浅析影响车用润滑油配方体系的研究

陈炳耀，廖辉云，杨善杰，潘津炼

（1.广东三和控股有限公司，广东中山 528429；2.广东三和化工科技有限公司，广东中山 528429）

浅析影响车用润滑油配方体系的研究

陈炳耀1，2，廖辉云1，杨善杰1，潘津炼1

（1.广东三和控股有限公司，广东中山 528429；2.广东三和化工科技有限公司，广东中山 528429）

从基础油的类别与添加剂性能浅析影响车用润滑油的性能。矿物油与合成油的种类繁多将影响车用润滑油的特性，考虑到添加剂的引入使润滑油持有独特的性能，所以会出现不同性能的车用润滑油。因此结合基础油的选择及选用合适的功能型添加剂探讨车用润滑油的性能差异。

矿物油；酯类油；PAO；安定性；复合剂

随着工业的发展，很多机械对润滑剂的要求越来越苛刻。在一些持续高温、低温条件下，以矿物油为基础油的润滑油已不能满足，再加上生物降解，可再生资源等社会发展的必然要求，以化学原料合成的产物作为润滑剂的应用已成主导方向。现代润滑油的研发必须具备基础油、添加剂、测试评定手段三个基本点[1]。车用润滑油基本的质量要求因具备合适的粘度和良好的黏温性能、良好的极压抗磨性、优良的抗氧化安定性、水解安定性和热稳定性、良好的抗泡性和空气释放值、良好的抗乳化性、良好的防锈性。因此对基础油的选择使用是至关重要的，而添加剂的引入是弥补或赋予润滑油特定的使用要求。

1 基础油的复配使用

按现执行的API（美国石油协会）标准对基础油的分类有五类，前三类属于矿物油，在原油的基础上经过物理处理或者加氢处理后所得的产物；第四类属于PAO（聚-α烯烃），在结构上比较独特的一类品种；第五类属于合成酯类油，其优越性能是前两者无法持有的。结合实际情况，提高经济实用性与使液压油的性能得到充分的利用，需对五类基础油在润滑油的使用比例做一些性能分析，针对特定的需求使用对应的配比，从而使基础油的使用性能达到最大化。基础油在润滑油的体系中的占比在85%～100%，在不加添加剂的情况下讨论润滑油主体基础油之间配比的理化指标。

1.1 基础油的选择

一类基础油常用的牌号有150BS、400SN等，一类矿物油从牌号的表示可以看出一类矿物油的含硫量是比较高的，具有良好的极压性能，高黏度的一类油如150BS主要用于配制重负荷齿轮油，作用于卡车后桥的的润滑。二类矿物油常用牌号有150N、500N等，属于目前市场需求量较大的一类油，其性能优于一类油也能满足目前市场的需求，价格方面也比较有优势；三类常用矿物油牌号有100N、60N等，一般用于配制中高档润滑油，其优越的低温性能要远远超出前两类基础油，价格方面也要略高一等；四类基础油常用牌号PAO6、PAO8等，此类基础油对前三类基础油的相容性不太好，需要调整其在配方中的占比，但PAO本身的理化指标是非常优秀的，无论是低温性能还是其他安定性能都非常的优越；五类基础油常用牌号有2X-109、KL-15等，此类基础油的牌号是最丰富的，对不同性能特性的基础油有较详细归类，针对不同的需求可以选择不同特性的基础油用油。以上基础油牌号是目前市场运用较多的品种。

1.2 五类油性能测试

对上述牌号基础油进行理化指标分析，各类基础油从出厂都会对其进行一个结构分析，本文只对以下指标进行分析，有运动黏度、黏度指数、倾点、闪点、蒸发损失、表观黏度进行测试，是油品出厂的必检项目，测试结果如表1。

表1 五类基础油的理化指标

表1数据可以看出其基础油基本数据，低黏度油其倾点与闪点较低，反之相反；蒸发损失随着黏度的降低而增大；表观黏度与黏度指数都与基础油的分类相关，随着基础油的质量级别的提升，基础油的黏度指数增大，表观黏度受质量级别与基础油自身黏度有关，质量级别越高相应的表观黏度越低，随黏度的升高表观黏度越大。

1.3 各类基础油的应用

结合上述基础油各指标可判断每类基础油在实际当中的应用，一类低黏度的基础油可用于质量级别较低摩机油中，但随着节能减排力度加大，很大程度上抑制了一类低黏度油的实际运用。一类高黏度油具有天然的极压抗磨性能，结合高黏度油在齿轮润滑中的有效作用，可提供强劲的齿轮传动动力及其耐久性非常优越。二类油主要运用于汽机油与柴机油中润滑，利用中低黏度的基础油调整其配比，配置不同黏度级别的润滑油，可在多级油中使用，有效解决地域与气候交替的使用，使机动车使用便利。三类油是原油中提炼最为干净的一类矿物基础油，经过一系列的工艺精制后使得该类基础油有着非常优秀的低温性能以及低黏等特性，普遍使用该类油用于改善润滑油体系的低温流动性及车用的冷启动性能。四类油是市场占有率较高的合成型基础油，有着非常优秀的低温性能及高温性能，常用于质量级别高的低温低黏车用润滑油中，起到低温及高温的润滑效果且发动机内不易产生油泥及积炭，延长润滑油使用寿命[2]；五类油是经过人工合成的一类具有特殊使用性能的酯类油，具有良好的润滑减磨性能和低温流动性以及高温安定性，对发动机的密封性能要求较高。一般情况下都是与四类油结合使用增强体系的协同效应达到最佳的性能，由于酯类油的工艺要求严格致使生产成本高，导致目前市场的使用份额较低，但随着工业水平的不断发展，酯类油终将成为市场的主流。

2 添加剂的发展现状

添加剂的引入可强化基础油的性能及赋予某些新的性能。车用润滑油中从加入单剂（抗氧剂），逐步发展到加入多种添加剂复配而成的复合剂，可以说明任何一类车用润滑油中都加有四种以上的单剂复配而成，加量一般在0～15%，随着车用润滑油质量等级的提升，添加剂加入量也随之增加。加入内燃机油中的功能添加剂有清净分散剂、抗磨剂、抗氧剂、黏度指数改进剂，特别要求低温性能及抗磨性能要好，解决低温油泥和凸轮挺杆的磨损问题。现今出现的车用内燃机有汽油机、柴油机、燃气机，由于各内燃机的工作方式及工作环境差异比较大，所运用的复合添加剂中各单剂的比重侧重点不一致，且要求侧重点单剂具有非常好的安定性能。添加剂大多数属于危化品对环境造成一定程度上的污染，严重一些直接危及到人身安全。为了避免添加剂带来的一些危害，今后的技术发展趋势必然是对生态系统无害，具有被生物降解的性质，如德国75%的链锯油已被可生物降解的产品取代，10%的润滑脂也被取代，而且每年以10%的速度递增[3]。更近一步的技术是提高添加剂使用效率并提高其使用寿命，应当控制在生态环境自净化能力范围内。

3 结束语

影响车用润滑油配方体系的因素主要是基础油及各种添加剂，基础油是润滑油的主干部分而添加剂则是解决基础油在使用过程中遇到的问题，改善基础油的性能并且赋予基础油新的性能进而延长润滑油的使用寿命。质量等级越高的润滑油所使用基础油等级越高，结合多级润滑油的黏度级别筛选合适的基础油；添加剂的复合使用是取决于润滑对象，对单剂的选择使用有特定的要求，如汽油机和柴油机的工作温度没有燃气机的工作温度高，所以添加剂中的抗氧剂选择相对较为苛刻。基础油的类别选择取决于润滑油的质量等级，功能添加剂的使用取决于润滑油的润滑对象，选择合适的基础油和添加剂及调整之间的配比是调和车用润滑油的关键。

[1] 莫宇飞.全合成无灰抗磨液压油的研制[D].南宁：广西大学，2006，（12）.

[2] 向亚玲.润滑油中抗氧剂含量检测的伏安法及其应用研究[D].北京：机械科学研究总院，2016.

[3] 张霞玲.生物降解润滑油的现状及发展趋势[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