铜和你的柴油发动机油

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1、铜和你的柴油发动机油由DA润滑油有限公司技术部经理们发布来自实用油品杂志刊登的吉姆·菲奇——“铜和你的柴油发动机油”。我最近分析了具有超过三万份来自柴油发动机样品的油品报告基础数据库。手里有那么多的信息，我感觉自己就像一个在糖果店里的小孩。当今的基础数据库软件产品让使用者能够用通用分析工具来快速查找、分类、用胶版印刷和统计分析数据。任何人只要拥有正确地咨询，就可以将巨大数量的原始油品分析数据转化成适用于油品分析学者的新说明方针、故障树分析和规则集。在对这些丰富的数据库进行数小时的研究之后，我自然而然的发现了一些有趣的事实，而其中一项是和铜有关的。

2、铜在柴油机里是仅次于铁的第二种最易受磨损的金属。我一直知道铜是很重要的，但从来没想过它跟铁的比例是一样的。看看下面超过三万油样的分析数据表：注：ppm为元素浓度平均最高读数标准偏差铁52ppm1549ppm42ppm铅9ppm412ppm9ppm铜33ppm999ppm67ppm这些统计数据表面反应：铜的的读数比铁的读数上下波动幅度大。例如，铁的95％数值都在136ppm以下。而铜的平均值则较低，但整个数据变动性较大，即95％数值在167ppm以下。跟铁不同，实际上有许多途径把铜释放到润滑油中，它们产生的数量比典型的铜磨损所产生的要多。冷却装置核

3、心的过虑跟机器磨损不同，冷却装置核心的过虑是一个化学过程。尽管已有很好的文字备份文件，但解开这个现象的因素直到最近才被了解。它被摘要成三类：二烷基二硫代磷酸锌，热量和新发动机。二烷基二硫代磷酸锌的主要元素成分是硫磺。对于工作时间不足1500小时的新发动机来说，冷却装置核心对二烷基二硫代磷酸锌具有活性反应，导致铜冷却管上铜硫化物的形成。这些硫化物随后就会进入润滑油中导致铜浓度升高，而元素浓度很容易就达到300ppm。这些听起来让人担忧，但有报导说即使是这样高的铜硫化物浓度一般也不会有危险，并且不会导致冷却系统失效，加速磨损和氧化润滑油。我还没有看到

4、支持这些言论的数据，但我也没有根据去反驳它。探测能力独特的潜在可靠性过滤器重量ICP/RDEXRF/SEM-EDX铜来源共生元素风险显微镜方法光谱分析光谱分析冷去装置无最小差好微小核心的过滤钠、硅、钾、大量来冷却剂渗漏差好微小硼、钼自乙二醇由严重磨损金属锌、锡、铁好微小好程度决定抗粘剂铝、镍最小少量比微小好微小防磨损添加剂磷无无好差有趣地是，反应在油温为220℉（104℃）左右开始，油温在同一指数率下继续升高时，情况会恶化。好消息就是：光亮的的清漆像外衣一样覆盖在铜硫化物表面，冷却装置核心铜表面的活性随着时间开始变弱。但是，铜硫化物进入到油后开始

5、变慢，最后溶入油中，导致油品变质。则铜的浓度等级有可能达到100ppm直到超过300ppm。即使有“清漆外衣”的保护，油品化学性的变化也会导致油品性质突然丧失和铜含量升高。例如，使用不同品牌的发动机油或添加剂将会导致铜含量升高。冷却液渗漏在大多数案例中，冷却液渗漏到曲轴箱油里形成大数量和高浓度的铜。由乙二醇组成或引种的，作为润滑油补充物的添加剂也含有一些典型的共生元素。这些辅助元素由多种元素组成，其中包括钠、硅、钾、钼、硼。它对防冻剂的基线是十分有用的，能帮助检测到辅助元素的正常元素族。在使用过的发动机油中发现相关浓度的元素和铜，你就可以正当的怀

6、疑冷却液已经渗漏了。金属磨损铜铜是利用黄铜和青铜混合的原理冶炼而成的。它通常应用在摇臂、肘销和涡轮轴承的轴衬。许多曲轴轴承和凸轮轴轴承的铅制∕锡制轴承下都覆盖着一层青铜残油。柴油发动机的铜有多种来源，包括差速器、油泵和行驶计量器的传动齿轮。除非合金元素的浓度比铜低，否则像锌、锡和啮合面产生的金属（典型的铁）这样的共生合金元素可以揭示这些源头。磨损产生的铜碎片浓度很难超过50ppm，实际上通常为10ppm至20ppm。同样地，冷却装置核心的过滤和冷却液渗漏都会掩盖更严重的铜来源——磨损。…………对铜磨损有怀疑，最好的办法可能就是用过滤器并对这些微粒

7、进行显微分析。因为冷却装置核心的过滤和冷却液渗漏所形成的铜悬浮物是可溶解的，且它们微粒直径都小于1微米，因此不会在表层上出现，所以很难使用显微分析方法。只有来自磨损的铜才能被肉眼看见，而它们则很好掩盖了铜的上述来源。因为铜微粒尺寸太小，元素光谱分析仪也很难分析。由于自身的局限性，一般的光谱测定法不能揭示活跃磨损区域产生的青铜和黄铜微粒的真正浓度。粒子微粒尺寸大于5微米后，发射分光计就很难计算它们的数目了。美国东北大学经研究表明，元素光谱测定法（受体破坏酶或感应耦合等离子体）仅测量到7％尺寸在1微米至11微米之间的铜微粒数量。此时显微分析和X射线荧

8、光∕SEM——能量弥散X射线探测器光谱测定法就十分受用，因为它们都不会受微粒尺寸影响。还有许多铜的来源需要考虑。包括环境来源（例如铜矿）