,GAME OVER,
