汽车维护与保养：机油与机油滤清器的重要性

（一）润滑系统的功能

发动机工作时，很多传动零件都是在很小的间隙下做高速的摩擦运动，如曲轴主轴颈与主轴承，曲柄销（连杆轴颈）与连杆轴承，凸轮轴颈与凸轮轴承，活塞环与气缸壁，配气机构各运动副及传动齿轮副等。尽管这些零件都经过精细的加工，但放大来看，它们的工作表面却是凹凸不平的。如果不对这些表面进行润滑，它们之间将发生强烈的干摩擦。金属表面之间的干摩擦不仅增加发动机的功率消耗，加速零件工作表面的磨损，而且还可能由于摩擦产生的高热量将零件工作表面烧损，致使发动机无法运转。

因此，发动机必须要有润滑系统，润滑系统的功能就是在发动机工作时连续不断地把数量足够、温度适当的洁净机油输送到全部运动件的摩擦表面，并在摩擦表面之间形成油膜，实现液体摩擦。从而减小摩擦阻力，降低功率消耗，减轻机件磨损，以达到提高发动机工作可靠性和耐久性的目的。润滑系统油道结构如图2-1所示。

发动机润滑系统的功能主要有以下5个：

（1）润滑作用：形成油膜，减小摩擦阻力、功率损耗，减轻机件磨损。

（2）清洁作用：带走金属细屑，避免机件间产生颗粒磨损。

（3）散热作用：带走热量，防止机件高温烧损。

（4）密封作用：在活塞环与缸壁间形成油膜，密封气体。

（5）防腐作用：防止发动机内部零部件腐蚀。

图2-1　润滑系统油道结构

（二）润滑系统的组成

发动机润滑系统主要由油底壳、机油、机油滤清器、机油泵、安全阀、油管、气缸体（和缸盖）上的润滑油道以及机油压力传感器等组成，如图 2-2 所示。

图2-2　润滑系统的组成

新的润滑油经过 5 000 km 行驶使用后将氧化变质、黏度下降、并且机油在使用中会产生一些积炭、油泥等杂质，导致机油的润滑性能大幅下降。同时，机油滤清器中过滤了大量杂质也需要更换。

（三）发动机润滑油

发动机润滑油（简称机油），如图2-3所示，能对发动机起到润滑、冷却、清洗、密封、防锈等作用。是发动机正常工作，延长使用寿命不可或缺的“血液”。

图2-3　发动机润滑油

1．机油的使用性能

（1）适当的黏度：机油应在较宽温度范围内有适当的黏度，可以通过加入增稠剂改变。

（2）优异的氧化安定性：润滑油易与空气、废气接触发生氧化作用而变质。使其酸性增强，并产生胶状沉积物，黏度增大，腐蚀零件。可以通过添加抗氧化剂改善机油的氧化安定性。

（3）良好的防腐性：氧化生成的酸性物质会对金属产生腐蚀，使金属表面出现斑点、麻坑、合金层剥落。可以通过添加防腐剂提高机油的防腐性。

（4）较低的起泡性：润滑油在油道中快速循环和飞溅，会产生过多的泡沫，混在机油里，会造成送到摩擦表面的有效机油不足。可以通过添加泡沫抑制剂降低机油的起泡性。

（5）强烈的清净分散性：机油能分散、疏松、移走零件表面的积炭、污垢。可以通过添加分散剂提高机油的清净分散性。

（6）高温的极压性：要求在高温、高压下的油膜厚度不可小于 0.3～0.4 μm，否则在轴承（曲轴、凸轮轴）处的润滑油会被挤出摩擦表面。可以通过添加抗极压剂，使机油与金属表面起化学反应形成强韧的油膜。

2．机油的分类

根据机油基础油的不同可分为：

（1）植物油，其使用性能较差，市面上已很少使用。

（2）矿物油，矿物机油是以从石油中精炼出来的润滑机油为基础，添加各种添加剂混合而成。

（3）合成油，合成机油是利用化学方法根据需要添加的各种成分制造而成，又可分成半合成机油、全合成机油两种。

合成机油由于具有良好的黏度和优异的热氧化安定性，因而使用越来越广泛。

3．机油的分级

（1）黏度等级：采用 SAE（美国汽车工程师协会）黏度分级，用于区别润滑油所适用的不同温度范围。其中四季通用的机油为多级油，如 5W-30、0W-40，“W”表示Winter（冬季），其前面的数字越小说明机油的低温流动性越好，代表可供使用的环境温度越低，在冷启动时对发动机的保护能力越好；W 后面的数字代表机油在 100 °C时的运动黏度，数值越高说明黏度越高。机油黏度使用环境如图 2-4 所示。仅能用于夏季或冬季的机油为单级油，其中夏季用油牌号分别为：20、30、40、50，数字越大其黏度越大，适用的最高气温越高；而冬季用油牌号分别为：0W、5W、10W、15W、20W、25W。

图2-4　机油黏度与使用环境

（2）性能等级：主要采用 API（美国石油协会）性能分级，用于区别润滑油的性能、质量。机油性能分级使用两个字母组合表示。“S”开头的系列代表汽油发动机用油，一般规格依次由SA至SN，每递增一个字母，机油的性能都会优于前一种，机油中会有更多用来保护发动机的添加剂；字母越靠后，质量等级越高，现代汽车发动机使用机油级别多是SF级别以上的。“C”开头的系列则代表柴油发动机用油。

4．机油的选用

首先根据发动机的类型，确定是汽油机油，还是柴油机油（通用性机油除外）；然后按照汽车使用说明书中的规定，确定机油的最低性能等级（API标准）；再根据使用环境的温度变化，选用适当的黏度等级（SAE标准）；最后应当选用合格的机油。

5．机油品质的鉴定

（1）经验鉴定：新机油颜色为淡黄色，氧化变质的机油颜色将变黑，因此可以通过观察机油颜色定性分析机油品质的好坏。同时，可以用手指捻一捻，机油应该具有一定的黏度，如果黏度太差说明机油变质较为严重。

（2）分析纸鉴定：分析纸鉴定需要使用到定性试纸。检查前，将发动机关机，待机油完全冷却下来，然后打开发动机舱盖，找到机油尺并拿出，不要擦拭干净，直接将机油尺上残留的机油滴到定性试纸上（如果一滴不够可以多滴几滴），如图2-5所示。此时机油会随着时间慢慢在定性试纸上扩散，形成油斑。4～6 h 后，根据油斑的图案变化进行相应的判断。

图2-5　定性分析纸(www.xing528.com)

沉积环——处于最中心的位置，直接反映机油内颗粒杂质的沉积状态，沉积环颜色越深，表明机油内沉积的杂质越多。

扩散环——处于沉积环外围，直接反映机油对污染杂质的分散能力。扩散环宽度越宽，颜色越均匀，表明机油的剩余寿命越长。

油液环——处于最外围，直接反映油液的氧化程度，颜色越深，表明油的氧化程度越高。

沉积环、扩散环和油液环之间的界线越模糊，颜色越浅，表明机油的品质越好，如图2-6所示。

图2-6　定性分析环

是否需要换油的标准如下：

不用换机油：油斑的沉积环和扩散环之间界限不明显，整个油斑图案颜色较浅且较为均匀，表明机油品质良好不用更换，如图 2-7（a）所示。

可换可不换：油斑的沉积环颜色较深，扩散环宽度较宽，两者之间有明显界限，并呈现出不同的颜色，表明机油还可以继续使用，可换可不换，如图 2-7（b）所示。

立刻换机油：沉积环颜色发黑，有很多杂质沉积在试纸上，扩散环宽度较窄，油区呈现深色，表明机油已经到使用寿命，需要立刻进行更换机油，如图 2-7（c）所示。

图2-7　定性分析标准

（四）发动机润滑油滤清器

发动机在高速运转工作过程中，会不断产生金属磨屑、高温下被氧化的积炭和胶状沉淀物等杂质混入润滑油中。机油滤清器的作用就是过滤掉这些金属杂质、积炭和胶质，保持润滑油的清洁，延长机油使用寿命，最大限度使发动机润滑良好。机油滤清器应具有滤清能力强、流通阻力小、使用寿命长等性能特点。

总体来讲，发动机润滑系统中装有不同种类的滤清器，按照滤清能力的大小分为了集滤器、粗滤器和细滤器三种；再按照与主油道的连接关系分为全流式（与主油道串联的叫全流式滤清器，发动机工作时润滑油全部经滤清器过滤后进入主油道）和分流式（与主油道并联的叫分流式滤清器、发动机工作时仅仅过滤部分润滑油）。其中粗滤器一般串联在主油道中，为全流式；细滤器并联在主油道中，为分流式。现代轿车发动机上普遍只在机油泵进油口处安装有一个集滤器以及在机油泵出油口处安装有一个全流式机油滤清器。

全流式机油滤清器按照自身构造特点分为铁芯（见图2-8）和纸芯（见图2-9）两种。

图2-8　铁芯滤清器

图2-9　纸芯滤清器

（五）举升机的使用规范

举升机是汽车维修作业必须使用到的大型设备。规范使用举升机可以将车辆可靠地举升到工作高度，便于维修操作，提高了作业效率。

举升机根据结构分为了柱式举升机和剪式举升机，柱式举升机如图2-10所示，剪式举升机如图2-11所示。

图2-10　柱式举升机

图2-11　剪式举升机

1．举升机的工作原理

一般的举升机是一套电液工作装置，首先电机旋转带动液压泵工作，液压泵吸入液压油

加压后泵入液压缸，泵入液压缸的高压油推动缸内的活塞移动，从而带动举升机的举升动作。同时，为了保证举升机的使用安全，举升机都设计了一套保险装置，只要保险装置落锁就可以保证举升臂或举升平台不会掉落。

2．举升机的安全使用规范（以两柱举升机为例，见图 2-12）

（1）车辆进入举升工位，将举升垫调高并保持 4 个举升垫基本位于同一水平面，举升垫的高度以举升过程中举升臂不顶到门槛为宜。

（2）伸缩或摆动举升臂寻找车辆底部规定的举升支点，同时将举升垫对准举升支点。注意为保证举升臂的工作刚度，不能将举升臂拉升过长。如果无法寻找到规定举升支点，应移动车辆重新进入举升工位。

（3）点动按下举升按钮试举升，同时注意观察举升垫是否可靠地支撑到规定举升支点，并保证举升臂不得顶到车门槛。举升机操作按钮如图2-13所示。

图2-12　两柱举升机

图2-13　举升机操作按钮

（4）确认举升垫可靠支撑后，连续按下举升按钮举升车辆，当轮胎离地后暂停举升，晃动车辆，再次确认举升垫是否可靠举升。

（5）继续操作举升按钮，将车辆举升到维修作业所需最佳高度。

（6）按下保险操作杆，将保险装置可靠落锁。进入车底作业前最后一次确认举升垫是否可靠支撑。

（7）按下举升按钮举升至一定高度，作业要完成后，检查车下无其他物品，拉动保险解锁绳，缓慢降下车辆。保险绳如图 2-14 所示。

注意事项：

（1）举升机必须安排专人负责定期维护保养，定期进行安全检视，并如实填写维护检查记录表。

（2）每一次使用举升机作业之前及作业过程中都必须检查举升机是否能安全可靠地工作，如有异常必须立即停止操作。

图2-14　保险绳