- 黏度 (Viscosity)
黏度為液體流動時內部摩擦力,即流滯阻力,不僅是潤滑油單一性質中最重要者,同時液體的黏度也會隨著溫度上升而下降。一般在計算流量上要手到絕對黏度(Absolute Viscosity)或稱運動黏度(Dynamic cosity ),.通常使用單位為 CP (Centipoise) 但為量取方便,多用動力黏度 ( Kinematic Viscosity),通常使用單位為CST (CentiStokes)。
二者之間的關係為: 絕對黏度(CP)
動力黏度 ( CST ) 密度 (g/ml) - 黏度指數(V.I.Viscosity Index)
黏度指數表示潤滑油隨溫度變化而改變黏度的程度,在使用時溫度差大的情況下,為極重要的性質之一。通常黏度指數越低者,表示溫度稍有變化時,黏度變化較大,反之黏度指數越高則表示溫度變化較廣時,黏度變化卻不大。此外,若黏度指數小,在引擎啟動時,會因摩擦阻力太大而運轉時的耐荷重性能降低。 - 顏色 (Color)
潤滑油的顏色範圍很大,可以是完全透明,但一般較常見的顏色的淡黃色和褐色,也有深褐色甚至趨近黑色的油品。一般而言,基礎油黏度高者呈色較濃,又精製度愈淡;此外,有添加劑,又精製度愈高者,顏色愈淡;此外,有關添加劑及色素的 加入以及儲存時間和儲存是否得當,也能使潤滑油 顏色改變。因此油品顏色雖不足以判定潤滑油效能優劣,卻為比較精製度、黏度和添加劑含量之參考、也可藉以判斷 品質是否均勻一致,或是否染有污物。一般是以ASTMD1500來測定,結果以0.5~8表示之,數字愈小表示油品顏色愈淺。 - 流動點 (Pour Point)
將油冷卻而完全失去流動性的最高溫(試管橫臥,而5秒內停止流動的最高溫度),稱為凝固點(Solid Point),在此之前約2.5 ℃時,叫作流動點。低溫情形下使用的潤滑油若流動點高,會因凝固而增加摩擦阻力,不易生成油膜。 - 閃火點:(Flash Point)
潤滑油加熱時會產生蒸氣,此與空氣混合達到可燃氣體之最低濃度時,有火苗存在會產生一閃即自滅的燃燒之最低溫度稱為閃火點。若當所生油氣能不自熄,而持續燃燒之最低溫度稱為著火點(Fire Point)。一般潤滑油之著火點每100℃約閃火點高10℃左右。 - 中和價(Neutralization Number)
總酸價和總鹼價之總稱總酸價 TAN (Total Acid Number) :中和一克油樣中之酸性所需的KOH亳克數。總鹼價:TBN ( Total Base Number):中和一克油樣中之鹼性所需之酸量,以相當之KOH 亳克數示,潤滑油經氧化後生成酸性成份,使酸價增高,故可藉以判知劣化之傾向。又添加劑之加入亦能提高中和價,如清淨添加劑可由鹼價顯示出來。經過精煉後之潤滑油酸度約為0.01~0.03左右。 - 殘碳量(Carbon Residue)
將潤滑油在半隔絕空氣下加熱後所遺留殘碳物,其對原來油樣重量之比稱為殘碳量。其中除含有殘留之含碳物質外更含有灰份,不發揮之添加劑成份,金屬成份等。殘碳量表示碳化傾向,故可判知潤滑油劣化情形。 - 水份
潤滑油中水份含量對油品性能影響很大,特別是油品的氧化壽命、防�及抗防腐蝕性等。使用中油品水份含量如果超過0.1%時,會促使油品很快劣化,並可能造成潤滑問題。測定水份之簡易方法是利用電熱板保持250℉之溫度,將油樣滴入,如果油滴中冒出少數水汽汽泡即表示油中含有0.1%以上之水份。
我要如何能看懂潤滑油之基本物性以及潤滑油判定有無指標 ?
潤滑油之基本物性(常見於物性表Technical data中)
◆ VISCOSITY (黏度)：:測量潤滑油流動性的指標 目前常以 ( SUS 或 cSt ) 判定。
可參考潤滑油黏度對等比較表以了解各種油黏度相對應之黏度等級。
◆ VISCOSITY INDEX (黏度指數) ： 在油溫度愈高時黏度愈低，高黏度指數的油較不易因油溫升高而變稀薄。合成油的VI值較礦物油高。
◆ SAE No.：美國汽車工程協會 (S℃iety of Automotive Engineers) 常用於表示機油黏度 如：10W40 20W50。
◆ AGMA No.：美國齒輪製造協會 (American gear manufacturers ass℃iation) 常用於表示齒輪油耐極壓號數。
◆ ISO No.：國際標準組織 (International Standards Organization) 用來表示工業潤滑油黏度 如：ISO 32 46 68... 。
◆ POUR POINT (流動點)：潤滑油會流動的最低溫度(以表示此油能至最低下限，但不表示是最低使用溫度) 。
◆ FLASH POINT (閃火點)：潤滑油加溫至會閃火(明火)的最高溫度即稱之(通常表示此油能耐之最高上限，但不表示是最高使用溫度)。
常見的油品分析有哪些項目：
測試項目 | 依據方式美國ASTM | 測試解說及判斷 |
黏度40℃(cSt單位) | D445 | 一般測試潤滑油黏度的常溫單位 |
黏度100℃(cSt單位) | D445 | 一般測試潤滑油黏度的高溫單位，以了解油質在高溫下之流動性 |
比重 | D1298 | 藉以了解油品數量與容量關係 |
閃火點 | D92 | 了解油品在高溫的安全性 |
TBN總鹼價 | D2896 | 測試車用柴油機油在引擎中的劣化(酸化)指數 |
TAN總酸價(中和值) | D664 | 了解油品的酸化指數 及油品可使用指數 |
水含量測試 | D1744 | 預防設備腐蝕 瞭解油中水分含量 |
金屬磨耗分析 | 光譜儀 | 藉由了解油中鐵.铬.鉬.鋁.銅.鉛.錫含量來判斷污染物及設備磨損程度 |
潤滑油的效用
在選用的齒輪潤滑油的特性裡，如基礎油、添加劑配方和黏度等等都會影響微孔蝕的發展狀況，從實際的測試結果中顯示出不同的潤滑油對於抑制微孔蝕方面有著不同的效果。有些潤滑油確實對於已產生微孔蝕的齒輪具有延緩且遏止其惡化的效能。
‧基礎油
潤滑油品在彈性液動潤滑EHL的接觸條件下，因為高壓的產生使得油品有局部短暫固化的現象，滑油固化瞬間的剪力強度可以影響兩粗糙表面接觸時的牽引應力。不同的滑油其固化所需的壓力和剪力強度會有很大的不同，其牽引力量的生成也各異。
多元醇Polyglycols和酯類Esters含有彈性的醚類分子連結，其剪力強度較碳氫物質為低，所以具有很低的牽引係數。環烷基礦油分子相對的比較強硬結實，所以牽引力較高；而石臘基礦油和PAO合成基油具有開放、彈性的分子及較低的牽引係數。PAO和高精煉（傳統的煉製礦油）礦物基油其牽引係數遠低於傳統的煉製礦物基油。在作為潤滑油的使用上，PAO大都會掺配少量的酯類基油以改善和添加劑的相溶性，可是由於酯類本身很容易親近水分，所以這類含有酯類基油的PAO油品受到了相當數量的水分污染後，其抑制微孔蝕的效能就會明顯的降低。
齒輪潤滑油的應用上，無論使用的是礦物油或合成油，微孔蝕的現象都可能會發生。在高溫運作的狀況下，PAO和聚烯烴二醇醚PAG合成油的彈性液動潤滑（EHL）油膜較厚，所以比起相同ISO黏度及添加劑成分的礦物油，其抑制微孔蝕的能力當然較好，可是在比較低溫的運轉就有不同的表現了。根據研究的結果，在輪齒溫度在70~90℃的運作條件狀況下，礦物油和PAO的彈性液動潤滑EHL油膜厚度差異不大，然而PAG則是明顯高了許多。
‧添加劑
一般而言，齒輪潤滑油大都需要掺配抗拖曳抗磨損的添加劑，但這類型的添加劑其化學性質較為活潑，可能促使微孔蝕的加速生成；反倒是不含抗拖曳抗磨損添加劑的齒輪油其抑制微孔蝕的效果最好。
齒輪油添加劑對於微孔蝕的影響，從實驗的結果顯示有很大的不同，有些甚至是產生完全不同方向的結果。例如有些測試顯示，含有硫磷的抗拖曳抗磨損添加劑會促進微孔蝕的產生，而另一方面卻有些證實硫磷添加劑可以抗拒微孔蝕的發生。
‧黏度
黏度較低的油品其EHL油膜厚度較低，使用上對於齒輪的疲勞壽命也較短。同樣的道理，高黏度油品的EHL油膜比較厚，可以有較好的效果抑制微孔蝕的生成，當然衍生的裂痕問題也比較低。然而齒輪油的黏度也不可以太高，否則隨之而來的高溫，過度能源耗損，或者是導致油品氧化的加速都無法平衡較高黏度所帶來的些許好處。
對於齒輪微孔蝕的產生問題，添加劑所造成的影響比起油品黏度而言是大多了，如果是因為添加劑的活潑性質而促使微孔蝕的產生，這問題並無法單以黏度的調整來解決。
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一、潤滑油之作用 ： | |
除保護齒輪防止齒面摩擦及磨損外並潤滑軸承。 | |
二、潤滑油應具備之特性 ： | |
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三、潤滑油使用時應注意要點 ： | |
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工業用齒輪油
產 品 名 稱 | 黏 度 | 說 明 | 用 途 |
Shell Omala | 68，100，150，220，320，460，680 | 高品質不含鉛之極壓齒輪油，具超卓氧化穩定、熱穩定、水分離、抗腐蝕、高負荷等特性，適用於齒輪系統油溫達100℃之應用。 | 適用所有類型工業封閉式齒輪系統，亦可用於重負荷之平軸承、滾動軸承。 |
Shell Omala HD | 220，320，460 | 全合成極壓工業齒輪油，具有極佳高溫穩定性、高負荷特性、極低溫流動性，可與礦物型齒輪油完全相容，並提供長油品壽命。 | 適用所有類型工業封閉式齒輪系統，特別是高溫高負荷的操作、某些重要的齒輪系統維修和停機、要求油品壽命長者。 |
Shell Tivela | WA，WB，SD | 高性能聚丙醇合成齒輪油，特高黏度指數，低流動點和極低磨擦特性，提供有效的機械傳動效率。 | 可做為高負荷蝸齒輪潤滑，或其他要求在高溫操作的多效能齒輪潤滑劑，或“永不換油”的應用。 |
Shell Malleus Compound | | 高黏度、強力附著性潤滑劑，由瀝青、礦物油、精選添加劑製成，可增加齒輪壽命；不含任何溶劑，降低了毒性和空氣污染的問題。 | 適用於低速運作的齒輪，或鋼廠、礦區、其他工業的鋼索與鍊條需要保護及潤滑的場合。 |
Shell Malleus GL | 25，95，205 | 半合成優質開放式齒輪及鋼纜潤滑劑，在齒輪間形成保護膜，能有效防止水沖刷和提供腐蝕保護，該產品不含鉛與溶劑。 | 適用於開放式齒輪與鋼索，亦可用於插鞘軸套與抗磨軸承，其液態和高黏著特性，使用於密閉齒輪箱時也有優異表現。 |
