第一章清净分散剂
清净分散剂
❖ 40年代：开发出石油磺酸盐，烷基酚盐，膦酸 盐，并陆续应用于内燃机油中。
❖ 同时ZDDP（二烷基二硫代磷酸锌）用于防止 氧化和改善曲轴箱轴瓦腐蚀。
蒸
水,甲醇 其他醇
脱
待 滤 产 品
高碱性磺酸盐
过滤系统 滤滤饼
助滤剂
滤前槽 中性油
高碱性化技术要点
❖ 常压，温度：40-60°C；温度过高产品的透明 度不好，过低产品的粘度增大不易操作。
❖ CaO，Ca(OH)2均可使用，质量要好。有效 CaO量大于95%， CaCO3含量越低越好（小 于2%），粒度细且均匀。
作用中性金亚胺聚合型中和无效优良无效胶溶优良不好很好增溶中等中等优良无效添加中性低中碱性盐性能高碱性磺酸盐高碱性烷基酚磺酸盐烷基酚烷基水杨酸盐硫磷酸小到中小到中小到中小到中项目磺酸盐硫化烷基酚钙烷基水杨酸钙磷酸盐tbn400250150160150碱性保持性一般不好抗氧化性抗水性较差经济性便宜低碱性烷基酚钙57456230910531622026总计量5751393126avb总评分6587846632在皮特avb增压柴油机单缸发动机的试验满分100高碱性硫化烷基酚钙与无灰剂的复合效果配方432832432432双丁二酰亚胺4020总剂量432864832632avb总评分21408151满分100配方高碱性硫化烷基酚钙4322826高碱性磺酸钙12311低碱性磺酸盐17单丁二酰亚胺总剂用量63260374avb总评分516886多数公司内燃机油配方
积炭及危害
燃料不完全燃烧产物及润滑油窜入燃烧室在高温下 分解的烟炱等物质。沉积在活塞顶部和燃烧室周围。
润滑油的清净分散性
润滑油的清净分散性
保持发动机清洁是润滑油的重要作用之一。
在润滑油添加剂的组成中，约一半成分是清净分散剂。
它能把机械部位上的积炭等污物清洗下来，并均匀地分布在油中。
在润滑油的使用过程中，会有一些因燃料燃烧而生成的炭粒、烟尘进入其中还有一些空气中的灰尘也会进入油中，再加上润滑油自身的高温氧化产生的一些酸性物质，长期下去这些物质就会生成积炭、油泥。
而抑制积炭、油泥的能力取决于机油中清净分散剂的质量和配比量。
清净分散剂的作用不仅是清净性，还有良好的分散性。
它能抑制减少沉积物的生成，使发动机内部清洁，同时还能将油泥和颗粒分散于油中。
另外还能中和油中的酸性物质。
清净分散剂的作用概括起来就是洗涤、分散、增溶、中和四点。
“统一”润滑油多采用国外进口的清净分散剂，具有优异的分散性，不仅有高温清净作用，能将摩擦副上的沉积物清洗下来，保持摩擦面清洁，而且有良好的低温分散性，能阻止颗粒物积聚和沉积，既防止润滑油失效，又有很好的养护机械设备的作用，会使您的机器寿命更长久！。
清净分散剂
衣服上有污质，怎么办？那如果时发动 机的内壁上有污渍，又怎么办呢？
Detergent and Dispersant
清净分散剂
知识点
了解：清净分散剂的作用和作用机理 知道：清净分散剂的主要类型
功能
主要用于内燃机油，减少 漆膜、积炭、油泥等沉积物。
内燃机最关键的润滑部位是汽缸活塞、连杆 轴承、曲轴轴承、配器机构等主要摩擦部件。 这些部件的摩擦损失约占内燃机摩擦损失的 96%。这些部件的润滑问题解决了，其他部 件的润滑问题就容易解决。
Variety
金属清净剂
• 磺酸盐 • 烷基酚盐 • 烷基水杨酸盐 • 膦酸盐 • 环烷酸盐
磺酸盐
• 石油磺酸盐
• 合成磺酸盐（70年代后发展） 碱式盐：
• 金属离子：Ba，Ca，Mg • 低碱性，TBN10-20 • 中碱性，TBN80-160
（S2M) a·Bb·Bc
络合状态 胶团状态
• 高碱性，TBN300-400
空气/SO3/SO2
烷基苯 SO3 磺化 空 气
空气
磺
SO2 碱液
洗涤器
酸 （ 含
油
SO3 H2SO4
洗涤器
30 过滤槽 ）
%
助
中
空气/
滤
性
空气
SO3/SO2
剂
油
汽提槽
滤前槽
待滤磺酸
过滤机
滤饼
高碱性磺酸盐钙化工艺
烷基苯磺酸 高碱性化
Ca(OH)2 反应器 中性油
甲醇
CO2 NH3或 其他醇类
粗产品
磺酸盐的制造工艺
❖ 磺化（磺化剂有发烟硫酸，或三氧化硫，后者）和 钙化
❖ 以制取白油的副产品石油磺酸钠为原料，一般多采 用复分解的办法先得到中性或低碱性钙盐钡盐，然 后再进一步制取中碱性和高碱性盐。
润滑油添加剂主要成分
润滑油添加剂主要成分润滑油添加剂是一种用于改善润滑油性能的化学物质。
它们通常是由多种不同的化合物组成，每种化合物都有特定的功能和作用。
本文将介绍润滑油添加剂的主要成分及其功能。
1. 抗氧化剂抗氧化剂是润滑油添加剂中的重要成分之一。
由于润滑油在使用过程中会受到热、氧化和污染等因素的影响，抗氧化剂的作用是防止润滑油氧化，延长其使用寿命。
常见的抗氧化剂有二苯胺类、酚醛类和腈类等。
2. 清净分散剂清净分散剂是用来清洁和分散发动机内部的沉积物和杂质的成分。
它们能够有效地清除发动机内部的积碳、油泥和杂质，并将它们分散在润滑油中，以防止其再次沉积。
清净分散剂通常是由磷酸盐、磺酸盐和多元醇等化合物组成。
3. 防磨剂防磨剂是一种能够减少金属之间摩擦和磨损的成分。
它们能够在金属表面形成一层保护膜，减少金属间的直接接触，从而减少摩擦和磨损。
常见的防磨剂有磷酸酯类、硫化物类和磺酸盐类等。
4. 析乳剂析乳剂是一种能够将润滑油中的水分析出并分散的成分。
它们能够有效地防止润滑油中的水分对润滑性能的影响，同时还能够防止水分引起的腐蚀和氧化。
常见的析乳剂有乙醇胺、磺酸盐和聚乙二醇等。
5. 抗泡剂抗泡剂是一种能够抑制润滑油产生气泡和泡沫的成分。
它们能够破坏润滑油中的气泡，并防止泡沫的形成。
抗泡剂通常是由硅酸盐、聚硅氧烷和磺酸盐等化合物组成。
6. 降低摩擦系数剂降低摩擦系数剂是一种能够减少摩擦力的成分。
它们能够在金属表面形成一层润滑膜，降低金属间的摩擦系数，从而减少能量损失和磨损。
常见的降低摩擦系数剂有硫化物、磺酸盐和磷酸酯等。
润滑油添加剂的主要成分包括抗氧化剂、清净分散剂、防磨剂、析乳剂、抗泡剂和降低摩擦系数剂等。
它们各自具有不同的功能和作用，共同提高润滑油的性能，延长其使用寿命。
了解润滑油添加剂的成分及其功能对正确选择和使用润滑油具有重要意义。
润滑油添加剂
（3）几类清净分பைடு நூலகம்剂的性能比较
14
项目
中性盐
碱性盐
聚合无 灰
丁二酰 亚胺
增溶作用 尚好
尚好
无效
优
分散作用
好
不好
优
很好
中和作用 无效
优
无效
好
清净分散剂的代号见 P106附表
二、抗氧抗腐剂
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• 作用：氧化是使油品变质的主要原因。油品在使
用过程中不可避免地会发生氧化，对内燃机油而言， 燃料燃烧的副产物——含硫氧化物、含氮氧化物还 可进一步催化氧化。氧化产生了酸、油泥和沉淀。 酸使金属部件产生腐蚀、磨损；油泥和沉淀使油变 稠，引起活塞环的粘结以及油路的堵塞。加入抗氧 抗腐剂可有效地延缓油品氧化，降低对金属部件的 腐蚀及磨损，延长油品的使用期。
• ZDDP的抗腐蚀作用被认为是它热分解成偏 磷酸盐的无机络合物，吸附在金属表面上， 形成保护膜，使金属免遭腐蚀。
3.抗氧抗腐剂主要类型
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• 二芳基二硫代磷酸锌盐、二烷基二硫代磷酸 锌盐(ZDDP)、二烷基二硫代磷酸钙盐(T201、 T202、T203、T204)。 抗 氧 抗 腐 剂 兼 有 抗 氧 化和抗腐蚀作用。
2）烷基酚盐
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• 烷基酚盐型目前用得最多的还是钙盐。
• 硫化烷基酚盐是主要的烷基酚盐产品品种，除具 有特别好的中和能力和高温清净性外，还具有很 好的抗氧化和抗腐蚀性能，它与其他添加剂复合 具有很好的协合作用，使油品性能得到改善。
• 高碱性的硫化烷基酚盐的TBN一般在200一250。
3）烷基水杨酸盐
• 二烷基二硫代氨基甲酸盐具有如下的结构。R为C5 烷基，M为金属，当R为C4烷基时，金属M 可被 CH2- 代替，得到无灰抗氧抗腐剂。
船用润滑油添加剂的作用和种类
船用润滑油添加剂的作用和种类随着柴油机强化程度的提高和劣质燃油的使用，滑油的工作条件越来越差，直链纯矿物油不再能满足柴油机的工作需要。
近几十年来随着化学工业的发展，多种添加剂被加入到纯矿物油（基础油）中，形成了一种由基础油和添加剂组成的新型油品。
所谓添加剂系指凡是能改善和提高石油产品的质量和给予新的性质，以满足使用及贮存性能的要求而添加的少量物质。
石油添加剂的种类很多，用途也很广泛。
其主要作用是：（1）减少发动机部件上有害沉积物的形成和聚积。
（2）中和酸性物质，减少其对设备的腐蚀。
（3）防止设备及部件受到锈蚀。
（4）减少设备及部件的摩擦和磨损，延长设备及部件的使用寿命。
（5）使润滑剂的氧化和热分解延缓，延长其使用寿命。
（6）改变润滑剂的物理性质，如提高其粘度指数，改善粘温特性；降低其倾点，改善低温使用性能；减少泡沫形成等。
目前常用的添加剂按其使用性能大体分为如下几类：1．清净分散剂（清净浮游添加剂）在柴油机中由于工作条件恶劣，即使采用热氧化安定性很好的滑油也难免在活塞、气缸上形成积炭、漆膜等沉积物。
清净分散剂有两个方面的作用，一方面，由于它具有增溶作用和抑凝分散作用，因此能阻止润滑油和燃油的氧化产物进一步缩合形成漆膜、积炭、油泥，同时能将已形成的积炭、漆膜等从零件表面洗涤下来，分散成小颗粒而悬浮在油中，保持零件的清洁。
另一方面，由于它具有碱性，能中和含硫燃油燃烧后生成的硫酸及润滑油氧化产生的有机酸。
由于清净分散剂对提高润滑油使用性能有很好的效果，因此，它在内燃机润滑油中得到广泛应用。
通常润滑油使用性能等级越高，该添加剂的含量越大。
API分类的CD级滑油添加剂含量达7～8.5%，而超CD级则达12～14%。
（后面将介绍的气缸润滑油，添加剂含量更高，TBN70的气缸油达20～30%。
）这些添加剂中大部分是清净分散添加剂。
清净分散添加剂的种类较多，可分为有灰与无灰两大类。
如有灰的石油磺酸钙、烷基酚钙、烷基水杨酸钙，无灰的丁二酰亚胺。
润滑油的清净分散性
润滑油的清净分散性
所谓清净分散性具有两层含义;其一是指润滑油能将共氧化后生成的胶状物、积炭等不溶物增溶或悬浮在油中形成稳定的胶体状态而不易沉积在部件上;其二是指将巳沉积在发动机部件上的胶状物、积炭等，通过润滑油的洗涤作用洗涤下来。
润滑油基础油本身是不具备清净分散性能的，润滑油清净分散性能是通过添加清净分散剂而获得的。
.
清净分散剂的作用
清净添加剂是一种具有表面活性的物质，它能吸附油中的固体颗粒污染物，并使污染物悬浮于油的表面，以确保参加润滑循环的油是清净的，以减少高温沉积物与漆膜的形成。
分散剂则能将低温油泥分散于油中，以便在润滑油循环中将其滤掉。
清净分散添加剂是它们的总称，它同时还具有洗涤、抗氧及抗腐等功能，因此，也称其为多效添加剂。
从一定意义上说，润滑油质量的高低，主要区别在抵抗高、低温沉积物和漆膜形成的性能上，也可以说表现在润滑油内清净分散剂的性能及加入量上，可见清净分散剂对润滑油质量具有重要影响。
机械设备润滑油的添加剂
机械设备润滑油的添加剂经过分馏、精制、脱蜡和补充精制得到的基础油并不是成品润滑油，在很多情况下是满足不了各种设备的润滑要求的。
因此，为了使润滑油具有设备所需要的性能，人们研制或选用多种具有特殊性能的化合物，并添加到基础油中去。
这些化合物就是本节所介绍的润滑油添加剂。
润滑油品质量的优劣决定于基础油的精制水平和添加剂的品种、质量。
润滑油添加剂大多是各种有机化合物，为了达到应有的效能，添加剂必须能很好地溶于（或分散于）油中，在储存及使用时稳定，不易发生变化，并且不损坏润滑油的其他性能。
一、清净分散剂清净分散剂亦可细分为清净剂、分散剂，它是润滑油添加剂中最主要的添加剂之一，更是发动机油必需的添加剂。
发动机在工作过程中，其内部总会出现一些污垢。
这些污垢主要是燃料（甚至包括部分进入燃烧室的发动机油）的不完全燃烧产物以窜气形式通过活塞环及缸壁的间隙，进入曲轴箱和发动机油箱；另一部分则是润滑油在发动机内苛刻的工况条件下生成的氧化产物。
它们以漆膜、积炭和油泥的形式吸附于活塞上，并粘附、沉积于曲轴箱和机油箱。
清净剂在高温运转条件下能够防止或抑制机油氧化而生成沉积物，并且能够把在活塞及气缸壁上形成的漆膜和积炭"洗涤"下来，从而使发动机内部表面保持清洁。
分散剂能够吸附在较低的运转温度下形成的油泥，防止其凝聚成油泥沉积物，并使其分散开来，悬浮于机油中。
这时虽然机油的颜色会变深（黑）.但却不会堵塞机油管路和滤清器，也不会使油的粘度上升。
清净剂多半是金属有机化合物，而分散剂则多为不含金属的有机聚合物（即所谓的无灰分散剂）。
无论是清净剂或是分散剂，几乎都是一些油溶性的皂类化合物。
它们的化学结构都是一些具有长的烃基链的某种酸的盐类物质。
从它们的阳离子看，基本上是钙、钡、钠、镁、锌和胺的盐类；从它们的酸的类型来看，又可分为磷酸盐、硫代磷酸盐、酚盐和水杨酸盐、丁二酸的胺盐（主要是它的酰亚胺）。
此外，清净剂多是高碱性物质。
润滑油添加剂--清净分散剂
润滑油添加剂--清净分散剂
清净分散剂包括清净剂和分散剂两类，主要用于内燃机油（汽油机油、柴油机油、铁道内燃机车用油、二冲程汽油机油和船用发动机油)。
其主要作用是使发动机内部保持清洁，使生成的不溶性物质呈胶体悬浮状态，不致进一步形成积炭、漆膜或油泥。
具体说来，其作用可分为酸中和、增溶、分散和洗涤四方面。
（1）酸中和作用
清净分散剂一般都有一定的碱性，有的甚至有高碱性，它可以中和润滑油氧化生成的有机酸和无机酸，阻止其进一步缩合，因而使漆膜减少，同时还可以防止这些酸性物质对发动机部件的腐蚀。
（2）增溶作用
清净分散剂都是一些表面活性剂。
它能将本来在油中不能溶解的固体或液体溶质增溶于由5～20 个表面活性剂分子集合而成的胶束中心，在使用过程中，它将含有羟基、羰基、羧基的含氧化合物、含硝基化合物、水分等，增溶到胶束中，形成胶体，防止进一步氧化与缩合，减少在发动机部件上有害沉积物的形成与聚集。
（3）分散作用
能吸附已经生成的积炭和漆膜等固体小颗粒，使之成为一种胶体溶液状态分散在油中，阻止这些物质进一步凝聚成大颗粒而黏附在机件上，或沉积为油泥。
（4）洗涤作用能
将已经吸附在部件表面上的漆膜和积炭洗涤下来，分散在油中，使发动机和金属表面保持清洁。
清净分散剂的结构，基本上由亲油、极性和亲水三个基团组成。
由于结构的不同，导致清净分散剂的性能有所不同，一般说来，有灰剂清净性较好，无灰剂分散性突出。
清净分散剂的典型代表有石油礦酸盐、烷基酚盐、水杨酸盐、丁二酰亚胺。
前三种也称有灰剂，后一种称无灰剂。
清净分散剂概述
主要用于 对油品提出了更高要求， 不但需要 良好的高温清净 过滤除去。烷基水杨酸钙的减磨性 能好 ， ｓ 和Ｓ Ｆ级 Ｇ级 节能 内燃 机油 。 性， 而且还具有较好的分水性 ， 抗氧化性等…。
１ 清 净分散 剂 的现状
１ １ ３ 羧酸 盐 ．．
清净分散剂 主要分 为有 灰型清净分 散剂和无
在 内燃机的使用过程 中， 会有一些燃料燃烧 而
来 自分散在胶束中的碳酸钙， 碳酸钙 的质量分数越
高， 中和性能越好 。
１ １ ２ 酚 盐和 水杨 酸盐 ．．
生成 的炭粒 、 烟尘进人到润滑油 中， 空气 中的一些
的灰尘也会进入油中， 同时润滑油 自身的高温氧化
会产 生 酸性 物质 ， 这些 物 质结合 在 一起 就 会 生成 积
高碱性酚盐使用最广泛的是钙盐 ， 其作用是与 碳酸链结合 ， 而不像高 碱性磺 酸盐那样 呈胶束 分 散。高碱性烷基酚钙主要 和其 他清净剂清洁及 控制活塞积炭 ， 以防活塞环粘结。酚盐清净剂是重
炭、 油泥 ， 导致油品质量变坏 ， 磨损增加 ， 腐蚀加重 ， 堵塞油路与滤网， 使活塞环粘连 ， 机械不能正常工 作。为了防止这些物质形成 ， 保证 内燃 机正常、 持 久、 经济运行 ， 在润滑油 中加入清净分散剂 ， 用来 中 和油品氧化后产生 的酸性化合物， 防止酸性化合物 进一步氧化 ， 并能吸收氧化颗粒 ， 使之分散在油中 ， 不能结垢和沉积在金属表面上， 解决发动机怠速 、 失
～
现在使用的羧酸钙清净剂 ， 其碱值５ ｇＯ ０ｍ Ｋ Ｗｓ
２０ ｍ Ｋ Ｈｇ 金 属 比 是 １～１， 质 量 分 数 为 ０ ｇＯ ／， ０皂 １％ ～４ ％ ， 属为 Ｃ ， 用羧 基 酸分 子量 为 ２０ ０ ５ 金 ａ所 ５～
润滑油添加剂
2
一、清净分散剂
1.清净分散剂的作用
(1)中和作用 (2)分散作用 (3)增溶作用 (4)吸附作用
(1) 中和作用
3
• 多数清净剂具有碱性,有的呈高碱性，一般称这种碱 值为总碱值(Total Base Number，简称TBN)。
• 清净剂可以中和润滑油和燃料油氧化生成的含氧酸, 阻止它们的进一步氧化缩合，从而减少漆膜。同时 也可以中和含硫燃料燃烧后生成的氧化硫，阻止它 磺化润滑油；也可以中和汽油燃烧后产生的氯化氢 和硝酸等，阻止它们对烃类进一步作用。由于中和 了这些无机酸和有机酸，防止了对发动机金属部件 的腐蚀。
12
• 硫代磷酸盐清净性好，有一定的抗氧抗腐和低温分 散性能，在无灰分散剂出现以前，在汽油机油中的 低温的分散作用比磺酸盐和烷基酚盐好，当时有一 定的发展。
• 缺点是热稳定性稍差，不宜用在增压柴油机油中， 可用于配制中、低档发动机油，目前国外已淘汰。
(2)无灰分散剂
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分散剂在油品中的主要功能是分散和增溶作用。
（3）几类清净分散剂的性能比较
14
项目
中性盐
碱性盐
聚合无 灰
丁二酰 亚胺
增溶作用 尚好
尚好
无效
优
分散作用
好
不好
优
很好
中和作用 无效
优
无效
好
清净分散剂的代号见 P106附表
二、抗氧抗腐剂
15
• 作用：氧化是使油品变质的主要原因。油品在使
用过程中不可避免地会发生氧化，对内燃机油而言， 燃料燃烧的副产物——含硫氧化物、含氮氧化物还 可进一步催化氧化。氧化产生了酸、油泥和沉淀。 酸使金属部件产生腐蚀、磨损；油泥和沉淀使油变 稠，引起活塞环的粘结以及油路的堵塞。加入抗氧 抗腐剂可有效地延缓油品氧化，降低对金属部件的 腐蚀及磨损，延长油品的使用期。
第十二讲机械设备的润滑二
• 二烷基二硫代氨基甲酸盐，适用于要求高温抗氧性强
的内燃机油
7
3.4 润滑油
（3）粘度指数改进剂 粘度指数改进剂是一种油溶性高分子化合物，它 可以增加油的粘度，改进油的粘温特性 其作用的机理是改进高分子链在高温下伸展，增 粘能力增大；在低温下收缩，增粘能力减少，从 而改善油品的粘温特性 常用的粘度指数改进剂有聚异丁烯、聚甲基丙烯 酸酯、乙烯／丙烯共聚物等
3
3.4 润滑油
② 酸中和作用 • 所有清净分散剂均为碱性，有各种不同的碱度， 它能中和润滑油氧化时生成的酸性氧化物和酸性 物质，中和含硫燃料生产的硫化物，起到阻止生 成漆膜和减少对发动机零部件的腐蚀磨损作用
③ 分散作用 • 清净分散剂能吸附润滑油中非油溶性烟灰、积碳 微粒等体小颗粒，防止它们凝聚成大颗粒或沉积 成油泥
常 用 的 极 压 抗 磨 添 加 剂 有 含 硫 、 磷 、 氯 等 有 机 化 合 物和硼酸盐的无机化合物
12
3.4 润滑油
（7）防锈剂 防 锈 剂 是 一 种 有 极 性 基 的 表 面 活 性 剂 ， 它 们 通 常 以 胶 团或胶束的形式溶于矿物油中 防锈剂在油中的防锈机理包括三方面 • 一是防锈剂在金属表面吸附，阻止空气中的氧气、 水及酸性物质腐蚀金属表面 • 二是将油中的酸性物质包溶在胶束或胶团中，从而 排除对金属的浸蚀 • 三是使已经在金属表面上吸附的水分与防锈剂作用 而被防锈剂所置换，起到脱水作用 常 用 的 防 锈 剂 有 磺 酸 盐 类 、 有 机 羧 酸 及 其 盐 类 、 有 机 磷酸盐类、杂环化合物等如石油磺酸钡、环烷酸锌、 烯基丁二酸等
4
3.4 润滑油
④ 吸附作用 • 清净分散剂中极性基团的表面活性大于油中氧化 物的活性，使得其极性的一端吸附金属表面，从 而有效地防制氧化产物沉积于金属表面和抑制了 金属对润滑油的氧化和催化作用
清净分散性添加剂对润滑油的重要意义
清净分散性添加剂对润滑油的重要意义2006年第1期张林雅:磺酸钙基脂晶型转化反应机理探讨113化考察,观察反应现象,其结果见表1.考察不同碳酸钙晶体的极压性,抗水性,其结果见表2.表1加入不同种类活性氢物质的晶型转化现象表1中羟基长链脂肪酸,小分子有机酸和醇类作转化剂时均使原料中吸附的CaCO进行了晶型转化,形成的润滑脂较好,其中羟基长链脂肪酸作转化剂使无定型CaCO形成球霞型晶体,而小分子有机酸和醇类使其转化为方解石型CaCO晶体.表2几种碳酸钙晶体的极压性,抗水性能注:1样为12羟基脂肪酸作为活性氢物质形成的润滑脂;2样为小分子有机酸作为活性氖物质形成的润滑脂;3样为醇作为活性氢物质形成的润滑脂;水煮现象是考察润滑脂抗水能力最直观的方式之.由表2可知,方解石型碳酸钙晶体的极压性和抗水性优于球霞型碳酸钙晶体,润滑脂的极压性主要由晶型碳酸钙来决定.醇类物质作转换剂时,润滑脂的极压性与小分子有机酸作转换剂时相同,但稠度较低,主要是由于醇的挥发性较大,造成无定型碳酸钙的晶型转换不完全.上述试验结果表明,活性氢物质的选择很重要,不同活性氢物质作转化剂形成的碳酸钙晶型不同,导致润滑脂的性能差别很大,其中小分子有机酸作转化剂形成方解石型的碳酸钙晶体综合性能较好.4结论(1)从分析晶型转化和活性氢物质对磺酸钙基脂性能指标的影响得出,磺酸钙基脂的极压性主要是由CaCO的晶型种类决定,所以转化剂类型的影响很大;润滑脂的稠度受三方面影响,一是CaCO的晶型种类;二是提供活性氢离子所形成的钙盐是否有稠化能力;三是形成的钙盐与磺酸钙盐能否形成网络结构,这部分有待于进一步探讨.(2)该磺酸钙基脂形成机理的推断可从红外谱图进行验证,由润滑脂红外谱图吸收峰的不同可推断出碳酸钙的晶型转化类型,方解石型的碳酸钙晶体具有微小的球型结构,该结构的润滑脂与传统润滑脂的结构完全不同,其润滑机理也不同于传统的润滑脂,它将金属间的摩擦变为滚动摩擦,减轻了摩擦,提高r润滑脂的极压耐磨性,可广泛应用于钢铁,冶金等重型精密机械设备,满足生产工艺对设备可靠性的高要求.参考文献【1】RonaldJMuir.HighPerformanceCalciumSulfonateComplex LubricatingGrease[J].NLG[Spokesman,1988(7).【2】RonaldJMuir.CalciumSulfonateGrease--OneDecadelater [J].NLG!Spokesman,1998(10).【3】USPatent.5308514.1994.清净分散性添加剂对润滑油的重要意义其一是指润滑油能将其氧化后生成的胶状物,积炭等不溶物或悬浮在油中,形成稳定的胶体状态而不易沉积在部件上;其二是指将已沉积在发动机部件E的胶状物,积炭等,通过润滑油洗涤作用洗涤下来.清净分散剂是一种具有表面活性的物质,它能吸附油中的固体颗粒污染物,并使污染物悬浮于油的表面,以确保参加润滑循环的油是清净的,以减少高温与漆膜的形成.分散剂则能将低温油泥分散于油中,以便在润滑油循环中将其滤掉.清净分散添加剂是它们的总称,它同时还具有洗涤,抗氧化及防腐等功能.因此,也称其为多效添加剂. 从一定意义上说,润滑油质量的高低,主要区别在抵抗高,低温沉积物和漆膜形成的性能上,也町以说表现在润滑油内清净分散剂的性能及加入量L,可清净分散剂对润滑油质量具有重要影响.内蒙古商都县新源电能公司孙福。
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4。保持润滑部件清洁
发动机在低温工作时会产生油泥 （油的变质产物、不完全燃烧产 物、曲轴箱内的灰尘、冷凝水等 组成）高温部件会产生漆膜、积 炭等。发动机油对油泥、漆膜、 积炭、磨屑、灰尘等具有清洗作 用，并经过滤器将有害物质除去， 保证发动机正常运行。
5.防锈和抗腐蚀
腐蚀性物质来源于水、酸、润滑 油氧化产物等，可使活塞环等部件 锈蚀。内燃机油中加有抗氧抗腐剂 等，使润滑油具有较好的防锈和抗 腐蚀能力。
• 润滑油的高温氧化、硝化形成的氧化产 物。
汽油机沉积物的生成过程
汽油不完全燃烧
窜气 气相氧化单体+NOX+O2 含在油中的液相氧化单体
活塞漆膜
非油溶性产物 微滴
碳
漆膜
水
油泥
润滑油高温氧化
热+NOX+O2 氧化产物 漆膜、积炭
柴油机沉积物的生成过程
柴油不完全燃烧
润滑油高温氧化
H2O+SO2+SO3+NOX
• 为今后的内燃机油的发展奠定了基础。
• 50年代：柴油机的马力更大，增压柴油 机的数量增加。为扩大柴油的来源，含 硫柴油的比例增加。柴油燃烧后的腐蚀 性物质增加，发动机的腐蚀和磨损增多。
发动机主要润滑部位及常见故障
★活塞环与气缸套。在活塞上下止点处，
活塞环与缸壁间为边界润滑状态，若润滑 油供应不足或中断，使用的润滑油质量差， 就会使该部位润滑状态恶化，活塞积炭和 漆膜增多，活塞环和缸套出现磨损、卡环、 甚至拉缸。选用优质发动机油可减少或避 免这些故障。
★曲轴轴承、连杆大小头轴承。这些部位
发动机的工作温度低（空转或停 停开开），水蒸气、CO2、CO、 Nox及燃料重组分等落入曲轴箱， 加速机油氧化和乳化，使油泥增多。
燃料和润滑油组成对油泥的影响 与对漆膜积炭的影响相似。
提高内燃机油清净分散性的方法，一是改进 基础油质量，一是添加清净分散剂。
清净分散剂的历史
• 30年代：西方国家的内燃机功率提高， 气缸活塞区的温度也提高。
一般处于流体动力润滑状态，但当负荷突然 增大、润滑油被稀释时，均可能引起烧瓦。 除尽可能保持发动机操作平稳外，若机油变 稀，应查明原因，超出使用粘度变化范围时 应换油。
★凸轮与挺杆。此摩擦副单位面积承受的压
力大，多处于边界润滑状态。若机油质量差， 在期间不易保持润滑油膜，凸轮可能被磨秃， 影响配器系统正常工作。
内燃机油的作用
1。润 滑
主要润滑曲轴与主轴瓦、连杆与连杆轴瓦、活塞环 与缸套、凸轮与挺杆等重要摩擦部位。
这些部位高速相对运动，易引起磨损、摩擦和发热。
汽油机约有7%、柴油机约有10%燃料能量消耗在 摩擦损失。发动机的全部摩擦损失约为机械有效功率 的30%。
主轴承、连杆轴承、摇臂轴承、活塞销一般处于流 体润滑状态，凸轮、挺杆、摇臂、活塞上下止点处一 般为边界润滑状态
内燃机油的主要性能
清净分散性
润滑油抑制漆膜、积碳、油泥形成的性 能。
内燃机油高温氧化、聚合、缩合等一系 列变化，在活塞裙部形成漆膜，在活塞顶 部形成积碳、在曲轴箱中产生油泥等沉积 物。
内燃机沉积物
Sludge、Varnish、 Carbon, etc
• 燃烧室的不完全燃烧气体窜入曲轴箱形 成的；
• 一般内燃机又不能适应其要求，开发了 油溶性的脂肪酸盐与环烷酸盐 ，使用性 能虽然提高，但这些化合物促使油品德 氧化，且易水解，有时给设备造成腐蚀。
• 40年代：开发出石油磺酸盐，烷基酚盐， 膦酸盐，并陆续应用于内燃机油中。
• 同时ZDDP（二烷基二硫代磷酸锌）用于 防止氧化和改善曲轴箱轴瓦腐蚀。
Detergent and Dispersant
清净分散剂
功能
主要用于内燃机油，减 少漆膜、积炭、油泥等沉 积物。
内燃机最关键的润滑部位是汽 缸活塞、连杆轴承、曲轴轴承、 配器机构等主要摩擦部件。这些 部件的摩擦损失约占内燃机摩擦 损失的96%。这些部件的润滑 问题解决了，其他部件的润滑问 题就容易解决。
发动机润滑油温度及冷却液 温度越高，越容易产生漆膜和 积炭；燃料的馏分越重、硫含 量越高，漆膜和积炭增多；内 燃机油的馏分越重、非理想组 分越多，漆膜和积炭也增多。
油泥及危害
由润滑油、燃料、水、固体颗粒 等形成的混合物，沉积于油箱底部 及滤清器、连杆盖、曲轴箱边盖等 温度较低的部位，可使机油老化变 质、润滑性能下降、堵塞油路和滤 清器。
烟灰
胶质
积炭
黑漆膜、积炭
琥珀色漆膜
发动机中沉积物的组成
沉积物的类型
主要成分
活塞环槽积碳
烟灰(注)+树脂状物
活塞环漆膜
树脂状物+烟灰
油泥
烟灰(主)+机油(主)+含氧化物 +水
漆膜及危害
一种坚固的、有光泽的漆状薄膜， 主要是润滑油高温氧化生成的胶质、 沥青质。能把大量的烟炱粘在活塞环 槽中，使环与槽间隙变小，环的灵活 度降低，甚至粘环，失去密封性，功 率下降。漆膜导热性差，可使活塞过 热膨胀，产生拉缸。
积炭及危害
燃料不完全燃烧产物及润滑油窜入燃烧 室在高温下分解的烟炱等物质。沉积在 活塞顶部和燃烧室周围。
积炭使发动机产生爆震的倾向增大；在 燃烧室中形成高温颗粒，点火提前，功 率下降2～15%；火花塞电极间的积炭 使火花塞短路，燃料耗量增大，功率下 降；排气阀积炭使阀门关闭不严，产生 漏气，功率下降；掉入曲轴箱中的积炭 加速机油变质、堵塞过滤器。
内燃机油的工作条件
工作条件苛刻，汽缸与活塞直接与燃气 接触，汽油机燃气最高温度可达2200～ 2800K，最大压力达3～5MP，柴油机可 达1800～2200K和6～9MP。汽油机活塞 顶部温度约为230℃，柴油机约为280℃。 第一环槽温度约为200 ℃，活塞销温度约 为200 ℃，连杆轴承温度约为110 ℃，曲 轴轴承温度约为100 ℃。 发生爆震时，各 ～40%，燃烧 热部分消耗与摩擦、使内燃机发热以及排气 进入大气。
冷却系统主要冷却气缸盖、气缸套、配气 系统，带走约60%的热量，内燃机油主要冷 却主轴承、连杆轴承、摇臂、活塞等。为了 能有效冷却，曲轴箱内油面不能低于油尺下 限。
3。 密封燃烧室
活塞环与缸套、活塞环与环槽间 有一定间隙，不能完全防止燃气泄 漏，燃气可通过间隙窜入曲轴箱， 使燃烧室压力降低，功率下降。内 燃机油在活塞往复运动时起密封作 用。