高君保 ，蘇 俊 ，楊善杰 ，陳炳耀 ，2，3

1.廣東三和控股有限公司油品研究所，廣東 中山 528429；2.廣東三和化工科技有限公司技術(shù)中心，廣東 中山 528429；3.廣東阜和實(shí)業(yè)有限公司技術(shù)中心，廣東 中山 528429

雙離合變速器是一種設(shè)計(jì)原理上基于手動變速器，而在操縱、駕駛體驗(yàn)上優(yōu)于手動變速器的變速器，分為干式與濕式雙離合變速器，早期國內(nèi)市場以干式為主，但干式雙離合變速器在國內(nèi)市場頻繁出現(xiàn)問題，如溫度過高、散熱異常和零部件故障等［1］，且其維修成本高，這導(dǎo)致其市場存量降低，隨之而增長的是濕式雙離合變速器［2］。干式與濕式雙離合變速器最大的區(qū)別在于：濕式雙離合變速器內(nèi)部的工作環(huán)境有油浸潤潤滑，在有變速箱油潤滑的情況下能減少熱量的產(chǎn)生［3］。

雙離合變速箱油是作用于濕式雙離合變速器且具有潤滑、冷卻、清潔和密封等功能的潤滑油。優(yōu)良的雙離合變速箱油一般需要具備適合的黏度、良好的抗磨性、優(yōu)異的低溫流動性、良好的防腐防銹性以及清凈分散性。雙離合變速箱油對變速箱的工作效率、燃油經(jīng)濟(jì)性以及使用壽命具有較大的影響［4］，因此，研制一種新型雙離合變速箱油具有重要意義。

雙離合變速箱油的工況比較特殊，其工作溫度高于手動變速箱油、液力變速箱油和無極變速箱油要求的溫度，因此要求其具有良好的高溫抗磨性與高溫抗氧化性?？紤]到本研究所研制的雙離合變速箱油將面對低溫、散熱及高剪切磨損的工況，必須具備以下4 個性能。①適宜的黏度與優(yōu)良的黏溫性能：雙離合變速箱油適宜的黏度可提高變速箱的傳動效率，提高燃油經(jīng)濟(jì)性，優(yōu)良的黏溫性能可以提高油的溫度使用范圍［3］；②良好的低溫流動性能：雙離合變速箱油應(yīng)該具有較低的傾點(diǎn)和較小的布氏黏度數(shù)值；③良好的抗磨減摩性能：抗磨減摩性能影響雙離合變速箱油的傳動效率、變速箱的使用壽命以及變速箱工作的順暢情況［5］；④良好的高溫抗氧化性能：雙離合變速箱工作時的溫度高于液力變速箱與無極變速箱的溫度，因此，對雙離合變速箱油的高溫抗氧化性能要求也更高。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原材料

CTL（100N）基礎(chǔ)油，潞安化工集團(tuán)有限公司；Ⅲ類油150N，阿布扎比國家石油公司；Ⅱ類油150N，臺塑石化股份有限公司；VISCOPLEX12-292、VISCOPLEX12-075、VISCOPLEX8-310 黏度指數(shù)改進(jìn)劑，VISCOPLEX3-350（PMA）降凝劑，德國羅曼克斯國際石化有限公司；HITEC3460 復(fù)合添加劑，雅富頓添加劑有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

SYP1003 型石油產(chǎn)品運(yùn)動黏度測定器（40 ℃），上海博立儀器設(shè)備有限公司；JSR1104A型運(yùn)動黏度測定器（100 ℃）、石油產(chǎn)品蒸發(fā)損失測定器、JSH0402 型潤滑油泡沫特性測定器，湖南津市市石油化工儀器有限公司；平氏黏度計(jì)，上海申誼玻璃制品有限公司；CP423C 型電子天平，奧豪斯儀器（上海）有限公司；ST5096-3 型石油產(chǎn)品銅片腐蝕測定器，武漢研潤科技發(fā)展有限公司；KD-H1165 型潤滑油低溫布氏黏度測定器，長沙卡頓?？藸杻x器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)流程

1.3.1 基礎(chǔ)油選用

從Ⅱ類油150N、Ⅲ類油150N 和Ⅲ+油CTL（100N）中優(yōu)選出高溫抗氧化性能、低溫流動性能以及儲存穩(wěn)定性能皆優(yōu)異的基礎(chǔ)油。

1.3.2 黏度指數(shù)改進(jìn)劑選用

在 VISCOPLEX12-292、VISCOPLEX12-075、VISCOPLEX8-310 這幾款變速箱油用的黏度指數(shù)改進(jìn)劑中選用一款低溫性能最好、剪切穩(wěn)定性最佳的黏度指數(shù)改進(jìn)劑。往CTL（100N）基礎(chǔ)油中分別加入相同量的以上3 種黏度指數(shù)改進(jìn)劑，分別測試黏度指數(shù)改進(jìn)劑的性能。

1.3.3 降凝劑加劑量確定

分別以0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的PMA 降凝劑置于CTL（100N）基礎(chǔ)油中，測試傾點(diǎn)，確定降凝劑加劑量。

1.3.4 樣品調(diào)和

將基礎(chǔ)油、黏度指數(shù)改進(jìn)劑、添加劑與顏料調(diào)配至合適黏度，循環(huán)攪拌均勻后，得到所研制的DCT變速箱油。

1.3.5 樣品檢測

目前雙離合變速箱油沒有相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，一般以規(guī)模比較大的歐洲車廠標(biāo)準(zhǔn)或國內(nèi)知名廠家的標(biāo)準(zhǔn)為參考依據(jù)，如大眾、本田等汽車制造廠或美孚、殼牌等潤滑油制造商。參考現(xiàn)有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，綜合各廠家標(biāo)準(zhǔn)，得出雙離合變速箱油的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)［6］，見表1。

表1 新型雙離合變速箱油的標(biāo)準(zhǔn)及試驗(yàn)方法

2 結(jié)果與討論

2.1 基礎(chǔ)油的選用

對Ⅱ類油150N、Ⅲ類油150N 和Ⅲ+油CTL（100N）這三類基礎(chǔ)油的性能指標(biāo)進(jìn)行比較，結(jié)果見表2。

由表2 可知：對比Ⅱ類基礎(chǔ)油150N 與Ⅲ類基礎(chǔ)油150N，Ⅲ+基礎(chǔ)油CTL（100N）傾點(diǎn)較低，具有較好的低溫流動性能和較高的黏度指數(shù)，黏溫性能較好，通過冷熱對沖儲存試驗(yàn)后仍能保持良好的使用性能，因此選擇Ⅲ+油CTL（100N）為雙離合變速箱油的基礎(chǔ)油。

表2 三類基礎(chǔ)油的性能指標(biāo)

2.2 黏度指數(shù)改進(jìn)劑的選用

黏度指數(shù)是評價油品黏溫性能的數(shù)值，黏度指數(shù)越大，則油品黏度隨溫度影響越?。?］。雙離合變速箱油對高低溫性能要求高，所研制的DCT變速箱油對黏度指數(shù)要求高于170。表2 中所選用的基礎(chǔ)油黏度指數(shù)為110～130，無法達(dá)到目標(biāo)要求，因此需要加入黏度指數(shù)改進(jìn)劑以調(diào)整黏度指數(shù)與黏溫性能。表3 為3 種黏度指數(shù)改進(jìn)劑對基礎(chǔ)油性能的影響結(jié)果。

由表 3 可知：VISCOPLEX8-310 黏度指數(shù)改進(jìn)劑的增稠性能最好，但其低溫性能較差，VIS?COPLEX12-075黏度指數(shù)改進(jìn)劑的低溫性能與剪切穩(wěn)定性能最好，因此本文所研制的雙離合變速箱油選用VISCOPLEX12-075 為黏度指數(shù)改進(jìn)劑。

表3 不同黏度指數(shù)改進(jìn)劑對基礎(chǔ)油性能的影響

2.3 添加劑的選用

2.3.1 降凝劑添加量的確定

降凝劑能夠有效提高雙離合變速箱油的低溫性能，研究選用PMA 降凝劑，它能有效降低含石蠟基的基礎(chǔ)油的傾點(diǎn)［8］。圖 1 為 PMA 降凝劑的添加量對CTL（100N）基礎(chǔ)油的降凝效果。

圖1 PMA降凝劑添加量對CTL（100N）基礎(chǔ)油傾點(diǎn)的影響

由圖1 可知：PMA 降凝劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%～0.8%時，其對CTL（100N）基礎(chǔ)油的降凝效果最好，同時考慮到成本以及降凝劑會影響變速箱油的其他性能，確定降凝劑添加量為0.4%。

2.3.2 復(fù)合添加劑的選用

根據(jù)雙離合變速箱的工況，選用一款高抗氧化性、高抗磨減摩性和高清凈分散性的復(fù)合添加劑，優(yōu)選雅富頓添加劑公司HITEC3460 復(fù)合添加劑，它能適合雙離合變速箱的工作環(huán)境，能有效提高雙離合變速箱油的各方面性能。

2.3.3 摩擦改進(jìn)劑

由于雙離合變速箱齒輪等部件直接接觸而產(chǎn)生摩擦，摩擦改進(jìn)劑可在這些接觸面的副表面形成保護(hù)膜，從而改善接觸面的潤滑性能，提高摩擦系數(shù)，降低磨損［9］，因此選用二硫化鉬摩擦改進(jìn)劑［10］，它能有效提高雙離合變速箱油的摩擦性能，提高潤滑性，降低熱量產(chǎn)生，從而減少變速箱磨損。

2.4 雙離合變速箱油數(shù)據(jù)分析

按照以上實(shí)驗(yàn)調(diào)配新型雙離合變速箱油，其最佳配方為：78.69%CTL（100N）、5.5%黏度指數(shù)改進(jìn)劑VISCOPLEX12-075、13.8% 復(fù)合添加劑HITEC3460、1.6% 摩擦改進(jìn)劑二硫化鉬、0.4%PMA 降凝劑、0.01%油性顏料。經(jīng)檢驗(yàn)，新型雙離合變速箱油的相關(guān)性能指標(biāo)如表4所示。

表4 新型雙離合變速箱油的性能指標(biāo)

由表4 可知：研制的新型雙離合變速箱油的各項(xiàng)指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足大部分歐洲車廠的指標(biāo)要求。雙離合變速箱油呈紅色透明狀，無雜質(zhì)且無分層現(xiàn)象發(fā)生。油品黏度適宜，剪切安定性較好，黏度指數(shù)為196，表明黏溫性能較好。油品的傾點(diǎn)為-54 ℃，低溫布氏黏度較低，表明油品低溫流動性能較好，能在嚴(yán)寒的地區(qū)正常使用。油品銅片腐蝕測試結(jié)果為1a，液相銹蝕結(jié)果為無銹，表明油品的金屬防腐蝕性能較好，能在雙離合變速箱工作溫度較高的環(huán)境下有效保護(hù)內(nèi)部零部件。油品潤滑劑FZG 承載能力測定符合要求，表明油的摩擦特性較好，有助于節(jié)省燃油并降低變速箱的磨損。

3 結(jié)論

1）研制的新型雙離合變速箱油，優(yōu)選CTL（100N）基礎(chǔ)油具有良好的低溫性能與儲存穩(wěn)定性能；優(yōu)選的VISCOPLEX12-075型黏度指數(shù)改進(jìn)劑具有較好的抗剪切抗磨性能，能夠保證變速箱油的油膜強(qiáng)度；優(yōu)選的有機(jī)鉬摩擦改進(jìn)劑有效改善變速箱油的摩擦性能，保證油品適宜黏度的同時具有良好的抗摩性能；優(yōu)選的HITEC3460 型變速箱油添加劑對于油品的腐蝕性、清凈分散性能改善起到重要作用；選用VISCOPLEX3-350（PMA）型降凝劑，提高雙離合變速箱油的低溫性能，保證較低溫度下的低溫流動性。

2）研制的新型雙離合變速箱油具有優(yōu)良的低溫流動性，在嚴(yán)寒低溫的工作環(huán)境下也能正常工作；具有良好的抗磨減摩性、防腐防銹性和高溫抗氧化性，在雙離合變速箱油具有較長使用壽命的同時，也能有效保護(hù)雙離合變速箱零部件并延長變速箱的使用壽命。