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合成机油是人类利用化学方法合成制造的机油,据使用目的不同,合成机油可以改变各种成分。合成机油的研制工作始于30年代。当时由于飞机用机油使用条件较为严苛,要求一种性能更高的机油,一些化学工厂开始研制和生产合成机油。
随着现代化学技术的飞跃进步,90年代以后,合成机油的性能有了很大的提高。


润滑油基础油主要分矿物基础油、合成基础油以及植物油基础油三类。矿物基础油应用广泛,用量很大(约90%以上),但有些应用场合则必须使用合成基础油和植物油基础油调配的产品,酯类油做为滑油高端使用。
矿油基础油由原油提炼而成。润滑油基础油主要生产过程有:常减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土或加氢补充精制。1995年修订了我国现行的润滑油基础油标准,主要修改了分类方法,并增加了低凝和深度精制两类专用基础油标准。矿物型润滑油的生产,重要的是选用 的原油
矿物基础油的化学成分包括高沸点、高分子量烃类和非烃类混合物。其组成一般为烷烃(直链、支链、多支链)、环烷烃(单环、双环、多环)、芳烃(单环芳烃、多环芳烃)、环烷基芳烃以及含氧、含氮、含硫有机化合物和胶质、沥青质等非烃类化合物。
合成润滑油是指由通过化学方法合成的基础油,合成基础油有很多种类,常见的有:合成烃、合成酯、聚醚、硅油、含氟油、磷酸酯。合成润滑油比矿物油的热氧化安定性好,热分解温度高,耐低温性能好等优点,但是成本较高,可以保证设备部件在更苛刻的场合工作。
酯类油是指分子结构中含有酯基的天然物质-动植物油脂数千年前就被人们用作润滑材料以减轻劳动负荷,或使车轮轻快运转。直至20 世纪后期,这种天然油脂仍大量应用于齿轮油、金属切削液、金属拉拔润滑剂和机床导轨油中。
在一般情况下,油会在两接触面间形成一层连续的油膜。这层油膜起着液态润滑的作用——防止金属与金属间直接接触,从而减少摩擦。润滑油能否提供液态润滑,取决于能否在两个金属表面上形成不断裂的油膜。当这层油膜在重负的情况下断裂,便会造成阻力和摩擦。能在其他基础油失效的条件下仍能保持优越的润滑作用,这便是酯类油在临界润滑情况下的优胜之处。
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。那些依靠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,引致干启动的出现。
相反,那些不是依靠粘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。在城市中驾车,经常会走走停停。此时,车的引擎承受的负荷比赛车时还大。要保护好它,挑选合适的机油是十分关键的。润滑油是由基础油和添加剂组成的,其中基础油占了95%以上的比例。



低速高负荷、高速高负荷工况下的柴油机使用CE级油润滑;涡轮增压柴油机应选用CD级及以上;CF-4适用于高速、重负荷、长周期运行的柴油机,特别适用高速公路行驶。有效防止活塞环磨损、机油变稠;燃料硫含量小于0.05%时选用CG-4柴油机油;燃油喷射压力更大,运行温度更高的双金属活塞发动机,选用CH-4柴机油;装有“低温废气再循环”系统的发动机,要求选用CI-4柴机油。
高级别与低级别的润滑油相比,在抗氧化能力、清净分散能力等方面都明显提高。此外,在阀门机构磨损保护、抗油垢、防止过滤器堵塞、润滑油损耗和低温泵送性等方面得到了明显优化。
目前国内随着环保要求国三、国四的推广,各发动机生产厂家推出了高品质发动机(电控发动机),机油的使用级别也在相应提高,CD级己经淘汰,CF、CH级成为主流。根据中国的国情,如车辆超载严重、路况差、司机专业化程度低、柴油硫含量不稳定等不良因素,造成发动机提前大修。所以应选用质量级别高的机油。
发动机按发动机的型式分为汽油发动机和柴油发动机,发动机油也相应分为汽油发动机油和柴油发动机油,发动机油的品质分类采用API S后跟一英文字母和API C 后跟一英文字母来分别表示汽油机油和柴油机油,后
跟 的字母排序越靠后表示级别越高。如API SH 级高于API SG级,因此选用发动机油时一定要先确定是选用汽油机油还是柴油机油。如发动机油的包装上表示API SH/CD,则表示该机油用作汽油机油级别达到SH,用作柴油机油,则级别达到CD。
按目前(指2013年10月止)来讲,API的级别都是向下兼容,API SL质量级别的机油可以用于要求API SH 机油的发动机。如果条件允许,尽量选用更高级别的发动机油,因为它能对发动机提供更好的保护。一般的来讲,发动机油的质量级别越高,价格越贵。但不能反过来讲。



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机械杂质
机械杂质是指存在于润滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶剂的沉淀物或胶状悬浮物。这些杂质大部分是砂石和铁屑之类,以及由添加剂带来的一些难溶于溶剂的有机金属盐。通常,润滑油基础油的机械杂质都控制在0.005%以下(机杂在0.005%以下被认为是无)。
硫酸灰分
灰分是指在规定条件下,灼烧后剩下的不燃烧物质。灰分的组成一般认为是一些金属元素及其盐类。灰分对不同的油品具有不同的概念,对基础油或不加添加剂的油品来说,灰分可用于判断油品的精制深度。对于加有金属盐类添加剂的油品(新油),灰分就成为定量控制添加剂加入量的手段。国外采用硫酸灰分代替灰分。其方法是:在油样燃烧后灼烧灰化之前加入少量浓硫酸,使添加剂的金属元素转化为硫酸盐。
残炭
油品在规定的实验条件下,受热蒸发和燃烧后形成的焦黑色残留物称为残炭。残炭是润滑油基础油的重要质量指标,是为判断润滑油的性质和精制深度而规定的项目。润滑油基础油中,残炭的多少,不仅与其化学组成有关,而且也与油品的精制深度有关,润滑油中形成残炭的主要物质是:油中的胶质、沥青质及多环芳烃。这些物质在空气不足的条件下,受强热分解、缩合而形成残炭。油品的精制深度越深,其残炭值越小。一般讲,空白基础油的残炭值越小越好。
截止2013年10月,许多油品都含有金属、硫、磷、氮元素的添加剂,它们的残炭值很高,因此含添加剂油的残炭已失去残炭测定的本来意义。机械杂质、水分、灰分和残炭都是反映油品纯洁性的质量指标,反映了润滑基础油精制的程度。润滑油的生产过程



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