汽油机油氧化磨损性能试验方法研究——四球卡咬试验

本文从汽油机油氧化、磨损机理上概述了汽油机油在降解过程中 ZDTP 的作用和它与氧化、磨损的关系。所提出的测定四球机达到卡咬时间的试验方法可模拟凸轮和挺杆的润滑状态,试验过程中既有氧化又有磨损,可为汽油机油的研制提供可靠的氧化、磨损性能数据。     

满足GF-6汽油机油规格要求的低黏度发动机油抗磨性能研究

GF-6汽油机油规格将在2020年开始首次认证。为了满足GF-6规格要求,本研究进行了自主开发低粘度发动机油的抗磨性能的研究。GF-6研发油品实验室模拟老化后,采用Falex V型块摩擦试验机和HFRR高频往复摩擦试验机进行了抗磨性能的评价,对摩擦表面采用X射线光电子能谱进行了分析研究。GF-6研发油显著的低温抗磨性能在程序IVB发动机台架试验结果上得到了验证。研究结果表明在汽油机油配方中选择合适的钙盐清净剂种类和用量,可以显著降低程序IVB发动机台架试验中凸轮和挺杆的磨损失重。在IVB发动机台架试验中,在油品老化的碱值下降和酸值上升交叉点后,凸轮挺杆发生明显的磨损。     

凸轮挺杆摩擦磨损试验方法研究

文章基于凸轮挺杆摩擦磨损试验机建立发动机油磨损评价模拟试验方法,选取抗磨损性能不同的发动机油分别做重复性和区分性试验,并与ACEA台架方法 CEC L-38-94(TU3)进行参考油试验对比研究。研究表明,凸轮挺杆摩擦磨损试验方法具有良好的重复性,能够正确区分不同品质发动机油的抗磨损性能,与TU3阀系磨损台架实验结果具有一致性。该方法试验条件简单,试验周期短,运行工况单一,节省试验成本和基础资源,符合低碳的理念。     

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。     

15W/40内燃机油的状态监测

对相同粘度等级(15W/40)、不同性能等级(SE、SF、SG、CD)的几种内燃机油进行了行车试验,用FTIR、ICP和铁谱技术分析了内燃机油在使用中的性能变化与发动机的磨损状态。结果表明,在所研究的换油期中,汽油机油的老化与油中ZDDP的降解比柴油机油严重,柴油机油中磨损金属含量比汽油机油中少。     

连续管反循环冲砂过程的磨损研究

针对连续管反循环冲砂解堵过程中颗粒对管壁造成的磨损问题,采用欧拉-欧拉两相流模型,选择了新的磨损模型并自编对应的用户自定义函数(UDF)接口程序,对水平井斜井段两相流进行了数值计算,研究了不同颗粒体积分数、流体流速、颗粒大小及流体黏性时液固两相流对壁面磨损的影响规律。研究结果表明:高颗粒体积分数下的磨损机理为以磨蚀为主,冲蚀为辅;磨损主要发生在连续管内的外曲率半径处,且无论两相流的流速、颗粒体积分数、颗粒大小及流体性质如何,最大磨损率均发生在斜井段入口附近;流体排量越大,磨损越严重,当排量从200 L/min增加到600 L/min时,最大磨损率从6.06×10~(-11)m/s增加到2.15×10~(-10)m/s。所得结果可为减轻连续管磨损及预测连续管寿命提供理论支持。     

北美汽油机油规格GF-6的最后一项程序ⅣB测试获投票通过

<正>API润滑剂小组结束了程序ⅣB的基础油互换/黏度级别互换准则的投票工作,这意味着程序ⅣB低温阀系磨损测试在2019年6月10日全部通过评议。程序ⅣB测试的开发及矩阵测试均已经完成,该程序试验被接受为ILSAC GF-6和API SP油品规格的测试程序之一。最终测试限值要求是最大平均进气挺杆体积损失为2.5mm~3,测试后油品中最大铁质量分数为400μg/g。     

黏度指数改进剂与适度高温活塞沉积物的相关性

氢化苯乙烯双烯共聚物(HSD)黏度指数改进剂的添加量对汽油机油的热氧化安定性和黏度影响较大。主要对氢化苯乙烯双烯共聚物(HSD)黏度指数改进剂与适度高温活塞沉积物的相关性进行了考察。用发动机油热氧化模拟试验方法测定了HSD黏度指数改进剂在SM/GF-4 5W-30汽油机油中的适度高温活塞沉积物。当HSD黏度指数改进剂的添加量为5.0%质量分数时,SM/GF-4 5W-30汽油机油的适度高温活塞沉积物为29.5 mg,满足指标要求,但高温高剪切黏度(150℃,10~6s~(-1))低于2.90 mPa·s,达不到指标要求。当HSD黏度指数改进剂的添加量为9.0%质量分数时,SM/GF-4 5W-30汽油机油的适度高温活塞沉积物为36.5 mg,超过了指标要求。当HSD黏度指数改进剂的添加量在6.0%~8.0%质量分数之间时,SM/GF-4 5W-30汽油机油的100℃运动黏度,高温高剪切黏度(150℃,10~6s~(-1))和适度高温活塞沉积物满足指标要求。     

L—E SF10W／30汽油机油的研制

10W／30SF级汽油机油系以大庆中性油为基础油，添加降凝剂、粘度指数改进剂、清净剂、抗氧抗腐剂等复合而成。用模拟试验和CRCL－38轴瓦腐蚀、MS程序ⅡD、ⅢD、ⅤD试验评定的结果表明，它的性能符合SF级汽油机油的规格，与APISF级油质量相同。     

5W/30SJ汽油机油的研制

以低温性能较佳的加氢异构脱蜡油为基础油组分，加入研制的RHY3062复合剂(由金属清净剂、无灰分散剂、抗氧抗腐抗磨剂以及增强剂组成)以及选定的粘度指数改进剂和降凝剂，调制出5W／30SJ汽油机油。该汽油机油通过了MS程序ⅡD、ⅢE、ⅤE和L-38发动机试验，其质量达到了SAE．1300及APISJ(等同于ASTMD4485 SJ)汽油机油规格要求。     

SE和SF 汽油机油程序Ⅲ试验国产化研究

用国产发动机评价SE、SF汽油机油高温氧化性能台架试验的研究，参考美国程序ⅢD试验方法，建立了国产的程序Ⅲ(CEPT-Ⅲ)试验方法，结果表明：CEPT-Ⅲ台架试验具有较好的区分性和重复性并与美国程序ⅢD的苛刻度相当。     

关于确定大型储罐基础允许变形的探讨

对于油罐、煤气罐和液化石油储罐这类大型钢制储罐基础的允许变形(包括沉降和倾斜),在我国的地基规范中,至今没有作出明确规定。作者对这类大型储罐基础变形做了大量调查研究,初步提出了适用于我国的大型储罐基础允许变形值。相对倾斜度 K 和沉降量 S 有如下关系式:1.固定顶盖储罐直径小于等于20m 时,K≤1×10~(-4)S(cm);直径大干20m 时,K≤4×10~(-5)S(cm)。2.活动顶盖储罐直径小于等于20m 时,K≤0.75×10~(-4)S(cm);直径大于20m 时,K≤0.33×10~(-4)S(cm)。3.储气罐直径小于等于20m时,K≤0.5×10~(-4)S(cm);直径大干20m 时,K≤0.25×10~(-4)S(cm)。     

氧化模拟试验与MS程序ⅢD关系的研究

目前高质量汽油机油必须通过发动机程序试验,而发动机程序试验是一项花费昂贵的试验方法。本文探讨了实验室油品不同氧化试验方法与MS程序ⅢD试验之间的相关性。结果表明,薄层氧化试验(TFOUT)、差热扫描量热法(DSC)是两种较好的实验室评定油品氧化性能的方法,它们与MS程序ⅢD试验有较好的相关性。     

Ⅰ档(L-ERA)、Ⅱ档(L-ERB)、Ⅲ档(L-ERC)二冲程汽油机油研究

本文介绍了国家“七五”重点科技攻关项目二冲程汽油机油系列产品的研制。二冲程汽油机油系列产品是以石蜡基中性油、光亮油及聚异丁烯为基础油,加有清净分散剂、抗氧剂、降凝剂等多种添加剂调制而成。经标准台架程序评定,全尺寸二冲程汽油机500h耐久性能试验,1.6×10~4km行车试验及各厂家使用试验。结果表明,油品具有积炭少而松软,低温流动性及混溶性能好,润滑性能优良,燃油比可达50:1,油品质量达到80年代国际水平。该系列产品适用于分离式润滑或预混合式润滑的各种空冷式二冲程汽油机的润滑。     

不同来源PAO10的成焦性能

采用气相色谱法、石油产品溴价测定法(电量法)和核磁共振法分别测定不同来源聚α-烯烃(PAO)10的沸程、支化度和不饱和度,利用加压差示扫描量热法(PDSC)考察不同来源PAO10的氧化安定性,采用板式成焦器研究不同黏度PAO的成焦性能以及不同来源 PAO10对其调和的SM 5W-30汽油机油成焦性能的影响。结果表明,PAO4、PAO10和PAO40的成焦质量分别为32.6、22.9和8.2 mg,进口PAO10、PAO10-1和PAO10-2调和的汽油机油的成焦质量分别为153.5、327.8和253.2 mg。PAO黏度越小,成焦质量越大;沸程较窄、支化度较小的PAO10的氧化安定性好,其调和的汽油机油的成焦质量小。     

模拟MS程序ⅢE磨损性能试验方法研究

随着我国汽车发动机向轻、微型、高转速和大功率的发展，对内燃机油的质量要求越来越高。为配合我国高档内燃机油的研究与开发及我们研发中心MS程序ⅢE台架的引进，降低试验费用，缩短开发周期，提高台架试验的通过率，我们在四球摩擦磨损试验机上研究和建立了一种试验方法，它能够较好的区分不同质量级别的汽油机油，在高档汽油机油研究中得到了应用。     

碳酸盐缓冲体系中HS-电化学氧化机理及动力学性质

采用电化学方法,考察HS~-在铂片电极上的循环伏安特性,并以循环伏安法、计时电量法、计时电流法测定其电极过程的动力学参数。结果表明:在Na2_CO_3-Na HCO_3缓冲溶液中,HS~-的循环伏安曲线在-0.05V电位值处有一个氧化峰,无还原峰;其氧化峰电流值I_p与扫描速率的开方(v~(1/2))呈线性关系(R=0.989),表明HS~-在电极上的氧化反应为受扩散控制的不可逆过程;初步推断其电极反应得失电子数为1、质子不参与反应,电极反应产物为S_2~(2-),S_2~(2-)可能进一步氧化产生S_4~(2-)。在20～60℃范围内,其HS~-的扩散系数D值随温度升高由1.33×10~(-6)cm~2/s增大至7.20×10~(-6)cm~2/s,HS~-的反应速率常数kf值由6.99×10~(-3)s~(-1)增大至1.70×10~(-2)s~(-1),当脱硫工艺温度为40℃时,其相应D值为3.07×10~(-6)cm~2/s、k_f值为1.09×10~(-2)s~(-1),反应级数为0.257;HS~-在电极上电化学氧化的平均活化能E_η=17.3kJ/mol。     

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。     

汽油机油的燃油经济性模拟试验方法

针对日益严格的汽油机油燃油经济性要求,利用MTM试验机开发模拟节能的评价手段,通过GF-5节能汽油机油开发建立减摩节能试验方法,并完成对不同燃油性提高油品的考察。试验结果表明:建立的模拟试验能够测试并区分不同燃油性提高油品的减摩节能效果,与程序ⅥD节能台架试验有较好的对应,为GF-5节能汽油机油的开发提供了关键的评价手段和模拟方法解决方案。     

内燃机油规格的修改

最近开始采用 MS 程序ⅢE 和ⅤE 评定试验,ⅢD 和ⅤD 已被淘汰,美国石油学会(API)公布了汽油机油 SG 和柴油机油 CE规格,美军对内燃机油规格也作了相应的调整和修改。美国汽车工程师协会(SAE)下属的润滑油审议委员会(LRI),对油品质量进行审议,军方根据 LRI 的意见,对油品发给合格证号码后,才能在美军中使用。LRI 的第52次会议(1988年)对 MS 程序中ⅢE 和ⅤE 试验出现的问题作如下决定: