减摩剂对汽油机油性能的影响
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未来的汽油发动机设计将使摩擦环境越来越 复杂,摩擦条件越来越苛刻,汽油发动机活塞组对 发动机摩擦的贡献将达到 50%[4],即边界润滑和/或 混合润滑的比例将提高,因此对减摩剂的研究也日 益重视。
目前常用的减摩剂主要有油溶性有机钼盐和 无灰型有机减摩剂两大类,其中应用最广泛的油溶 性有机钼盐为 MoDTC(二烷基二硫代氨基甲酸钼)。 选择了市售的两种 MoDTC 及多种无灰型有机减摩 剂,利用实验室现有的理化分析手段和模拟评定 手 段 ,评 价 了 不 同 减 摩 剂 对 汽 油 机 油 性 能 的 影 响。 1 试验部分
合成润滑材料
2019 年第 46 卷第 2 期
SYNTHETIC LUBRICANTS
15
DOI:10.3969/j.issn.1672-4364.2019.02.005 推荐引用格式:许金山,雷凌 . 减摩剂对汽油机油性能的影响[J]. 合成润滑材料,2019,46(2):15-18.
减摩剂对汽油机油性能的影响
将不同类型的减摩剂分别加入到汽油机油Ⅰ 和汽油机油Ⅱ中,按上述试验方法及试验条件测定 汽油机油的 SRV 摩擦因数,结果分别见图 1 和图 2。
图 1 减摩剂在汽油机油Ⅰ中的 SRV 摩擦因数
图 2 减摩剂在汽油机油Ⅱ中的 SRV 摩擦因数
图 3 减摩剂在汽油机油Ⅱ中的 HFRR 摩擦因数
从图 3 可以看出,在汽油机油Ⅱ中加入减摩剂 可以有效地降低汽油机油Ⅱ的 HFRR 摩擦因数,其 中 MoDTC-A 的减摩效果最好,并且随着减摩剂质 量分数的增加,汽油机油Ⅱ的摩擦因数逐渐降低。
表 1 两种市售 SN/GF-5 0W-20 汽油机油的典型理化性能
项目
汽油机油Ⅰ 汽油机油Ⅱ
100 ℃运动黏度(/ mm2·s-1)
9.179
8.284
低温动力黏度(-35 ℃)(/ mPa·s) 6050
5753
低温泵送黏度(-40 ℃)(/ Pa·s) 32.0
19.8
高温高剪切黏度*(/ mPa·s)
关键词:摩擦性能 高温清净性 氧化安定性 抗磨损性能
中图分类号:TE 624.8+2
文献标志码:A
文章编号:1672-4364言 随着对“节能减排”要求的日益严格,汽车制造
商对节能型汽油机油的需求也越来越多。相关研究 表明[1-3],可以通过控制汽油机油的黏度来降低流 体润滑条件下的摩擦损耗以提高汽油机油的燃油 经济性外,添加摩擦改进剂(简称减摩剂)来改善边 界润滑和/或混合润滑条件也是降低摩擦能耗,提 高汽油机油燃油经济性的有效方法。
摩剂 D,酰胺减摩剂 E,油酸盐减摩剂 F,酰胺减摩 剂 G 及有机酯减摩剂 H。
考虑到低黏度的汽油机油更有利于提升汽油 机的燃油经济性,为此主要考察了不同类型的减摩 剂对两种市售的 SN/GF-5 0W-20 汽油机油的影 响。两种市售的 SN/GF-5 0W-20 汽油机油(为方 便,以下简称为汽油机油Ⅰ和汽油机油Ⅱ)典型理 化性能见表 1。
2.6
2.6
碱值(以氢氧化钾计)(/ mg·g-1) 8.7
8.1
诺亚克蒸发损失(250 ℃,1 h),% 12.8
12.0
注:* 高温高剪切条件 150 ℃,106 s-1。
分别向汽油机油Ⅰ和汽油机油Ⅱ中加入减摩 剂,考察减摩剂对汽油机油摩擦性能、高温清净性 能、氧化安定性能及抗磨损性能的影响。 2 结果与讨论 2.1 对摩擦性能的影响
许金山,雷 凌
(中国石化润滑油有限公司北京研究院,北京 100085)
摘要: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)
采用 SRV 和 HFRR 两种试验考察了减摩剂对 汽油机油摩擦性能的影响。
收稿日期:2019-01-25 著者简介:许金山,硕士,副研究员,主要从事内燃机油相关技术的 研究和产品开发,已发表论文 6 篇。
合成润滑材料
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SYNTHETIC LUBRICANTS
2019 年第 46 卷第 2 期
2.1.1 SRV 试验 用德国 OPTIMOL 公司出品的 SRV® 4 型摩擦
磨 损 试 验 机 来 模 拟 内 燃 机 的“ 边 界 - 混 合 ”润 滑 状 态,测定确定条件下汽油机油的摩擦因数,考察不 同类型减摩剂对汽油机油摩擦性能的影响。
参照 ASTM D5707 标准,设定 SRV 试验条件为 温度 80 ℃,负荷 200 N,频率 50 Hz,振幅 1.0 mm,运 行周期 2 h。
对比图 2 的试验结果,在汽油机油Ⅱ中分别加 入油酸盐减摩剂 F 和酰胺减摩剂 G 后,汽油机油Ⅱ 的 SRV 摩擦因数增加,而 HFRR 摩擦因数则降低。 这是由于相较于 SRV 试验来说,HFRR 试验载荷更 低,更有利于有机减摩剂发挥作用。 2.2 对高温清净性的影响
选择了几种市售的减摩剂加入到不同配方的汽 油机油中,考察了减摩剂对汽油机油的摩擦性能、高 温清净性、氧化安定性及抗磨损性能的影响,同时比 较了不同类型减摩剂对汽油机油性能影响的差异。
考察的减摩剂有二烷基二硫代氨基甲酸钼 A (以下简称 MoDTC-A),二烷基二硫代氨基甲酸钼 B (以下简称 MoDTC-B),聚合物减摩剂 C,聚合物减
目前常用的减摩剂主要有油溶性有机钼盐和 无灰型有机减摩剂两大类,其中应用最广泛的油溶 性有机钼盐为 MoDTC(二烷基二硫代氨基甲酸钼)。 选择了市售的两种 MoDTC 及多种无灰型有机减摩 剂,利用实验室现有的理化分析手段和模拟评定 手 段 ,评 价 了 不 同 减 摩 剂 对 汽 油 机 油 性 能 的 影 响。 1 试验部分
合成润滑材料
2019 年第 46 卷第 2 期
SYNTHETIC LUBRICANTS
15
DOI:10.3969/j.issn.1672-4364.2019.02.005 推荐引用格式:许金山,雷凌 . 减摩剂对汽油机油性能的影响[J]. 合成润滑材料,2019,46(2):15-18.
减摩剂对汽油机油性能的影响
将不同类型的减摩剂分别加入到汽油机油Ⅰ 和汽油机油Ⅱ中,按上述试验方法及试验条件测定 汽油机油的 SRV 摩擦因数,结果分别见图 1 和图 2。
图 1 减摩剂在汽油机油Ⅰ中的 SRV 摩擦因数
图 2 减摩剂在汽油机油Ⅱ中的 SRV 摩擦因数
图 3 减摩剂在汽油机油Ⅱ中的 HFRR 摩擦因数
从图 3 可以看出,在汽油机油Ⅱ中加入减摩剂 可以有效地降低汽油机油Ⅱ的 HFRR 摩擦因数,其 中 MoDTC-A 的减摩效果最好,并且随着减摩剂质 量分数的增加,汽油机油Ⅱ的摩擦因数逐渐降低。
表 1 两种市售 SN/GF-5 0W-20 汽油机油的典型理化性能
项目
汽油机油Ⅰ 汽油机油Ⅱ
100 ℃运动黏度(/ mm2·s-1)
9.179
8.284
低温动力黏度(-35 ℃)(/ mPa·s) 6050
5753
低温泵送黏度(-40 ℃)(/ Pa·s) 32.0
19.8
高温高剪切黏度*(/ mPa·s)
关键词:摩擦性能 高温清净性 氧化安定性 抗磨损性能
中图分类号:TE 624.8+2
文献标志码:A
文章编号:1672-4364言 随着对“节能减排”要求的日益严格,汽车制造
商对节能型汽油机油的需求也越来越多。相关研究 表明[1-3],可以通过控制汽油机油的黏度来降低流 体润滑条件下的摩擦损耗以提高汽油机油的燃油 经济性外,添加摩擦改进剂(简称减摩剂)来改善边 界润滑和/或混合润滑条件也是降低摩擦能耗,提 高汽油机油燃油经济性的有效方法。
摩剂 D,酰胺减摩剂 E,油酸盐减摩剂 F,酰胺减摩 剂 G 及有机酯减摩剂 H。
考虑到低黏度的汽油机油更有利于提升汽油 机的燃油经济性,为此主要考察了不同类型的减摩 剂对两种市售的 SN/GF-5 0W-20 汽油机油的影 响。两种市售的 SN/GF-5 0W-20 汽油机油(为方 便,以下简称为汽油机油Ⅰ和汽油机油Ⅱ)典型理 化性能见表 1。
2.6
2.6
碱值(以氢氧化钾计)(/ mg·g-1) 8.7
8.1
诺亚克蒸发损失(250 ℃,1 h),% 12.8
12.0
注:* 高温高剪切条件 150 ℃,106 s-1。
分别向汽油机油Ⅰ和汽油机油Ⅱ中加入减摩 剂,考察减摩剂对汽油机油摩擦性能、高温清净性 能、氧化安定性能及抗磨损性能的影响。 2 结果与讨论 2.1 对摩擦性能的影响
许金山,雷 凌
(中国石化润滑油有限公司北京研究院,北京 100085)
摘要: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)
采用 SRV 和 HFRR 两种试验考察了减摩剂对 汽油机油摩擦性能的影响。
收稿日期:2019-01-25 著者简介:许金山,硕士,副研究员,主要从事内燃机油相关技术的 研究和产品开发,已发表论文 6 篇。
合成润滑材料
16
SYNTHETIC LUBRICANTS
2019 年第 46 卷第 2 期
2.1.1 SRV 试验 用德国 OPTIMOL 公司出品的 SRV® 4 型摩擦
磨 损 试 验 机 来 模 拟 内 燃 机 的“ 边 界 - 混 合 ”润 滑 状 态,测定确定条件下汽油机油的摩擦因数,考察不 同类型减摩剂对汽油机油摩擦性能的影响。
参照 ASTM D5707 标准,设定 SRV 试验条件为 温度 80 ℃,负荷 200 N,频率 50 Hz,振幅 1.0 mm,运 行周期 2 h。
对比图 2 的试验结果,在汽油机油Ⅱ中分别加 入油酸盐减摩剂 F 和酰胺减摩剂 G 后,汽油机油Ⅱ 的 SRV 摩擦因数增加,而 HFRR 摩擦因数则降低。 这是由于相较于 SRV 试验来说,HFRR 试验载荷更 低,更有利于有机减摩剂发挥作用。 2.2 对高温清净性的影响
选择了几种市售的减摩剂加入到不同配方的汽 油机油中,考察了减摩剂对汽油机油的摩擦性能、高 温清净性、氧化安定性及抗磨损性能的影响,同时比 较了不同类型减摩剂对汽油机油性能影响的差异。
考察的减摩剂有二烷基二硫代氨基甲酸钼 A (以下简称 MoDTC-A),二烷基二硫代氨基甲酸钼 B (以下简称 MoDTC-B),聚合物减摩剂 C,聚合物减