基于SRV磨损试验机的柴油润滑性能评定

采用SRV线摩擦磨损试验机考察柴油的润滑性与柱塞偶件磨损的相关性。结果表明,低硫(S含量wS≤500μg/g)低润滑柴油润滑时柱塞偶件磨损比较严重,其润滑性与柱塞偶件磨损没有相关性;高硫低润滑柴油的承载能力较高,其润滑时柱塞偶件磨损相对较轻,且润滑性与柱塞偶件磨损相关性较好;适量的酸性组分有助于提高柴油的润滑性和承载能力。部分直馏工艺生产的高硫含量柴油虽经HFRR测试润滑性较差,但在适量酸性组分、较高运动黏度共同作用下,实际SRV测试时并未出现严重的磨损。     

直馏柴油的润滑性和抗磨损性能

柴油是柴油发动机燃料供给系统的润滑剂,其润滑性影响发动机动力性和经济性.采用高频往复试验,研究了国产直馏柴油的润滑性,采用SRV模拟试验和柴油发动机喷射系统台架试验, 研究了国产直馏柴油的抗磨性能.结果表明,低硫低润滑性的柴油会导致发动机柱塞偶件严重磨损,而高硫低润滑性也可能导致柴油发动机高压喷射系统出现严重的磨损,应根据柴油发动机抗磨损需求, 研究提出柴油润滑性指标.     

柴油润滑性与其组成关系的研究

研究直馏柴油、催化柴油及加氢精制柴油的组成变化和其润滑性的关系,考察柴油的馏程、90％馏出温度与其润滑性的对应关系。结果表明,催化柴油的润滑性能最好,直馏柴油的润滑性能次之;对于加氢柴油,随着加氢深度增大,柴油抗磨性能变差;柴油中某些能改善其润滑性的组分,多集中在高馏程中;柴油90%馏出温度与柴油润滑性线性相关性较好,柴油中的有效抗磨组分多集中在重组分中,重组分含量增加,柴油的抗磨性能变好。     

空间合成碳氢润滑油的真空边界润滑寿命评估

为评估空间润滑油能否满足处于边界润滑工况下的扫描机构8年长寿命要求,分析润滑油在空间环境下的摩擦磨损和长寿命润滑性能。以空间合成碳氢润滑油RP4751为研究对象,分别采用真空螺旋摩擦试验系统(SOT)和滑动摩擦试验系统(SRV)测试润滑油的名义润滑寿命(每消耗1μg润滑油时钢球转动的圈数)、磨斑直径和滑动摩擦因数,结合扫描电子显微镜和X射线能量色散谱仪进行微观分析。结果表明:RP4751润滑油在真空环境下滑动摩擦因数较小、耐磨寿命较长,具有良好的真空边界润滑性能和较高的名义寿命;红外透过率分析结果表明,SRV试验前后润滑油未发生质变。利用2台RP4751润滑油润滑的扫描电机开展1∶1真空寿命试验,结果表明:RP4751润滑油润滑时电机寿命满足红外地球敏感器运动机构的8年在轨运行寿命需求;试验得到的电机轴承中的钢球润滑寿命大于等于2 943 r/μg,该结果与SOT试验的润滑油名义寿命3 598 r/μg有较好的一致性,为其他空间运动机构润滑油的选用及长寿命润滑设计提供重要试验依据。     

柴油成膜润滑机制探讨

柴油是发动机燃料供给系统的润滑剂,其润滑性非常重要。在高频往复试验机上对不同柴油样品进行了润滑性评价,对试验后的金属件进行磨斑表面分析,通过对比研究,探讨了柴油成膜润滑机制。结果表明,柴油成膜组分少,不能形成良好润滑保护膜,或者因腐蚀反应不能形成有效润滑保护膜,是柴油润滑性差并导致偶件磨损的原因。     

固体润滑涂层在干摩擦及有油条件下的摩擦磨损性能

采用MRH-3环块磨损试验机对FM-510二硫化钼润滑涂层在于摩擦及有油条件下进行了摩擦磨损性能的考察和评价,评价结果表明：该涂层在干摩擦条件下具有低的摩擦系数、高的承载能力和长的耐磨寿命,摩擦系数随负荷增高而降低,随速度提高也降低。摩擦偶对双面涂膜比单面涂膜有更长的耐磨寿命,速度低时涂层的磨耗小,寿命长,可满足特定条件下的干摩擦工作要求,在有油润滑条件下二硫化钼基的FM-510润滑涂层可显减轻对偶磨损程度,摩擦系数比单独使用油润滑时大大降低。在难以形成连续的流体润滑薄膜,亦即不能形成流体动力润滑的情况下。摩擦偶对涂敷固体润滑涂层是解决其润滑问题的有效方案。     

柴油中不同组分的摩擦特性及表征

采用蒸馏法对国产柴油进行分离并对不同馏分段柴油的摩擦性能进行了考察,同时采用色谱柱分离法将分离出不同的柴油极性组分并对其润滑性进行了考察;通过SEM扫描电镜对不同含量的极性组分润滑下的磨斑形貌进行了表征,应用高频往复试验机分析了摩擦力及电阻曲线。试验结果表明,随着柴油馏出温度的逐渐升高,其抗磨性能逐渐增加;随着柴油极性的增大,柴油组分的润滑性能越好。柴油的摩擦特性与氮含量和多环芳烃之间有较好相关性,柴油的润滑性关键取决于其中的极性有机物及其数量。     

柴油润滑性的机制研究

利用作者从事柴油润滑性研究与检测工作十年来积累的大量数据,将柴油的常规理化分析指标以及质谱分析结果与柴油润滑性的相关性进行归纳总结,探讨柴油润滑性的机制。结果表明:脱硫工艺过程与柴油的润滑性有很好的相关性;磨损对某些含硫物质的多少并不敏感;柴油中氮含量越高,润滑性越好;柴油的黏度和密度越大,润滑性越好;馏出点温度越高,馏分的润滑性越好;饱和烃中的链烷烃和环烷烃对润滑性起负作用,而非饱和烃对润滑性有贡献,在芳烃组分中,多环芳烃比单环芳烃对提高润滑性的贡献大。     

生物柴油-柴油混合燃料润滑性能研究

对比研究菜籽油为原料制取的生物柴油与石化柴油混合后组成的混合燃料与纯石化柴油的润滑性能。在摩擦磨损测试机上,考察2种燃料作为润滑剂时摩擦副的磨损失重;采用体式显微镜观察摩擦副表面纹理;采用铁谱显微镜分析润滑油油样。结果表明:生物柴油的加入使混合燃料中含有较多的氧和极性团,表现出较好的油性和湿润性,有利于裸露金属表面氧化膜和物理吸附膜的生成,使得混合燃料具有优于石化柴油的润滑性能。     

直链脂肪酸酯类抗磨剂对超低硫柴油润滑性能的研究

利用脂肪酸与4种有机醇合成4种脂肪酸酯类化合物,采用红外光谱对合成产物进行结构分析,并采用高频往复试验机HFRR考察脂肪酸酯类化合物在超低硫柴油燃料中的摩擦学性能。结果表明：合成的长链脂肪酸酯抗磨剂能有效改善超低硫柴油燃料的润滑性能;当抗磨剂添加质量分数在300 μg/g以上时,均能满足车用柴油对润滑性的要求,同时对超低硫柴油燃料其他理化指标的影响不大。     

柴油润滑性添加剂研究

针对柴油的低硫化引起的喷油泵磨损问题,研制了一种酯类柴油润滑性添加剂。经实验室分析研究,表明研制产品具有优异的润滑性能外,同时还具有一定的抗氧、防腐作用,且具有良好的贮存稳定性以及与柴油其它添加剂的配伍性;苛刻条件下BOSCH高压油泵台架试验后,其润滑性能无明显变化,油泵无明显磨损现象,泵的输出性能没有损失,没有任何有关燃油或者润滑剂的兼容性问题。加入量仅为150~250mg/kg。     

磨损间隙调整式环块摩擦试验机的研制

为了优选橡胶材料和掌握其摩擦磨损机制,以提高橡胶衬套材料的耐磨性和液体介质输送设备的使用寿命,研制一台磨损间隙调整式环块摩擦试验机。该试验机可通过加载机构可实现对橡胶试块的垂直加载或橡胶试块与摩擦环之间的间隙调整,并可实现干摩擦和含固体颗粒黏稠液体介质润滑下金属摩擦环与橡胶之间的摩擦磨损试验。利用该试验机对丁腈橡胶在不同磨损间隙下的摩擦磨损性能进行测试。试验结果表明,该试验机在过盈配合及不同磨损间隙下均具有较高的试验精度。     

润滑介质对织构化表面摩擦学性能影响的实验研究

采用纳秒激光烧蚀技术在铍青铜盘试样表面加工3种不同参数圆形微凹坑织构,选用石油装备中常用的低黏度L-CKD150润滑油和高黏度复合锂基润滑脂为润滑介质,开展不同润滑环境下销-盘摩擦学实验,对比分析L-CKD150润滑油和复合锂基润滑脂对织构表面摩擦磨损性能的影响差异。实验结果表明:2种不同润滑环境下,合理参数织构均可有效提高表面润滑性能、减少摩擦磨损;润滑介质对织构表面摩擦磨损性能的影响差异与接触压力有关,接触压力较低时,L-CKD150润滑油润滑性能优于复合锂基润滑脂,接触压力较高时则复合锂基润滑脂润滑性能更优;相同工况下,相比于L-CKD150润滑油润滑,复合锂基润滑脂润滑时最优织构直径更大。     

1-(2''''-O,O-二乙基膦酰乙基)-3-己基咪唑六氟磷酸盐离子液体的摩擦学性能研究

合成了1-(2’-0，0-二乙基膦酰乙基)-3-己基咪唑六氟磷酸盐离子液体，用SRV摩擦磨损试验机评价了所制备离子液体作为润滑剂对钢／铝、钢／钢摩擦副的摩擦学性能。结果表明，合成的离子液体具有优良的润滑性能，摩擦因数低，抗磨性能优良。其作用机理是离子液体在摩擦过程中形成了化学吸附边界润滑膜，有效地起到了抗磨损和提高承载能力的作用。     

多因素影响的格莱圈材料摩擦磨损试验研究*

格莱圈由聚四氟乙烯(PTFE)矩形滑环和丁腈橡胶(NBR)O形圈组成。为了研究不同因素对于格莱圈密封材料摩擦磨损性能的影响,利用UMT-3多功能摩擦磨损试验机,通过改变往复频率、粗糙度、润滑状态研究格莱圈材料与45钢配副时的摩擦磨损性能,利用SEM对试块试验前后表面形貌进行观测,并对摩擦磨损机制进行分析。试验结果表明:在干摩擦和滴油润滑条件下PTFE材料相比NBR材料具有更为优异的摩擦磨损性能;NBR材料表面粗糙度过高或过低都会导致摩擦因数升高,表面粗糙度对具有自润滑性能的PTFE材料的摩擦因数影响不大;高往复频率会使NBR材料摩擦因数降低,过高或过低的往复频率都会使PTFE材料摩擦因数降低;NBR材料的磨损形式以磨粒磨损和黏着磨损为主,PTFE材料以黏着磨损和疲劳磨损为主。     

ESPCP系统推力球在原油态下摩擦磨损性能研究

利用SRV摩擦磨损试验机模拟了潜油螺杆泵采油系统（ESPCP系统）推力球在原油为润滑介质时的摩擦磨损性能，通过不同热处理的GCr15钢球与GCr15钢盘的摩擦磨损性能研究，考察了等离子渗氮GCr15钢代替淬火GCr15钢的可行性；利用X射线散射（XRD）对等离子渗氮GCr15钢表面进行成分分析，考察了以原油为润滑介质时，钢盘的摩擦磨损性能。结果表明，GCr15钢等离子渗氮后在提高表面硬度的同时，其抗磨性能大幅度提高。通过扫描电子显微镜（SEM）和X光电子能谱仪（XPS）对磨斑表面形貌和表面成分进行了分析，表明等离子渗氮层具有更好的抗磨、减摩性能和更高的承载能力。     

生物柴油调合燃料润滑性能的研究

对不同来源的生物柴油、车用柴油及其生物柴油调合燃料的润滑性能及影响因素采用高频往复试验机法(HFRR)进行研究,认为不同原料的生物柴油其调合柴油燃料的润滑性能存在差异;生物柴油的精制深度会减弱调合柴油燃料的润滑性能;生物柴油体积分数大于20%的调合燃料其润滑性基本与纯生物柴油达到一致;生物柴油体积分数为5%的调合燃料中超标的水含量会降低其润滑性能,但幅度不大,其润滑性主要由5%的生物柴油决定,抗氧、防锈剂、流动改进剂不影响润滑性能;与车用柴油不同,生物柴油调合燃料的运动黏度与磨斑直径没有很好的对应关系。     

生物柴油对柴油机的腐蚀磨损及其机制分析

在一台四缸直喷式柴油机上进行了生物柴油与普通柴油的磨损性能对比试验,运用L2020透反射双色铁谱显微镜观察了磨损试验时润滑油中的磨粒形貌特征,分析了柴油机在应用生物柴油时的腐蚀磨损及其机制.结果表明,生物柴油中的酸性物质、水分等杂质将导致发动机的腐蚀磨损.     

润滑添加剂三乙醇胺硼酸酯的摩擦学特性研究

三乙醇胺硼酸酯是一种新的绿色水基全合成切削液防锈添加剂,但其在切削加工过程中的摩擦学特性尚未有报道。以钛合金与硬质合金为摩擦副,通过摩擦磨损试验比较三乙醇胺硼酸酯并与传统润滑添加剂丙三醇和聚乙二醇的摩擦学性能,同时考察不同含量的三乙醇胺硼酸酯水溶液的摩擦学性能。结果表明:三乙醇胺硼酸酯具有与丙三醇和聚乙二醇相似的减摩抗磨性能,在相对较高的载荷下,三乙醇胺硼酸酯的润滑性能更优;三乙醇胺硼酸酯水溶液的减摩抗磨性能随着其含量的增加逐渐增强,当三乙醇胺硼酸酯的体积分数达到40%以上时,溶液的润滑性能更为显著。研究表明,三乙醇胺硼酸酯有可能成为一种新型切削液润滑添加剂。     

如何根据磨擦副材质来选择润滑剂

在润滑剂研制与选择中,发现有时存在下述现象,高油膜强度润滑剂不如低油膜强度的润滑效果好,较低摩擦系数润滑剂不如较高摩擦系数的润滑效果好,以油膜强度和摩擦系数衡量润滑性似乎无真正价值。 油膜强度和摩擦系数是评价润滑剂润滑性的两个重要和常用指标,但只有根据实际摩擦润滑工况正确选择评定参数及其测试条件,才能为润滑剂的研制与选择提供准确参考。本文利用四球机与销环式摩擦实验仪,实验探讨了不同摩擦润滑条件对油膜强度与摩擦系数相对关系的影响,阐明了对应不同摩擦润滑条件的润滑性评定指标的选择与测试方案。