柴油发动机润滑油

HannuJääskeläinen,W. Addy Majewski

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抽象的:柴油发动机润滑剂由基础油,粘度改性剂和添加剂包装组成,可包括抗氧化剂,倾点抑制剂,洗涤剂和分散剂。发动机油的粘度是最重要的财产。必须选择油粘度以确保水动力润滑将在所需的位置和时。在使用过程中,油可以被烟灰,未燃烧的燃料,金属颗粒和其他污染物污染。帮助确定适当的排水间隔的常用方法是通过使用的石油分析。

润滑剂配方

概述

润滑油在柴油发动机中执行许多重要功能:

发动机润滑剂由基础油(通常为75-83%),粘度改性剂(5-8%)和添加剂包(12-18%)组成[1265]。由于仅基础油不能提供现代发动机所需的所有润滑油功能,添加剂包装已经发展起来在油制剂中起着越来越重要的作用。

原油

基础油由碱性库存或许多基础股的混合组成。石油饲料股票的基础股可以使用各种不同的方法制造,包括蒸馏,溶剂精炼,氢气加工,寡聚化,酯化和重合。使用Fischer-Tropsch过程的合成也可用于从饲料股(如天然气(GTL))产生一些高质量的基础股。生物合成也可用于生产来自可再生饲料库存的基础股,例如植物糖[3229]。碱性股票也可以从废油回收中回收。

美国石油研究所(API)对发动机润滑油进行了许可的基础股,以便携带API分类如表1所示的符号分为几个不同的类别。在欧洲,协会技术de l'IndustrieEuropéennedes lubrifiants(atiel)定义了用于使用的基础油组Acea油序列。ATIEL组I到V分类与API相同(但是,在2003年至2010年期间,ATIEL包括额外的VI组分类)。

表格1
API基础油库存分类
团体 饱和 粘度指数 其他
最大限度 最大限度 最大限度
一世 - 90%* 0.03%* - 80 120.
II 90% - - 0.03% 80 120.
III 90% - - 0.03% 120. -
IV. - - - - - - 聚丙烯烃(PAO)
V. - - - - - - 不参加iv
*最多90%饱和和/或至少0.03%硫磺

II,II和III组基础股票由饱和含量和硫的浓度和它们的浓度不同粘度指数(看以下)。硫化物血液股票群体低,硫含量低。II组和III族含量高,硫含量低。第四组基础股票是由多元烯烃组成的合成油。最后,V群基础股票是那些不属于I-IV群体的股票。I族和II组的基础股票具有大于110的粘度指数,有时营销人员分别被营销人员称为I +和II组+基础股票。增加了III组基础油的使用也为这些产品引入了类似的分化。但是,区别不太清楚。III组+基础油可用于指基于营养额的粘度指数大于130-150的基础油。

I群基础股票是质量最低的基础股票。它们是通过使用溶剂精制物理分离润滑剂分子来生产的;涉及通过溶剂和随后通过沉淀和不同的溶剂除去蜡的部分除去芳烃的两步方法。群体股票仍可含有超过10%的芳烃,使这些禁止的基础股收较差的抗氧化性和粘度较差的温度响应。必须使用含有所需润滑油基础油分子的特殊原油,因此I基团库存性能高度依赖于原油源。

第II组基础股票采用各种加氢处理技术制造。在改造或杂交组II植物中,加入水层加入步骤给I植物,允许在I基础股中提高原油选择的柔韧性。在一个目的 - 内置的II族加氢裂化器厂中,催化方法将非润滑剂分子转化为润滑剂分子,给出更大的原料柔韧性并允许使用较低的质量/更低的原油。II组碱基制造制造可以除去大量的含氮和含硫化合物和芳烃。这为I基础股票提供了优越的基础股票。II组基础股票具有更大的惰性并形成较少的氧化产品。由于II族基础库存进料分子破裂并重新成形,因此产品性质较少依赖于原油源。

第III组基础股票以与II族基础股相同的方式制造,但通过在反应器中使用更高的温度或更长的停留时间。这使它们更加改善了温度特性。燃气 - 液体(GTL)衍生的基础股落入III族。III组+基础股也可以是生物合成的[3229]

提高燃油经济性和减少汽车应用中排放的压力导致I基础股票的使用情况和II组和III基础股的增加。这些更高质量的基础股票的可用性增加了为二世基础股票开辟了新的申请,超出了对更高质量的汽车润滑油的需求。例如,切换到由II族基础股票制定的润滑油,用于船舶躯干活塞发动机的基础股票可以帮助降低维护和运营成本[3352]

第四组基础股票传统上被称为“合成”基础股。这些聚αOLEFINS(PAOS)由较小的分子聚合。在介绍时,他们是最高的表演基础股。随着需求增长,制造商开始使用高粘度指数原料来制造矿物油,符合PAOS性能。这些第三组基础股票符合PAO的性能,但成本较低。在北美,第三组基础股票也可称为“合成”[464]。也已经开发了生物合成化PAO基础股票[3229]。低粘度PAO,与III组基础股,提供了一种实现低粘度发动机油配方的工具,用于改善燃油经济性,同时保持可接受的油波动特性,图1[3216]

[SVG图像]
图1。PAOS如何用于扩展III组基础油,以实现0W-30粘度和波动性要求

(来源:埃克森美孚化学品)

V组碱性股票包括聚亚烷基二醇(PAG),烷基化萘乙烯(AN)和酯这种多元醇酯(季戊四醇酯和三羟甲基丙烷酯)和芳族酯(邻苯二甲酸酯和甲苯二酚)。新款,如油混溶离子液体,也继续开发[2442]。这些合成基础股票可以具有各种性质,使它们对某些应用程序具有吸引力:

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