宋應(yīng)金，劉 蕊，李 群，王建成，于 寧，宋克涵

(1.哈爾濱商業(yè)大學(xué)石油商品研究所，哈爾濱150076;2.中國礦業(yè)大學(xué)，機(jī)電工程學(xué)院，北京100083;3.中國石油深圳龍華投資有限公司，深圳518000;4.哈爾濱工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)，哈爾濱150006)

隨著日益苛刻的環(huán)保法規(guī)的頒布和發(fā)動機(jī)技術(shù)以及發(fā)動機(jī)尾氣催化轉(zhuǎn)化技術(shù)的迅猛發(fā)展，對發(fā)動機(jī)潤滑油的配方技術(shù)提出了日益苛刻的更高的要求，發(fā)動機(jī)潤滑油組成中的元素磷P由于能導(dǎo)致尾氣催化轉(zhuǎn)化器中催化劑的中毒，而被一再限制添加[1－2]，從而導(dǎo)致傳統(tǒng)配方中的二烷基二硫代磷酸鋅(ZDDP)的添加量一再被限制并減少添加量;另一方面，ZDDP由于其特殊的抗氧、抗腐蝕和優(yōu)良的抗磨性能的多效添加劑的不可完全替代性，因此相關(guān)無磷劑及其替代品的研制的重要性和緊迫性就更加顯現(xiàn)[3－4].選定了二巰基苯并噻二唑衍生物獨(dú)特的抗高溫氧化性能和特有的有色金屬腐蝕抑制性能以及二戊基氨基甲酸酯特殊的抗磨性能和特殊的過氧化物的中和性能，對它們的復(fù)合效應(yīng)的機(jī)理進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)研究，借此找出能有效降低ZDDP添加量的有效途徑.

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)樣品

試驗(yàn)的添加劑樣品為二巰基苯并噻二唑衍生物(DMTD－12)、ZDDP;試驗(yàn)的油樣為臺架試驗(yàn)各階段的取樣.

1.2 試驗(yàn)儀器與設(shè)備

分析儀器為直讀鐵譜儀、原子發(fā)射光譜儀.采用上海柴油機(jī)廠生產(chǎn)的8DK型柴油機(jī):氣缸數(shù):6;發(fā)動機(jī)型式:直列六缸、電控共軌、增壓中冷、水冷濕缸套、前置齒輪室;排量:8.270L;最大輸出功率:184 kW;全負(fù)荷最低燃油耗率:196 g/kW·h;燃油種類:柴油.

1.3 臺架試驗(yàn)

模擬城市十五工況的500 h臺架試驗(yàn)，按需補(bǔ)油，每100 h于油底殼取樣1次.

2 結(jié)果與討論

2.1 DMTD －12、ZDDP三元復(fù)合效果

表1為篩選出的DMTD－12、二戊基氨基甲酸酯和ZDDP的復(fù)合效應(yīng)基礎(chǔ)評價結(jié)果，三者表現(xiàn)出了優(yōu)良的復(fù)合效應(yīng)，在此基礎(chǔ)上對該組配方進(jìn)行500 h的臺架試驗(yàn)評定;每100 h采樣1次，通過鐵譜儀和發(fā)射光譜儀測定其磨損顆粒的形態(tài)、磨損量及主要摩擦副材料的元素分布情況進(jìn)行綜合評價.

表1 DMTD－12、ZDDP與二戊基氨基甲酸酯的三元復(fù)合效應(yīng)

2.2 臺架試驗(yàn)過程中樣品的鐵譜和發(fā)射光譜測試結(jié)果

2.2.1 直讀鐵譜

見圖1.表2.

圖1 直讀鐵譜數(shù)據(jù)變化圖

表2 直讀鐵譜數(shù)據(jù)

2.2.2 分析鐵譜

見表3.

表3 分析鐵譜數(shù)據(jù)

2.2.3 光譜元素分析(部分主要元素)

見表4.圖2、3.

表4 光譜元素分析

圖2 Fe光譜元素變化曲線圖

圖3 Cu、Al、Pb光譜元素變化曲線圖

直讀鐵譜分析結(jié)果表明:隨著運(yùn)行時間的增加，總磨損水平也正常穩(wěn)定地增加，未出現(xiàn)急劇的拐點(diǎn);分析鐵譜分析結(jié)果表明:500 h的耐疲勞試驗(yàn)過程中，磨損狀態(tài)正常，未出現(xiàn)嚴(yán)重的粘著磨損顆粒，和油品變質(zhì)顆粒;發(fā)射光譜元素分析結(jié)果表明:臺架試驗(yàn)各時段的樣品中金屬元素的含量呈穩(wěn)態(tài)增加趨勢，未見異常磨損元素的急劇增加，摩擦副運(yùn)行狀態(tài)正常.

以上分析結(jié)果表明:DMTD－12、ZDDP具有優(yōu)良的復(fù)合效應(yīng)，使復(fù)合劑維持了較低的硫、磷的量，能滿足環(huán)保法規(guī)的要求.

3 結(jié)論

1)DMTD－12、ZDDP具有良好的相容性和優(yōu)良的復(fù)合效應(yīng);

2)DMTD－12與二戊基氨基甲酸酯復(fù)合后能顯著降低ZDDP的添加量;并且能保持油品具有優(yōu)良的抗氧化安定性;

3)DMTD－12、二戊基氨基甲酸酯和ZDDP三元復(fù)合效應(yīng)的研究，能有效降低復(fù)合劑中能使汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器中催化劑中毒的元素磷P，利于環(huán)保;

4)二巰基苯并噻二唑衍生物DMTD－12、二戊基氨基甲酸酯和ZDDP三元復(fù)合效應(yīng)的研究，有利于未來無灰劑的研制.

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[2]吳其偉，呂 林，鎖國濤.城市公交發(fā)動機(jī)循環(huán)工況的試驗(yàn)研究與建立[J].內(nèi)燃機(jī)工程，2006，27(3):73－76.

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