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徐魏:油品产品的性能应该符合变速箱特点

2011-09-05 作者:ym 来源:客车网[www.chinabuses.com]

   2011中国汽车产业发展国际论坛于9月2日-4日在天津滨海新区召开,本年的主题是:汽车社会与产业未来。和讯汽车现场进行全程报道。润滑油研发中心高级工程师徐魏介绍了主要跟大家汇报中国石化在变速箱油的产品系列,以及在变速箱油的测试、评价方面的测试能力。

 

   首先介绍一下中国石化润滑油产品的产品系列。对于汽车传动器来讲,除了变速箱油以外,还包括分重桥、动力转向系统方面的用油情况。今天我们主要介绍变速箱油的情况。中国石化变速箱油有两大类型:手动变速箱专用油和自动变速箱油。

 

   先介绍一下中石化的手动变速箱专用油,手动变速箱专用油在手动变速箱中,首先能够解决的是润滑部件、活动部件中减少摩擦、磨损的作用。可以降低摩擦表面的温度,能够起到散热的作用。还可以把表面的油泥和机膜进行清洗,达到清洁作用。最后就是他对金属表面也起到防锈防腐的作用。

 

   中国石化推出了手动变速箱专用油,在目前国内的手动变速箱专用油也存在一个现状,目前较老的手动变速箱用油也是基于GL—4的规格,但是由于GL—4的相关部件已经停产,它的一些实验已经不能进行了。所以GL—4规格目前几乎是处于失效的状态。目前国内还没有普遍认可的油品规格。现在北美API推出了AMT—1的油品规格,这个规格也是针对非同步器手动变速箱,目前也适用在商用车中。目前大部分的手动变速箱油的规格,都是基于GL—4、GL—5,或者是AMT—1的基础上增加了一些自有的测试,制订了他们自己的手动变速器油的规格。

 

   中国石化根据发展趋势推出了手动变速箱专用油。根据前面的手动变速箱专用油的特点,重点是提升了油品变速器的性能。同时,我们针对乘用车和商用车的不同特点,推出了商用车和乘用车的两个不同产品,这个产品主要是定位在中高端市场,满足国内外主流市场的装填和使用。低粘化的MTF产品对于改善车辆燃油经济性是有一定帮助的。

 

   这个图是目前中国石化的变速箱油产品线。乘用车、P—2,C—2。C代表的是商用车的意思,P代表的是乘用车的意思。GL—4的产品,目前市场上对GL—4的产品还是有一定需求的,所以中国石化仍然保留了这个产品。但是对于手动变速箱中,我们并不太推荐大家使用GL—4。因为对于手动变速箱来讲,GL—4的产品存在着诸多的缺点。

 

   接下来介绍一下产品的具体简要的情况。

 

   对于商用车 MT和P—2的产品,主要是针对丰田和铃木的规格开发的。主要适用在乘用车的手动变速箱中,粘度涵盖了75W80、75W85、75W90。这里面要说明一下带W字,带W指的是冬季用油,针对不同的数字,75和80,适用的环境温度范围是不太一样的。接下来是商用车的C—2手动变速箱专用油。这个油品针对了伊顿、沃尔沃的OEM的规格开发的。它能够满足比较多的规格。粘度级别涵盖了75W80、75W85、75W90。对于商用车C—1手动变速箱油,这是相对于商用车的中端的一个产品。粘度级别是比较高的。包括85W90、85W110、85W140的产品。

 

   这个表是不同的粘度级别针对环境使用温度的推荐表。其中75W级别的油最低的使用温度可以达到零下40度。80W级别可以达到零下20多度。这个图表主要是为了简要说明一下,以P—2产品简要说明一下P—2和GL—4的性能比较。从这个图可以看到,由于GL—4油品对于同步器性能、换档性能、热稳定性相应的要求是比较低的。MTF P—2的产品对这些产品都有加强。所以在这些性能方面它的改善是十分明显的。同时,P—2产品在材料相容性、抗碱蚀性能、低温性能上也是相比GL—4的产品都有一定的优势。在抗磨性能上面有很好的优势。

 

   SSP180是一个同步器测试平台,可以用于测定不同材质的同步器,可以测定摩擦系数、同步器经过多少次循环以后的磨损情况,摩擦同步器的寿命。下面这个图是一个实验的结果,采用的是铜制的同步环。经过十万次的循环之后,使用两个油品之后的磨损情况。左边这个使用的是P—2的产品,它的磨损情况相对于GL—4来说,明显要好得多。这是用于前面的同步器的实验设备对于摩擦性的测试结果。这个图的纵坐标是摩擦系数,分别比较了MTF、GL—4和GL—5的产品。MTF的产品经过动摩擦系数有比较好的表现。

 

   这是两个产品的热氧化安定性的对比图,采用的是DK的氧化实验,让试管在油品中120度保持一定的时间,通过它的粘度变化和氧化程度来评价它的变化。对同样是80、90级别的两个产品,这个用的是商用车的C—2产品,实验结果,GL—4的试管损坏非常严重。C—2玻璃表面试管比较清洁,粘度变化也比GL—4的产品要小得多。

 

   这个片子主要介绍的是行车实验的结果,我们曾经采用C—2产品和GL—4的产品进行了一个行车实验对比。其中三部车用的是C—2的产品,另外三部用的是GL—4的产品。行驶里程30万,每4万公里换一次油。经过行车实验以后,对变速箱进行了拆解。左边两个图拆解之后是变速箱的一档齿轮的磨损情况。可以肯定用GL—4产品的齿轮表面有非常明显的点蚀,右边这个基本上没有点蚀。齿轮的表面在漆膜和沉淀物,GL—4的产品有比较多的漆膜和沉淀物。而C—2产品的表面是比较清洁的。

 

   接下来对中国石化自动变速箱油的产品介绍。齿轮轴承部位,要求比较高的稳定性,让齿轮长时间运转之后粘度在比较正常的运转范围。对于离合器,摩擦特性是它的主要特点,油品的油量特性能够保证摩擦片正常的操作,并且平滑的过渡。在液压泵的部位,主要是对于油品的低温流动性方面提出比较高的要求,同时对抗磨损方面也有要求。防腐、抗泡方面都有一定的要求。对于乘用车的自动变速箱油来讲,目前中国石化主要是这四个系列产品。其中前面三个ATF2D和ATF6都是基于通用的一个系列开发的。ATM+4根据克莱斯勒的一个规格开发的。根据各个油品的产品标准的规格不一样,针对的适用范围也是不一引得。ATF2D这个产品,这是一个比较老的产品。目前如果没有特殊说明,主要用在动力转向系统中。ATM3H主要推荐在05年之前的通用自动变速箱车型中,以及06年之前福特的自动变速箱油。它同样可以作为动力转向系统的用油。ATM6主要是用在2006年以后的自动变速箱车型中。ATM+4主要是用在克莱斯勒的自动变速箱车型。

 

   对于大型客车来讲,中国石化有ATML3FD的产品。这个产品可以推荐使用在装备有ZF、艾里逊、福伊特等相应变速箱型号的公交客车上。对于工程机械方面,中国石化有TO4产品,是根据凯特比勒TO4的规格开发的。它的适用范围主要是用于要求使用TO4规格的工程机械、建筑机械方面的液压系统和传动系统中。对于其他的变速箱油,主要是CVT和DCT,中国石化也根据目前自动变速箱油发展趋势推出了相应的润滑油品。DCTF—1针对湿式双离合变速器润滑特点开发的汽车上离合变速器专用的润滑油。能够有效保护变速器齿轮表面,改善同步器摩擦表现。

 

   CVTF—1,无极变速器油采用的也是最新的技术,主要针对的是CVT中钢带和推轮的摩擦,主要是钢对钢的摩擦性能的要求开发的产品。他要求在钢对钢摩擦的表面能够提到合适的摩擦系数,提高传动效率。同时防抖动性、延长使用寿命。

 

   以上是对中国石化变速箱油产品的介绍。对于这些产品的性能我们需要一些评价手段进行测试。对于一些油品的开发过程中我们也需要借助一些实验设备来进行研究。中国石化同样具备了变速箱油的评价能力。这个表是对于中国石化变速箱油测试相关手段的汇总。按照摩擦磨损性能测试,氧化性能、其他性能分了类。对于一些低温性能、防锈性能、密封、橡胶相容性性能。

 

   FZG实验机,这台设备是使用比较广泛的实验设备。它是通过子齿轮在齿轮中一定的载荷下运行一段时间之后,测定齿轮表面的擦伤情况,当齿轮表面擦伤的宽度大于一个齿面宽度20毫米的时候,就认为这一级的载荷实验失败。他的实验结果表示他通过的级速越高,说明这个油品的通过性能越好。FZG实验还可以评价油品的抗点蚀性能,对于齿轮的点蚀和微点蚀,,表示微点蚀和点蚀情况的示意。点蚀和微点蚀是齿轮经过长时间运转之后,表现为疲劳磨损,润滑油对改善这个也有一定的帮助。

 

   接下来介绍几个摩擦磨损的实验机,主要用来基础性能研究方面的实验设备。首先是SRV摩擦磨损实验机。这个设备可以测试不同摩擦材料的摩擦特性,也包括润滑油品。在摩擦系数的变化方面,这个变化可以随着不同载荷、温度控制来看变化趋势。这台设备最高载荷能达到2900扭,时间可以达到999小时,温度最高达到1000度。这个设备可以测试通过换不同组件,可以测试不同情况的摩擦形式,点面、线面、面面的摩擦形式。

 

   摩擦磨损实验机,也是用来测试摩擦磨损性能的。可以实现对多种不同运动形式的测试。他通过变换他的实验模块来达到他的转换运动方式的目的。目前有的几个模块是四球方式旋转、往复的实验模块。

 

   HFRR高频往复摩擦实验机,也是用于测量摩擦磨损实验的。

 

   Vickers泵实验机,用于测定自动变速箱油抗磨损性能。叶片泵在不同条件下,因为粘度不同,最后通过实验之后,测定定子和叶片的质量损失,失重越小抗磨性能越好。

 

   L—37和L—42台架实验是车辆使用油的台架实验,主要评价GL—5的承载能力和抗擦伤性能。L37是用于低速高扭矩和高速低扭矩状态下的承载能力。L—42用于在高速冲击负荷下的抗擦伤能力。

 

   油膜厚度测定仪,利用了玻璃盘和钢球,玻璃盘在下面,钢球在上面,通过光学原理来测定这两个油品摩擦的厚度,通过控制转速来设定不同的实验条件,来测定油膜厚度,还可以对这个接触点周围进行拍照,左边这个图是通过拍照得到的照片,通过一些数据处理,能够三维再现出这个接触点周围润滑油的分布情况。这台设备主要是可以用于一些油品承载能力的测试。他可以评价在一定的载荷下面,一定的转速和温度下面油品能够保持一定的油膜厚度的能力,一般认为油膜厚度越大,油品承载能力越高。通过这个测试可以推断、评价这个油品的燃油经济性。如果是在燃油经济性来讲,现在油品的趋势是油品的低粘化,如果油品粘度低到一定程度,它的承载能力就会下降。投入这个设备可以检测出来粘度降到多少仍然能够保持一定的油膜厚度,由此来评价这个油品的燃油经济学。

 

   下面介绍两个热稳定性和热氧化安定性方面的设备。这是插入分析仪,这个设备通过测定物质在温度变化过程中热量转移的变化来检测实验油样的热稳定性能。因为在某些温度下,有些物质会发生化学反映,会产生热量的变化。这个设备主要是用来测量热量变化的一个设备。这个基本原理利用的是物质的质量随温度变化的关系。一般物质随着温度变化会发生气化或者是热分解。通过监控质量,随着温度变化的曲线来检测他在某些温度下发生变化的趋势,以此来评价油品的热安定性和氧化安全性。

 

   以上是对中国石化变速箱油相关产品测试能力的介绍。还有其他的检测设备,防锈性能的测试、低温性能的测试,在这里就不一一介绍。中国石化为了适应变速箱油的技术进步和新沉淀开发,也会增添一些新的评价手段,不断提升自己的技术实力。

 

   最后做一个总结。中国石化跟进车辆传动技术发展趋势,形成全面的传动系统用油的产品线,拥有全面的车辆传动系统油品评价能力,为新产品的开发提供了强大的技术支持。中国石化愿携手国内外的OEM进行油门和传动系统的同步开发,依托中国石化汽车行业技术合作中心开展全面的技术合作。


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