冬季是汽车和设备保养的重要季节,因为低温会降低润滑油的流动性能。有时候温度很低,有些车辆还需要先热机再启动,工业设备还需要对滤芯、油箱和油管进行预热,这其中的原因就是为了保证良好的润滑。那么低温对润滑油有什么影响?润滑油的哪些性能指标和低温性能有关?什么样的润滑油低温性能好?如何选择一款性能较好的润滑油,帮你的车子或者设备安然过冬?


       低温会使润滑油的流动性降低,这个很好理解:就像蜂蜜和食用油一样,高温变稀,低温变粘稠,流动性变差,当温度低至一定程度,还会停止流动。


       对于润滑油来说,和最低使用温度有关的指标是倾点(pour point),是指润滑油在规定的试验条件下(根据ASTM D97的规定),润滑油在低温冷却下能够流动的最低温度。现在使用的润滑油(包括汽轮机油、液压油、汽车发动机油、齿轮油等各类机械润滑油)大多数是矿物油,在低温下会产生白色的石蜡结晶,结蜡后,润滑油的流动受阻,石蜡的凝固点温度就是矿物油可以流动的最低温度。凝点和倾点都是表示油品低温流动性的指标,二者无原则差别,只是测定方法有所不同。国外都统一用倾点,我国目前一般也采用倾点来指代所有油类可以流动的最低温度。润滑油的产品资料上一般都会给出倾点,但是倾点不等于最低使用温度,因为到达倾点温度时,润滑油已经不能流动,也就不宜使用了。因此,选择润滑油的低温性能时,倾点应该比使用时遇到的最低温度还要低一些,一般低8~10摄氏度或者更多。


       目前使用的润滑油分为合成油和矿物油两种,其中大多数是矿物油。矿物油通过使用降凝剂,可以抑制石蜡结晶,降低倾点。降凝剂是一种具有长链分子结构的添加剂,有效地细化石蜡晶体,起到降低倾点的作用,但是油里石蜡较多的话,细小的石蜡颗粒也有可能会引起滤芯堵塞,因为降凝剂本身不能减少石蜡的产生量,只是改变和干扰这些石蜡晶体的外形、大小和结构。矿物油又根据石蜡含量不同而具有不同的倾点,其中环烷基油的倾点较低。


       合成油由于不含石蜡,所以倾点很低,合成油当中使用最多的是PAO/SHC,是埃克森美孚公司的专利,PAO的低温性能极其出色,倾点可低至-50℃~-60℃,在合成油里面首屈一指。


       在确定润滑油的最低使用温度时,倾点是一个重要参数,但也不是唯一参数。有些关键设备还需要考虑低温启动时的润滑油粘度是否达到设备的整体要求,例如液压系统,冷启动时还要考虑液压泵、过滤系统等部位要求的粘度上限。也就是说倾点要低,适合使用环境的温度条件,同时在低温启动时的粘度也要符合设备的相关规定,不能超过设备要求的最高粘度。


设备低温启动时的最高粘度一般值,具体应查看设备厂家的要求:

设备类型

低温粘度极限

大型透平机组

175 cSt

油环润滑轴承、马达

1000 cSt

液压泵

1300 cSt

工业电动机

2000 cSt

小型齿轮泵

2000 cSt

车用发动机

3000 cSt

航空发动机

13000 cSt

工业齿轮箱

50000 cSt


       目前各类设备使用的润滑油大多数是矿物油,下表提供了矿物油的倾点、矿物油达到不同粘度时对应的温度,这些数据可以作为一般性参考,实际使用中可能因为润滑油和设备有所差异。


       关于倾点和设备粘度的要求,我们举一个例子。例如一个大型工业电动机,要求润滑油的最高粘度不得超过2000cSt,使用的润滑油在达到-6℃时,粘度已经增加到了2000厘斯,尽管使用的润滑油倾点在-6℃以下,但是更低的温度下使用,润滑油的粘度还会增加,就超出了电动机的粘度极限。如果在-15℃使用,很显然我们需要使用加热器,把润滑油加热到-6℃以上再启动,或者使用低温性能更好的PAO或者酯类油。从矿物油切换到合成油时,要注意合成油与电机各接触部件的相容性。


润滑油类型

40℃时粘度(单位:cSt)

倾点(单位:℃)

粘度到达100cSt时的温度

粘度到达500cSt时的温度

粘度到达2000cSt时的温度

粘度到达10000cSt时的温度

透平油

ISO VG32

32

-17℃

17℃

-5℃

-17℃


 ISO VG46

46

-17℃

25℃

2.8℃

-12℃


ISO VG68

68

-17℃

32℃

8.8℃

-6℃

-17℃

液压油

ISO VG15

15

-45℃

-3.8℃

-8.3℃

-43℃


ISO VG32

32

-37℃

17.7℃

-5℃

-18℃

-31℃

ISO VG68

68

-30℃

33℃

10℃

-6.6℃

-19℃

工业齿轮油

ISO VG150

150

-23℃

47.7℃

22℃

5℃

-10℃

ISO VG320

320

-17℃

62℃

32.7℃

15℃

-0.55℃


部分设备润滑油(矿物油型)的低温粘度表


       上图列出了常用工业设备使用的矿物型润滑油(部分)在低温下的粘度对应值,例如对于中型机组,如果机组允许的最高粘度为2000厘斯,那么透平油的最低使用温度是-12℃。表格中有三项空白,因为还没等粘度增加到那个程度,油已经到达其倾点,停止了流动。


循环油系统:


       循环油用在集中润滑系统中,系统将润滑油输送到多个需要润滑的设备部件,如透平机组、大型压缩机组、造纸机、钢铁厂设备等,集中油循环系统用油量达,一般有几千升甚至数万升,为了便于泵送,对低温粘度要求较为敏感。如果油的粘度过大,在集中润滑系统中不利于输送。集中润滑系统中,对低温下润滑油的粘度问题比较敏感的部件主要有:油泵、吸油管和油泵:润滑油的粘度偏高容易引起吸空、气蚀,油压下降,进一步对泵的轴承、油路、密封造成损害。


       吸油管和排油管:对于集中润滑系统,吸油管和排油管的粗细不一样,进油管比排油口细,因为排油口出来的油里有气泡,为了让气泡易于从油里流出,排油管设计得相对粗一点。如果低温造成油的粘度过大,不利于保持正常的流速,也不利于油的循环和气泡排出。


       润滑油过滤器:温度降低让润滑油的粘度增加,引起润滑油过滤器的压降增加,使润滑油流动受到更大的阻力,因此低温造成润滑油粘度增加也要考虑滤芯,对滤芯做好保温措施,可以把滤芯安装在一个温暖的密闭空间里,或者安装一个压差旁通阀。


车用油的低温性能选择:


       设备在启动时,润滑油经历的是低温,而设备运转起来之后,机器温度就会上升,油温也会升高,多级油(复级油)在测试粘度时既考虑了低温粘度,也考虑了高温粘度(设备正常运转时的温度)。多级油主要用于发动机和齿轮油,以汽车发动机油为例,多级油的粘度格式为数字+W+数字,例如SAE 5W-30,SAE是指美国汽车工程师学会,W右边的数字就代表了发动机在正常运转中(温度已经达到正常高温时)需要的黏度等级为30,而W左边则代表低温性能,数字越小低温性能越好,可以适用于更低温度。W右边的粘度等级不应该随意更换,W左边的可以根据实际使用中的最低环境温度来确定,W左边数字越小,低温性能越好。


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发布时间:[ 2016/3/7 ]      浏览量:[ 327 ]



文章关键词:设备防寒   润滑油   设备低温

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