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1、合成润滑材料12SYNTHETICLUBRICANTS2010年37卷第1期文章编号:1672-4364(2010)01-0012-04发动机油模拟氧化试验与台架试验的相关性颉敏杰蒲晓琴夏群英金志良(中国石油兰州润滑油研究开发中心,兰州730060)摘要:介绍了几种发动机油模拟氧化试验与台架试验的相关性。可以利用这些模拟氧化试验来评价发动机油的高温抗氧化性能,指导发动机油的配方研制工作,提高通过发动机台架试验的几率。关键词:发动机油;模拟氧化试验;台架试验;相关性中图分类号:TE626.32文献标识码:A随着汽车技术
2、的发展和环保,节能的要求,对在抑制期,由于加入抗氧剂抑制了油的氧化发动机油的性能,特别是高温抗氧化性能提出了更过程,这个期间抗氧剂急剧消耗掉,油品只是有很高的要求,高温抗氧化性能是发动机油最重要的性小部分被氧化;氧化期由于加入油中的抗氧剂消耗能之一。汽车发动机油在投放市场前必须要经过殆尽,油品开始大量氧化;氧化后期油品氧化过程一系列的台架试验进行性能评价,也要重点评价发相对稳定,氧化产物进一步聚缩,油品运动粘度增[1]动机油的高温抗氧化性能。但发动机台架试验费大,甚至有不溶物生成。时费力,且价格昂贵,不适合在发动机油的研制过2氧化沉积物试验程中使用。而通
3、常的做法是在发动机油上台架试2.1成焦板试验验之前先对发动机油进行模拟评价,以提高通过台成焦板试验是实验室使用最广泛的发动机油架试验的几率,这样既可以节约研制费用,又可提高温清净性的模拟试验方法,这该方法条件缓和,高研制效率。板面可只形成漆膜,是模拟发动机曲轴箱和缸套活测定发动机润滑油抗氧化性能的方法很多,其塞环润滑油循环的工作条件,油品不断受热氧化成中某些模拟方法与汽车发动机台架试验有一定的焦的过程。但又与发动机实际工作过程不同,模拟相关性,可以借助这些方法来指导发动机润滑油的试验只能接触空气,极少数试验通入其他气体。因研制工作。此这种模拟试验方法只有一定
4、的模拟性,与油品实1发动机油高温氧化过程际成焦性能不完全相同。成焦板的焦重(沉积物)发动机油在使用过程中不可避免地会发生氧与柴油机进气阀门形成沉积物的关系见图2。化变质,缩短使用寿命。油品氧化后产生的酸、油泥和沉淀腐蚀磨损机件,油品粘度增大造成故障或降低发动机功率。发动机油的氧化过程大致分为3个阶段,即抑制期,氧化期和氧化后期,见图1。图2发动机台架试验与成焦板试验的相关性收稿日期:2009-11-30作者简介:颉敏杰(1964-),男,工程师,1985年毕业于兰州石油学校化工机械专业,1992年毕业于甘肃工业大学机械工艺设计与制造专业,一直在中国石油兰州
5、润滑油研究开发中心从事润滑油图1加有抗氧剂的汽油机油氧化过程的模拟试验方法研究和评定工作,已公开发表文章十余篇。2010年37卷第1期颉敏杰等.发动机油模拟氧化试验与台架试验的相关性13在成焦板试验中发现,对中高档柴油机油,特模拟试验(TEOST)已列入汽油机油SJ/GF-2,SL/别是多级柴油机油的区分性和与台架试验的对应GF-3的产品规格,作为油品规格的评定项目。[2]性差。通过采用变温条件试验,提高方法的区分该试验方法主要模拟发动机在工作条件下汽性,减少试验误差,可以全面分析试验油在高低温油机油的氧化和生成沉积物的情况,热氧化模
6、拟试条件下的清净性能。验方法比较接近发动机的工作状态。李洪燕等人在基础油的研究中采用成焦板试Chrysler公司4种参考油的TEOST试验结果验,结果表明粘度较大的基础油的清净性明显优于见图4。低粘度的基础油;在低粘度的基础油中加入一些重组分,可以明显改善油品的高温清净性;粘度指数改进剂使油品的高温清净性变差,相对分子量越[3]小,对油品的高温清净性影响越小。2.2热管氧化试验热管试验是油品与空气接触,在高温下呈流动态生成漆膜和积炭,以生成沉积物的重量、外观形态和位置来判断发动机油的高温清净性。热管氧化试验对金属清净性的感受性最好,无灰分散剂次图4参考油的
7、TEOST试验[4]之,而对抗氧剂感受性最差。CRO-2是CD/SF通用油,显然比CRO-1SF李荣煕等人采用热管氧化法对CC,CD级柴油汽油机油好;CRO-3和CRO-4同为用于增压柴机油进行了研究,结果表明热管评级与Caterpillar油机油,一种质量好的油,另一种为质量差的油,能1H2的相关性较为理想,与Caterpillar1G2具有一[5]明显地将两者区分开来。定的相关性。研制SL时发现TEOST方法不是很好,这是因2.3微焦化试验为Chrysler公司用TEOST方法来测定增压汽油机微焦化试验是有效评定润滑油高温稳定性能油的沉积物时,要升温到4
8、80。由于温度太高,的薄膜热氧化试验
