CN104498133A - 铜基发动机润滑油及发动机磨损自修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铜基发动机润滑油及发动机磨损自修复方法，润滑油包括基础油和分散在基础油中的亚微米铜粉，所述亚微米铜粉的直径为0.1～5.0微米，且所述发动机润滑油中亚微米铜粉的质量分数为：0.1％～2％；在发动机运转过程中，通过亚微米铜粉填充磨损表面形成铜合金修复层实现发动机磨损部位自动修复。本发明中的亚微米铜粉不但可以顺利通过发动机机油滤芯，也正好吻合金属加工面0.508～25.4um的粗糙度，亚微米铜粉的形状为球形或近似球形，可将现有润滑油的滑动摩擦方式改为滚动摩擦方式，另外，利用亚微米铜粉作为软质隔离层能对摩擦面起到很好的间隔与保护作用，提供超强的抗磨保护，减小摩擦阻力和磨损，延长发动机寿命。

Description

铜基发动机润滑油及发动机磨损自修复方法

技术领域

本发明涉及一种发动机润滑保护技术领域，特别涉及一种含有亚微米铜粉的发动机润滑油、以及发动机磨损自修复方法。

背景技术

发动机工作时，很多传动零件都是在很小的间隙下作高速相对运动，如曲轴主轴颈与主轴承，曲柄销与连杆轴承，凸轮轴颈与凸轮轴承，活塞、活塞环与气缸壁面，配气机构各运动副及传动齿轮副等。尽管这些零件的工作表面都经过精细的加工，但放大来看这些表面却是凹凸不平的。若不对这些表面进行润滑，它们之间将发生强烈的摩擦。金属表面之间的干摩擦不仅增加发动机的功率消耗，加速零件工作表面的磨损，而且还可能由于摩擦产生的热将零件工作表面烧损，致使发动机无法运转。

润滑油的作用就是在摩擦表面之间形成流体状油膜，实现润滑保护，从而减小摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损，以达到提高发动机工作可靠性和耐久性的目的。

然而现有技术中的发动机润滑油，其摩擦系数仍然较大，一般在0.1以上，只有润滑减磨作用，不具备自动修复磨损伤痕的能力，因此在发动机运行一定时间后，仍然会出现发动机磨损严重的问题，发动机维护周期较短，维护成本较高，造成资源的大量浪费，这已经成为世界性的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种铜基发动机润滑油及发动机磨损自修复方法，以解决发动机摩擦损伤不能自动修复、发动机维护周期短等问题。

本发明发动机润滑油，包括基础油和分散在基础油中的亚微米铜粉，所述亚微米铜粉的直径为0.1～5.0微米，且所述发动机润滑油中亚微米铜粉的质量分数为：0.1％～2％。

本发明发动机磨损自修复方法，在发动机运转过程中，采用权利要求1中所述的铜基润滑油对发动机摩擦磨损表面进行润滑保护，通过发动机润滑油中的亚微米铜粉填充磨损表面形成铜合金实现发动机磨损部位自动修复。

本发明的有益效果：

1、本发明发动机润滑油，其中的亚微米铜粉的为粒径在0.1～5.0um(D50≈0.7um)之间的超细铜粒子，不但可以顺利通过发动机机油滤芯，也正好吻合金属加工面0.508～25.4um的粗糙度，而且比润滑油膜厚度(～10um)略小，每升润滑油中分布有数百万个亚微米超细铜粉微粒，亚微米铜粉的形状为球形或近似球形，可将现有润滑油的滑动摩擦方式改为滚动摩擦方式，摩擦系数降到0.085以下。另外，利用亚微米铜粉作为软质隔离层对摩擦面很好的间隔与保护作用，减小摩擦阻力，减少发动机在重载、高速、低温启动时的磨损，减小气缸间隙，增加发动机动力输出、很大的延长发动机维护保养周期，增加发动机寿命。

2、本发明发动机磨损自修复方法，其利用发动机润滑油中的亚微米铜粉填补磨损表面，实现了发动机磨损部位的自动修复，可大大降低发动机维护成本，延长发动机使用寿命。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例一，本实施例铜基润滑油，包括基础油和分散在基础油中的亚微米铜粉，所述亚微米铜粉的直径为0.1～5.0微米，且所述发动机润滑油中亚微米铜粉的质量分数为0.1％。

实施例二，本实施例发动机润滑油，包括基础油和分散在基础油中的亚微米铜粉，所述亚微米铜粉的直径为0.2～2.0微米，且所述发动机润滑油中亚微米铜粉的质量分数为1％。

实施例三，本实施例发动机润滑油，包括基础油和分散在基础油中的亚微米铜粉，所述亚微米铜粉的直径为0.5～3.5微米，且所述发动机润滑油中亚微米铜粉的质量分数为2.0％。

上述实施例一至三中的发动机润滑油均可通过一下方法进行制备：

(1)、将亚微米铜粉加去离子水配成110～150g/L浓度的浆料，静置90～120秒后取上面的浆料，用悬液分离法和过滤筛分法分离去除亚微米铜粉中大的铜粉粒子，使粒子大小直径在0.1～5.0微米；

(2)、采用真空抽滤法，用去离子水反复洗涤分离浆料中的可溶性盐分，用50g/L浓度的氯化钡溶液检查直到无硫酸根离子为止；

(3)、将步骤(2)所得滤饼用无水乙醇打浆并真空抽滤，洗涤置换其中所含水分，使滤饼中水分含量低于1.5％；

(4)、再次将滤饼用矿物基础油低温打浆，控制铜粉浓度20～230g/L；

(5)、搅拌状态下，保持浆料温度低于55℃，进行亚微米铜粉的油溶性抗氧化表面处理，熟化时间60～90分钟；

(6)、将所得浆料再次真空抽滤，滤饼为油溶性抗氧化铜粉；

(7)、在敞口反应罐中加入基础油(可以是矿物润滑油、合成润滑油、植物润滑油或其它现有技术中的发动机润滑油)，再加入步骤(6)抗氧化处理后的油溶性铜粉，用高速搅拌机搅拌分散均匀，并调整亚微米铜粉的质量分数在0.1％～2％即可。

当然在具体实施中，也可在步骤(7)直接加入步骤(6)所得的油溶性铜粉，同时在步骤(7)中加入铜粉抗氧化剂，也能获得本发明发动机润滑油。

本实施例发动机磨损自修复方法，在发动机运转过程中，采用前述铜基润滑油对发动机摩擦磨损表面进行润滑，通过发动机润滑油中的亚微米铜粉填补磨损表面实现发动机磨损部位自动修复。

表一：为发动机缸体内表面出厂时的粗糙度和在使用本发明中发动机润滑油运行一年后的粗糙度检测数据：

表一

从上表可以看出，在采用本发明铜基润滑油运行一年后，发动机缸体内壁粗糙度与出厂状态基本一致，表明本发明铜基润滑油具有很好的减磨润滑性能，能显著延长发动机保养周期和使用寿命。

表二：为未使用本发明中铜基润滑油运行一年后和使用本发明发动机润滑油一个月后发动机缸体内壁的粗糙度检测数据：

表二

从上表可以看出，在旧发动机使用本发明发动机润滑油后，发动机缸体内壁粗糙度明显降低，表明本发动机润滑油具有良好的磨损自修复功能。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种发动机用铜基发动机润滑油，其特征在于：包括基础油和分散在基础油中的亚微米铜粉，所述亚微米铜粉的直径为0.1～5.0微米，且所述发动机润滑油中亚微米铜粉的质量分数为：0.1％～2％。

2.一种发动机磨损自修复方法，其特征在于：在发动机运转过程中，采用权利要求1中所述的铜基发动机润滑油在发动机运行过程中对发动机摩擦磨损表面进行润滑保护，通过发动机润滑油中的亚微米铜粉填补磨损表面实现发动机磨损部位自动修复。