陳炳耀，廖輝云，楊善杰，潘津煉

（1.廣東三和控股有限公司，廣東中山 528429；2.廣東三和化工科技有限公司，廣東中山 528429）

淺析影響車用潤(rùn)滑油配方體系的研究

陳炳耀1，2，廖輝云1，楊善杰1，潘津煉1

（1.廣東三和控股有限公司，廣東中山 528429；2.廣東三和化工科技有限公司，廣東中山 528429）

從基礎(chǔ)油的類別與添加劑性能淺析影響車用潤(rùn)滑油的性能。礦物油與合成油的種類繁多將影響車用潤(rùn)滑油的特性，考慮到添加劑的引入使?jié)櫥统钟歇?dú)特的性能，所以會(huì)出現(xiàn)不同性能的車用潤(rùn)滑油。因此結(jié)合基礎(chǔ)油的選擇及選用合適的功能型添加劑探討車用潤(rùn)滑油的性能差異。

礦物油；酯類油；PAO；安定性；復(fù)合劑

隨著工業(yè)的發(fā)展，很多機(jī)械對(duì)潤(rùn)滑劑的要求越來(lái)越苛刻。在一些持續(xù)高溫、低溫條件下，以礦物油為基礎(chǔ)油的潤(rùn)滑油已不能滿足，再加上生物降解，可再生資源等社會(huì)發(fā)展的必然要求，以化學(xué)原料合成的產(chǎn)物作為潤(rùn)滑劑的應(yīng)用已成主導(dǎo)方向。現(xiàn)代潤(rùn)滑油的研發(fā)必須具備基礎(chǔ)油、添加劑、測(cè)試評(píng)定手段三個(gè)基本點(diǎn)[1]。車用潤(rùn)滑油基本的質(zhì)量要求因具備合適的粘度和良好的黏溫性能、良好的極壓抗磨性、優(yōu)良的抗氧化安定性、水解安定性和熱穩(wěn)定性、良好的抗泡性和空氣釋放值、良好的抗乳化性、良好的防銹性。因此對(duì)基礎(chǔ)油的選擇使用是至關(guān)重要的，而添加劑的引入是彌補(bǔ)或賦予潤(rùn)滑油特定的使用要求。

1 基礎(chǔ)油的復(fù)配使用

按現(xiàn)執(zhí)行的API（美國(guó)石油協(xié)會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)對(duì)基礎(chǔ)油的分類有五類，前三類屬于礦物油，在原油的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)物理處理或者加氫處理后所得的產(chǎn)物；第四類屬于PAO（聚-α烯烴），在結(jié)構(gòu)上比較獨(dú)特的一類品種；第五類屬于合成酯類油，其優(yōu)越性能是前兩者無(wú)法持有的。結(jié)合實(shí)際情況，提高經(jīng)濟(jì)實(shí)用性與使液壓油的性能得到充分的利用，需對(duì)五類基礎(chǔ)油在潤(rùn)滑油的使用比例做一些性能分析，針對(duì)特定的需求使用對(duì)應(yīng)的配比，從而使基礎(chǔ)油的使用性能達(dá)到最大化?；A(chǔ)油在潤(rùn)滑油的體系中的占比在85%～100%，在不加添加劑的情況下討論潤(rùn)滑油主體基礎(chǔ)油之間配比的理化指標(biāo)。

1.1 基礎(chǔ)油的選擇

一類基礎(chǔ)油常用的牌號(hào)有150BS、400SN等，一類礦物油從牌號(hào)的表示可以看出一類礦物油的含硫量是比較高的，具有良好的極壓性能，高黏度的一類油如150BS主要用于配制重負(fù)荷齒輪油，作用于卡車后橋的的潤(rùn)滑。二類礦物油常用牌號(hào)有150N、500N等，屬于目前市場(chǎng)需求量較大的一類油，其性能優(yōu)于一類油也能滿足目前市場(chǎng)的需求，價(jià)格方面也比較有優(yōu)勢(shì)；三類常用礦物油牌號(hào)有100N、60N等，一般用于配制中高檔潤(rùn)滑油，其優(yōu)越的低溫性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出前兩類基礎(chǔ)油，價(jià)格方面也要略高一等；四類基礎(chǔ)油常用牌號(hào)PAO6、PAO8等，此類基礎(chǔ)油對(duì)前三類基礎(chǔ)油的相容性不太好，需要調(diào)整其在配方中的占比，但PAO本身的理化指標(biāo)是非常優(yōu)秀的，無(wú)論是低溫性能還是其他安定性能都非常的優(yōu)越；五類基礎(chǔ)油常用牌號(hào)有2X-109、KL-15等，此類基礎(chǔ)油的牌號(hào)是最豐富的，對(duì)不同性能特性的基礎(chǔ)油有較詳細(xì)歸類，針對(duì)不同的需求可以選擇不同特性的基礎(chǔ)油用油。以上基礎(chǔ)油牌號(hào)是目前市場(chǎng)運(yùn)用較多的品種。

1.2 五類油性能測(cè)試

對(duì)上述牌號(hào)基礎(chǔ)油進(jìn)行理化指標(biāo)分析，各類基礎(chǔ)油從出廠都會(huì)對(duì)其進(jìn)行一個(gè)結(jié)構(gòu)分析，本文只對(duì)以下指標(biāo)進(jìn)行分析，有運(yùn)動(dòng)黏度、黏度指數(shù)、傾點(diǎn)、閃點(diǎn)、蒸發(fā)損失、表觀黏度進(jìn)行測(cè)試，是油品出廠的必檢項(xiàng)目，測(cè)試結(jié)果如表1。

表1 五類基礎(chǔ)油的理化指標(biāo)

表1數(shù)據(jù)可以看出其基礎(chǔ)油基本數(shù)據(jù)，低黏度油其傾點(diǎn)與閃點(diǎn)較低，反之相反；蒸發(fā)損失隨著黏度的降低而增大；表觀黏度與黏度指數(shù)都與基礎(chǔ)油的分類相關(guān)，隨著基礎(chǔ)油的質(zhì)量級(jí)別的提升，基礎(chǔ)油的黏度指數(shù)增大，表觀黏度受質(zhì)量級(jí)別與基礎(chǔ)油自身黏度有關(guān)，質(zhì)量級(jí)別越高相應(yīng)的表觀黏度越低，隨黏度的升高表觀黏度越大。

1.3 各類基礎(chǔ)油的應(yīng)用

結(jié)合上述基礎(chǔ)油各指標(biāo)可判斷每類基礎(chǔ)油在實(shí)際當(dāng)中的應(yīng)用，一類低黏度的基礎(chǔ)油可用于質(zhì)量級(jí)別較低摩機(jī)油中，但隨著節(jié)能減排力度加大，很大程度上抑制了一類低黏度油的實(shí)際運(yùn)用。一類高黏度油具有天然的極壓抗磨性能，結(jié)合高黏度油在齒輪潤(rùn)滑中的有效作用，可提供強(qiáng)勁的齒輪傳動(dòng)動(dòng)力及其耐久性非常優(yōu)越。二類油主要運(yùn)用于汽機(jī)油與柴機(jī)油中潤(rùn)滑，利用中低黏度的基礎(chǔ)油調(diào)整其配比，配置不同黏度級(jí)別的潤(rùn)滑油，可在多級(jí)油中使用，有效解決地域與氣候交替的使用，使機(jī)動(dòng)車使用便利。三類油是原油中提煉最為干凈的一類礦物基礎(chǔ)油，經(jīng)過(guò)一系列的工藝精制后使得該類基礎(chǔ)油有著非常優(yōu)秀的低溫性能以及低黏等特性，普遍使用該類油用于改善潤(rùn)滑油體系的低溫流動(dòng)性及車用的冷啟動(dòng)性能。四類油是市場(chǎng)占有率較高的合成型基礎(chǔ)油，有著非常優(yōu)秀的低溫性能及高溫性能，常用于質(zhì)量級(jí)別高的低溫低黏車用潤(rùn)滑油中，起到低溫及高溫的潤(rùn)滑效果且發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)不易產(chǎn)生油泥及積炭，延長(zhǎng)潤(rùn)滑油使用壽命[2]；五類油是經(jīng)過(guò)人工合成的一類具有特殊使用性能的酯類油，具有良好的潤(rùn)滑減磨性能和低溫流動(dòng)性以及高溫安定性，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的密封性能要求較高。一般情況下都是與四類油結(jié)合使用增強(qiáng)體系的協(xié)同效應(yīng)達(dá)到最佳的性能，由于酯類油的工藝要求嚴(yán)格致使生產(chǎn)成本高，導(dǎo)致目前市場(chǎng)的使用份額較低，但隨著工業(yè)水平的不斷發(fā)展，酯類油終將成為市場(chǎng)的主流。

2 添加劑的發(fā)展現(xiàn)狀

添加劑的引入可強(qiáng)化基礎(chǔ)油的性能及賦予某些新的性能。車用潤(rùn)滑油中從加入單劑（抗氧劑），逐步發(fā)展到加入多種添加劑復(fù)配而成的復(fù)合劑，可以說(shuō)明任何一類車用潤(rùn)滑油中都加有四種以上的單劑復(fù)配而成，加量一般在0～15%，隨著車用潤(rùn)滑油質(zhì)量等級(jí)的提升，添加劑加入量也隨之增加。加入內(nèi)燃機(jī)油中的功能添加劑有清凈分散劑、抗磨劑、抗氧劑、黏度指數(shù)改進(jìn)劑，特別要求低溫性能及抗磨性能要好，解決低溫油泥和凸輪挺桿的磨損問(wèn)題?，F(xiàn)今出現(xiàn)的車用內(nèi)燃機(jī)有汽油機(jī)、柴油機(jī)、燃?xì)鈾C(jī)，由于各內(nèi)燃機(jī)的工作方式及工作環(huán)境差異比較大，所運(yùn)用的復(fù)合添加劑中各單劑的比重側(cè)重點(diǎn)不一致，且要求側(cè)重點(diǎn)單劑具有非常好的安定性能。添加劑大多數(shù)屬于?；穼?duì)環(huán)境造成一定程度上的污染，嚴(yán)重一些直接危及到人身安全。為了避免添加劑帶來(lái)的一些危害，今后的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)必然是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)無(wú)害，具有被生物降解的性質(zhì)，如德國(guó)75%的鏈鋸油已被可生物降解的產(chǎn)品取代，10%的潤(rùn)滑脂也被取代，而且每年以10%的速度遞增[3]。更近一步的技術(shù)是提高添加劑使用效率并提高其使用壽命，應(yīng)當(dāng)控制在生態(tài)環(huán)境自凈化能力范圍內(nèi)。

3 結(jié)束語(yǔ)

影響車用潤(rùn)滑油配方體系的因素主要是基礎(chǔ)油及各種添加劑，基礎(chǔ)油是潤(rùn)滑油的主干部分而添加劑則是解決基礎(chǔ)油在使用過(guò)程中遇到的問(wèn)題，改善基礎(chǔ)油的性能并且賦予基礎(chǔ)油新的性能進(jìn)而延長(zhǎng)潤(rùn)滑油的使用壽命。質(zhì)量等級(jí)越高的潤(rùn)滑油所使用基礎(chǔ)油等級(jí)越高，結(jié)合多級(jí)潤(rùn)滑油的黏度級(jí)別篩選合適的基礎(chǔ)油；添加劑的復(fù)合使用是取決于潤(rùn)滑對(duì)象，對(duì)單劑的選擇使用有特定的要求，如汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作溫度沒(méi)有燃?xì)鈾C(jī)的工作溫度高，所以添加劑中的抗氧劑選擇相對(duì)較為苛刻?；A(chǔ)油的類別選擇取決于潤(rùn)滑油的質(zhì)量等級(jí)，功能添加劑的使用取決于潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑對(duì)象，選擇合適的基礎(chǔ)油和添加劑及調(diào)整之間的配比是調(diào)和車用潤(rùn)滑油的關(guān)鍵。

[1] 莫宇飛.全合成無(wú)灰抗磨液壓油的研制[D].南寧：廣西大學(xué)，2006，（12）.

[2] 向亞玲.潤(rùn)滑油中抗氧劑含量檢測(cè)的伏安法及其應(yīng)用研究[D].北京：機(jī)械科學(xué)研究總院，2016.

[3] 張霞玲.生物降解潤(rùn)滑油的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].新疆石油科技，2006，（03）.

Study on the Influence System of Vehicle Lubricating Oil

Chen Bing-yao，Liao Hui-yun，Yang Shan-jie，Pan Jin-lian

The article from the base oil category and additive performance analysis of the impact of automotive lubricating oil performance，mineral oil and synthetic oil will affect the wide variety of characteristics of automotive lubricants，taking into account the introduction of additives to make oil unique Performance，so there will be different performance of automotive lubricants.Now the choice of base oil and the selection of suitable functional additives to explore the performance of automotive lubricants.

mineral oil；ester oil；PAO；stability；compound agent

F426.22

A

1003–6490（2017）10–0051–02