合成发动机油(内燃机油、曲轴箱油)用有机酯应用指导

合成发动机油(内燃机油、曲轴箱油)用有机酯应用指导

(酯类合成基础油的专业厂家常年稳定供应合成酯系列。付先生13696351299,QQ:1355711774

一、合成发动机油的优势

合成发动机油与矿物油型相比,合成发动机油的抗高温氧化、抗粘度变化、抗磨损能力更强。

比如合成发动机油的粘度变化受气温影响很小,它克服了普通机油低温流动性差的弱点,并且加强了高温、高负荷时对发动机的保护作用,我们都知道发动机在启动时的磨损是最严重的,合成发动机油可提高机油的“易泵性”(使部件快速运转的能力),而普通矿物油型发动机油在这方面的特性通常很差,尤其在低温状态下,因为矿物油型发动机油在低温时,其中的长而重的分子运动速度会显著降低,矿物油原油中的蜡质成份(在精炼时很难将其全部除掉)在低温时会产生增厚效应,上述两种因素合起来会使原油像糖浆一样粘稠,流动阻力大大增加,因而加剧了启动时发动机的磨损。这种因为分子之间粘连而导致的现象在“全合成发动机油”中就不存在,因为合成发动机油中不含任何蜡质成份。所以即使在温度降到很低时也能保持良好的流动特性。同时相反在高温、高负荷下的情况,矿物油型发动机油在这两种情况下通常也很难正常工作,其主要原因倒不是长而重的分子,而是短而轻的分子链,它们在上述情况下有脱胶的倾向,进而导致氧化,使机油变质,对发动机产生潜在的损害。“全合成发动机油”仍然不存在上述问题,这缘于其连续一致的分子结构和其中的高级添加剂,所以说合成发动机油既能在低温环境中流动顺畅,也能在高温环境中保持适当的粘度,从而减少发动机磨损;此外,合成发动机油提炼纯度高,在发动机持续高温运作下,不易氧化分解产生油泥和积碳,其劣化速度比矿物油慢50%,使用时效也更长,一般使用矿物油的车行驶5000公里就必须换油,而合成机油,其换油里程可延至8000-10000公里。

二、合成发动机油用合成基础油(包括PAO和酯类油)的优势

发动机油从基础油上角度讲可分为矿物油型发动机油、半合成发动机油、全合成发动机油.当前全合成发动机油和半合成发动机油正是由于上述提到的性能优势和环保因素正在逐渐替代传统的矿油型发动机油,发动机油当前的发展趋势已经开始注重合成酯类基础油(比如新戊基多元醇酯,简称多元醇酯)的采用,因只有酯类本来就是有油性的,PAO和XHVI则要通过添加剂实现这个性质。而且酯类本来的极向性可以使油膜分子黏附在金属表面,所以论润滑性能,酯类是最好的;在稳定性能上,酯类或PAO都要比XHVI要好,针对橡胶的相容性来讲,PAO不如酯类油好,无论抗挥发,抗氧化和抗剪应力方面都比矿物油优胜很多。若机油里只含有PAO或酯类合成物, 这种润滑油就被称为全合成机油,是真正的化学合成机油。聚醚虽在高温下不会生成沉积物和胶状物质,但在高温下会迅速挥发掉,故讲酯类油综合性能较好,羧酸酯的极性有助于添加剂的溶解,综合而言,由酯类油调配出的合成发动机油具备节约燃料,延长换油周期的功能。因为与传统矿物油型发动机油相比,合成酯类基础油可以提供以下优点:

1.提供密封件溶胀和添加剂増溶能力

2.更高的润滑性

3.更好的油泥清净性

4.更好的热稳定性和氧化安定性

三、当前可以采用酯类油作基础油的合成发动机油

以合成型基础油为配方的摩托车和汽车发动机用的半合成/全合成发动机油,比如SH级以上的汽油发动机油、CF-4级以上的柴油发动机油、10W/30以上跨度的多级油等,由于环保立法和燃油经济性日益苛刻,用矿物油型基础油调配的该类成品油已不能满足高档发动机油的规范要求,就必须要加入酯类组份了。所谓半合成机油,为介于矿物油型发动机油和全合成发动机油之间,是以矿物质机油为基础又添加了大量的合成机油添加剂,能够提供更优良的润滑清洁功效,价格也比较实惠,其性价比较高,能够为普通轿车提供优良的保护,通常是指采用矿物油、聚α-烯烃、多元醇酯(酯类就是通过脂肪酸和醇化学合成的)和高压加氢BS光亮油调配半合成发动机油基础油。而全合成机油,基础油完全是合成出来的,没有矿物油成分,能够为发动机提供更优良的润滑作用,其高低温性,高速润滑性都非常的突出,一般用于高档的汽车,赛车,极端气候下的汽车,自然价格也是矿物机油的数倍.全合成内燃机油比如 0W/40,0W/50,5W/50就可采用酯类油作基础油。

    二冲程摩托车用合成发动机油,以酯为基础油的二冲程合成发动机油,能在其他基础油失效的条件下仍能保持优越的润滑作用,这便是酯类基础油在临界润滑情况下的优胜之处,因为酯类分子中所含氧元素使它具有正电极;含氢元素使它具有负电极。由于电极作用,可以使酯类分子吸附在金属表面,形成一层称为黏附分子油膜的油层。正是这层黏附分子油膜使酯类油从其它因黏性而形成油膜的油中脱颖而出。当引擎启动的时候,润滑油性能的好坏就更容易辨别了,因为那些依附黏度而形成油膜的润滑油,在引擎停止工作的时候会从金属表面流走,当引擎再次启动时,两金属表面的油膜已经消失,从而引致干启动的出现,相反,那些不是依赖黏度来实现液态润滑的黏附分子油膜即使是在引擎停止工作后,它也能够存在于在两金属表面之间。也就是说以酯类作为基础油的润滑油,即使引擎停下来,也可以对引擎有着不间断的保护。这类的二冲程汽油合成机油具有优良的高温清净性,能有效控制沉积物的生成以避免火花塞、排气孔等部位积炭污染(为减少火花塞沉积物,通常不使用含钡和锌的添加剂),还具有良好的润滑性能和与汽油的相容性,在燃料稀释的状况下有足够的抗擦伤能力,此外还具有良好的排烟性,能减少对大气污染。

    四、合成发动机油及所用的酯类基础油列表举例

(1合成发动机油适用环境温度及地域。

类型

合成油型

性能级别

SH/CF、SJ/CF

粘度级别

5W/30

10W/30

5W/50

10W/40

适用环境温度

-35~40

-30~40

我国适用地区

适用于特寒地区冬季、全国各地冬季均可使用。

     

(2)合成发动机油可用到的有机酯品种

牌号

NPE-2

DIOS

DIOA

NPE-4

化学名称

三羟甲基丙烷辛癸酸酯

癸二酸异辛酯

己二酸异辛酯

季戊四醇酯

外观

淡色液体

淡色油状

淡色油状

淡色液体

运动粘度(400 C

15-25

11-13

7.5-8.2

28-35

运动粘度(100 0 C

3.5-4.5

3.0-5.0

2.3-2.5

5.5-6.0

粘度指数

120

120

124

100

闪点 0 C

240

220

190

250

倾点 0 C

-40

-55

-65

-35

酸值(mg KOH/g)

0.1

0.1

0.1

0.1

五、合成发动机油用有机酯的选用原则

我厂生产的多款酯类基础油,作为基础油组份正被越来越广泛应用于(柴油或汽油)内燃机油领域。在许多情况下,酯类油是与PAO油合用的,因为酯类油合成油相对于PAO合成油各有自己的优缺点:
1. PAO
很难溶解添加剂,但是酯可以溶解添加剂,同时酯可以溶解于PAO,所以酯可以帮助PAO溶解添加剂
2. PAO
对橡胶油封有腐蚀导致收缩,酯对橡胶油封有腐蚀导致膨胀,加上一些添加剂来稳定这个腐蚀作用,他们可以做到一个很好的平衡
3.
酯本身具有很好的低温流动性和粘度或者说极性,这个PAO也具备,但是酯本身具有润滑能力,这个PAO不具备,要依靠添加剂实现.

4. 通常根据粘度级别的要求来设计基础油的调配方案,找出CCS粘度达到要求时,加入粘度指数改进剂最少的基础油调配方案,粘度指数改进剂越少越好。比如多级油品的经验粘度为:

    10W30     5.2~5.7

    15W40     6.5~7.2

    20W50     8.6~9.3

如果酯类基础油粘度过高,很大程度上影响产品的低温性能;但如果基础油低温性能较好的话,则尽量选用较高粘度的酯类基础油。

5. 当前用于合成发动机油应用较多的是三羟甲基丙烷辛癸酸酯,其次是癸二酸异辛酯。

  此处主要介绍三羟甲基丙烷辛癸酸酯在内燃机油上的应用,三羟甲基丙烷辛癸酸酯当前已在内燃机油中得到初步应用,特别是赛车用油上,闪点高,低温效果好,高温稳定性好,在整个大润滑油品中可称为应用范围最广,性能比较全面的一个酯 ,该型号作为ISO 20的低粘度,氧化稳定,低油泥形成倾向的多元醇酯尤其适合应用在调和发动机油方面。 高温可以使用到250°,低温倾点也有-50°,粘度和PAO 4一样。氧化安定性和极性都非常好,和PAO搭配使用后 能极大的改善成品油对塑胶塑料的溶胀作用,溶解并分散油泥积碳提高使用寿命。控制成品氧化后粘度的增加增强油品的抗氧化寿命。

但全合成发动机油的关键特点之一是长效,长效的前提条件是平衡,但是没有哪种基础油或者添加剂可以完全依靠自己独自做到平衡的,该润滑油的平衡来自于不同化学反应之间的中和。

建议加剂量:10-20%,最高98%,根据各工厂配方而定

   


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