２０１２年３９卷第１期 合成润滑材料 ＳＹＮＴＨＥＴＩＣ ＬＵＢＲＩＣＡＮＴＳ ２７ ＤＯＩ：１０．３９６９０．ｉｓｓｎ．１６７２－４３６４．２０１２．０２．０１２ 汽车润滑脂规格及评定 颉敏杰 ，丁芳玲 ，彭琼 ，安旭鹏 （１．中国石油兰卅Ｉ润滑油研究开发中心，兰州７３００６０；２．兰州石化公司炼油厂，兰州７３００６０） 摘要：讲解了汽车底盘润滑脂和汽车轮毂轴承润滑脂的规格。介绍了汽车润滑脂的润滑性能，轴承寿命和微动磨损 的评价设备和方法。 关键词：车用润滑脂规格润滑性能轴承寿命微动磨损评价 中图分类号：ＴＥ ６２６．４ 文献标识码：Ｅ 文章编号：１６７２—４３６４（２０１２）０２－００２７－０３ 统计显示，２００９年末全国民用汽车的保有量达 到７ ６１９万辆（包括三轮汽车和低速货车ｌ ３３１万 辆），同比增长１７．８％，私人轿车保有量为２ ６０５万 １汽车润滑脂的分类 １９８９年，为了满足汽车工业的发展要求和技术 进步．美国汽车工程师学会（ＳＡＥ），美国试验材料 学会（ＡＳＴＭ）和美国润滑脂协会（ＮＬＧＩ）统一了汽 车用润滑脂的分类，制订了汽车用润滑脂标准 ＡＳＴＭ Ｄ４９５０，并在１９９５年重新进行了修订，将汽车 辆。同比增长３３．８％。２０１０年，中国汽车的保有量突 破７ ０００万辆。汽车工业的进步也带动了汽车用润 滑脂的发展，２０１０年汽车充填和维修用润滑脂估计 达￣Ｕ２００ ｋｔ，所占比重超过润滑脂生产总量的５０％。 车用润滑脂主要包括轮毂轴承润滑脂，底盘润 滑脂，万向节传动部位润滑脂，电器轴承润滑脂，密 封润滑脂及车身附件润滑脂等 －２］。遍布在汽车发 动机，底盘，车身和电器的１００多个部位，２００多个润 滑点。随着汽车的技术进步，对车用润滑脂的性能 用润滑脂分为底盘润滑脂（用Ｌ表示）和轮毂轴承润 滑脂（用Ｇ表示）。 汽车底盘润滑脂分为ＬＡ和ＬＢ两个等级，其中 ＬＡ级润滑脂的使用温度为一２０℃～６０ ．适用于平 缓运行汽车的底盘和万向节的润滑：ＬＢ级润滑脂 的使用温度为一４Ｏ℃～１２０℃，适用于苛刻条件运行 汽车的底盘和万向节的润滑。汽车底盘润滑脂的典 型性能见表１。 也提出了更高的要求。 本文主要讲解汽车润滑脂的规格及评定。 表１汽车底盘润滑脂的性能 类别 项目 可接受极限值 类别 项目 可接受极限值 ＬＡ 工作锥人度 ／单位 滴点／℃ 不低于 ２２０～３４０ ８０ ＬＢ 氯丁橡胶体积变化．％ 氯丁橡胶硬度变化／ＩＲＨＤ ０～４０ 一１５～０ 磨损直径／ｍｍ 氯丁橡胶体积变化，％ 氯丁橡胶硬度变化／ＩＲＨＤ ＬＢ 工作锥入度，单位 滴点／℃ 磨损直径／ｍｍ 不大于０．９ ０～４０ 一１５ ０ ２２０～３４０ 分油，％ 抗腐蚀性 负荷磨损指数／Ｎ 烧结负荷值／Ｎ 抗微动磨损 ／ｍｇ —４０℃低温转矩／（Ｎ・ｍ） 不大于 不小于 不小于 不大于 不大于 １Ｏ 通过 ２９４ １ ９６０ １０ １５．５ 不低于 不大于１５０ ０．６ 注：１）工作锥入度以０．１ ｍｍ为１单位计，表同； ２）此指标仅适用于轿车和轻型载货车，不适合于重型载货车。 汽车轮毂轴承润滑脂分为ＧＡ，ＧＢ和ＧＣ三个等 级，ＧＡ级润滑脂的使用温度为一２０℃～７０℃．适用 滑。汽车轮毂轴承润滑脂的性能见表２（见下页）。 于平缓运行汽车的轮毂轴承润滑：ＧＢ级润滑脂的 使用温度为一４０℃～１２０℃，短时可达１６０ ，适用 于平缓到苛刻条件运行汽车的轮毂轴承润滑；ＧＣ 级润滑脂的使用温度为一４０ ～１６０℃，短时可达 ２００℃，适用于苛刻条件运行汽车的轮毂轴承润 收稿日期：２０１２—０２—２９ 著者简介：颉敏杰（１９６４￣），男（汉），大学本科，工程师，１９８５年 毕业于兰州石油学校化工机械专业．１９９２年毕业于甘肃工业大学 机械工艺设计与制造专业．一直在中国石油兰州润滑油研究开发 中心从事润滑油的模拟试验方法研究和评定工作。已公开发表文 章２Ｏ余篇。 合成润滑材料 ２８ ＳＹＮＴＨＥＴＩＣ ＬＵＢＲＩＣＡＮＴＳ ２０１２年３９卷第１期 表２汽车轮毂轴承润滑脂的性能 类别 项目 ＧＡ 工作锥人度 ／单位 滴点／℃ —可接受极限值 ２２０～３４０ 不低于 不大于 不低于 类别 项目 ＧＣ 工作锥入度／单位 滴点／℃ —４０℃低温转矩／（Ｎ・ｍ） ８０℃抗水性．％ 分油．％ 可接受极限值 ２２０～３４０ 不低于 不大于 不大于 不大干 ８０ ｌ５．５ ２２０～３４０ １７５ ２２０ ｌ５．５ １５ ６ ４０℃低温转矩／（Ｎ・ｍ） 工作锥入度／单位 滴点／ｃｃ ＧＢ —４０℃低温转矩／（Ｎ・ｍ） ８０℃抗水性，％ 分油．％ 抗腐蚀性 磨损直径／ｍｍ 不大于 不大于 不大于 不大于１５．５ １５ １０ 通过 ０．９ 抗腐蚀性 磨损直径／ｍｍ 高温寿命／｝ｌ 丁腈橡胶相容性 体积变化．％ 不大于不小于 通过 ０．９ ８Ｏ 一５～３Ｏ 高温寿命／ｈ 丁腈橡胶体积变化，％ 丁腈橡胶硬度变化／ＩＲＨＤ 漏失量 不小于 ４０ 一５～３Ｏ 一１５～２ 硬度变化／ＩＲＨＤ 漏失量，ｇ 负荷磨损指数／Ｎ 烧结负荷值／Ｎ 一１５～２ 不大于 不小于 不小于 １０ ２９４ ｌ ９６０ 不大于 ｌ０ 注： Ｔ作锥入度以０．１ ｍｍ为１单位计，表ｌ司。 ２汽车的润滑部位 ２．１底盘的润滑 汽车底盘主要起支承作用，由传动系统，行驶 系统、转向系统和制动系统四部分组成。传动系统 是将汽车发动机所发出的动力传递到驱动车轮，具 有减速，变速，倒车、中断动力，轮间差速和轴间差 速等功能，保证汽车在各种工况条件下正常行驶， 具有良好的动力性和经济性。行驶系统是指接受发 动机传动系传来的转矩．并通过驱动轮与路面间附 着作用．产生路面对汽车的牵引力．传递并承受路 面作用于车轮上的各向反力及其形成的力矩，缓和 各种冲击和振动，保证汽车正常和平顺行驶，以保 证汽车操纵稳定性。转向系统是调整汽车行驶方 向，保证稳定安全行驶。制动系统指固定在与车轮 或传动轴共同旋转的制动鼓或制动盘上的摩擦材 料承受外压力而产生摩擦作用，使汽车减速停车或 驻车的一系列专门装置，其作用是使行驶中的汽车 按照驾驶员的要求进行强制减速，停车，在各种道 路条件下驻车，使下坡行驶的汽车保持速度稳定。 汽车底盘使用的轴承有推力球轴承、推力滚针 轴承、角接触球轴承、深沟球轴承和圆锥滚子轴承 等．使用的润滑脂有复合锂基润滑脂、锂基润滑脂 和复合铝基润滑脂等。 ２．２轮毂轴承的润滑 以前轿车轮毂轴承较多使用成对单列圆锥滚 子或球轴承，随着技术的发展。已广泛使用轮毂单 元 第一代轮毂单元由双列角接触轴承组成，第二 代轮毂单元在轴承外滚道上装有法兰，将轴承套用 螺母固定在轮轴上．第三代轮毂轴承单元采用了轴 承单元和防抱刹系统（ＡＢＳ）￣ｆＮ配合的技术。 汽车轮毂轴承的主要作用是承重和为轮毂转 动提供精确引导，它既承受轴向载荷又承受径向载 荷。轮毂轴承单元是在标准角接触球轴承和圆锥滚 子轴承的基础上发展起来的，它将两套轴承融为一 体，具有组装性能好、可省略游隙调整、重量轻、结 构紧凑、载荷容量大、可事先装入润滑脂、省略外部 轮毂密封及免于维修等优点，已广泛用于轿车中， 在载重汽车中也有逐步扩大应用的趋势。汽车轮毂 轴承主要有角接触球轴承、深沟球轴承和圆锥滚子 轴承，使用润滑脂有复合锂基润滑脂、锂基润滑脂 和复合铝基润滑脂等。 ２．３等速万向节（ＣＶＪ）的润滑 近几年来，轿车正朝着低油耗和小型轻量化方 向发展，前轮驱动车（ＦＦ）和四轮驱动车（４ＷＤ）急 剧增加，等速万向节（ＣＶＪ）已成为前轮驱动车和四 轮驱动车必不可少的重要部件之一，轮毂轴承正向小 型化与等速万向节组合型方向发展，要求能在－４０ ｃＩＣ 低温下使用．高温可达２００ ｑＣ。 美国２０世纪６０年代初首次成功推出装有等速 万向节的前轮驱动轻型轿车以来，ＦＦ车已从轻型轿 车扩大到高排气量车型，且数量急剧增加。同时装 有ＣＶＪ的四轮驱动车也处于增长趋势。汽车等速万 向节使用的是深沟球轴承和圆锥滚子轴承，使用的 润滑脂有聚脲基润滑脂、二硫化钼极压锂基润滑脂 和极压复合锂基润滑脂等 ］。 ３汽车润滑脂的性能评定 ３．１ 四球摩擦磨损试验机评定 汽车底盘润滑脂，汽车轮毂脂和ＣＶＪ润滑脂的 极压抗磨性能用四球机进行评定，评定方法为ＳＨ／ Ｔ０２０４／ＡＳＴＭ Ｄ２２６６（（润滑脂抗磨损性能测定法（四 球机法）》和ＳＨ／Ｔ０２０２／ＡＳＴＭ Ｄ２５９６（（润滑脂极压性 能测定法（四球机法）》。 进行抗磨损性能评定时，将三个下钢球（直径 为１２．７ ｍｍ）固定在油杯中，油杯中加入润滑脂约１０ ｇ， ２０１２年３９卷第１期 颉敏杰。等．汽车润滑脂规格及评定 ２９ 上钢球固定在四球机主轴上，四个钢球成“三点接 ３．３ Ｆａｌｅｘ微动磨损试验机 触”。试验施；￣１３９２ Ｎ负荷，温度为７５ ｃＩ二，在１ ２００ ｒ／ｍｉｎ 微动磨损是典型的磨损形式之一．是摩擦件接 的转速下运转６０ ｍｉｎ，用四球磨斑直径来评价润滑 触面上的细小颗粒在外部作用下进行小幅度的振 脂的抗磨损性能。 动或摇摆而产生的。微动磨损多发生于机械紧密配 进行承载能力评定时，将四个钢球分别固定在 合的链接件上，如螺钉、夹头、键与键槽、轴承滚动 四球试验机的上卡头和油盒内，四个钢球按等边四 件、韧性联轴节、花键及受压配合件等。由于微动磨 面体排列。将１０ ｇ润滑脂加入到油盒中，通过杠杆 损小幅度往复式摆动．产生的磨屑不能立即排掉， 或液压系统由下而上对钢球施加负荷，然后启动电 在连续小幅度的相对摆动中又进入接触区，从而加 机，使上球在主轴为１ ７７０ ｒ／ｍｉｎ的转速下旋转１０ ｓ， 速磨损．进一步引起金属疲劳。塑性变形及部件损 然后停机．卸下油盒，用放大镜测量下三球的磨痕 坏，最终导致机器设备的失效和破坏。汽车底盘润 直径。按规定程序反复试验，测出润滑脂的烧结负 滑脂（ＬＢ）要求测定抗微动磨损性能。 荷Ｐｎ和综合磨损值ＺＭＺ，评定润滑脂的承载能力。 汽车底盘润滑脂（ＬＢ）抗微动磨损性能的评定 ３．２高温轮轴承润滑脂试验机评定 方法为ＳＨ／Ｔ０７１６／ＡＳＴＭ Ｄ４１７０（（润滑脂耐微动磨损 汽车轮毂轴承润滑脂的寿命采用高温轮轴承 试验方法》，用Ｆａｌｅｘ微动磨损试验机进行评定。试 润滑脂试验机，依据ＡＳＴＭ Ｄ３５２７—２００５或ＳＨ／ 验时将２ ｇ润滑脂装入两个推力球轴承中，在摆动 Ｔ０７７３—２００５（改为ＳＨ／Ｔ０７７３／ＡＳＴＭ Ｄ３５２７）《汽车 角度ｌ２。，频率２３．３ Ｈｚ，负荷２ ４５０ Ｎ和室温下，摆动 轮毂轴承用润滑脂寿命特性测定法》来评定。该方 运行２２ ｈ，以两对轴承座圈质量损失的平均值（以 法模拟汽车前轮毂一主轴一轴承结构，在一定轴向 毫克数表示）来评定润滑脂的抗微动磨损能力。 负荷，温度和转速下。测定添加有润滑脂的轴承的 ４结束语 累计运转时间。 随着我国居民消费能力的提升和消费结构的 将待测的润滑脂（内置轴承润滑脂质量３．０￣－ｏ．１ ｇ， 转变，人均汽车保有量快速增长，汽车向着高速、重 外置轴承润滑脂质量２．０ ｇ＋０．１ ｇ）加入改装后的汽 载、高性能、小型轻量化、低能耗和低污染方向发 车前轮毂一主轴一轴承组合体内。当轴承的轴向负 展，对汽车零配件要求越来越高。除了轮毂轴承、等 荷加到１１ｌ Ｎ时．轮毂以１ ０００ ｒ／ｍｉｎ转速转动，主轴 速万向节采用润滑脂润滑以外，汽车底盘及电器均 温度保持在１６０℃，操作周期运转为２０ ｈ，停止４ ｈ。 用脂润滑，对润滑脂的要求十分苛刻，要求润滑脂 当由于润滑脂失效而造成驱动电机的转矩超过设 具有良好的润滑性、抗磨性、高温安定性、低温启动 定值时，试验结束。润滑脂的寿命以累计运转的小 性、长寿命、无污染及抗微动磨损性。可以利用先进 时数表示。 的评定设备。开发满足要求的汽车润滑脂，保证产 参照ＡＳＴＭ Ｄ４２９０《加速条件下汽车轮轴承润 品性能达到汽车润滑脂的技术规格。 滑脂漏失量测定法》，可用高温轮轴承润滑脂试验机 来评定汽车轮毂轴承润滑脂（ＧＢ和ＧＣ）的漏失量。 参考文献 将待测的润滑脂（内置轴承润滑脂质量３．０西ｌ ｇ， ［１］高艳青，刘庆廉．中国润滑脂用脂现状及发展趋势简介 外置轴承润滑脂质量２．０ ｇ＋０．１ ｇ）加入改装后的汽 ［Ｊ］．石油商技，２００６，２４（１）：１７—１９． 车前轮毂一主轴一轴承组合体内。当轴承的轴向负 ［２］ 米红英，陈德友，杨挺栋．我国汽车工业发展及其对车 荷加到１１１ Ｎ时，轮毂以１ ０００ ｒ／ｍｉｎ转速转动，主轴 用润滑脂的要求［Ｊ］．石油商技，２００９，２７（２）：５６—５８． 温度保持在１６０℃，运转周期为２０ ｈ。试验结束后， ［３］ 徐建平．润滑脂的技术动向［Ｊ］．合成润滑材料，２００４，３０ 测定轴承中润滑脂的漏失量。 （１）：２７—３０． Ｓｐｅｃｉｉｆｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｇｒｅａｓｅｓ Ｘｉｅ Ｍｉｎｊｉｅ ，Ｄｉｎｇ Ｆａｎｇｌｉｎｇ ，Ｐｅｎｇ Ｑｉｏｎｇ２，Ａｎ Ｘｕｐｅｎｇ （１．Ｌａｎｚｈｏｕ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ Ｏｉｌ Ｒ＆Ｄ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００６０，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｒｅｉｆｎｅｒｙ ｏｆ Ｌａｎｚｈｏｕ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００６０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｃｈａｓｓｉｓ ｇｒｅａｓｅ ａｎｄ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｗｈｅｅｌ ｂｅａｒｉｎｇ ｇｒｅａｓｅ ｗｅｒｅ ｅｘ— ｐｌａｉｎｅｄ．Ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ ａｐｐａｒａｔｕｓｅｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｌｕｂｒｉｃｉｔｙ，ｂｅａｒｉｎｇ ｌｉｆｅ ａｎｄ ｆｒｅｔｔｉｎｇ ｗｅａｒ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｇｒｅａｓ— ｅｓ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｅｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｇｒｅａｓｅ；ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｌｕｂｒｉｃｉｔｙ；ｂｅａｒｉｎｇ ｌｉｆｅ；ｆｒｅｔｔｉｎｇ ｗｅａｒ；ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
