淺析影響車用潤滑油配方體系的研究

陳炳耀，廖輝云，楊善杰，潘津煉

（1.廣東三和控股有限公司，廣東中山 528429；2.廣東三和化工科技有限公司，廣東中山 528429）

淺析影響車用潤滑油配方體系的研究

陳炳耀1，2，廖輝云1，楊善杰1，潘津煉1

（1.廣東三和控股有限公司，廣東中山 528429；2.廣東三和化工科技有限公司，廣東中山 528429）

從基礎油的類別與添加劑性能淺析影響車用潤滑油的性能。礦物油與合成油的種類繁多將影響車用潤滑油的特性，考慮到添加劑的引入使潤滑油持有獨特的性能，所以會出現不同性能的車用潤滑油。因此結合基礎油的選擇及選用合適的功能型添加劑探討車用潤滑油的性能差異。

礦物油；酯類油；PAO；安定性；復合劑

隨著工業的發展，很多機械對潤滑劑的要求越來越苛刻。在一些持續高溫、低溫條件下，以礦物油為基礎油的潤滑油已不能滿足，再加上生物降解，可再生資源等社會發展的必然要求，以化學原料合成的產物作為潤滑劑的應用已成主導方向。現代潤滑油的研發必須具備基礎油、添加劑、測試評定手段三個基本點[1]。車用潤滑油基本的質量要求因具備合適的粘度和良好的黏溫性能、良好的極壓抗磨性、優良的抗氧化安定性、水解安定性和熱穩定性、良好的抗泡性和空氣釋放值、良好的抗乳化性、良好的防銹性。因此對基礎油的選擇使用是至關重要的，而添加劑的引入是彌補或賦予潤滑油特定的使用要求。

1 基礎油的復配使用

按現執行的API（美國石油協會）標準對基礎油的分類有五類，前三類屬于礦物油，在原油的基礎上經過物理處理或者加氫處理后所得的產物；第四類屬于PAO（聚-α烯烴），在結構上比較獨特的一類品種；第五類屬于合成酯類油，其優越性能是前兩者無法持有的。結合實際情況，提高經濟實用性與使液壓油的性能得到充分的利用，需對五類基礎油在潤滑油的使用比例做一些性能分析，針對特定的需求使用對應的配比，從而使基礎油的使用性能達到最大化。基礎油在潤滑油的體系中的占比在85%～100%，在不加添加劑的情況下討論潤滑油主體基礎油之間配比的理化指標。

1.1 基礎油的選擇

一類基礎油常用的牌號有150BS、400SN等，一類礦物油從牌號的表示可以看出一類礦物油的含硫量是比較高的，具有良好的極壓性能，高黏度的一類油如150BS主要用于配制重負荷齒輪油，作用于卡車后橋的的潤滑。二類礦物油常用牌號有150N、500N等，屬于目前市場需求量較大的一類油，其性能優于一類油也能滿足目前市場的需求，價格方面也比較有優勢；三類常用礦物油牌號有100N、60N等，一般用于配制中高檔潤滑油，其優越的低溫性能要遠遠超出前兩類基礎油，價格方面也要略高一等；四類基礎油常用牌號PAO6、PAO8等，此類基礎油對前三類基礎油的相容性不太好，需要調整其在配方中的占比，但PAO本身的理化指標是非常優秀的，無論是低溫性能還是其他安定性能都非常的優越；五類基礎油常用牌號有2X-109、KL-15等，此類基礎油的牌號是最豐富的，對不同性能特性的基礎油有較詳細歸類，針對不同的需求可以選擇不同特性的基礎油用油。以上基礎油牌號是目前市場運用較多的品種。

1.2 五類油性能測試

對上述牌號基礎油進行理化指標分析，各類基礎油從出廠都會對其進行一個結構分析，本文只對以下指標進行分析，有運動黏度、黏度指數、傾點、閃點、蒸發損失、表觀黏度進行測試，是油品出廠的必檢項目，測試結果如表1。

表1 五類基礎油的理化指標

表1數據可以看出其基礎油基本數據，低黏度油其傾點與閃點較低，反之相反；蒸發損失隨著黏度的降低而增大；表觀黏度與黏度指數都與基礎油的分類相關，隨著基礎油的質量級別的提升，基礎油的黏度指數增大，表觀黏度受質量級別與基礎油自身黏度有關，質量級別越高相應的表觀黏度越低，隨黏度的升高表觀黏度越大。

1.3 各類基礎油的應用

結合上述基礎油各指標可判斷每類基礎油在實際當中的應用，一類低黏度的基礎油可用于質量級別較低摩機油中，但隨著節能減排力度加大，很大程度上抑制了一類低黏度油的實際運用。一類高黏度油具有天然的極壓抗磨性能，結合高黏度油在齒輪潤滑中的有效作用，可提供強勁的齒輪傳動動力及其耐久性非常優越。二類油主要運用于汽機油與柴機油中潤滑，利用中低黏度的基礎油調整其配比，配置不同黏度級別的潤滑油，可在多級油中使用，有效解決地域與氣候交替的使用，使機動車使用便利。三類油是原油中提煉最為干凈的一類礦物基礎油，經過一系列的工藝精制后使得該類基礎油有著非常優秀的低溫性能以及低黏等特性，普遍使用該類油用于改善潤滑油體系的低溫流動性及車用的冷啟動性能。四類油是市場占有率較高的合成型基礎油，有著非常優秀的低溫性能及高溫性能，常用于質量級別高的低溫低黏車用潤滑油中，起到低溫及高溫的潤滑效果且發動機內不易產生油泥及積炭，延長潤滑油使用壽命[2]；五類油是經過人工合成的一類具有特殊使用性能的酯類油，具有良好的潤滑減磨性能和低溫流動性以及高溫安定性，對發動機的密封性能要求較高。一般情況下都是與四類油結合使用增強體系的協同效應達到最佳的性能，由于酯類油的工藝要求嚴格致使生產成本高，導致目前市場的使用份額較低，但隨著工業水平的不斷發展，酯類油終將成為市場的主流。

2 添加劑的發展現狀

添加劑的引入可強化基礎油的性能及賦予某些新的性能。車用潤滑油中從加入單劑（抗氧劑），逐步發展到加入多種添加劑復配而成的復合劑，可以說明任何一類車用潤滑油中都加有四種以上的單劑復配而成，加量一般在0～15%，隨著車用潤滑油質量等級的提升，添加劑加入量也隨之增加。加入內燃機油中的功能添加劑有清凈分散劑、抗磨劑、抗氧劑、黏度指數改進劑，特別要求低溫性能及抗磨性能要好，解決低溫油泥和凸輪挺桿的磨損問題。現今出現的車用內燃機有汽油機、柴油機、燃氣機，由于各內燃機的工作方式及工作環境差異比較大，所運用的復合添加劑中各單劑的比重側重點不一致，且要求側重點單劑具有非常好的安定性能。添加劑大多數屬于危化品對環境造成一定程度上的污染，嚴重一些直接危及到人身安全。為了避免添加劑帶來的一些危害，今后的技術發展趨勢必然是對生態系統無害，具有被生物降解的性質，如德國75%的鏈鋸油已被可生物降解的產品取代，10%的潤滑脂也被取代，而且每年以10%的速度遞增[3]。更近一步的技術是提高添加劑使用效率并提高其使用壽命，應當控制在生態環境自凈化能力范圍內。

3 結束語

影響車用潤滑油配方體系的因素主要是基礎油及各種添加劑，基礎油是潤滑油的主干部分而添加劑則是解決基礎油在使用過程中遇到的問題，改善基礎油的性能并且賦予基礎油新的性能進而延長潤滑油的使用壽命。質量等級越高的潤滑油所使用基礎油等級越高，結合多級潤滑油的黏度級別篩選合適的基礎油；添加劑的復合使用是取決于潤滑對象，對單劑的選擇使用有特定的要求，如汽油機和柴油機的工作溫度沒有燃氣機的工作溫度高，所以添加劑中的抗氧劑選擇相對較為苛刻。基礎油的類別選擇取決于潤滑油的質量等級，功能添加劑的使用取決于潤滑油的潤滑對象，選擇合適的基礎油和添加劑及調整之間的配比是調和車用潤滑油的關鍵。

[1] 莫宇飛.全合成無灰抗磨液壓油的研制[D].南寧：廣西大學，2006，（12）.

[2] 向亞玲.潤滑油中抗氧劑含量檢測的伏安法及其應用研究[D].北京：機械科學研究總院，2016.

[3] 張霞玲.生物降解潤滑油的現狀及發展趨勢[J].新疆石油科技，2006，（03）.

Study on the Influence System of Vehicle Lubricating Oil

Chen Bing-yao，Liao Hui-yun，Yang Shan-jie，Pan Jin-lian

The article from the base oil category and additive performance analysis of the impact of automotive lubricating oil performance，mineral oil and synthetic oil will affect the wide variety of characteristics of automotive lubricants，taking into account the introduction of additives to make oil unique Performance，so there will be different performance of automotive lubricants.Now the choice of base oil and the selection of suitable functional additives to explore the performance of automotive lubricants.

mineral oil；ester oil；PAO；stability；compound agent

F426.22

A

1003–6490（2017）10–0051–02