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玉門市恒翔油脂有限公司坐落于中國第一個石油基地――玉門,是生產(chǎn)各類真空油脂和特種潤滑脂的專業(yè)公司,集研究、開發(fā)、生產(chǎn)于一體的生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè),具有幾十年專業(yè)生產(chǎn)真空油脂和特種潤滑脂的生產(chǎn)經(jīng)驗。

TECHNOLOGY

技術(shù)與應用

若干基本油加工多級燃機油料的交替改變定律研討

2017-08-22 09:52 來源: 作者:

  自從20世紀50年代出現(xiàn)了多級油后,人們發(fā)現(xiàn)粘度不但與物質(zhì)有關(guān),還會隨剪切速度而變,呈現(xiàn)非牛頓流體的性質(zhì)。它在雙對數(shù)坐標紙上粘度與溫度關(guān)系并非直線關(guān)系,而是一條彎曲線,因而無法采用外推法測其粘度。

  從1957年開始,美國材料試驗協(xié)會ASTM對實驗室低溫粘度測定法進行大量的研究工作。根據(jù)其所得的粘度與發(fā)動機粘度對比的結(jié)果,認為一種被稱作冷啟動模擬機(簡稱CCS)的測試方法精密度最好,與發(fā)動機粘度也最接近,而低溫啟動模擬試驗是以CRC<6>在1961~1963年發(fā)動機研究的基礎上發(fā)展起來的<7>,在1967年被SAE所接受。美國ASTM已將CCS規(guī)定為測定發(fā)動機油低溫粘度的方法ASTM5293<8>。我國也參照采用該方法制訂了發(fā)動機油表觀粘度測定法GB/T6538冷啟動模擬機法。

  該方法適用于實驗室測定發(fā)動機油在高剪切速率下,-30℃至-5℃的低溫表觀粘度,所得結(jié)果與發(fā)動機油的啟動性能有關(guān)<9>。

  發(fā)動機油低溫粘度測定原理:將油樣加到轉(zhuǎn)子與定子之間,用直流電動機,驅(qū)動一個緊密裝在定子里的轉(zhuǎn)子,通過調(diào)節(jié)流經(jīng)定子的制冷劑流量來維持試驗溫度,并在靠近定子內(nèi)壁處測量試驗溫度。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速是粘度的函數(shù),由標準曲線測得的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速來確定油樣的粘度。低溫粘度和轉(zhuǎn)速的關(guān)系可以用下列方程來表示:η=b0/N+b1+b2N式中:η?低溫粘度;b0、b1、b2?至少用三個校準標樣測得的常數(shù);N?觀察到的速度計讀數(shù)。

  目前我們國家汽油機油標準(GB11121-2006)<10>和柴油機油標準(GB11122-2006)粘度等級是采用SAEJ300的規(guī)定確定了CCS性能的規(guī)格要求,但CC、CD、SE、SF的CCS還是按照SAEJ300-87規(guī)格的要求。在1999年6月,LTEP發(fā)機動組公布了新的結(jié)果與結(jié)論<11>,成為SAEJ300DEC99低溫部分的修訂基礎,CCS的測量溫度下降5℃后,更接近現(xiàn)代發(fā)動機可啟動的溫度,并在2001年6月成為強制性要求。在新舊SAEJ300規(guī)定上,對于我們研究不同基礎油生產(chǎn)內(nèi)燃機油CCS性能的變化規(guī)律的方法是完全一樣。SAEJ300新舊規(guī)格的測試溫度和表觀粘度指標的具體差別。

  不同基礎油CCS性能的變化趨向不同種類的基礎油生產(chǎn)多級內(nèi)燃機油對CCS性能有不同的變化,由于潤滑油茂名分公司采用的基礎油變化頻繁,目前潤滑油茂名分公司經(jīng)常使用的一類基礎油有大慶、白虎、阿曼、布倫特、阮東、潿洲等,同時還使用一些加氫Ⅱ、Ⅲ類的基礎油。不同種類的基礎油生產(chǎn)一個牌號內(nèi)燃機油時CCS性能的變化情況,在1996年考察不同基礎油,并控制相同的100℃運動粘度時生產(chǎn)SE/CC15W-40油品,配方:基礎油+T612+(6.2%)功能劑Q,評價油品的CCS性能,結(jié)果見。

  不同基礎油在溫度相同的條件下CCS性能對比情況為了更加明顯區(qū)別不同基礎油100℃運動粘度與CCS性能變化情況,我們根據(jù)以上所確定的基礎油100℃運動粘度與CCS性能變化關(guān)系,按照不同的溫度條件進行分類,將所有不同基礎油100℃運動粘度與CCS變化曲線放在同一個圖上進行比較,這樣我們就很直觀可以看出不同基礎油CCS性能的表現(xiàn)情況。(1)不同基礎油CCS(-15℃)的變化情況的比較。(2)不同基礎油CCS(-20℃)的變化情況的比較。

  內(nèi)燃機油生產(chǎn)過程中CCS的調(diào)節(jié)方法在生產(chǎn)多級內(nèi)燃機油的過程中,要滿足油品的CCS性能合格是很容易的,只要降低基礎油的粘度和提高粘度指數(shù)改進劑的加入后就能夠解決。但是粘度指數(shù)改進劑的加入量超出一定比例時油的剪切性能就會下降,影響油品的使用性能,因此從生產(chǎn)成本和油品的使用質(zhì)量方面考慮,應該在保證CCS質(zhì)量指標合格的同時盡可能提高基礎粘度和減少粘度指數(shù)改進劑的加入量。

  結(jié)論(1)相同種類基礎油的CCS性能的大小是取決于基礎油運動粘度和測量溫度,基礎油運動粘度越大,測量溫度越低時其CCS測量值就越大;在相同運動粘度的條件下,不同種類基礎油的CCS性能存在相當大的差異;(2)通過應用數(shù)學的回歸方法,推倒出不同基礎油在不同溫度條件100℃運動粘度和CCS的變化曲線,并總結(jié)出隨著基礎油粘度的提高,相同劑量的功能劑對CCS的增加值的比例關(guān)系F2(x);(3)在相同溫度的條件下將不同種類基礎油的CCS性能變化規(guī)律進行比較,就能夠掌握哪些種類的基礎油更合適生產(chǎn)多級內(nèi)燃機油;(4)可以通過控制不同種類基礎油的100℃運動粘度來保證生產(chǎn)的產(chǎn)品其CCS質(zhì)量指標在預定的范圍之內(nèi);(5)利用基礎油CCS性能的變化曲線來調(diào)整內(nèi)燃機油的低溫啟動性能是一種有效的參考方法。

作者:佚名  來源:中國潤滑油網(wǎng)

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