CN106520327B - 改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种润滑油，具体公开了一种改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油及其制备方法，该专用机油包括基础油和添加剂；所述基础油包括聚酯、多元醇酯、合成烯烃(PAO)、合成烷烃、烷基萘、II类加氢基础油，所述添加剂包括复合剂、粘度指数改进剂和降凝剂。本发明还提供了专用机油的制备方法。本发明的专用机油具有较高的闪点和高温高剪切粘度，机油的蒸发损失大幅度降低。同时，机油的油品满足API SN的等级要求。本发明的专用机油可以大大降低涡轮增压发动机烧机油的现象。

Description

改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种润滑油，具体涉及一种改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油及其制备方法。
背景技术
润滑油是用在各种类型汽车、机械设备上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。
由于环境保护和汽车排放标准的要求越来越高，使涡轮增压发动机被越来越多的汽车厂商采用。而涡轮增压发动机以其技术先进、动力强劲及节省燃油等特点，也越来越多的被汽车用户所认可。据统计，我国2014年新车装配涡轮增压发动机的比例为12.2％，2015年即达到17.5％，而2020年这一比例将超过45％。
涡轮增压发动机虽然有许多优点，但其频频出现的“烧机油”现象，也让广大车主们十分头痛。涡轮增压发动机“烧机油”，其实就是机油消耗过快，这和涡轮增压发动机的设计和工作原理密切相关。
1、涡轮增压发动机的设计原理---气缸与活塞的间隙更宽、更容易烧机油
金属都有热胀冷缩的现象，涡轮运行时，发动机气缸与活塞之间的间隙就会因为温度的快速升高而变小，所以涡轮增压发动机相对自然吸气发动机一开始设计的时候就得预留更宽的气缸与活塞间隙，以免高温膨胀后导致部件挤压受损。这样车子一开始运行的时候，使用相同粘度机油的情况下，涡轮增压发动机相对于自然吸气发动机，会有更多的机油油气窜进燃烧室，形成烧机油。
2、涡轮增压发动机的工作原理---燃烧室工作温度更高、机油更容易挥发
对于涡轮增压发动机，高温废气直接作用于涡轮，再通过金属导热，传递到缸体上，那么曲轴箱内的温度势必也会升高，温度越高，机油的挥发也就越大，那么烧机油的机率也就会越高。而自然吸气发动机没有废气涡轮，曲轴箱内的温度相应要低一点，机油挥发也会小些。
绝大多数配备涡轮增压发动机的汽车都推荐用5W-40粘度等级的全合成或合成发动机油。
想解决涡轮增压发动机的“烧机油”现象，就必须在满足5W-40机油低温要求的前提下，特别关注发动机油的开口闪点、蒸发损失和高温高剪切粘度三个关键指标。
第一、发动机油的闪点一定要高。高闪点有利于减少涡轮增压器的高温导致的机油裂解挥发。
第二、发动机油的蒸发损失一定要低。这个指标是测试机油在高温下的蒸发情况，一般用NOACK诺亚克法来测试。
第三、发动机油的高温高剪切粘度HTHS一定要高。这个指标是考核机油在高温状态下的油膜保持性。高HTHS不仅能增加活塞环与气缸内壁的密封性，同时也会控制由于缸内直喷导致的燃油蒸发不畅而产生的润滑油被稀释导致粘度变小的现象。
目前市场上合成发动机油采用的基础油多是三类加氢基础油，调配出的机油产品虽然能够满足API等标准要求，但使用在涡轮增压发动机上却无法解决烧机油的现象。
发明内容
本发明的目的在于克服背景技术中存在的缺陷，提供一种改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油及其制备方法。
本发明的技术方案是：一种改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油，包括基础油和添加剂；所述基础油包括聚酯、多元醇酯、合成烯烃(PAO)、合成烷烃、烷基萘、II类加氢基础油，所述添加剂包括复合剂、粘度指数改进剂和降凝剂。
进一步地，所述改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油，包括以下质量份数的组分：
更进一步地，所述改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油，包括以下质量份数的组分：
进一步地，所述聚酯40℃时的运动粘度为100-400厘斯，开口闪点不低于275℃。
进一步地，所述聚酯为KL135和KL115中的一种或两种。
进一步地，所述多元醇酯为TMTC和KL15中的一种或两种。
进一步地，所述PAO为PAO4和PAO6中的一种或两种。
进一步地，所述合成烷烃为Shell X430和Shell X420中的一种或两种。
进一步地，所述烷基萘为AN23。
进一步地，所述II类加氢基础油为150N和6cst中的一种或两种。
进一步地，所述复合添加剂为P5810。
进一步地，所述粘度指数改进剂为SV261和LZ7067C中的一种或两种。
进一步地，所述降凝剂为降凝剂1-248和720P中的一种或两种。
改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油的制备方法，包括以下步骤：
1)通过原料油泵将II类加氢基础油和合成烷烃经过滤泵打入调和釜中，同时逐渐加温至50-60℃；加入粘度指数改进剂，搅拌10-15min；加入聚酯、多元醇酯、合成烯烃(PAO)和烷基萘，搅拌均匀，50-60℃保持30-45min；
2)依次将复合添加剂和降凝剂加入调和釜中，开启脉冲调和，同时加热，调和温度为50-60℃，脉冲调和40-60min；
3)调和完成后，进行抽样检验分析，合格后灌装。
本发明创新性的采用了聚酯+多元醇酯+合成烃+烷基萘+II类加氢基础油的基础油组合来调配5W-40合成机油，通过控制基础油的组分和含量，在满足机油低温要求的前提下，实现了机油具有较高的闪点和高温高剪切粘度，同时使机油的蒸发损失大幅度降低。同时，本发明通过控制添加剂的组分和含量，专用机油的油品满足API SN的等级要求。
本发明专用机油的制备方法通过分步加入机油的组分，以使各组分的效果最大化，实现各组分更有效的配合，并控制制备过程中的温度和处理时间，以进一步使所制备的专用机油的性能最大化。
本发明所公开的涡轮增压发动机可以有效地减小机油消耗，本发明的专用机油可以大大较少涡轮增压发动机烧机油的现象。
具体实施方式
实施例1
改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油，包括以下质量份数的组分：
其中，聚酯40℃时的运动粘度为100-400厘斯，开口闪点不低于275℃。
根据上述配比，作如下制备：
1)通过原料油泵将II类加氢基础油150N和合成烷烃ShellX430经过滤泵打入调和釜中，同时逐渐加温至50℃；加入粘度指数改进剂SV261，搅拌15min；加入聚酯KL135、多元醇酯TMTC、合成烯烃PAO6和烷基萘AN23，搅拌均匀，55℃保持35min；
2)依次将复合添加剂P5810和降凝剂1-248加入调和釜中，开启脉冲调和，同时加热，调和温度为55℃，脉冲调和50min；
3)调和完成后，进行抽样检验分析，合格后灌装。
实施例2
改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油，包括以下质量份数的组分：
其中，聚酯40℃时的运动粘度为100-400厘斯，开口闪点不低于275℃。
根据上述配比，作如下制备：
1)通过原料油泵将II类加氢基础油150N和合成烷烃Shell X430经过滤泵打入调和釜中，同时逐渐加温至55℃；加入粘度指数改进剂SV261，搅拌12min；加入聚酯KL135、多元醇酯TMTC、合成烯烃PAO6和烷基萘AN23，搅拌均匀，60℃保持40min；
2)依次将复合添加剂P5810和降凝剂1-248加入调和釜中，开启脉冲调和，同时加热，调和温度为60℃，脉冲调和45min；
3)调和完成后，进行抽样检验分析，合格后灌装。
实施例3
改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油，包括以下质量份数的组分：
其中，聚酯40℃时的运动粘度为100-400厘斯，开口闪点不低于275℃。
根据上述配比，作如下制备：
1)通过原料油泵将II类加氢基础油6cst(大庆)和合成烷烃Shell X420经过滤泵打入调和釜中，同时逐渐加温至50℃；加入粘度指数改进剂LZ7067C，搅拌15min；加入聚酯KL115、多元醇酯KL15、合成烯烃PAO4和烷基萘AN23，搅拌均匀，50℃保持45min；
2)依次将复合添加剂P5810和降凝剂720P加入调和釜中，开启脉冲调和，同时加热，调和温度为50℃，脉冲调和60min；
3)调和完成后，进行抽样检验分析，合格后灌装。
实施例4
改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油，包括以下质量份数的组分：
其中，聚酯40℃时的运动粘度为100-400厘斯，开口闪点不低于275℃。
根据上述配比，作如下制备：
1)通过原料油泵将II类加氢基础油6cst(大庆)和合成烷烃Shell X430经过滤泵打入调和釜中，同时逐渐加温至60℃；加入粘度指数改进剂SV261，搅拌10min；加入聚酯KL115、多元醇酯TMTC、合成烯烃PAO6和烷基萘AN23，搅拌均匀，60℃保持30min；
2)依次将复合添加剂P5810和降凝剂720P加入调和釜中，开启脉冲调和，同时加热，调和温度为60℃，脉冲调和40min；
3)调和完成后，进行抽样检验分析，合格后灌装。
对比例1
改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油，包括以下质量份数的组分：
其中，聚酯40℃时的运动粘度为100-400厘斯，开口闪点不低于275℃。
根据上述配比，作如下制备：
1)通过原料油泵将II类加氢基础油150N和合成烷烃Shell X430经过滤泵打入调和釜中，同时逐渐加温至55℃；加入粘度指数改进剂SV261，搅拌12min；加入聚酯KL135、多元醇酯TMTC、合成烯烃PAO6和烷基萘AN23，搅拌均匀，60℃保持40min；
2)依次将复合添加剂P5810和降凝剂1-248加入调和釜中，开启脉冲调和，同时加热，调和温度为60℃，脉冲调和45min；
3)调和完成后，进行抽样检验分析，合格后灌装。
对比例2
改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油，包括以下质量份数的组分：
其中，聚酯40℃时的运动粘度为100-400厘斯，开口闪点不低于275℃。
根据上述配比，作如下制备：
1)通过原料油泵将II类加氢基础油150N和合成烷烃Shell X430经过滤泵打入调和釜中，同时逐渐加温至55℃；加入粘度指数改进剂SV261，搅拌12min；加入聚酯KL135、多元醇酯TMTC、合成烯烃PAO6和烷基萘AN23，搅拌均匀，60℃保持40min；
2)依次将复合添加剂P5810和降凝剂1-248加入调和釜中，开启脉冲调和，同时加热，调和温度为60℃，脉冲调和45min；
3)调和完成后，进行抽样检验分析，合格后灌装。
对实施例1-2和对比例1-2的专用机油进行行车试验，试验车辆机油消耗量，行车试验结果列于表1中。
表1.行车试验车辆机油消耗统计表
从表1可以看出，本发明的专用机油可明显降低机油的消耗，当对比例1和对比例2中机油组分的含量发生改变时，机油的性能也随之改变，机油的消耗量增大，机油各组分的含量对机油的性能有着重要的影响。本发明所制备的机油在油品达到SN 5W/40级别，同时显著的降低机油的消耗量，其消耗量最低比市售普通机油减少80％。因此，本发明的专用机油可以有效地降低烧机油的现象。
对实施例1-2和对比例1-2的机油的闪点和高温高剪切粘度进行测试，测试结果列于表2中。
性能 实施例1 实施例2 对比例1 对比例2
闪点(开口)/℃ 239 235 223 221
高温高剪切粘度(mm2/s) 3.9 3.7 3.5 3.6
从表2可以看出，本发明的专用机油具有较高的闪点和高温高剪切粘度，而当机油中的组分比例发生改变时，机油的闪点和高温高剪切粘度也随之降低，说明机油中的各组分的含量对机油的性能具有较大的影响。本发明的专用机油具有优异的高闪点和高温高剪切粘度等性能。
以上对本发明实施例所提供的改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油及其制备方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油，其特征在于，所述专用机油，由以下质量份数的组分制成：
聚酯 1-5份、
多元醇酯 5-10份、
合成烯烃PAO 5-10份、
合成烷烃 25-40份、
烷基萘 5-10份、
II类加氢基础油 20-30份、
复合添加剂 10-12份、
粘度指数改进剂 0.5-0.8份、
降凝剂 0.2-0.4份；
所述复合添加剂为P5810；
所述聚酯40℃时的运动粘度为100-400 厘斯，开口闪点不低于275℃。
2.根据权利要求1所述的改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油，其特征在于，所述聚酯为KL135和KL115中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油，其特征在于，所述多元醇酯为TMTC和KL15中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油，其特征在于，所述合成烷烃为Shell X430和Shell X420中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油，其特征在于，所述烷基萘为AN23。
6.根据权利要求1所述的改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油，其特征在于，所述II类加氢基础油为150N和6cst中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油，其特征在于，所述粘度指数改进剂为SV261和LZ7067C中的一种或两种；所述降凝剂为降凝剂1-248和720P中的一种或两种。
8.如权利要求1-7任一项所述的改善涡轮增压发动机烧机油现象的专用机油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）通过原料油泵将II类加氢基础油和合成烷烃经过滤泵打入调和釜中，同时逐渐加温至50-60℃；加入粘度指数改进剂，搅拌10-15min；加入聚酯、多元醇酯、合成烯烃PAO和烷基萘，搅拌均匀，50-60℃保持30-45min；
2）依次将复合添加剂和降凝剂加入调和釜中，开启脉冲调和，同时加热，调和温度为50-60℃，脉冲调和40-60min；
3）调和完成后，进行抽样检验分析，合格后灌装。
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