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润滑脂在汽车上的应用现状


目前,我国已成为世界石油消费大国,机动车燃油量占小号总量的三分之一。预测到2020年,我国机动车需求上升43%-57%;2020年我国对石油的依赖度将达到50%-60%,面对国家能源的新挑战,我们不仅要将汽油柴油清洁化与国际接轨,更要积极研发新技术提高燃油效率。相比其他润滑材料,润滑脂适用范围宽,在30℃〜100℃都适用;抗压能力强,承受载荷大,有优异的粘附性、抗水冲击性和防锈性能。

据统计,汽车、铁路机车等车辆用润滑脂,约占润滑总量的45%,车用润滑脂进人快速发展的时代。目前我国汽车行业每年消耗的润滑脂占全国需求总量的38%,消耗总重达7.0万吨左右。

我国是润滑脂生产大国,润滑脂工业从80年代以来有了长足的发展,产量基本稳定在6〜8万吨。2000年,锂基类润滑脂所占比例为65.5%。世界各国润滑脂生产以大中小规模(年产量>2千吨),而中国以中小规模占主体,国内润滑脂产品结构已经从技术水平较低的钙基脂住技术水平较高的锂基脂转变。

1、润滑脂使用状况

车用润滑脂目前可分7类:石墨钙基润滑脂、合成钙基润滑脂、钠基润滑脂、钙钠基润滑脂、通用锂基润滑脂、汽车通用锂基脂及合成锂基脂。石墨钙基润滑脂,适于重荷、工作温度不高于65℃、低转速和粗糙的机械润滑,车载承压部分的润滑尤其使用多。合成钙基润滑脂,适用于严寒地区的轮毂轴承、地盘、水泵轴承等的润滑,工作温度在-45~100C℃。钠基润滑脂,抗氧化能力弱,用于高温工作且不与水接触的零件。钙钠基润滑脂,是介于钙基与钠基之间的润滑脂,用在工作温度100℃左右并不太潮湿的部位。通用锂基润滑脂,抗水性、抗腐蚀性都较强,滴点高,广泛被使用于-20~120℃范围内的轴承零件。汽车通用锂基润滑脂,具有良好的耐高温性、抗水性和防腐性能,适用于-30~120℃范围内,主要是寒冷地区车辆使用,进口车和国产新车推荐使用此种润滑脂。合成锂基是一种多用途、长寿命的润滑脂,适用于轴承润滑。

世界上使用的润滑脂绝大部分为两种,一种是锂基脂一种是复合基脂。锂基脂在世界占到润滑脂总用量的60%以上。复合基脂发展迅速,比例逐年增长,2000年达到了22.57%。我国润滑脂品种构成继续发展,锂基类产品的比例由1996年的47.22%提高到65.5%。

润滑脂一般用在车身的轮毂轴承、地盘和操纵系统润滑脂、发动机及电器系统用润滑脂、车身附件用润滑脂。汽车轮轴轴承以普通型为主,随着汽车向FF、4WD车型发展,为了实现减少部件数量和小型轻量化的目标,正在向着组合型过度。国内的轮毂轴承和底盘润滑脂主要是有钙基脂、汽车通用锂基脂、部分复合锂基脂和复合磺酸钙脂等,其中,通用锂基脂可以满足火车的一般使用,寿命达到30000KM,国外多为满足GC/LB标准的综合性能优良的复合锂基脂和聚脲脂。我国很多柴油发动机的张紧轮轴承仍使用矿物油聚脲基脂润滑脂或矿物油复合锂基润滑脂或锂基润滑脂,这些脂都无法满足发动机设备轴承的要求。目前,汽车底盘和轮毂润滑脂一般是采用复合锂基润滑脂和复合磺酸钙基润滑脂,可以说符合NLGIG-LB技术标准要求的润滑脂正辽渐成为欧美市场上车用润滑脂的主要产品。1990年以前使用的CVI润滑脂为添加铅系添加剂和二氧化钼的锂基润滑脂,出于环保的考虑,要求CVJ润滑脂不能使用有害成分,2000年之后,不添加铅的脲基润滑脂已经成为CVJ润滑脂的主流,但由于脲基润滑脂生产过程有毒,又逐步向复合磺酸钙基润滑脂发展。

2、汽车润滑部位


2.1 车身和外部
用于汽车车身和外部区域的润滑剂,必须在规定温度范围内抵抗盐、水和灰尘的侵害,同时保持高效运行。我们的润滑剂确保天窗、车窗升降器等部件在其整个使用寿命期间正常运转。润滑部位包括
2.1.1 雨刮器及前挡玻璃和车灯清洗系统:雨刮电机-烧结轴承、雨刮电机-齿轮传动系统、雨刮连杆、风挡清洗液泵密封圈、车灯清洗液泵密封圈、雨刮胶条
2.1.2 车门和闭锁系统门把手:行李厢门升降器、门闩/棘爪、锁止机构、锁芯、车门限位器、滑动门-丝杠、滑动门-导轨
2.1.3 车窗升降器:拉索式-导轨、拉索式-滚轮、叉臂式-导轨、叉臂式-扇形齿轮、手动车窗升降器-把手、齿轮减速电机-蜗轮蜗杆
2.1.4 车顶天窗运动机构:手动天窗-锁定系统、导轨、植绒软轴、植绒/非植绒的密封胶条、齿轮减速电机-蜗轮蜗杆、遮阳帘-轴&导轨
2.1.5 后视镜:限位装置、马达-塑料齿轮
2.1.6 前照灯:AFS执行机构齿轮、AFS执行机构连杆关节、AFS执行机构轴承
2.2 车身内部
在内饰领域,对润滑剂的普遍要求是降低噪音、终身润滑和聚合物兼容性等。专为内饰领域开发的特种润滑剂无健康危害、气味温和、低雾化倾向。
2.2.1 安全带: 时钟型卷簧伸缩装置、惯性锁止机构、B柱安全带高度调节、B柱安全带吊环、安全带自动托架、可调式张紧器-减速电机、燃爆式张紧器-密封圈
2.2.2 电气开关:多功能组合开关、后视镜&座椅调节开关、空调控制旋钮、空调风门、线缆插头
2.2.3 车厢:手套箱机构、遮阳板、中央扶手、变速档杆/防尘罩、501、踏板机构
2.2.4 座椅: 手动调角器、手动高度调节、座椅导轨/轨道/棘轮、座椅高度调节驱动电机、座椅前后调节丝杠、腰部支撑调节、防挥鞭伤机构、主/被动防撞头枕
2.2.5 后备箱:滑动遮物帘、折叠/滑动小桌板
2.3 底盘
除制动器之外,转向系统的润滑要求在底盘各部件中最高。
2.3.1 制动系统:制动主缸、盘式制动器从动缸、盘式制动器刹车片、盘式制动钳-导向销、鼓式制动器从动缸、鼓式制动器底板、鼓式制动器调节机构、驻车制动拉索-连杆关节、电子驻车制动-EPB、ABS执行器、制动助力器、气制动阀。
2.3.2 转向系统:方向盘高度/前后调节、转向中间轴、转向管柱U形节、齿条,小齿轮&滑动支撑轭、球销(内外球接头)
2.3.3 后轴转向执行机构:C-EPS、P-EPS/DP-EPS、R-EPS - 滚珠丝杠、R-EPS - 支撑轴承、转向角度传感器
2.3.4 悬架系统:球销、主销轮毂轴承、减震器密封、悬架支撑平面推力轴承、橡胶金属衬套
2.4 动力总成
发动机和变速箱周围以及传动轴使用的润滑剂必须满足多种要求。发动机附近温度可超过200°C,且存在腐蚀性降解产物积聚在进气和排气系统内。
2.4.1 传动轴/等速万向节:U形节、CVJ-三销万向节、CVJ-插入式球万向节、CVJ-固定球万向节、传动轴花键
2.4.2 发动机:起动电机-齿轮/螺旋花键、起动电机-单向离合器(ORC)、起动电机-继电器开关、节气门/节气门控制机构、怠速控制电机、发电机-轴承、皮带张紧轮-衬套、皮带轮轴承、涡轮增压器销/VTG执行机构、EGR执行机构、废气门执行机构、可变进气歧管-密封&执行机构、水泵轴承、油管接头安装、冷却液接头安装
2.4.3 变速箱和离合器:换挡杆拉索/连杆滑块、花键轴、电动式离合器执行机构、液压式离合器主从动缸密封圈、液压式离合器执行机构球形关节、离合器分离轴承、双质量飞轮

3、我国润滑脂产业面临的挑战及机遇

国际大型企业以其自身的优势,进入润滑脂市场,企图将本土润滑脂企业边缘化。我国汽车市场在国内虽然拥有一定的市场占有率,但主要销售水平还停留在中低档汽车生产上,达不到GB5671-1995技术要求,从而难以满足进口高档轿车、大型矿车的润滑要求、而高档润滑脂产品的市场份额又被大多数符合NLGI GC-LB技术标准的国外大型企业占有。我国润滑脂产业主要是中小型企业,国际先进大型企业利用自身先进的技术、优良的品牌、精良的设备等优势实施油脂并举战略,以合资、并购等形式进人中国,合资品牌将使自主品牌失去竞争能力。国企改制及民营润滑脂产业成为润滑脂工业新兴力量,同时,汽车工业的迅速发展为润滑脂产业带来了机遇。国企改制和民营企业强化了市场竞争态势,部分减弱了合资企业为我国润滑脂产业带来的强大冲击,成为我国润滑脂工业崛起的新生力量。随着我国汽车行业的发展,以及对润滑重要性的认识,我国对车用润滑脂的需求还在继续增长。

4、我国润滑脂未来发展方向

世界上许多润滑脂研发单位均建立了自己的润滑技术体系,已解决发动机辅助设备乘疲劳剥落等等问题。延长汽车发动机轴类的工作寿命成为该类轴承用润滑脂未来的发展趋势,是未来国内润滑脂重要发展方向。不同档次的车对润滑的要求不一样。锂基类产品的比例由19%年的47.22%提高到65.5%,复合磺酸钙基润滑脂发展加快发展是近年来我国润滑脂品种结构变化的基本趋势。

但从总体上说,开发高滴点(滴点>260)、多用途润滑脂是当前世界润滑脂发展方向。代表性的高滴点、多用途润滑脂是复合锂基脂和复合磺酸钙基脂。随着对车辆在环保、节能方面的要求不断提高,绿色环保型(环境友好型或可生物降解型)、节能型润滑剂已成为润滑剂的发展方向。



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