一、概述

    摩擦、磨損與潤滑是汽車(chē)在設計、制造、使用與維修中不可避免而又必須妥善解決的問(wèn)題。它是研究各運動(dòng)部件摩擦副表面摩擦、磨損、潤滑這三者相互關(guān)系的一門(mén)科學(xué)與技術(shù)。

    據有關(guān)資料統計，現在世界上有不少能源以各種不同的形式消耗于摩擦損失，根據美國環(huán)保局(EPA)測得的典型汽車(chē)能量分布情況可知，燃料能量消耗在汽車(chē)各種摩擦損失上的比例，活塞摩擦損失占3.0%，發(fā)動(dòng)機其它摩擦損失占4.5%，變速器摩擦損失占1.5%，車(chē)軸摩擦損失占1.5%，總計占10.5%，亦即燃料的熱能中有10.5%消耗在汽車(chē)的各種摩擦損失中。

    摩擦不僅消耗能量，而且伴隨著(zhù)磨損的產(chǎn)生。根據使用和試驗統計，汽車(chē)零部件的主要失效形式是磨損，磨損型的故障約占50%。其中，磨損造成的故障在發(fā)動(dòng)機總成故障中占47.2%：在變速器故障中占65.3%：在驅動(dòng)橋故障中占72.9%……由于磨損型故障而帶來(lái)的維修費用約占汽車(chē)使用費用總數的25%。

    由此可見(jiàn)，摩擦帶來(lái)能量的損失，磨損產(chǎn)生材料的損耗和零部件的失效，而降低摩擦損失、減少磨損、延長(cháng)車(chē)輛使用壽命的重要措施和有效途徑就是潤滑。

    二、潤滑的功能

    每輛汽車(chē)都是圍繞完成某一功能而由許多相互依賴(lài)、相互作用的構件和零件組合而成的一個(gè)系統。

    汽車(chē)在運行中，由于受到外部環(huán)境的干擾和內部因素的作用，在功能轉換過(guò)程中，由于各種矛盾的對抗而產(chǎn)生摩擦和磨損，同時(shí)，因摩擦磨損引起系統的功能變化，導致各單元的尺寸發(fā)生變化，造成精度下降、功能降低、嚴重時(shí)會(huì )引發(fā)故障和事故。

    由圖1可見(jiàn)，在輸入變量一定的情況下，若要提高有用輸入，就必須設法降低損耗輸出，為此，對汽車(chē)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，除正確調整各部間隔和操作外，簡(jiǎn)單而有效的辦法是正確地進(jìn)行潤滑，充分發(fā)揮潤滑劑的作用，這是降低損耗輸出最有效、具體而經(jīng)濟的方法。

    潤滑的功能、價(jià)值和成本間的關(guān)系為：

    價(jià)值=功能/成本

    價(jià)值是把潤滑劑加入到運動(dòng)體之間形成一層具有一定強度的油膜，減少機件的磨損，降低能源消耗，確保機件正常運轉，提高有用輸出。

    成本是指潤滑劑的壽命周期成本，影響潤滑劑壽命周期的因素有高溫、有害氣體、液體和固體及金屬催化等，其結果使潤滑劑逐漸氧化和降解，工作性能不斷下降，需要及時(shí)更換，否則會(huì )造成很大的磨損和腐蝕。

    對于汽車(chē)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，影響潤滑成本的費用，主要是潤滑劑的質(zhì)量和換油期的長(cháng)短。通過(guò)大量的統計資料證明：不管是在國外還是國內，潤滑劑的使用費用在汽車(chē)運用總費用中只占很小的比例。因而它的價(jià)格及消耗量在一定范圍變動(dòng)對總費用影響不大，而維修費用及燃料費用占的比例卻很大。如表1和2所示。

表1 美國對115個(gè)主要車(chē)隊汽牢操作費用調查情況各種費用比例%

燃料

輪胎

維修

貶值

管理費

潤滑劑

37

6

27

16

13

1

表2 茂名石化公司汽車(chē)運輸公司平均車(chē)輛費用比例%

管理

養路費

維修

燃料

潤滑劑

保險費

輪胎

大修

30

16

22

7

0.5

1.5

4

基金

    然而，正確的潤滑所帶來(lái)的效益是可觀(guān)的。美國的Clauss教授認為在典型的混合行駛和公路等速行駛情況下，改善發(fā)動(dòng)機潤滑油和車(chē)輛齒輪油的性能可節省5%的燃料：德國的Bartz教授根據德國汽車(chē)的實(shí)際行駛情況，認為改善發(fā)動(dòng)機潤滑油和車(chē)輛齒輪油的性能，獲得的節油率分別為4.6%和2.8%，合計節油7.4%是可以實(shí)現的。我國中南石化銷(xiāo)售公司商品應用研究所較高質(zhì)量等級的汽油、機油代替低檔油在解放牌汽車(chē)上進(jìn)行了對比試驗。結果表明，機油消耗降低50%，節省燃油3%左右，發(fā)動(dòng)機大修期延長(cháng)一倍，萬(wàn)公里綜合經(jīng)濟效益可達700-1000元。

    由上述可見(jiàn)，合理選擇潤滑油質(zhì)量等級和粘度等級，及時(shí)進(jìn)行更換，改善潤滑性能，無(wú)論是從減少磨損，節約能源，降低維修費用，提高汽車(chē)的使用經(jīng)濟性能都是最有效的手段和途徑。但是，要充分發(fā)揮潤滑劑的功能，改善潤滑性能，關(guān)鍵在于根據具體情況進(jìn)行合理的應用和科學(xué)的管理。

    三、汽車(chē)的潤滑管理

    在汽車(chē)的潤滑管理中，如何正確選用潤滑劑是第一位的，如選用錯誤則其他的管理措施再正確也無(wú)濟于事；其次必須合理確定換油周期；第三要保持潤滑劑的潔凈和合適的容量。

    實(shí)踐證明，合理選用潤滑劑可以降低摩擦、磨損、節省燃料。根據潤滑劑性能和潤滑特點(diǎn)以及摩擦部位的工作條件不同，選用時(shí)應注意以下幾個(gè)問(wèn)題：(1)發(fā)動(dòng)機潤滑油和車(chē)輛齒輪油在質(zhì)量等級選用時(shí)必須滿(mǎn)足汽車(chē)制造廠(chǎng)規定的要求，遵循“寧高勿低”的原則；(2)粘度等級的選用應根據各粘度牌號與環(huán)境溫度的對應關(guān)系合理選擇，遵循多級油優(yōu)先選用原則；(3)汽車(chē)潤滑脂的選用應按摩擦部位的工作溫度選擇不同牌號的汽車(chē)通用鋰基潤滑脂；(4)不同質(zhì)量和牌號的潤滑油盡量不要混用；(5)不要用汽油機潤滑油代替柴油機潤滑油使用。

    確定合理的換油期是汽車(chē)潤滑管理的重要內容之一。經(jīng)過(guò)汽車(chē)技術(shù)人員和油品應用人員長(cháng)期的研究和探討，提出了很多可供借鑒的理論和方法。如：①汽車(chē)制造廠(chǎng)根據內燃機結構特性、運行條件和潤滑油的品質(zhì)經(jīng)過(guò)試驗或參考同類(lèi)產(chǎn)品確定固定的換油期，以推薦用戶(hù)使用；②在推薦固定的換油期基礎上，另附有依據燃油耗、潤滑油耗及潤滑油容量三參數變化的換油里程圖，按圖表查找換油期；③對使用中油品的性質(zhì)實(shí)行定期監測，按在用油指標限定值確定換油期等。但是這些方法都難以滿(mǎn)足廣大汽車(chē)用戶(hù)的實(shí)用要求。為此，近年來(lái)國內外有關(guān)研究人員開(kāi)始著(zhù)重考慮研究實(shí)用性強的可裝在潤滑系統上的傳感器。從其駕駛室儀表指示值來(lái)指導用戶(hù)何時(shí)該換油，這也是潤滑油換油期確定方法研究的發(fā)展方向。目前，在這種方法沒(méi)有實(shí)用推廣之前，汽車(chē)用戶(hù)應以汽車(chē)制造廠(chǎng)推薦的換油期為依據，結合簡(jiǎn)易的在用油斑點(diǎn)試驗方法等進(jìn)行確定。

    保持潤滑劑的潔凈和合適的容量是確保潤滑可靠的基礎，如果潤滑油(脂)中混入混砂、灰塵、金屬屑等就會(huì )堵塞油道，其中硬質(zhì)物還會(huì )產(chǎn)生磨料磨損，使磨損速度加快。如果混入水份，會(huì )加速潤滑油的氧化變質(zhì)，增大腐蝕性；能使潤滑油乳化；使潤滑油濾清器的紙質(zhì)濾芯膨脹，造成濾孔堵塞，降低其過(guò)濾性能；有些添加劑能微溶于水，使添加劑部分失效等。如果發(fā)動(dòng)機曲軸箱潤滑油的容量低于標準的半數以上，就難以保證可靠的潤滑，但是，加油量也不能過(guò)多，經(jīng)常在油尺的標線(xiàn)以上會(huì )增加曲軸轉動(dòng)阻力，易竄進(jìn)燃燒室增加機油的消耗量，同時(shí)積炭增加。為此，要確保潤滑可靠，必須在使用和貯運過(guò)程嚴防機械雜質(zhì)和水份的混入，及時(shí)清洗濾清器更換濾芯。經(jīng)常保持潤滑油面稍低于油尺的上標線(xiàn)，遵循“勤加少添”的原則。

    四、結論

    一輛性能良好的車(chē)輛，若得不到正確的操作、合理的潤滑和科學(xué)的管理，就難以充分發(fā)揮其使用性能，只有將摩擦學(xué)知識和油品應用技術(shù)加以充分利用，實(shí)行科學(xué)的管理，才能獲得最佳的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。