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發動機油配方的基本構成

嘉峪檢測網        2019-06-25 10:44

一般而言,不同規格等級的發動機油是通過達到相應規格等級的復合劑,加上合適的基礎油及其他一些輔助添加劑調配而成,發動機油的基本配合如下表所示:

原料

基礎油

復合劑

粘度指數改進劑

降凝劑

抗泡劑

比例

80%-90%

3%-15%

5%-10%

0.2%-0.5%

<10PPM

 

發動機油的調配原則

1、基礎油的選擇重點考慮低溫CCS要求和揮發度要求

2、選擇經過臺架試驗驗證的復合劑

3、選擇合適的粘指劑和降凝劑

發動機油配方的基本構成

【Ⅰ類基礎油的制備過程】

 

發動機油品配方中,基礎油為主要原料,通常占比達80%以上。基礎油本身的粘度及粘度指數、抗氧化性能、揮發性、低溫性很大程度上決定著潤滑油所能達到的主要性能及質量。早期的礦物油,即Ⅰ類基礎油是通過對原油進行常壓蒸餾、減壓蒸餾、精制、脫蠟、補充脫蠟等工藝制備而成,粘度指數通常在80-120之間。而Ⅱ類基礎油和Ⅲ類基礎油則分別經過了加氫處理及加氫異構化處理,具備比Ⅰ類油更好的粘度指數、抗氧化性、熱安定性及低溫性等。發動機油配方中,粘度是極為關鍵的指標,對于多級油來說,由于要同時滿足高溫時一定的粘度要求和低溫時的啟動性能,一種基礎油通常難以滿足要求,通常是幾種粘度不同的基礎油相互配合使用,還需加入一定量的粘度指數改進劑。

    

一般而言,發動機油中復合劑的加入量為5%-10%左右,越是高端的油品,復合劑的使用比例越高。如CD級油品復合劑的使用量約3-5%,而最新規格的CK-4級油品則達到15%以上。復合劑雖然占比相較基礎油少得多,但其重要性并不亞于基礎油,甚至比基礎油還更重要一些。例如,要生產符合規格要求的SL/GF-3 5W-30的汽油機油,除了低粘度、低揮發性、高安定性的Ⅲ類基礎油外,還必須有優化的復合添加劑配方相配合,也就是說,只有加入了復合劑,才能確保油品達到一定規格等級或規范。目前,發動機油的規格等級主要遵循美國API及歐洲ACEA標準,復合劑產品須通過一系列模擬試驗、臺架試驗甚至實際行車試驗驗證才能確保其達到相應的規格等級標準,才能調制出達到這一規格等級的潤滑油產品,其中,臺架試驗最為關鍵。復合劑作為潤滑油的核心原材料之一,具有很高的技術含量,全世界范圍內,也只有少數跨國公司及國家級的科研院所具備研發能力。隨著全世界各國對于改善排放和燃油經濟性要求的不斷提高、發動機技術構造更加精密、發動機內部運行條件更加苛刻及車輛用戶對于延長換油周期要求的不斷提高,對于復合劑的要求也越來越高,總體而言,是朝著更低磷、硫含量,更加環保的方向發展。

 

粘度指數改進劑(下稱粘指劑)通常也是發動機油配方中不可或缺的原材料,除非是單級油一般不加入粘指劑。顧名思義,粘指劑就是用來改善油品的“粘度”的,通常的加入量是5%-10%。這里所講的粘度其實有兩層含義,一個是粘指劑本身具有很高的粘度,可以有效提升油品的粘度,但加入了粘指劑后的油品將成為非牛頓流體,其粘度將隨著溫度的變化而變化,其好處在于通常在高溫時不至于使粘度損失過多而在低溫時不至于增加過多,簡而言之就是增強了油品的黏溫性能,此為第二層含義。粘指劑主要用于多級油的調制,考察粘指劑性能的指標主要是增粘性、剪切穩定性、熱氧化安定性及低溫性。

 

降凝劑和抗泡劑在油品配方中占比很小,降凝劑主要起到降低油品凝點的作用,比較常見的有烷基萘、聚甲基丙烯酸酯、聚a-烯烴等。抗泡劑是一類作用于氣體和液體之間的表面活性劑,可以減少油中的泡沫和卷入的空氣,主要有有機硅和丙烯酸酯等。

 

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來源:上海海潤

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