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一般而言,不同規格等級的發動機油是通(tōng)過達到相應規格等級的複合劑,加上(shàng)合适的基礎油及其他一些(xiē)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
複合劑
粘度指數(shù)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
基礎油的選擇重點考慮低(dī)溫CCS要求和(hé)揮發度要求
選擇經過台架試驗驗證的複合劑
選擇合适的粘指劑和(hé)降凝劑
【Ⅰ類基礎油的制(zhì)備過程】
發動機油品配方中,基礎油為(wèi)主要原料,通(tōng)常占比達80%以上(shàng)。基礎油本身的粘度及粘度指數(shù)、抗氧化性能、揮發性、低(dī)溫性很(hěn)大(dà)程度上(shàng)決定着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(tōng)過對原油進行(xíng)常壓蒸餾、減壓蒸餾、精制(zhì)、脫蠟、補充脫蠟等工藝制(zhì)備而成,粘度指數(shù)通(tōng)常在80-120之間(jiān)。而Ⅱ類基礎油和(hé)Ⅲ類基礎油則分别經過了加氫處理(lǐ)及加氫異構化處理(lǐ),具備比Ⅰ類油更好的粘度指數(shù)、抗氧化性、熱安定性及低(dī)溫性等。發動機油配方中,粘度是極為(wèi)關鍵的指标,對于多(duō)級油來(lái)說,由于要同時(shí)滿足高(gāo)溫時(shí)一定的粘度要求和(hé)低(dī)溫時(shí)的啓動性能,一種基礎油通(tōng)常難以滿足要求,通(tōng)常是幾種粘度不同的基礎油相互配合使用,還(hái)需加入一定量的粘度指數(shù)改進劑。
一般而言,發動機油中複合劑的加入量為(wèi)5%-10%左右,越是**的油品,複合劑的使用比例越高(gāo)。如CD級油品複合劑的使用量約3-5%,而規格的CK-4級油品則達到15%以上(shàng)。複合劑雖然占比相較基礎油少(shǎo)得(de)多(duō),但(dàn)其重要性并不亞于基礎油,甚至比基礎油還(hái)更重要一些(xiē)。例如,要符合規格要求的SL/GF-3 5W-30的汽油機油,除了低(dī)粘度、低(dī)揮發性、高(gāo)安定性的Ⅲ類基礎油外,還(hái)**有(yǒu)優化的複合添加劑配方相配合,也就是說,隻有(yǒu)加入了複合劑,才能确保油品達到一定規格等級或規範。目前,發動機油的規格等級主要遵循美國API及歐洲ACEA标準,複合劑産品須通(tōng)過一系列模拟試驗、台架試驗甚至實際行(xíng)車(chē)試驗驗證才能确保其達到相應的規格等級标準,才能調制(zhì)出達到這一規格等級的潤滑油産品,其中,台架試驗為(wèi)關鍵。複合劑作(zuò)為(wèi)潤滑油的核心原材料之一,具有(yǒu)很(hěn)高(gāo)的技(jì)術(shù)含量,全**範圍內(nèi),也隻有(yǒu)少(shǎo)數(shù)跨國公司及***級的科研院所具備研發能力。随着全**各國對于改善排放和(hé)燃油經濟性要求的不斷提高(gāo)、發動機技(jì)術(shù)構造更加精密、發動機內(nèi)部運行(xíng)條件更加苛刻及車(chē)輛(liàng)用戶對于延長換油周期要求的不斷提高(gāo),對于複合劑的要求也越來(lái)越高(gāo),總體(tǐ)而言,是朝着更低(dī)磷、硫含量,更加環保的方向發展。
粘度指數(shù)改進劑(下稱粘指劑)通(tōng)常也是發動機油配方中不可(kě)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(lái)改善油品的“粘度”的,通(tōng)常的加入量是5%-10%。這裏所講的粘度其實有(yǒu)兩層含義,一個(gè)是粘指劑本身具有(yǒu)很(hěn)高(gāo)的粘度,可(kě)以有(yǒu)效提升油品的粘度,但(dàn)加入了粘指劑後的油品将成為(wèi)非牛頓流體(tǐ),其粘度将随着溫度的變化而變化,其好處在于通(tōng)常在高(gāo)溫時(shí)不至于使粘度損失過多(duō)而在低(dī)溫時(shí)不至于增加過多(duō),簡而言之就是增強了油品的黏溫性能,此為(wèi)**層含義。粘指劑主要用于多(duō)級油的調制(zhì),考察粘指劑性能的指标主要是增粘性、剪切穩定性、熱氧化安定性及低(dī)溫性。
降凝劑和(hé)抗泡劑在油品配方中占比很(hěn)小(xiǎo),降凝劑主要起到降低(dī)油品凝點的作(zuò)用,比較常見的有(yǒu)烷基萘、聚甲基丙烯酸酯、聚a-烯烴等。抗泡劑是一類作(zuò)用于氣體(tǐ)和(hé)液體(tǐ)之間(jiān)的表面活性劑,可(kě)以減少(shǎo)油中的泡沫和(hé)卷入的空(kōng)氣,主要有(yǒu)有(yǒu)機矽和(hé)丙烯酸酯等。