一、润滑油的主要组成是什么?
目前所有的成品润滑油都是以基础油和添加剂组成,其中基础油占百分之七十多至将近百分之百。添加剂占百万分之几至百分之三、四十。
基础油有矿油型和合成型两大类,而绝大多数是矿油油型。
我国矿油型基础油按标准分为八大类,即很高粘度指数基础油(VHVI,120≤VI<140、高粘度指数基础油(HVI,90≤VI<120)、中粘度指数基础油(MVI,40≤VI<120)和低粘度指数基础油(LVI,VI<40)、高粘度指数低凝基础油(HVIW)、中粘度指数低凝基础油(MVIW)、高粘度指数深度精制基础油(HVIS)、中粘度指数精制基础油(MVIS)。各按粘度分几个牌号,共63种。
添加剂的品种很多,主要类型有清净分散剂、抗氧抗腐剂、抗磨剂、油性剂、抗氧剂、粘度指数改进剂、防锈剂、降凝剂、抗泡剂等。
二、润滑油基础油
1、蒸馏
首先将原有经过常压蒸馏,从石油中分离出气体燃料、汽油、柴油和煤油。参与的釜残油可用作润滑油原料。
2、减压蒸馏
把常压得到的釜残油(重油),再采用减压蒸馏的方法进一步加工,进行一级减压蒸馏,从减压塔侧线出来的馏出油称为减一线,可作为变压器油油料;次高侧线出来的馏出油称作减二线,依次为减三线、减四线;塔底残渣油可作有锅炉燃料油。
3、精制
减压蒸馏得到的润滑油馏出物仅仅是半成品,需要进一步加工才能得到相应的润滑油料。这些以减压馏出物为原料的润滑油通称为馏份润滑油料。
从渣油中得到的润滑油通称为残渣润滑油料。
不管是馏份润滑油料或残渣润滑油料,其中都含有许多必须除去的有害物质,所以要进一步精制。目前,作为基础油的精制方法,按照生产工艺的特点可分为两大类:一类是老三套,即溶剂精制、溶剂脱蜡、白土补充精制三种;另一类是新发展起来的加氢工艺。
1.溶剂精制:是利用一种溶剂将润滑油料中含氧、氮、硫化物等非理想组分溶解分离,保留理想组分。
2.溶剂脱沥青:用减压渣油生产残渣润滑油料,因残渣润滑油料中含有大量沥青质,所以在脱蜡、精制之前应先把它除去。脱除沥青质的油叫做脱沥青油。
3.脱蜡:为使润滑油在低温条件下保持良好的流动性,必须将其中易凝固的蜡除去,这一工艺叫脱蜡。
4.白土精制:润滑油原料经过溶剂精制、脱蜡等工艺处理后,其质量已基本上达到要求,但所得的油品还含有少量没有分离掉的溶剂,以及因回收溶剂被加热生产的缩合物,胶质等。为去掉杂质,进一步改善润滑油的颜色、提高安定性、降低残炭,需要白土补充精制。
5.润滑油加氢:润滑油原料与氢气发生反应,籍以除去硫、氧、氮等有害元素
保留润滑油理想组分或将非理想组分转化为理想组分,从而使润滑油的质量提高。目前用于润滑油的加氢过程分为加氢补充精制、加氢处理和加氢降凝三种。我国大都督采用加氢补充精制,即在溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡的基础上,以加氢精制取代白土补充精制。
三、在润滑油中为什么要加入添加剂?
润滑油基础油具备了润滑油的基本特征和某些使用性能,但仅仅依靠提高润滑油的加工技术,并不能生产出各种性能都符合使用要求的润滑油。为弥补润滑油某些性质上的缺陷并赋予润滑油一些新的优良性质,润滑油中要加入各种功能不同的添加剂。其添加量从百万分之几到百分之几十。添加剂的作用主要有两个方面:一是改变了润滑油的物理性能,如粘度,凝点等;二是增加或增强了润滑油的化学性质,如抗氧抗腐等。
润滑油添加剂的使用,不仅满足了各种新型机械和发动机的要求,而且延长了润滑油的使用寿命,使润滑油的需求量在石油产品中的比重减少。
四、内燃机油中都需要加入哪些添加剂,其目的是什么?
一般来讲内燃机油中需要加入:
1.清净分散剂,常用的如:101-106清净剂,151-155分散剂:
内燃机工作时,发动机润滑油要承受高温、高压的苛刻条件,并与空气中的氧和金属接触,因而发生氧化、缩合、分解等反应,由此形成油泥、积炭、沥青质、胶质和有机酸等。燃料燃烧不完全,产生的积炭沉积在发动机零件上,也使发动机工作恶化。
加入清净分散剂的目的,就是要通过清净分散剂的增溶、分散、酸中和及洗涤作用,使沉积在机械表面上的油泥和积炭洗涤下来,并使它们分散和悬浮在油中通过过滤器除去,从而使活塞及其它零件保持清洁,正常工作。清净分散剂的使用量约占全部润滑油添加剂总量的50%。
2.抗氧抗腐剂,常用的有201,201,203,204,205抗氧抗腐剂:
使用润滑油时,经常要与空气接触,因此,润滑油遭受氧化是不可避免的。润滑油氧化是造成润滑油变质和消耗量增大的重要原因之一。氧化结果,使粘度增加,生成酸性组分、漆膜和积炭、增加磨损,导致润滑油的润滑、防护、导热等性能下降。润滑油的抗氧化性能虽然与基础油的组成、精制方法和精制深度有关,但是,即使是精制的润滑油,在使用条件下,也难免氧化。为了抑制或减轻润滑油的氧化,防止或减轻氧化产物对金属的腐蚀,必须在润滑油中加入抗氧抗腐剂。抗氧抗腐剂还兼有抗磨作用,是一种多效润滑油添加剂。
3.抗磨剂:
抗磨剂是指在高温、高压下的边界润滑(习惯上把这种苛该的边界润滑称为极压润滑)状态下,能在金属表面形成化学反应膜,防止磨擦表面生成局部烧结的一类添加剂,习惯上也称之为极压添加剂。
抗磨剂的作用是在磨擦高温下分解并与金属起反应,生成剪切应力和熔点都比金属低的化合物,从而防止接触表面咬合和焊熔。
对内燃机油,在使用中不需要加抗磨剂。但一些厂家生产一些特制的抗磨剂,做为内燃机油附加添加剂,如加拿大的“倍力”,美国的“X—1R”,“保多利”、“铁霸”,韩国的“奇迹”等。实际使用证明,这些添加剂在低档润滑油中可能有一定的减磨和节能效果,而在油中其效果就不太明显。而且这些产品价格很贵。
4.油性剂和磨擦改进剂,有401-406油性剂,451,461磨擦改进剂:
油性剂是指在边界润滑条件下,能在金属表面形成物理吸膜或化学吸附膜,从而起减少磨擦加强润滑油的润滑作用的一类添加剂,也称磨擦改进剂。
常用的油性剂为动、植物油、脂肪酸、脂肪酸酯及硫化油脂等。这类添加剂往往用于齿轮油、蜗轮蜗杆油、硫化切削油中。
5.粘度指数改进剂:
改进剂有601,602,603,611,612,613,614等,为了解决润滑油因温度升高或降低引起粘度变化过大,造成机件不能良好润滑,造成机件磨损和增加燃料消耗的问题,将油溶性的有机高分子聚合物加入油中,则油的高温粘度增大,低温粘度变小,这种添加剂叫增粘剂,也叫粘度指数改进剂。
6.降凝剂,有801,803,805,806,814降凝剂:
润滑油基础油一般都经过脱蜡处理,但脱蜡过深不仅使润滑油数量减少,而且会使润滑油的粘温性变差。不能满足油的低温流动性的要求,如15W/40内燃机油倾点不应高于—23℃,而150SN基础油的倾点仅为—9℃。为使倾点达到标准要求,就需在油中加入适量可以改进低温流动性能的添加剂。这种添加剂叫降凝剂。
五、什么是复合添加剂?
八十年代以前,我国调合润滑油的添加剂基本上都是单剂,即根据基础油的性质和所调油品的质量要求,加入某些可以改进某一油品特性的添加剂。由于质量档次较低,油品性能评定要求也比较简单,所以广泛使用了单剂。
近十几年,进口汽车及引进技术生产的汽车大幅度增加,对内燃机油的质量要求越来越高。使用单剂调合油品不仅在工艺上麻烦,而且在配方评定方面困难很大,大多数润滑油调合厂难以办到。所以,一些的厂家在台架评定的基础上生产出了复合添加剂,这种复合剂具有成品油要求的多种功能。只要在指定性质的基础油中加入适当的量,就可以生产某一质量级别的油品,因此,复合添加剂是指几种单剂是指几种单剂以一定比例混合,并能满足一定质量等级的添加剂混合物。如汽油机油复合剂,就具有很好的低温分散、高温抗氧和清净性能,分别加入不同的量,就可以达到SD、SE、SF、…级质量水平。汽、柴油机油通用复合剂加入某一定量就可以达到SE/CC、SF/CD、SG/CD质量水平等,质量可靠,生产方便,节省了大量评定费用。使用这种复合剂对基础油的性质要求较高,成本也较用单剂为高。目前,国内能生产复合剂在厂家很少,各厂生产的油大都使用进口复合剂。
六、检测评定润滑油质量性能的方式和内容有哪些?
检测评定润滑油质量性能的项目大体分理化性能试验、模拟试验和台架试验三类。
理化性能试验包括:密度(或比重)、颜色、粘度、粘度指数、倾点、闪点、酸值、水溶性酸碱、总碱值、机械杂质、水分、灰分和硫酸盐灰分、残炭等。
模拟试验项目包括:低温特性(表现粘度、低温泵送、成沟点等)、抗腐蚀性、钫锈蚀性、抗泡性、气体释放性、抗乳化性、氧化安定性、热安定性、剪切安定性、水解安定性、橡胶密封性、清净分散性、抗极压性(四球试验、梯姆肯试验、叶片泵试验)等。
台架试验包括:汽油机台架试验,柴油机台架试验,齿轮油后桥台架试验等等。
七、什么是色度?检测色度何意义?
我国石油产品颜色测定法把石油产品的颜色分为16个色号。依次加深为1.0,1.5,2.0………颜色深的为8.0。润滑油的颜色从淡黄色到深褐色,色泽的深浅取决于油中胶质含量的多少,胶质除去的越多,色泽就越浅。因此,色泽可作为判断基础油精制深度的项目。但在成品润滑油中,由于加入各种添加剂,而许多添加剂具有颜色,因此用色度来判定润滑油质量已不合适。
八、什么是粘度?有几种表示方法?粘度级别是如何划分的?
液体受外力作用移动时,其分子之间产生磨擦阻力的量度,叫做粘度。磨擦阻力越大,粘度越大;磨擦阻力越小,粘度越小。
粘度一般有五种表示方式:即动力粘度,运动粘度、恩氏粘度、雷氏粘度和赛氏粘度。现在国际通用的是运动粘度。运动粘度是液体在重力作用下流动时内磨擦阻力的量度,其值以米2/(M2/S)表示,习惯用毫米2/秒(MM2/S),国家标准GB/T14906—94把内燃机油的粘度分为十一个级号。其中六个含W即0W、5W、10W、15W、20W、25W,是低温粘度级号,不含W的有五个级号,即20、30、40、50、60,系100?C运动粘度级号。和国际通用的美国汽车工程师协会(SAE)分级相同。这十一个级号的油品,均为单级油。各级号的粘度范围如下:
如果油品是以聚合物粘度指数改进剂调配的,其粘度既符合低温粘度级号,又符合100oC运动粘度级号的,通称为多级油。GB/T14906对这类油品粘度级号没有作出明确规定,而只明确了划分级号的原则。现行的汽油机油标准GB11121-1955有5W/20、10W/30、15W/40三个级号,现行的柴油机油标准GB11123-89有5W/30、10W/30、15W/30、15W/40、20W/40五种。国际通用的美国汽车工程师协会(SAE)标准把多级油分为12个级号,即:5W/10、5W/20、5W/30、5W/40、5W/50、10W/20、10W/30、10W/40、10W/50、20W/30、20W/40、20W/50,可供参考。
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