用模拟台架试验考察汽油机油中的摩擦改进剂

汽油机油的燃油经济性不仅与配方中的摩擦改进剂密切相关,还与老化后的摩擦改进剂的摩擦学性能密切相关。用HTCBT模拟氧化试验(160℃,5.0 L/h空气,96 h)来评价摩擦改进剂的老化性能,并用微牵引试验机(MTM)和SRV试验机来评价老化前后摩擦改进剂的摩擦学性能。有机酰胺摩擦改进剂在老化前后均具有良好的减摩性能和减摩持久性。MS程序ⅥE台架试验显示,有机酰胺摩擦改进剂的FEI1为4.44%(要求≥3.10%),FEI2(老化109 h)为2.21%(要求≥1.50%),能够满足ILSAC GF-6A规格汽油机油对燃油经济性的要求。这些模拟方法为摩擦改进剂的筛选以提高汽油机油燃油的经济性提供了研究手段和思路。(图8表3参考文献2)     

摩擦改进剂对汽油机油摩擦性能的影响

采用SRV摩擦磨损试验机、HFRR高频往复试验仪对GF-50W-20、A5/B50W-30汽油机油加入有机钼型和胺类有机化合物摩擦改进剂后在不同试验条件下的摩擦磨损性能进行考察;通过发动机扭矩试验进一步验证加入摩擦改进剂后汽油机油在发动机上的实际扭矩变化,确定摩擦改进剂对汽油机油摩擦性能的改善效果。结果表明:采用SRV摩擦磨损试验机、HFRR高频往复试验仪能够区分不同摩擦改进剂的性能差异;摩擦改进剂的适量加入可以降低汽油机油摩擦试验的摩擦因数,降低发动机的摩擦磨损和扭矩,改善汽油机油的燃油经济性。SRV及HFRR模拟试验结果与发动机扭矩试验结果具有较好的一致性。     

减摩剂对汽油机油节能减摩性能影响研究

简要介绍了润滑油节能减摩技术，并利用润滑油摩擦系数测定试验法和程序ⅥA台架对汽油机油的节能减摩性能进行了研究，分别讨论了油品粘度和摩擦改进剂对润滑油节能减摩技术的影响。     

减摩剂对汽油机油性能的影响

在汽油机油中添加减摩剂来减少摩擦是提高汽油机油燃油经济性的有效方法。考察了二烷基二硫代氨基甲酸钼,聚合物减摩剂,酰胺减摩剂,油酸盐减摩剂及有机酯减摩剂对汽油机油摩擦性能,高温清净性,氧化安定性和抗磨损性能的影响。用SRV试验机和HFRR试验机考察了减摩剂对汽油机油摩擦因数的影响,用曲轴箱模拟试验考察了减摩剂对汽油机高温清净性能的影响,用氧化诱导期测定法(PDSC法)考察了减摩剂对汽油机油氧化安定性的影响及用四球机考察了减摩剂对汽油机油抗磨损性能的影响。二烷基二硫代氨基甲酸钼可以有效地降低汽油机油的摩擦因数,而油酸盐和酰胺减摩剂在低负荷下才具有一定的减摩效果。各种减摩剂对汽油机油的高温清净性和氧化安定性均有负面影响。二烷基二硫代氨基甲酸钼和油酸盐能够提高汽油机油的抗磨损性能,而聚合物和酰胺减摩剂对所考察的汽油机油的抗磨损性能有负面影响。因此在研制节能型汽油机油时,需综合地考虑减摩剂对汽油机油性能的影响以提高汽油机油的燃油经济性。(图12表1参考文献4)     

摩擦改进剂烷基链特性对减摩性能的影响

通过对摩擦改进剂作用机理分析,提出利用描述分子内旋转难易程度的分子柔顺性来定量反映摩擦改进剂烷基链结构对减摩性能的影响。采用HFRR测定含不同碳链结构脂肪酸摩擦改进剂油品的摩擦系数,利用Kier柔顺性计算方法计算不同烷基链脂肪酸摩擦改进剂的分子柔顺性,将二者进行关联。结果表明,油品摩擦系数与摩擦改进剂分子柔顺性有较好的关联性,摩擦改进剂分子柔顺性可作为定量反映其烷基链对减摩性能影响的特性参数。     

MoDTC对SN 0W-20汽油机油摩擦性能的影响

选取1种市售的MoDTC有机钼型减摩剂和2种市售SN0W-20汽油机油,采用德国OPTIMOL公司生产的SRV4型摩擦磨损试验机及满足ASTM D5707试验方法的球-盘摩擦副,选择合适的模拟试验条件,模拟内燃机"边界-混合"润滑状态,测定确定条件下加剂前后油品的摩擦系数,考察MoDTC减摩剂对汽油机油摩擦性能的影响。结果表明,使用该MoDTC减摩剂可以有效降低油品的摩擦系数;MoDTC减摩剂的最优加剂量为0.75%(质量分数);在50~120℃的试验温度范围内,试验温度对油品摩擦性能影响不大。     

节能型汽油机油与摩擦改进剂

降低排放、节能降耗是推动汽车工业技术发展的两大直接驱动力。燃油经济性已成为汽油机油产品最为重要的性能要求之一。本文从ISLAC汽油机油规格发展的角度对汽油机油发展趋势进行了分析;对汽油机油燃油经济性评价方法进行了总结对比;介绍了摩擦改进剂的分类及作用机理;对摩擦改进剂及节能型汽油机油的发展提出了建议。     

汽油机油燃油经济性的模拟考察

为了考察汽油机油的燃油经济性,在不同试验条件下,用高频往复试验仪(HFRR)模拟发动机的工作状况测定汽油机油的摩擦因数。该模拟试验与发动机台架试验具有良好的一致性。摩擦因数越小,汽油机油的燃油经济性越好。模拟试验表明,添加0.5%有机钼摩擦改进剂的汽油机油的燃油经济性提高了0.4%。可根据该模拟试验筛选出燃油经济性较好的汽油机油配方。     

SN/GF-5汽油机油研发

采用国产添加剂和基础油开发了具有自主知识产权、满足SN/GF-5规格的汽油机油,通过模拟评定试验筛选了汽油机油的复合抗氧剂和复合减摩剂组合以及和抗磨剂二烷基二硫代磷酸锌（ZDDP）结构。结果表明：长链二苯胺型抗氧剂和酚酯型抗氧剂质量比为3:7的复合抗氧剂可大幅提高油品的抗氧化性能;酰胺型摩擦改进剂和氨基甲酸钼复合使用可显著提高油品的减摩性能;在3种结构的ZDDP中,二仲烷基ZDDP的抗磨性能最好。研制的汽油机油通过了程序ⅢG,ⅢGA,ⅢGB,ⅣA,ⅤG,ⅥD,Ⅷ发动机台架试验评定,各项性能均达到SN/GF-5规格要求。     

新型无硫磷有机钼减摩剂的合成与抗磨减摩性能研究

以脂肪酸、羟乙基乙二胺、氧化钼为原料,合成了一种无硫磷有机钼减摩添加剂。采用四球机试验机及SRV摩擦磨损试验,考察了其对不同基础油、全配方SM5W-20汽油机油抗磨减摩性能的影响,以及与其他抗磨减磨剂的性能比较和协同复合使用效果。结果表明,合成的无硫磷有机钼减摩添加剂具有优异的抗磨减摩性能,可改善各类基础油的抗磨减摩性能;其与脂肪酸酯类减摩剂复合使用,具有协同增效作用。     

苯并三氮唑衍生物在加氢基础油中的减摩性能研究

合成了两种新型的无灰型苯并三氮唑衍生物BDA和BOA,利用四球机评价了其在加氢油中的摩擦学性能并进行了比较,同时使用SRV考察了BDA在SL 5W-30成品油中的减摩性能。结果显示2,种添加剂都可以明显降低基础油的摩擦系数,BDA在成品油中表现出良好的协同作用,具有良好的减摩性能。     

低黏度汽油机油燃油经济性测试方法区分性研究

随着现行节能和排放法规的日益严格,机油节能越来越受到汽车厂商的重视。GF-6汽油机油规格对机油节能提出较高要求,使用一种台架来评定用于多种发动机的润滑油的节能性能并不具备广泛的代表性,因此针对特定的某型号4缸发动机建立了一套能准确评价汽油机油节能的评定方法,并开展台架试验,将台架试验结果与SRV模拟试验考察汽油机油摩擦性能的结果进行对比。结果表明,建立的台架试验测试方法具有很好的区分性和重复性,适用于评价低黏度汽油机油的燃油经济性。     

The Friction-Reducing, Antiwear and Antioxidation Properties of an Organo-Molybdenum Lube Additive without Sulfur and Phosphorus

The engine oil specifications of ILSAC GF - 4 （ implemented 2004 ） and GF - 5 （ expected 2010 ） have in common three important OEM needs： （1） improved fuel economy and its retention, （2） emissions system compatibility （related to phosphorus and sulfur content）, and （3） improved oil robustness for extended oil life capability （e. g., reduced high temperature deposits and engine sludge, improved oxidative stability, and better valve train wear protec- tion）. For emission systems compatibility, there is a trend towards lower phosphorus and sulfur content in engine oils while maintaining high anti - oxidation and anti - wear performances. In this paper, the friction - reducing, antiwear and antioxidant properties of a sulfurfree and phosphorusfree molybdate ester compound as lubricant additive are discussed. The investigation showed that the molybdate ester enables good frictionreducing ability of the lubricant, and maintains low friction coefficients even after period of severe oil oxidation, which indicates the potential for excellent fuel economy retention in passenger car vehicles. For other organomolybdenum additives, the investigation showed their frictionreducing ability decreased greatly after oxidation of the oil, although the performance appeared to be very good with the fresh oil before aging. In addition, the molybdate ester demonstrated a synergistic effect in anti - wear protection with zinc dialkyl dithiophosphate （ZDDP）, a well- known commonly used additive in engine oils; this suggests that excellent wear protection is possible for an engine oil with reduced sulfur and phosphorus content. Moreover, the molybdate ester is also a strong synergist with arylamine antioxidants, which can retard its depletion in oxidized oil, extend its oxidative induction time, and reduce its high temperature deposit - forming tendency. Thus, this type of sulfur - free and phosphorus - free organo- molybdenum lubricant additive truly provides multifunctional performances, reducing friction, wear, and oxidation of an engine oil when combined with other suitable additives. Due to its phosphorus - free, sulfur- free and multifunctional properties, the molybdate ester compound can be extremely useful in formulat- ing modem engine oils with low phosphorus and sulfur content.     

EGD 级二冲程汽油机油的研制

利用成焦板试验机、四球试验机、摩擦试验机等模拟方法及二冲程发动机试验,考究了聚异丁烯相对分子质量与加入量、矿物油加入量、稀释溶剂用量及添加剂配伍与二冲程汽油机油润滑性、静净性、排烟性之间的关系,成功地研制了符合ＩＳＯ１３７３８－２０００ＥＧＤ级二冲程汽油机油规格标准要求,并且具有良好的润滑性、清净性及低排烟性的低烟型ＧＥＤ级二冲程汽油机油     

一种有机/无机复合纳米铜添加剂的摩擦学性能

在实验室制备了一种复合型修饰剂修饰的油溶性纳米铜添加剂,粒径为1~7 nm。在四球摩擦磨损试验机上考察了该添加剂在HVIW H150基础油及SJ 5W/30汽油机油中的摩擦磨损性能。结果表明,含0.1%纳米铜添加剂的HVIW H150基础油具有良好的抗磨性能,可使基础油PB值提高30%以上,磨斑直径降低50%左右;在5W/30 SJ汽油机油中表现出明显的减摩性能,使油品的摩擦系数降低28%以上。这是由于纳米铜超强的延展性使其在润滑油中表现出优良的摩擦学性能。     

纳米SiO_2润滑添加剂的摩擦学性能及其抗磨减摩机理研究

研究了纳米SiO_2作为润滑油添加剂的摩擦学性能及其与MoDDP的协同作用,并通过SEM,EDS,XPS等手段对磨斑表面进行分析,探索了纳米SiO_2的抗磨减摩机理。结果表明,当纳米SiO_2加入量(w)为0.5%时,润滑油的摩擦系数和磨斑直径分别比基础油降低30.6%和35.5%,显著提高了基础油的抗磨减摩性能。纳米SiO_2与MoDDP具有良好的协同作用。纳米SiO_2的抗磨减摩机理为:在摩擦副表面沟槽部位纳米SiO_2和MoDDP膜起填补作用;在凸处,纳米SiO_2起微"滚动轴承"作用,MoDDP在摩擦能量作用下分解为软的MoS_2并沉积在摩擦副表面,以上综合作用减小了摩擦,修复了摩擦副表面,从而提高了润滑油的抗磨减摩性能。但随着时间的延长,SiO_2对MoS_2沉积膜又具有轻微的刮擦作用。     

高原地区柴油发动机燃用混合燃料的研究

针对高原地区低温、低压、低氧特点,考虑油料与车辆发动机适应性,并综合考虑混合燃料代用效益最大化,考察了分别添加不同体积分数4种油品的0#车用柴油混合燃料的理化性能和SRV摩擦磨损性能,同时进行了发动机台架试验。结果表明,与0#车用柴油相比,各混合燃料的凝点和十六烷值均降低;添加93#车用汽油者的馏程和运动黏度(40℃)均降低,而添加10#航空液压油、HM32液压油和SF15W/40内燃机油者的则均升高。25℃时,随着载荷的增加,加入体积分数20%的93#车用汽油者的平均摩擦系数增大,而添加10#航空液压油、SF15W/40内燃机的柴油混合燃料的平均摩擦系数均减小;70℃时,这3种柴油混合燃料的平均摩擦系数均未随载荷的增加而增大。除添加15% SF15W/40内燃机油者外,分别添加20% 93#车用汽油、20% HM32液压油和30% 10#航空液压油者的磨斑直径均未随温度或载荷的变化而减小,且这4种柴油混合燃料均能满足高原地区柴油发动机使用要求。与0#车用柴油相比,此4种柴油混合燃料的燃油消耗率均增大;除添加30% 10#航空液压油者外,其他三者的功率和扭矩均减小。     

汽油机油的发展及SH油的研究

简要介绍国内外汽油机油的发展,以加氢油为基础油,加入适量复合添另剂,研制出SH10W／40汽油机油。调制的油品质量达到API SH汽油机标准。