评价GF-5规格的汽油机油的ROBO模拟氧化方法的应用
ILSAC GF-5规格要求
20091222
1、新油粘度要求
-5 -402
2、发动机试验要求
2.1磨损和油变稠:ASTM Seq. ⅢG,ASTM D7320
40
2.2磨损、油泥和漆膜:ASTM Seq. VG,ASTM D6593
2.3阀系磨损:ASTM Seq. ⅣA,ASTM D6891
7
2.4轴瓦腐蚀:ASTM Seq. Ⅷ,ASTM D6709
2.5燃料经济性:ASTM Seq. ⅥD,ASTM D7589
3、台架试验要求
3.1催化剂相容性
3.2磨损
3.3挥发性
3.4高温沉积物,TEOST MHT,ASTM D7097
3.5高温沉积物,TEOST 33C,ASTM D6335
3.6过滤性:
3.7新油泡沫性能:倾向性/稳定性*,mL/mL,不大于,ASTM D892
3.8新油高温泡沫性能:
1
3.9老化油低温粘度,ROBO试验,ASTM D7528
5
3.10老化油低温粘度,ASTM Seq. ⅢGA试验,ASTM D7320
5
3.11剪切安定性,Seq.Ⅷ,ASTM D6709
100
3.12均匀性和可混合性,ASTM D6922
3.13发动机锈蚀,球锈试验BRT,ASTM D6557
3.14乳化保持力,ASTM D7563
0℃,24hr 无水分离
25℃,24hr 无水分离
3.15弹性体相容性试验:
候选油需要与5种SAE J2643规定的标准参考弹性体材料(SREs)按照ASTM D7216附录A2进行相容性试验。
GF-5机油规格及其对添加剂的影响-
GF-5汽油机油规格及其对添加剂的影响前言:节能和环保是推动汽车发展的原动力,各大设备原厂商(简称OEM)利用先进的技术对发动机进行技术改进,以减少排放,提高燃油经济性。
为了适应日益严格的节能和排放法规的要求,维护其自身利益的要求,美国和日本的汽车组织AAMA、JAMA联合一些大的润滑油和添加剂公司共同成立了国际润滑油标准化和认可委员会(简称ILSAC),并相继推出了GF-1(1992年)、GF-2(1996年)、GF-3(2000年)和GF-4(2004年)汽油机油规格。
当前,对发动机汽油机油的要求主要包括:对发动机尾气排放控制系统的适应性,降低尾气排放;改善燃油经济性;延长发动机的保养周期。
为了更好地满足新型汽车的使用要求,经过广泛征求意见和讨论,ILSAC于2005年6月开始了GF-5汽油机油规格草案的编写工作,历时四年的修订和测试,最终于2009年12月22日通过了GF-5汽油机油规格的正式文件,并于2010年第四季度开始认证。
1. ILSAC GF-5与GF-4汽油机油规格对比ILSAC GF-5和GF-4新油的粘度要求与SAE J300一致,粘度级别限于SAE 0W、5W 和I0W多级油。
表1和表2为ILSAC GF-5与GF-4汽油机油的发动机试验及理化性能试验要求。
表1 ILSAC GF-5与GF-4发动机台架试验项目ILSAC GF-5 ILSAC GF-4球锈蚀试验(BRT),评分不小于100 100MS程序ⅤG试验发动机油泥平均评分不小于摇臂罩油泥平均评分不小于发动机漆膜平均评分不小于活塞裙部漆膜平均评分不小于机油滤网堵塞,% 不大于压缩热粘环环的冷粘环机油滤网残渣,%油环堵塞,%8.08.38.97.515无报告报告报告7.88.08.97.520无报告报告报告MS程序ⅢG试验100h后40℃粘度增长,% 不大于活塞沉积物平均评分不小于热粘环凸轮和挺杆平均磨损,μm 不大于MS程序ⅢGA发动机试验a老化油的低温粘度1504.0无60在本粘度等级范围内或高一个粘度级别1503.5无60在本粘度等级范围内或高一个粘度级别老化油的低温粘度aⅢGA试验或ROBO试验在本粘度等级范围内或高一个粘度级别在本粘度等级范围内或高一个粘度级别MS程序Ⅷ试验轴瓦失重,mg 不大于剪切稳定性,10h后100℃粘度26在本粘度等级范围内26在本粘度等级范围内MS程序ⅣA试验凸轮平均磨损,μm 不大于90 90 MS程序ⅥB试验粘度级别燃油经济性改进指数FE IⅠ(16h),% 不小于燃油经济性改进指数FEIⅡ(96h),% 不小于/0W/205W/202.32.00W/305W/301.81.5其它粘度1.10.8MS程序ⅥD试验粘度级别燃油经济性改进指数FEI SUM,% 不小于燃油经济性改进指数FEIⅡ(100h),% 不小于0W-205W-202.61.20W-305W-301.90.9其它粘度1.50.6/注:a 该测试项目对15W和20W多级油不要求。
分子动力学模拟在油水界面反应中的应用效果评估
分子动力学模拟在油水界面反应中的应用效果评估近年来,油水界面反应在化学领域中引起了广泛的关注。
为了更好地了解和评估界面反应的机理和性质,分子动力学模拟(MD)技术被广泛采用。
本文将介绍分子动力学模拟在油水界面反应中的应用,并评估其效果。
分子动力学模拟是一种基于牛顿运动定律的计算方法,可以模拟分子体系在一定时间尺度上的运动和相互作用。
在油水界面反应中,分子动力学模拟提供了独特的视角,可以揭示界面反应的微观机理和动力学过程。
通过对分子的运动轨迹以及相互作用进行跟踪和分析,可以得到界面反应过程的详细信息,如反应速率、界面活性等。
首先,分子动力学模拟可以模拟不同类型油水界面的形成和演化过程。
油水界面的稳定性和结构对界面反应的性质具有重要影响。
通过调整模拟系统中油水分子的比例以及界面的温度、压力等条件,可以模拟不同类型的油水界面。
通过分析界面上油水分子的分布、密度和相互作用等参数,可以评估油水界面的稳定性和结构特征。
其次,分子动力学模拟可以研究油水界面反应的动力学行为。
在界面反应中,分子的跳跃、扩散以及反应过程是关键的步骤。
通过分析分子在界面反应中的运动轨迹和速度分布,可以得到反应物在界面上的扩散系数和反应速率常数等重要参数。
这些参数的评估将有助于理解和优化油水界面反应的过程。
此外,分子动力学模拟还可以揭示油水界面反应中的分子相互作用机制。
油水界面上的分子相互作用是界面反应的基础。
通过分析界面反应过程中分子的氢键、范德华力等相互作用,可以获得界面上不同分子之间的相互作用能和结构特征。
这些结果对于设计和开发具有特定功能的油水界面材料具有指导意义。
最后,分子动力学模拟的结果可以与实验数据进行对比和验证,从而评估其在油水界面反应中的应用效果。
通过对比实验数据和模拟结果的相关性,可以验证模拟方法的准确性和可靠性,并进一步改进模拟方案。
这将使得分子动力学模拟能够更好地揭示油水界面反应的性质和机理。
综上所述,分子动力学模拟在油水界面反应中的应用具有重要的价值。
GF-5 5W-30生物基汽油机油的行车试验
石油炼制与化工PETROLEUM PROCESSING AND PETROCHEMICALS2021年5月第52卷第5期油品与添加剂GF-55W-30生物基汽油机油的行车试验王庆瑞12,孟祥云12,王丽双12,崔晓莹1,,叶锋2(1浙江丹弗中绿科技股份有限公司润滑技术中心,天津300071;2.天津南开大学蓖麻工程科技有限公司/摘要:为了考察自主研发的GF-55W-30生物基汽油机油在丰田普瑞维亚轿车的行车适用性,进行两个阶段(5000km为A阶段、10000km为B阶段)行车试验,并在不同行驶里程下进行取样分析。
主要依据国家标准GB/T8028—2010«汽油机油换油指标》对GF-55W-30生物基汽油机油样品的运动黏度、酸值、碱值、正戊烷不溶物、金属含量、水分等指标进行分析。
结果表明:在两个阶段的行车试验后,GF-55W-30生物基汽油机油的运动黏度(00C)变化率小于士3%,酸值增长值不大于1.76mgKOH/g,碱值与酸值差值大于2.9mgKOH/g,正戊烷不溶物质量分数不大于0.1%,金属质量分数增长值不大于9p g/g,水质量分数不大于2000p g/g,各项指标均在国家标准GB/T8028—2010的技术要求范围内。
GF-55W-30生物基汽油机油性能优异,完全可以满足车辆的使用要求,换油期达到10000km时仍有余量。
关键词:GF-55W-30生物基汽油机油行车试验运动黏度酸值近年来,设备厂商采用更加先进的技术推动发动机革新,致力于提高燃油经济性、降低尾气排放。
然而,小型化、涡轮增压、缸内直喷等新技术的应用使得发动机运行工况更加苛刻,对润滑油各项性能提出了更高要求,有效推动了发动机油更频繁地升级换代[1。
为了满足日益严格的节能环保要求,维护自身利益,美国和日本共同成立了国际润滑油标准化和认可委员会,用于制定、发布节能汽油机油规格2。
针对汽油机油的要求主要分为以下3个方面:一是延长发动机油换油期;二是改善燃油经济性;三是改善与尾气排放控制系统的适应性,降低尾气排放。
设计评价方法在油雾处理器设计中的应用
设计评价方法在油雾处理器设计中的应用油雾处理器是一种用于去除机械加工汽车工厂等领域的冷却润滑液和机油中的油雾颗粒的设备。
设计出高效可靠的油雾处理器需要考虑很多因素,如设计的目标、可行性、效果等,评价方法在油雾处理器设计中起着至关重要的作用。
下面是设计评价方法在油雾处理器设计中的应用方法:1. 目标设定首先应该确定油雾处理器的设计目标,即对什么样的油雾进行处理,达到什么样的处理效果,达到什么样的健康安全、环保等要求。
确定目标后,可以根据目标确定设计的参数,即油雾处理器的尺寸、工作原理、结构等。
2. 原型制作及测试在设计阶段完成后,需要制作油雾处理器的原型,并对其进行测试。
测试可以通过模拟实际的工作环境,或者使用真实的处理条件进行测试。
通过测试,可以了解油雾处理器的效果及其优缺点。
3. 功能评价在原型测试之后,对油雾处理器的功能进行评价,包括处理效率、能耗、使用寿命等方面。
对于处理效率应该进行通量测量以及实际操作测量,检测处理器对油雾颗粒的净化率。
在能耗评价方面,可以记录使用处理器的功率大小,及实际应用时的耗电情况等,最终确定它的能源效率。
使用寿命方面主要评价处理器管道结构的耐腐蚀、摩擦性、管壁磨损状况等检测。
4. 产品可靠性测试通过产品可靠性测试,检测产品潜在的故障点,确定处理器的可靠性方面的检测指标,包括是否易受损坏、容易堵塞等。
5. 适用性评价根据实际应用评价油雾处理器的使用情况,主要检测处理器的结构、材料、安装方式在实际应用时的匹配性。
确定处理器在特定环境下适用程度,并建议改进方面所需技术点的推进。
以上就是设计评价方法在油雾处理器设计中的应用方法,通过这些方法,可以对油雾处理器进行全面的评价,确保设计出的设备能够满足目标效果、健康安全、环保等方面的要求,并可以提高设备的效能。
优选汽油抗氧剂提高汽油氧化安定性的相关探讨
优选汽油抗氧剂提高汽油氧化安定性的相关探讨
汽油氧化是指汽油在储存和使用过程中,由于受到氧气和高温的影响,发生化学反应
而导致其质量和性能的变化。
这种变化表现为颜色变暗、沉淀物增加、耐热性降低等现象,严重影响了汽油的使用寿命和性能。
为了提高汽油的氧化安定性,可以使用抗氧剂来延缓
或抑制氧化反应的发生,从而提高汽油的质量和性能。
本文将围绕优选汽油抗氧剂的方式
与方法展开探讨。
我们需要了解抗氧剂的作用机理,以便更好地选择和应用抗氧剂。
抗氧剂主要通过以
下几个方式来提高汽油的氧化安定性。
抗氧剂可以捕捉和中和汽油中的氧自由基,防止其
进一步参与氧化反应。
抗氧剂还可以与汽油中的产生的过氧化物自由基反应,形成稳定的
化合物,从而减少氧化反应的发生。
抗氧剂还可以通过与铜、铁等金属离子反应,降低其
对氧化反应的催化作用。
在选择和应用优选汽油抗氧剂时,我们可以从以下几个方面进行考虑。
抗氧剂应具有
较高的抗氧化性能,能够有效地抑制氧化反应的发生。
抗氧剂对汽油的其他性能应该具有
较小的影响,以免降低汽油的质量和性能。
抗氧剂的添加量也需要适当,过多可能会导致
汽油的其他性能受到影响。
抗氧剂的成本也是一个需要考虑的因素,应该尽量选择成本较
低的抗氧剂。
5W30 GF-5汽油机油的研制
种类及作用
(2)无灰分散剂:主要作用是控制汽油发动机油泥生成,控制柴油机油沉积, 中和燃烧生成物中的酸。 高分子量丁二酰亚胺:高分子量丁二酰亚胺兼有良好的热稳定性和高、低温 分散性,用于高档内燃机油,如用于中低档内燃机油可降低分散剂用量。 经大量研究和应用实践已表明,丁二酰亚胺与高碱度金属清净剂的恰当 复合,不仅可以互相弥补不足,使使用效能趋于全面,而且有极佳的协和效 应。以高碱度金属清净剂与丁二酰亚胺等无灰分散剂适当复合是高度有效的 提高内燃机油清净分散性的方法,分散剂的加入可以大大降低清净剂的用量, 降低成本,控制油泥生成。 选择T161高分子量丁二酰亚胺作为无灰分散剂。 T161高分子量丁二酰亚胺:1-6%
主要是用全氢工艺生产,其粘度指数高,蒸发损失小,对抗氧剂感受性好,粘温性质优良,蒸 发损失小,硫含量低,饱和烃含量高,芳烃含量低,不易形成高温沉积物,适用于配制节能型 多级内燃机油及高档工业润滑油。符合5W/30及GF-5的基础油技术指标。
No.
03
添加剂
种类及作用
1、清净分散剂 (1)金属清净剂:对内燃机润滑油的高温沉积物有良好的清洁分散作用。 高碱值石油磺酸钙:成本低,碱值在200--350,具有优异的酸中和性能, 高温清净性,防锈性好。磺酸盐在增溶、分散作用方面比水杨酸盐强,但 在苛刻的高温条件下中和速度及清净性又比水杨酸盐差。 髙碱值烷基水杨酸钙:烷基水杨酸盐的清净性很好,钙盐的最高碱值达 280mgKOH/g,中和能力很强,高温下稳定,并具有一定的抗氧化和抗腐蚀 性能。 选择T103高碱值石油磺酸钙和LZL109B髙碱值烷基水杨酸钙复配使用作为金 属清净剂。 T103高碱值石油磺酸钙:0.5-2% LZL109B髙碱值烷基水杨酸钙:1-2%
04
最终配方
揭秘蓝山润滑油的GF-5标准
揭秘蓝山润滑油的GF-5标准一、什么是GF-5标准能源环保是推动汽车发展的原动力,因此各大设备原厂不断利用先进的技术对发动机进行技术改进,以减少排放,提高燃油经济性。
为了适应日益严格的节能和排放法规的要求,维护其自身利益的要求,由日本和美国汽车生产商代表GM(通用)、Ford(福特)、Chrysler (克莱斯勒)、JAMA(日本汽车制造商协会)联合形成的国际润滑油标准及认可委员会(简称ILSAC),相继推出了GF-l(1992年)、GF-2(1996年)、GF-3(2000年)和GF-4(2004年)汽油机油规格。
为了更好地满足新型汽车的使用要求,经过广泛征求意见和讨论,ILSAC于2005年开始了GF-5汽油机油规格草案的制定工作,历时四年的修订和测试,最终于2009年通过了GF-5汽油机油规格的正式文件,并在2011年,美国、日本、韩国和加拿大等国已经开始广泛应用GF-5规格,并强制要求新出厂的车必须使用GF-5规格。
二、GF-5的优势1、GF-5规格能提高燃油经济性:要求比相同粘度等级的GF-4油品至少提高了0.5%,据老世界工业公司主席透露,执行ILSAC GF-5的蓝山机油能够使机动车每使用一箱油多行驶35公里,从而有效减少排放,进一步保护环境。
2、GF-5规格能减少油泥沉淀物:越来越多的轿车制造商采用了涡轮增压技术,发动机工作时温度进一步提高,性能不好的发动机油极易在涡轮增压器上焦化,产生沉积物。
ILSAC GF-5标准要求的机油要针对涡轮增压发动机技术的发展进行性能调整与配方更新,减少沉淀物的形成。
3、GF-5规格能改善排放系统:为了保证排放的达标和排放系统的良好工作,GF-5除对发动机油的硫含量要求更加苛刻外,还增加了磷保持性项目要求,要求在用的发动机油要有良好的磷含量保持能力,不应因磷的挥发造成尾气处理装置的中毒和失效。
三、总结GF-5规格对机油的基础油、添加剂提出了更高的要求,使得溶剂精制的APIⅠ类基础油已难以满足高档汽油机油的需要,将大大增加APIⅡⅢ类加氢基础油的需求量,并促使有机钼盐和抗氧抗磨添加剂得到大量使用。
汽油发动机油开发的新挑战——GF-5规格
汽油发动机油开发的新挑战——GF-5规格
谢欣
【期刊名称】《石油商技》
【年(卷),期】2011(029)001
【摘要】@@ 近20年来,汽车工业发展迅速,环境保护和能源节约成为影响汽车及其相关工业发展的两大因素.汽油机油规格和产品性能随着汽油发动机设计的改进、运转工况的苛刻以及环保节能要求的提高而不断升级换代.最新的汽油机油规格ILSAC GF-5(以下简称GF-5规格)已于2009年12月22日签署了最终标准.
【总页数】4页(P78-81)
【作者】谢欣
【作者单位】中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
【正文语种】中文
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格
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有机减摩剂在汽油机油中的性能研究
有机减摩剂在汽油机油中的性能研究薛卫国;金志良;谢建海;李涛;金理力;周旭光;徐小红【摘要】该研究选用高频往复试验机(HFRR)、微牵引力试验机(MTM)和SRV磨损试验机对四种不同有机减摩剂在API SM级别汽油机油中的减摩性能进行了考察,在旋转氧弹仪、差示扫描量热仪上对有机减摩剂的协同抗氧化效果进行了评价.结果表明,有机酯类减摩剂OFM-2和有机钼减摩剂OFM-4复配后获得优异的减摩效果和抗氧化性能,在节能发动机油的开发过程中建议考虑通过减摩剂复配来改善油品的燃油经济性.【期刊名称】《润滑油》【年(卷),期】2018(033)003【总页数】8页(P24-31)【关键词】有机酯;脂肪胺;有机钼;减摩;抗氧化;协同【作者】薛卫国;金志良;谢建海;李涛;金理力;周旭光;徐小红【作者单位】中国石油兰州润滑油研究开发中心,甘肃兰州730060;中国石油兰州润滑油研究开发中心,甘肃兰州730060;中国石油兰州润滑油研究开发中心,甘肃兰州730060;中国石油兰州润滑油研究开发中心,甘肃兰州730060;中国石油兰州润滑油研究开发中心,甘肃兰州730060;中国石油兰州润滑油研究开发中心,甘肃兰州730060;中国石油兰州润滑油研究开发中心,甘肃兰州730060【正文语种】中文【中图分类】TE624.820 引言当今汽车工业的发展受到多方面因素的影响,如日趋严格的环境保护问题、不断提高的节能要求、对可靠的安全性和经济性的追求,以及要求延长换油期、减少维修成本等。
汽车产业主要采用3种途径减少燃料消耗和改善排放,即为改变和改善发动机设计、提高燃料质量和采用润滑油节能技术。
因此,API和ILSAC推出节能机油系列,并随着油品级别的升级燃料经济性要求不断提高。
经过20多年的发展,ILSAC颁布的节能发动机油的规格已经从GF-1发展到GF-6(即将发布)。
表1是评价发动机油的节能台架程序Ⅵ的发展过程,而一再推迟的ILSAC GF-6规格中(最初设计2016年9月推出,后推迟至2017年4月,最新消息预期在2019年年初推出),计划用程序Ⅵ E试验取代目前GF-5规格中的程序Ⅵ D试验,作为评定发动机油燃料经济性的标准方法。
摩擦改进剂在现代润滑油中的应用
摩擦改进剂在现代润滑油中的应用前言:在能源消费与能源价格还在不断攀升的情况下,在社会各界对“绿色GDP”的呼声日益高涨的背景下,节能与环保就越来越成为大众关注和讨论的“议题”。
随着在全世界范围内倡导车辆节能,而且尾气排放法规与标准变得越发严格,所有这些进一步提高了润滑油对节能减摩的要求。
本文主要对摩擦改进剂和它们的作用机理做出大致的分析,以及它们在内燃机油的应用和发展前景做出简单的论述:摩擦副表面的润滑方式在提到如何降低摩擦副表面的摩擦之前,我们应对主要表面润滑方式有个初步的了解。
对润滑表面,摩擦系数的大小与很多因素有关,其中影响最明显的是润滑油与摩擦表面的润滑方式。
从实际的情况来看,简单来说有以下三种润滑方式,对内燃机来说也同样如此。
弹性流体动力润滑方式:该润滑方式主要以相对厚的润滑膜表征。
流体润滑当物体之间的接触面被润滑油膜完全隔开时,此时的润滑称流体润滑。
流体润滑时,物体之间的摩擦面没有直接接触,因此摩擦仅发生在润滑油之间,运动阻力仅由润滑油分子间的吸引力(内聚力)形成,摩擦系数取决于润滑油的粘度,因而摩擦系数很小,一般在0.01~0.001的范围内,流体润滑是最理想的润滑方式。
混合润滑方式:混合润滑是弹性流体润滑与边界润滑之间的一种过渡润滑状态,是包括大部分流体润滑和局部边界润滑的一种中间润滑状态,因而也可以说是弹性流体润滑和边界润滑交替出现,而以弹性流体润滑为主的润滑过程。
在实际润滑过程中,当连续润滑膜局部破裂时,由流体润滑区向混合润滑区过渡,当油膜厚度下降到流体润滑膜的下限,且不能形成完整的连续膜时,则为混合润滑区域。
边界润滑方式:边界润滑是指物体之间摩擦面上存在-层由润滑剂构成的边界膜时的润滑。
液体润滑摩擦阻力小,但必须在润滑油粘度与运动零件的转速、负荷配合适当的条件下才能实现。
在负荷增大或粘度、转速降低的情况下,液体油膜将会变薄,当油膜厚度变薄到小于摩擦面微凸体的高度时,两摩擦面较高的微凸体将会直接接触,其余的地方被一到几层分子厚的油膜隔开,这时摩擦系数增大到0.05~0.15.并出现能控制住的有限磨损,这种情况叫做边界润滑。
gf-5是什么标准
gf-5是什么标准GF-5是什么标准。
GF-5是一种机油标准,是由美国石油学会(API)制定的。
GF-5标准主要用于评定汽车发动机油的性能和质量,以确保发动机在运行过程中得到充分的保护和润滑。
下面我们将详细介绍GF-5标准的相关内容。
首先,GF-5标准对机油的粘度等级有着严格的要求。
GF-5标准要求机油在不同温度下的粘度性能都要符合规定的范围,以确保机油在高温和低温环境下都能够正常工作。
这一点对于发动机的保护和性能至关重要。
其次,GF-5标准对机油的耐热氧化性能也有着明确的规定。
发动机在高温下工作时,机油需要具备良好的耐热氧化性能,以防止机油在高温下分解和氧化,从而影响机油的润滑效果。
因此,GF-5标准对机油的耐热氧化性能有着严格的要求。
另外,GF-5标准还对机油的燃油经济性能进行了规定。
燃油经济性是指机油在发动机工作时对燃油的消耗情况。
符合GF-5标准的机油能够有效降低发动机的摩擦阻力,提高发动机的燃油经济性能,从而减少燃油消耗,降低车辆的运行成本。
此外,GF-5标准还对机油的清净性能和耐磨性能进行了详细的规定。
清净性能是指机油在工作过程中能够有效清洗发动机内部的杂质和积碳,保持发动机内部的清洁。
耐磨性能是指机油能够有效减少发动机内部零部件的磨损情况,延长发动机的使用寿命。
GF-5标准要求机油在清净性能和耐磨性能方面都要达到一定的标准,以保证发动机的可靠性和稳定性。
总的来说,GF-5标准是一种严格的机油标准,它对机油的粘度等级、耐热氧化性能、燃油经济性能、清净性能和耐磨性能都有着详细的规定。
符合GF-5标准的机油能够有效保护发动机,提高发动机的性能和可靠性,延长发动机的使用寿命。
因此,在选择机油时,建议选择符合GF-5标准的产品,以确保发动机得到充分的保护和润滑。
无灰抗氧化剂类型对含MoDTC的发动机油的减摩耐久性的影响
无灰抗氧化剂类型对含MoDTC的发动机油的减摩耐久性的影响如何提高汽车燃油效率已成为全球环保和节能的重要课题。
燃油效率可以通过ASTM序列VIB测试出来,该测试是采用福特4.6L发动机与滚柱随动气门机构系统进行测定。
它的功能是用来测量发动机油老化96小时后的燃油效率,以及老化16小时后的燃油效率。
众所周知,有两种方法可以提高汽油的燃油效率。
一是降低润滑油粘度以减少低温或高速驾驶条件下的流体摩擦。
然而,极低粘度的润滑油会增加发动机在混合润滑区域的摩擦。
所以需要将润滑油粘度调整到符合特定发动机的最佳粘度。
另一种方法是在发动机油中添加摩擦改进剂,以减少高温和低速驾驶条件下固体金属对金属的接触摩擦。
在摩擦改进剂中,二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)被认为是降低摩擦最有效的添加剂。
由于滑阀传动系统在发动机中的广泛应用,几乎所有的燃油经济性机油都将MoDTC作为摩擦改进剂。
二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)与二硫代磷酸锌(ZnDTP)或其他含硫化合物在摩擦副表面发生摩擦化学反应,形成具有层状结构的二硫化钼(MoS2),从而起到良好减摩抗磨效果。
很多实验表明,ZnDTP的存在有助于MoDTC的分解而形成MoS2,有利于MoDTC更好且在更长时间内发挥减摩抗磨性能。
通过发动机老化试验,对含MoDTC的全配方油品进行老化试验,评价两种典型抗氧化剂——受阻酚(PHE)和二苯胺(DPA)对减摩耐久性的影响。
试验油减摩耐久性试验使用发动机试验对试验机油进行老化处理,以评估其减摩耐久性。
试验发动机规格如表2所示。
一台1.988升6缸发动机被用来老化试验机油。
将油量减少到2.0升,加速油的变质。
油温为100℃,运行20小时。
试验的持续时间相当于在现场行驶8000公里的时间。
在不添加新油的情况下,每跑1600公里提取一次老化油。
摩擦系数评定用滚筒式圆盘试验机测量老化油的摩擦系数,如图所示。
测试温度从40℃升高到120℃,每5分钟增加10℃。
汽车排放控制技术及润滑油对其影响浅析
汽车排放控制技术及润滑油对其影响浅析【摘要】随着我国经济的迅猛发展,汽车保有量在全国范围内急剧上升,人们的交通越来越便利,但同时,汽车排放污染也越来越威胁人们赖以生存的环境。
因此,积极研究汽车排放控制技术,研制环保型,低排放汽车,已是刻不容缓的课题。
现今,控制汽车排放的技术为机内净化和排放后处理净化两类。
随着先进排放后处理技术的,燃油及润滑油对排放的影响也越来越凸显,排放控制对油品的质量要求也越来越高。
润滑油油品如何适应先进排放后处理技术是一个正在研究的课题。
【关键词】润滑油;汽车排放;控制技术【Keywords】Lubricatingoil;Autoemissions;Controltechnology0.引言汽车尾气造成的污染已显而易见并越发严重,汽车排放的污染物正使蓝天变少,雾霾增多,并已对人们的健康构成威胁。
所幸,人们已开始意识到污染的严重性。
为了有效控制汽车尾气所带来的污染,各国都对汽车排放污染制定了相关的限制性法规,并且要求越来越严格。
我国对汽车排放控制的法规也在不断加强与完善,如今,国Ⅴ标准已逐渐普及。
汽车厂商为了更好发展,也在大力研发控制汽车排放污染的技术并已有成效。
为了使汽车排放控制技术成效显著,一定要考虑其影响因素,并把这些不利因素降低。
本文主要从润滑油方面来阐述其对汽车排放控制技术的影响。
1.汽车排放控制技术1.1机内净化技术1.1.1多气门技术多气门发动机是指每一个气缸的气门数目超过两个,即两个进气门和一个排气门的三气门式;两个进气门和两个排气门的四气门式;三个进气门和两个排气门的五气门式。
多气门发动机能吸进更多的空气来混合燃油,燃烧充分,更快地排出废气,排放污染少,能提高发动机的功率和降低噪音的优点,符合优化环境和节省能源的发展方向。
1.1.2燃烧系统的优化燃烧系统的优化主要围绕两个方面:改善缸内的气流和采用紧凑的燃烧室。
改善缸内气流是通过增强缸内混合气的涡流和紊流进行的,可采用螺旋进气道或利用可变的截止阀增强缸内涡流扰动,加强油气混合,实现快速和完全燃烧,降低废气排放;紧凑燃烧室可通过减少不参与燃烧的缝隙容积的措施。
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评价SN/GF-5规格汽油机油的ROBO模拟氧化方法的应用---上海友荃实业有限公司随着发动机技术的不断发展,汽油发动机体积小型化,而输出功率不断提高,汽油机油使用工况日趋苛刻。
20世纪末,国外曾有车辆在低温冷启动过程中出现主轴和轴瓦损坏的报道。
部分车辆使用的发动机油在运行过程中低温泵送粘度较新油增长较大,不能满足低温条件下的泵送性要求。
只有具备良好低温泵送性能的发动机油才能确保润滑部件的良好润滑,以降低启动磨损和启动功率损失,从而保障车辆在低温环境中正常启动和运行。
因此发动机在用油的低温泵送性及其保持性要求被加入到新的发动机油规格中【1,2】。
在2004年发布的SM/GF-4级别汽油机油质量标准中,提出了测定使用后油品低温泵送性的程序ⅢG试验,即在对油品进行程序ⅢG高温氧化试验后,要专门测定其低温泵送性能。
由于程序ⅢG试验费用非常高,在2010年推出的SN/GF-5级别中引入了以开发该试验的Rohmax公司科学家Romaszewski命名的ROBO(Romazewski Oil Bench Oxidation test)模拟氧化试验方法(以下简称ROBO方法)。
该方法作为一种实验室模拟氧化老化方法,可替代程序ⅢG发动机台架试验,用于模拟程序ⅢG测试过程只能油品的老化,是一种预测老化后油品低温泵送性能的标准方法。
中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院于2011年完成了ROBO方法的引进工作,建立了ROBO模拟氧化试验平台,并将其应用于高档内燃机油的开发和评测【3】。
内燃机油模拟氧化试验方法概述早期内燃机油模拟氧化试验方法随着汽油机油的发展,产品需要通过的发动机台架试验越来越多,并且测试费用越来越昂贵。
因此,许多研究者开始探索开发与发动机台架试验结果相关性较好的模拟评定试验方法【4】。
汽油机油实验室模拟氧化试验方法很多,其中比较有代表性的试验方法有很多薄层氧化吸收试验(TFOUT)和加压差式扫描量热试验(PDSC)【5】。
TFOUT、PDSC这两个试验所需油样量少(少于2克),试验时间短(通常低于4h),标准化成型较早。
研究表明,TFOUT、PDSC试验与程序ⅢD、ⅢE台架试验有一定的对应性。
早期的汽油机油模拟氧化试验方法可分为2类:一类氧化方法(如TFOUT、PDSC)是模拟发动机中活塞部位油品发生的氧化,此类氧化能导致漆膜和沉积物的生成;另一类氧化模拟方法是模拟发动机油温度较低的油底壳区域,所需油样量较多(至少几十克),时间较长(至少几十个小时),由于氧气、燃烧窜气以及燃烧后的复杂组分共同作用,导致汽油机油氧化,最终由于聚合产物的生成导致汽油机油变稠老化。
这2类氧化试验各有优势,并互为补充,可共同模拟程序Ⅲ台架试验过程。
ROBO方法属于后者。
随着汽油机油质量等级的升级,程序Ⅲ发动机台架试验也相应升级,从程序ⅢE、程序ⅢF发展到程序ⅢG。
但是,较早的模拟氧化试验方法大多由各大石油和添加剂公司开发,应用推广范围较窄,也不是特定针对程序Ⅲ台架试验所开发。
ROBO方法和其他汽油机油模拟氧化方法的对比ROBO方法作为预测老化后油品低温泵送性能的实验室标准模拟氧化方法,用于模拟程序ⅢG的油品氧化过程,并测量老化后油品的低温泵送性能。
ASTM D7528《用ROBO仪器测量发动机油模拟氧化的试验方法》标准描述了ROBO的方法:◇使用一个1L容量的玻璃反应器,外部有加热元件,另外配备二氧化氮供送系统以及空气干燥器、流量计、温度控制器和真空控制器等。
◇操作条件为:200g试油;15mg/kg二茂铁催化剂;2mL99.5%(质量分数)液态二氧化氮;前12h均匀供给试油;干燥空气流速185mL/min;搅拌转速200r/min;真空度62.6kpa (466.9mmHg);反应温度170℃;反应时间40h。
多个公司根据特定的需要进行了许多的研究工作,开发了不同的汽油机油模拟氧化方法,其中比较典型的试验方法有:◇Oronite-Chevron公司的Duchesne P等开发了VM T4方法。
该方法是在玻璃管中加入250g试验油样,采用环烷酸铁作为催化剂,试验持续时间为100h。
为测试油样的粘度与老化时间的关系,在测试过程中等间隔取出油样测试其40℃运动黏度【6】。
◇Ford公司的Milton Johnson等人开发了FOAT方法。
该方法以200mL/min的流速送入空气,在120h的试验过程中,每隔20h取样测量油样的40℃运动黏度和氧化值【7】。
◇Total公司的Jerome Obiols等人开发了ICOT方法。
该方法取27g试验油样,采用乙酰酮铁作为氧化催化剂,试验持续时间为72h,每隔10h采样测量油样的40℃运动黏度增长、氧化值及总酸值(TAN)。
开发者认为,增加油中的铁含量是比升高试验温度更好的增加试验苛刻度的途径。
该方法被用于模拟程序ⅢE台架试验过程,并与程序ⅢE台架试验结果有很好的对应性【8】。
◇Ciba公司的Mazzamaro G.A等人开发了CVIT的方法。
该方法以83mL/min的流速送入氧气,取30g试验油样,采用乙酰酮铁和叔丁基过氧化物作为氧化催化剂,试验温度为150℃,试验持续时间以油品40℃运动黏度增长达到300%为限。
该方法可用于预测油品在程序ⅢE中的黏度增长【9】。
◇Exxon公司的Eugine Choi等人开发了ISOT的方法。
该方法通过一个空气鼓气装置,以50mL/min的流速送入空气,取25g试验油样,采用乙酰丙酮铁作为氧化催化剂。
试验过程中取样测量油样的40℃运动黏度增长【10】。
上述试验方法的设计有类似的条件和工况,即将20~250g油样置于玻璃器皿中,在150~175℃下,通有一定流量的氧气或空气,加入有机金属铁化合物等催化剂,氧化几十至上百小时,测定试验后油品的40℃运动黏度增长、TAN、氧化值以及低温泵送性能MRV的结果等。
不同汽油机油模拟氧化试验方法的工况和试验条件对比见表1。
与表1中的其他方法相比,ROBO方法反应时间较短,而且得到的老化油量较大;ROBO方法可以模拟发动机内部的真空环境,引入NO2气体,使得试验结果和真实发动机台架结果更加接近。
表1 不同汽油机油模拟氧化试验方法的工况和试验条件对比项目油样量/g 油温/℃气体流量持续时间/h 催化剂ROBO 200 170 空气:185mL/minNO2:2mL/12h40 二茂铁VM T4 250 175 空气:15L/h 100 环烷酸基FOAT 150 160 空气(含200 NO2) 80~120 辛酸铁ICOT 27 170 空气:10L/h 72 乙酰丙酮铁CVIT 30 150 氧气:83mL/min KV40℃为400%时中止试验叔丁基氢过氧化物乙酰丙酮铁ISOT 25 165 空气:50mL/min 72 乙酰丙酮铁表2 ASTM D7528中采用参考油对ROBO试验装置进行试验的结果要求项目TMC438 TMC434 TMC43540℃运动黏度增长/(mm2·s-1)97~122 107~138 135~178屈服应力(-30℃)/Pa <35 <35 >35表观黏度(-30℃)/(mPa·s)22000~35000 39000~50000 >70000表3 ASTM D7528标准中ROBO试验参数要求和模拟发动机工况项目试验参数模拟的发动机工况备注发动机油样品质量200g油品温度170℃发动机油温度高于程序ⅢG主油道温度反应时间40h 足够的反应时间程序ⅢG试验时间为100h真空度61 kPa 发动机内部压力去除基础油轻馏分机械搅拌转速200r/min 油品混合均匀干燥空气流速185mL/min 窜气氧化介质二氧化氮流速2mL/12h 窜气硝化介质二茂铁用量15mg/kg 磨损的金属催化剂模拟程序ⅢGA台架试验的ROBO方法开发程序ⅢGA台架试验SM/GF-4和SN/GF-5汽油机油规格对在用汽油机油的低温泵送性能的保持能力提出了要求,即要求程序ⅢG台架终点油样的低温泵送性仍能满足原有黏度级别或高一级黏度级别对低温泵送性能的要求。
程序ⅢG和ⅢGA试验包含于SM/GF-4和SN/GF-5汽油机油规格中。
其中:◇程序ⅢG台架试验(ASTM D7320)是评价在火花塞点火发动机中油品的高温性能,包括试验油的氧化增稠、活塞沉积物以及发动机磨损等标准台架试验。
该试验采用通用汽车公司1996年款L363800系列3.8L6缸发动机,压缩比9:1,试验时间100h,发动机转速3600r/min,负荷250N`M,汽油机油温度150℃。
◇程序ⅢGA试验收集经程序ⅢG发动机测试后的油品,用ASTMD4684《测定发动机油低温下屈服应力和表现黏度的试验方法》测定MRV低温黏度。
程序ⅢG台架试验是较全面的考察汽油机油性能的试验,零件和运行费用非常高昂,操作复杂且耗时较长,客观上极大的限制了试验次数。
若油品边界泵送性能不好,将导致润滑油不能及时到达润滑部件,致使发动机运动部件严重磨损,由于程序ⅢG台架试验代价过高,工业界开始寻求一种操作简便、费用较低且用时较短的试验室汽油机油模拟老化试验方法,希望和程序ⅢG台架试验有足够的对应性,并可得到足够的老化后油样,以便对老化油进行低温泵送性能等后续分析。
程序ⅢGA和ROBO方法的关联性ROBO方法由Rohmax公司于2003年开始开发,并最终发展为SN/GF-5规格接受的模拟试验方法,可代替程序ⅢGA进行老化油低温性能试验,以测定润滑油在低温泵送条件下的表观黏度和屈服应力,从而判断润滑油的低温泵送性能。
工业界均同意SN/GF-5规格中关于油品老化油进行试验,也可以用ROBO试验后的老化油进行试验。
因此,ROBO方法可以代替程序ⅢGA的老化试验。
美国材料与试验协会(ASTM)在2006年设立了ROBO任务小组。
ROBO方法于2009年通过了美国ASTM标准的认可,即ASTM D7528《ROBO试验装置的发动机油模拟氧化试验方法》,标准在2009年6月对外发布。
TMC438、434、435这三个ASTM参考油的程序ⅢGA台架试验结果和ROBO试验结果的关联性。
程序ⅢGA台架试验和ROBO试验这2种方法测定的3种参考油的40℃运动黏度增长和-30℃表观黏度结果的相关性很高,优于以往的氧化模拟方法。
ASTM D7528标准中采用参考油对ROBO试验装置进行试验的结果要求。
ROBO方法在运动黏度增长、低温泵送性和挥发物挥发量上与程序ⅢGA相关性较好,评价费用较程序ⅢGA大幅降低。
ROBO模拟氧化试验平台相比其他氧化模拟仪器,ROBO模拟氧化试验平台更加复杂,而且反应装置还需要保持一定的真空度。