全合成汽油機油的組成與應用探討

潘津煉+陳炳耀+楊善杰+廖輝云

摘 要 本文介紹了全合成汽油機油的形成，主要由基礎油和添加劑組成，以及全合成汽油機油在發動機中的應用。綜述了全合成汽油機油的性能特點、使用環境和工作狀況。

關鍵詞 全合成；汽油機油；應用

中圖分類號 TH117.1 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）172-0218-02

隨著汽車行業技術的飛速發展，發動機加工工藝做得越來越精密，輸出功率也越來越大，特別是渦輪增壓發動機的產生，已經給傳統礦物油型潤滑油敲響了警鐘。傳統工藝調和而成的礦物油型汽油機油已經無法滿足現代汽車發動機的工況要求，因此需要更高品質以及滿足發動機超負荷工況的機油應運而生。本文就對全合成汽油機油的組成和應用進行討論與分析。

1 全合成汽油機油的基礎油

1.1 基礎油組成

潤滑油基礎油可以分為五類，I類油、II類油和III類油都屬于礦物油，只有IV類油和V類油才屬于全合成型基礎油。基礎油是全合成油的主要載體，決定這潤滑油的基本性質，通常由聚a-烯烴（PAO）、雙酯、多元醇酯、磷酸酯等多種化合物組成，其中PAO占比最大。PAO是來自原油中的瓦斯氣或天然氣所分散出來的乙烯、丙烯，再經聚合、催化等復雜的化學反應煉制成大分子組成的基礎油。

1.2 基礎油的性能

這種基礎油最大的優點就是具有抗氧化能力強，天然的清凈劑，低溫流動性好、蒸發損失少、粘溫性能好，無毒性、氧化穩定性好，能夠確保潤滑油長時間使用，其性能不容易衰退。PAO6與二類加氫油150N的典型數據對比結果如表1所示。

由此可見，PAO6各方面性能均優于150N。

1.3 基礎油應用范圍廣

PAO及酯類基礎油適用于汽油機油、柴油機油、齒輪油、自動排擋油、液壓油、潤滑脂、傳導油、導熱油、絕緣油、系統油和金屬加工液等潤滑油中。

2 全合成汽油機油的添加劑

2.1 添加劑的組成

潤滑油中的添加劑又稱功能劑，主要用于彌補和改善基礎油性能方面的不足，添加劑在潤滑油中的所占比例較小，最大一般不超過20%，部分工業用油中小于1%，如今所用到的添加劑主要以復合添加劑為主。

2.2 添加劑的功效

添加劑所起到的作用主要有清凈分散、極壓抗磨、防腐防銹、摩擦改進、抗氧抗泡、改善流動性等作用。在基礎油中新加入的添加劑可以很好的保護潤滑表面，改善潤滑油的物流性質。

2.3 添加劑的應用

不同的添加劑具有不同的功效，所體現出來的功能也不一樣。添加劑可分為單劑和復合劑，單劑根據行業標準SH/T 0389-92《石油添加劑的分類》可為10類，分別是清凈劑和分散劑、抗氧防腐劑、極壓抗磨劑、油性劑和摩擦改進劑、抗氧和金屬減活劑、粘度指數改進劑、防銹劑、降凝劑、抗泡劑、抗乳化劑。復合劑主要是由多種單劑通過尖端調和技術而來，目前全球四大潤滑油添加劑公司（潤英聯、雅富頓、路博潤、雪佛龍）已經占據了絕大部分的潤滑油添加劑市場。添加劑凝聚了多種單劑所具有的功效，既具有清凈分散性能，又具有極壓抗磨等多種性能，且復合劑中各種原料配伍性能優異，穩定性好，加劑量少，簡化了生產調和工藝。復合劑應用范圍廣泛，適用于各種潤滑油的體系中，目前市場上絕大多數潤滑油生產廠家以復合劑為優先材料。

3 全合成汽油機油的組成與優勢

3.1 全合成汽油機油的組成

全合成汽油機油主要由基礎油和汽油機油添加劑組成，其中基礎油由IV類（PAO）基礎油和V類（酯類油）基礎油組成，汽油機油添加劑主要由功能型添加劑、降凝劑和增粘劑組成。

3.2 全合成汽油機油的優勢

以SM10W40全合成汽油機油與SM10W40礦物油型汽油機油為對比例，如表2所示。

從表2所示，全合成汽油機油的優點有以下幾點：

1）全合成汽油機油的粘度指數更高，說明全合成汽油機油的粘溫性能優于礦物油型汽油機油，在同等條件下，全合成汽油機油隨溫度升高粘度變化較慢，在發動機潤滑系統中可以在高溫狀態下保持優異的潤滑膜度，為發動機提供更好的潤滑性能。

2）全合成汽油機油的傾點更低，說明全合成汽油機油的低溫流動性優于礦物油型汽油機油，表明全合成汽油機油的適用溫度范圍更廣。

3）全合成汽油機油的閃點更高，說明全合成汽油機油的防爆性能更好，物品儲存更安全。

4）全合成汽油機油的蒸發損失更小，說明全合成汽油機油的機油消耗更少，更有利于潤滑系統的保護，特別體現在德系車與歐系車上，由于發動機設計的原因德系車與歐系車消耗機油量較大，往往潤滑系統所加注的機油量都比國產、韓系和日系車的多。因此，可以通過更換全合成汽油機油可以得到一定的改善。

5）全合成汽油機油的表觀粘度更小，說明全合成汽油機油的低溫啟動性能更好，更有利于潤滑油在低溫狀態下滿足發動機瞬間啟動的潤滑要求。

綜上所述，全合成汽機油優于礦物油型汽油機油。

不受環境影響控制。我國南北區域廣泛，氣候多變，從黑龍江漠河（最低氣溫約-50℃）到南方的海南三亞（最低氣溫約18℃）氣溫最大相差超過60℃，如果一輛汽車以此為路線行駛，從南方海南三亞到黑龍江漠河，則普通礦物油調和而成的汽油機油則很難滿足要求，因為其汽油機油的傾點不達標。不加全合成基礎油的情況下，礦物油型汽油機油最低傾點一般為-35℃，而全合成汽油機油傾點可為-45℃。由此可見，全合成汽油機油比礦物油型汽油機油環境使用范圍更廣。

3.3 更能滿足苛刻的工作狀態

隨著發動機設計技術越來越先進，發動機所追求的不單止是大功率的輸出，而且還追求GF-5環保節能性和耐持久性。特別是渦輪增壓發動機的普遍使用，渦輪高溫的工作環境，對機油的高溫特性要求是非常苛刻的，礦物機油特性是很難達到這個要求，且在高溫下礦物機油很容易出現油泥堆積，高溫后生產積碳，對油封封唇彈性和渦輪增壓器散熱都會產生不良影響。如今城市道路擁堵，發動機經常處于開開停停的狀況，也對潤滑油提出了更高的潤滑要求。

因此，全合成汽油機油的應用使得上述問題迎刃而解。全合成汽油機油在發動機高速運轉下潤滑能力不下降，抗剪切能力性能突出，使用時間長，且性能不易衰退，高溫情況下不易產生油泥積碳，超凡的抗磨損性能，有效地延長了發動機的使用壽命。

全合成汽油機油主要由功能添加劑、四類和五類基礎油組成，應用在汽車發動機當中的性能優于礦物油型汽油機油的性能，全合成汽油機油具有優異的抗剪切性能、粘溫性能、低溫動力性能和不易產生油泥積碳等優點，適用于潤滑系統更苛刻的工作條件。