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機油是如何在發動機内部潤滑的

汽車 更新时间:2024-12-01 01:14:53

雖然汽車和摩托車發動機同屬于内燃機,但兩種發動機所使用的機油有着很大不同,總體來說摩托車發動機機油在性能上要超越汽車機油,汽車發動機機油主要在發動機中充當潤滑劑和密封劑,變速箱和差速器則有獨立的潤滑系統。而摩托車發動機的緊湊性使其一般采用的是空間效率出色的濕式油底殼離合器,這意味着機油潤滑區域超出了發動機本身,還包括離合器和變速箱。

機油是如何在發動機内部潤滑的(機油在發動機裡有幾種潤滑方式)1

機油被看作是流動的液體摩托車配件,機油的選擇對于發動機能否發揮最優性能以及發動機壽命都有很大影響。機油最被大家最熟悉的功效就是潤滑,但由于發動機機各部分的做功方式不同,所以機油對于發動機内的各個部件潤滑方式也有所不同。潤滑方式大緻可分為兩種:流體膜潤滑和邊界潤滑。

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流體膜潤滑,可以看作是發動機零件被機油覆蓋了一層薄膜,處于這種狀态時,機油實際上起到阻止金屬表面彼此直接接觸的作用。流體膜潤滑大緻發生在以下位置:活塞和汽缸壁之間的間隙、平面軸承和曲軸之間的間隙以及連杆大端和曲軸之間的間隙。在這些位置,機油進入連接件之間微米級的間隙,并在這些零部件的摩擦表面之間形成潤滑膜,從而起到潤滑以及減少零部件磨損的作用,這種潤滑方式主要存在與機油負載較小額區域。

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邊界潤滑,指無法形成均勻潤滑油薄膜時的情況。當金屬表面之間存在部分或暫時接觸和分離時就會發生這種情況。邊界潤滑會受到金屬與金屬接觸速度(頻率)的增或減、接觸面或摩擦面上負載變化等因素的影響。存在邊界潤滑的位置包括凸輪凸角與氣門挺杆之間的間隙、活塞環與汽缸壁之間的間隙、 摩托車的傳動齒輪等。邊界潤滑與流體膜潤滑不同,其機油需要顆粒級的組分。

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衆所周知,摩托車機油是由基礎油和添加劑組成,就潤滑而言,基礎油主要作用在流體膜潤滑方式上,而各種添加劑則在邊界潤滑中發揮重要作用。同時機油在發動機内部要做很多工作,潤滑、密封、防鏽、清潔、吸震,降溫,動力傳輸等工作,而這些工作都要依賴于加入基礎油中的添加劑,所以添加劑對于一款機油至關重要,如何平衡各種添加劑一直是機油研發上的重點。例如,钼是可以減少摩擦的添加劑,但如果添加過多,就可能導緻濕式油底殼離合器打滑。另一方面,磷是防止磨損的添加劑,但也可能與催化轉化器中使用的鉑、铑和其它材料發生化學反應。相反,清洗劑會妨礙钼粘附到金屬表面的能力,因而有損其防止摩擦的預期目的。各類添加劑的使用也造就了機油不同的屬性。

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摩托車機油就是在應對這些有時相互矛盾的條件下開發出來的,作為唯一一家既開發摩托車發動機又開發摩托車機油的廠商,雅馬哈的Yamalube機油工程師在開發機油時,彙編了所需機油性能數據。這些數據包括幾乎不計其數的指标,如粘度、耐磨性、防氧化、氧化降解、清洗性、腐蝕抑制等。開發人員不會就具體事項做出規定,比如規定基礎油應來自哪個國家或地區,要使用哪些類型的添加劑或混合物等,但他們會明确提出煉油廠需要滿足的性能指标。有時,工程師們會自行用基礎油混合添加劑,制成實驗性的摻混油,然後帶到石油公司,讓他們進一步研發性能,最後提出生産要求。

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Yamalube工程師之所以能以這種方式與煉油廠進行交流,正是基于他們數十年來通過自行研發機油所獲得的知識和經驗。此外,我們還可以利用目前掌握的添加劑構成等方面的大量量化數據,調整數據以适應特定産品目标的需求,從而掌握機油的基本性能水平,以适應雅馬哈生産的不同摩托車産品,所以從一定程度上來說,雅馬哈掌握着改變機油性格的“鑰匙”。

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