润滑油对设备的保护是如何实现的？

润滑是设备维护保养中经常遇到的问题，但是到底什么是润滑？说到润滑，我们脑子里出现的场景也许只是把油或者油脂涂到机械摩擦面，减少摩擦。虽然这个概念没错，但只是润滑的一个方面。

许多物质可以用于润滑，最常见的是润滑油（液态油）和润滑脂（常温下一般是膏状），润滑脂和润滑油相比较稠，是因为润滑脂在润滑油的基础上使用了稠化剂。用于润滑的油类可以是取自石油的矿物油，也可以是人工化学合成的油类，还有植物油、动物油也可以作为润滑油。现在用的润滑油、润滑脂主要是来自于石油或者合成油，在没有加入添加剂和稠化剂之前的油我们称为基础油，是润滑油的主要成分。基础油本身已经具有润滑性，但是为了优化基础油的总体性能，我们又加入一些添加剂。矿物油可以满足普通的工业润滑要求，因此目前的油品90%以上都是基于矿物油，合成油的性能更好，使用植物油则主要出于环保考虑。

添加剂可以优化基础油的性能，对不好的性质进行抑制，增强有利的性能，甚至赋予基础油一些新性能。但是添加剂不是越多越好，因为添加剂属于化学物质，各种添加剂之间要在类别和比例上搭配合理才能起到预期的效果。此外，添加剂的数量还要考虑使用的场合，例如汽车发动机的润滑油（机油）需要较好的清净分散作用，清除发动机里的积碳和烟灰，重负荷机械使用的润滑油里则可能加入了极压添加剂，以增加抗磨能力。

润滑的作用
降低摩擦是润滑油的主要目的之一，但是除了减磨，润滑油还有其他作用，例如润滑油膜可以防锈、防止金属被腐蚀。润滑油还能起到清洁作用，设备内部的杂质就像我们身体里的毒素一样，从油里携带着经过滤芯除掉。冷却作用：金属间摩擦生热，润滑油流经金属表面带走热量。

润滑的状态
润滑有三种状态：全膜润滑、边界润滑、混合润滑。它们是三种不同状态，但是都依靠润滑油来润滑抗磨。

全膜润滑（Full-film lubrication）
全膜润滑又分为两种——流体动力润滑（hydrodynamic lubrication）和弹性流体动力润滑（elastohydrodynamic lubrication）。流体动力润滑是指：两个做相对运动的滑动摩擦面，用借助于相对速度而产生的一层流体润滑膜将两个摩擦面完全隔开，避免它们直接接触发生干摩擦和磨损。弹性流体动力润滑和流体动力润滑类似，也是靠一层流体润滑膜把接触面分隔开，不同之处在于接触面之间的相对运动是滚动，形成的全膜润滑膜承受的压力大于流体动力润滑，产生的润滑分隔膜比流体动力润滑状态下的薄一些。

哪怕加工精度很高的金属，表面都不是纯平光滑的，在显微镜下看，我们可以看到金属表面其实是坑坑洼洼的，毛刺是我们肉眼已经能发现的突起，而显微镜下那些较高的金属凸起部分是一些峰点，肉眼难以看到，但是对于润滑却很重要。为了达到全膜润滑，润滑膜的厚度必须要超过这些峰点的高度，把它们完全分隔开，才能避免两个接触面之间的峰点接触。能实现全膜润滑，是最好的润滑状态，对机械的接触面能实现最有效的保护。

边界润滑（Boundary lubrication）
虽然全膜润滑很理想，但是有些情况却不一定能形成完整的润滑膜，例如机器频繁启停、有冲击性负荷、速度、负荷因素不足以形成全膜润滑等情况，这些情况会造成边界润滑。能形成完整的润滑膜固然好，但是当条件不够、不能形成完整润滑膜或者润滑油膜变薄（在高温下），就发生液体摩擦过渡到干摩擦（摩擦面之间直接接触）过程之前的临界状态，就是边界润滑。因此在结合机械的构造和使用情况，有些设备就要求使用极压型润滑油，里面含有极压添加剂（EP：extreme-pressure additives），或者抗磨剂（AW：anti-wear additives），当不能实现全膜润滑，出现边界润滑的时候，这些添加剂发挥作用保护机械表面。这类添加剂能吸附在金属表面，形成一层保护层，达到避免金属磨损的目的。当发生边界润滑时，全靠极压添加剂来保护金属表面。比起全膜润滑，边界润滑时产生的润滑膜摩擦较大，产生的热量也较多，但是避免了完全的干摩擦。

混合润滑（Mixed lubrication）
混合润滑状态是指混有全膜润滑和边界润滑的情况，前面我们提到，金属表面的峰点如果较高，高于润滑油膜时，就会互相接触。混合润滑中，虽然大部分的区域处于全膜润滑，当这些峰点接触时，会出现局部的边界润滑。