CN104804799B

CN104804799B - 一种节能减排型汽油机油及其制备方法

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Publication number: CN104804799B
Application number: CN201510252489.6A
Authority: CN
Inventors: 陈莉; 马建军
Original assignee: Individual
Current assignee: Hubei Changtian Communication Technology Co.,Ltd. Zaoyang Branch
Priority date: 2015-05-18
Filing date: 2015-05-18
Publication date: 2017-11-24
Anticipated expiration: 2035-05-18
Also published as: CN104804799A

Abstract

一种节能减排型汽油机油及其制备方法。所述汽油机油(API SN SAE 5W/40规格要求)，按重量计各组成成分的百分比如下：基础油：100N 20～25％、150N45～55％、PAO‑48～12％，粘度指数改进剂SCR‑261：6.0～12.0％，汽油机油复合添加剂H9089：7～10％，消泡剂T901：0.001～0.01％，纳米摩擦改进剂TND001：0.3～3％。本发明汽油机油中的纳米功能材料长期保持稳定均匀状态、不会产生任何沉层析和失效现象。本发明产品用于高级轿车等汽油发动机，可节省燃油4～15％，减少污染物10～40％，动力提升6％以上，避免发动机冷启动磨损。

Description

一种节能减排型汽油机油及其制备方法

技术领域

本发明属于润滑油技术领域，特别是用于汽油发动机的汽油机油及其制备方法。

背景技术

研究证明，汽车的问题，90％是因发动机磨损而引起。可以说，磨损是万祸之源。美国通用汽车公司的研究表明，当汽车发动机停转4个小时后，所有在摩擦界面上的润滑油都将回流到润滑油箱中。这时启动发动机，由于油泵还来不及将润滑油打到各润滑部位，短时间内会产生周期性润滑丧失的干摩擦，从而造成发动机严重的异常强磨损。这种强磨损是润滑油所根本无法解决的。(另有相关资料研究指出，这种强磨损占发动机总磨损的70％以上)。也就是说，每天早上发动机运动机件在起动升温时几分钟内的磨损量大约等于运行一天的磨损量。特别是冬天，气温低，机油粘度大，流动性差，泵送迟缓，起动升温时间长发动机运动机件的起动磨损量会更加大。

为起抗摩减磨作用，亦可在润滑油中加入某些固体微粒。例如石墨、二硫化钼、特氟龙等，它们的粒径都是微米级或亚微米级。由于它们在油中的状态不稳定，其析出物易造成油路堵塞和加速油泥生成，目前已很少推荐使用。

纳米材料的平均粒径小于100nm，像纳米金刚石微粒更是小于10nm，纳米材料的优异性能充分体现。加入到润滑油中，从发动机台架和行车试验的检测数据看，取得了较好的效果。但纳米粉体的分散稳定性问题没有得到很好的解决。这就妨碍了它的实际应用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的上述不足，提供一种适用于汽油发动机节能减排型汽机油(API SN SAE 5W/40规格要求)及其制备方法。本发明针对发动机的工作原理，研制了纳米摩擦改进剂，利用机械设备的润滑系统，将纳米摩擦改进剂接入到机械设备摩擦副；除具有减摩、抗磨作用之外，还能起到“珩磨抛光”作用，摩擦副表面品质得到提升。

本发明的技术构思为，一种节能减排型汽机油及其制备方法中含有基础油，粘度指数改进剂，复合添加剂，消泡剂，纳米摩擦改进剂。

本发明的技术方案如下：

一种适用于汽油机油的纳米摩擦改进剂，所述的纳米摩擦改进剂为纳米金刚石摩擦改进剂、纳米SiO₂或纳米Ti₃(BO₃)₂中的一种或几种与十六烷基硼酸钙、纳米硼酸镧、纳米硼酸铈、纳米硼酸镍、纳米硼酸铜或纳米硼陶瓷摩擦改进剂中的一种或几种的任意比例混合物。

一种含有所述的纳米摩擦改进剂的节能减排型汽油机油(API SN SAE 5W/40规格要求)，所述节能减排型汽油机油的组分按重量百分比计如下：

基础油：100N 20～25％、150N 45～55％、PAO-4 8～12％，粘度指数改进剂：6.0～12.0％，汽油机油复合添加剂H9890：7～10％，消泡剂T901：0.001～0.01％，纳米摩擦改进剂：0.3％～3％。

所述的基础油是优选烃类合成油、酯类合成油、加氢异构油中的一种或几种的混合物。

所述的节能减排型汽油机油的制备方法，包括以下步骤：将基础油：100N 20～25％、150N45～55％、PAO-4 8～12％依次抽入调和釜，升温至70±5℃，依次加入粘度指数改进剂：6.0～12.0％，复合添加剂H9890：7～10％，消泡剂T901：0.001～0.01，纳米摩擦改进剂：0.3～3％，充分搅拌均匀，经400～500目过滤冷却。

本发明的悬浮稳定性，参照ASTM D1309以及涂料沉降值的测定方法，按照如下方法测定：取100ml量筒用纯化水洗净、烘干。在烘干的量筒内加入100ml配好的一种节能减排型汽油机油悬浮液。静置720小时后，读取量筒上部清液的毫升数，即为沉降值。该值越大，说明悬浮性越差，该值越小，说明悬浮性越好。

本发明的优点和有益效果：

本发明提供的节能减排型汽机油及其制备方法从制备、储存到运输都可以在室温下进行、没有三废产生，可以保质36个月以上。纳米粉体必需完全分散开，沉降值小于3。可节省燃油4～15％，减少污染物10～40％，动力提升6％以上，避免发动机冷启动磨损。

具体实施方式

实施例1

节能减排型汽机油(API SN SAE 5W/40规格要求)的成品中按重量计各组成成份所占百分比：

基础油：100N 20.998％，150N50％，PAO-4 9％；

粘度指数改进剂SCR-261：9.0％；

复合添加剂H9890：9.0％；

消泡剂T901：0.002％；

纳米摩擦改进剂：由纳米金刚石摩擦改进剂1.5％与纳米硼陶瓷摩擦改进剂0.5％混合构成。

制备过程包括以下步骤：

将基础油：100N、150N、PAO-4依次抽入调和釜，升温至70±5℃，依次加入粘度指数改进剂，复合添加剂H9890，消泡剂T901，纳米摩擦改进剂，充分搅拌均匀，经400～500目过滤冷却制得成品。

实施例2

基础油：100N 22.995％、150N47％、PAO-4 10％；

粘度指数改进剂SCR-261：9.0％；

复合添加剂H9890：9.0％；

消泡剂T901：0.005％；

纳米摩擦改进剂TND001：由纳米金刚石摩擦改进剂1.0％与纳米硼陶瓷摩擦改进剂1.0％构成。

制备过程同实施例1。

实施例3

基础油：100N 20％、150N48.5％、PAO-4 11.5％；

粘度指数改进剂SCR-261：9.0％；

复合添加剂H9890：8.995％；

消泡剂T901：0-005％；

纳米摩擦改进剂TND001：由纳米金刚石摩擦改进剂1.0％、纳米Ti₃(BO3)₂ 0.2％及十六烷基硼酸钙0.8％构成。

制备过程同实施例1。

效果实验1

将实施例1制备的汽油机油与国外某知名品牌机油进行发动机台架100小时对比试验。

表一发动机外特性数据对比数据

表二发动机负荷特性数据对比燃油消耗率

表三活塞环和进、排气门沉积物质量沉积物降低了29.73％

表四运行100h发动机磨损润滑油金属元素铁(Fe)和铬(Cr)浓度

表五活塞、活塞环和缸套磨损量

表六磨损件表面粗糙度

表七：发动机排放测试

对比试验表明实施例1的汽机油与国外某知名品牌机油相比内燃机功率增加6.67％，发动机负荷特性数据对比燃油消耗率降低6.72％。活塞环和进、排气门沉积物质量沉积物降低了29.73％，其中活塞环沉积物减少了94％以上。

运行100小时发动机磨损润滑油金属铁含量降低27.95％，铬(Cr)降低了46.81％。活塞环磨损量平均减少了42.31％。磨损件表面粗糙度都有所降低，轴瓦降低了28.15％，进气门摇臂降低了25.20％，排气门摇臂降低了2.4％，缸套降低了1.95％。

高低怠速，HC化合物平均降低了32.5％，烟度降低了10.07％，二氧化碳排放降低了15.38％。

沉降值小于1。

效果实验2

将实施例2制备的汽油机油与国内知名品牌汽机油在夏利N3行车对比试验中数据显示百公里燃油消耗从7.5升降到6.85升，燃油消耗率降低8.7％。

沉降值小于1.5

效果实验3

将实施例3制备的汽油机油与国内知名品牌汽机油在吉利帝豪1.5排量车型行车对比试验中百公里燃油消耗从8.5升降到7.65升，燃油消耗率降低10％。机油换油期可达2万公里以上。

沉降值小于2。

应当指出，以上所述实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。因此，尽管本说明书对本发明已进行了详细的说明，但是本领域人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明精神实质的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明专利保护范围当中。

Claims

1.一种含纳米摩擦改进剂的节能减排型汽油机油，其特征在于，所述节能减排型汽油机油按重量计各组成成分的百分比为：基础油：100N 20～25％，150N 45～55％，PAO-4 8～12％；粘度指数改进剂6.0～12.0％；汽油机油复合添加剂H9890：7～10％；消泡剂T901：0.001～0.01％；纳米摩擦改进剂：0.3～3％；

其中：所述纳米摩擦改进剂为1.5％纳米金刚石摩擦改进剂与0.5％纳米硼陶瓷摩擦改进剂混合构成；

或所述纳米摩擦改进剂为1.0％纳米金刚石摩擦改进剂和1.0％纳米硼陶瓷摩擦改进剂混合构成；

或所述纳米摩擦改进剂为1.0％纳米金刚石摩擦改进剂、0.2％纳米Ti₃(BO₃)₂和0.8％十六烷基硼酸钙混合构成。

2.一种权利要求1所述的节能减排型汽油机油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将基础油：100N 20～25％、150N 45～55％、PAO-4 8～12％，依次抽入调和釜，升温至70±5℃，依次加入粘度指数改进剂：6.0～12.0％，复合添加剂H9890：7～10％，消泡剂T901：0.001～0.01％，纳米摩擦改进剂：0.3～3％，充分搅拌均匀，经400～500目过滤冷却。