專利名稱：一種含有添加物的潤(rùn)滑油的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種含有添加物的潤(rùn)滑油，屬燃料技術(shù)領(lǐng)域。
為了減少發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的摩擦磨損、延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的大修期，通常對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的相互運(yùn)動(dòng)件進(jìn)行表面淬火，滲碳、滲硫等表面處理，以改善零部件表面的硬度和摩擦性能。這些方法雖然能起到延長(zhǎng)大修期的的作用，但一旦表面層摩擦磨損后其效應(yīng)就會(huì)消失；而且表面層的厚度受處理方法和內(nèi)部應(yīng)力的制約不可能太厚(太厚會(huì)造成表面層的剝落)，其改善效果有限。
也有的技術(shù)通過(guò)在潤(rùn)滑油中加入硬質(zhì)點(diǎn)的陶瓷顆粒，利用發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和摩擦面之間的巨大壓力，將這些顆粒壓入摩擦件的表層，以增加表層的硬度，減少摩擦磨損。但此方法加入量多時(shí)造成油質(zhì)劣化，反而加速摩擦磨損，加入量少時(shí)同樣效果有限。
本發(fā)明提出的含有添加物的潤(rùn)滑油，其添加物與潤(rùn)滑油的重量體積比為7.5mg/l-12.5mg/l，其中的添加物包括以下八種(1)羥基硅酸鎂粉末[化學(xué)成分為Mg3Si4O10(OH)2]，粉末顆粒直徑小于5um，占添加物總量的25％；(2)微細(xì)管狀羥基硅酸鎂[化學(xué)成分為Mg3Si2O5(OH)4]，直徑為10nm-300nm，長(zhǎng)度為10nm-2000nm，占添加物總量的30％；(3)細(xì)片狀羥基硅酸鎂[化學(xué)成分為Mg3Si4O10(OH)2]，其厚度小于3um，平面尺寸小于8um2，占添加物總量的6％；(4)微細(xì)羥基硅酸鎂短纖維[化學(xué)成分為Ag3Si2O5(OH)4]，直徑小于1um，長(zhǎng)度小于5um，占添加物總量的6％；(5)微細(xì)管狀羥基硅酸鋁[化學(xué)成分為Al2Si2O5(OH)4]，直徑為10nm-300nm，長(zhǎng)度為10nm-2000nm，占添加物總量的10％；(6)微細(xì)氧化鋁短纖維[化學(xué)成分為Al2O3]，直徑小于1um，長(zhǎng)度小于20um，占添加物總量的6％；(7)微細(xì)氧化硅短纖維[化學(xué)成分為SiO2]，直徑小于1um，長(zhǎng)度小于20um，占添加物總量的6％；(8)細(xì)片狀硅酸鋁，其厚度小于2um，平面尺寸小于6um2，占添加物總量的11％。
本發(fā)明提出的含有添加物的潤(rùn)滑油，由于改善摩擦磨損性能的元素主要來(lái)自潤(rùn)滑油燃燒分解產(chǎn)生的游離元素，因此具有添加量少、作用時(shí)間長(zhǎng)、在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)自我增強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。另外從增強(qiáng)的機(jī)理可知，本發(fā)明還具有現(xiàn)有技術(shù)所沒(méi)有的，通過(guò)自反饋機(jī)制得到最佳改善效果的獨(dú)特功能，即在摩擦磨損嚴(yán)重時(shí)，潤(rùn)滑油燃燒分解量自然增多，使?jié)櫥椭械挠坞x分解元素增加，因而對(duì)摩擦件表面層的改善效果也自動(dòng)增強(qiáng)，從而減少了摩擦磨損；而在摩擦磨損較少時(shí)，其增強(qiáng)作用較弱，不至于過(guò)度強(qiáng)化造成表層剝落。除此之外還具有延長(zhǎng)潤(rùn)滑油壽命的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的實(shí)施例雖然局限于發(fā)動(dòng)機(jī)，但根據(jù)本發(fā)明的作用機(jī)理，本發(fā)明也可以應(yīng)用于沖壓模具，冷壓延軋輥，火車車輪與鐵軌等比較大的摩擦力作用的零部件。
本發(fā)明潤(rùn)滑油中的添加物，可以直接加入潤(rùn)滑油，也可以將其加入各種油脂中制成液體狀或粘稠膏狀物后加入潤(rùn)滑油，或以其它方式直接加到受摩擦的零部件表面。
表一機(jī)油耗量變化

將試驗(yàn)后的發(fā)動(dòng)機(jī)缸套、氣環(huán)、油環(huán)用線切割的方法切取，制成斷面金相試樣后，用納米顯微硬度計(jì)測(cè)定了氣環(huán)和油環(huán)表層的納米硬度。測(cè)定時(shí)載荷為2.00mN，加載速度4.00mN/min，卸載速度4.00mN/min，壓力保持時(shí)間10.0s。表二列出了添加該發(fā)明物和不添加時(shí)的氣環(huán)和油環(huán)表層的硬度，由此表中所列數(shù)據(jù)可以看出氣環(huán)和油環(huán)在潤(rùn)滑油中添加本發(fā)明物前后摩擦表面的硬度發(fā)生了較大的變化，潤(rùn)滑油中添加本發(fā)明物后，摩擦表面硬度明顯提高。
表二添加本發(fā)明物前后氣環(huán)、油環(huán)摩擦表面的納米硬度值

用上述的納米硬度計(jì)附帶的原子力顯微鏡測(cè)定了在潤(rùn)滑油中添加本發(fā)明物試驗(yàn)后油環(huán)和氣環(huán)表面磨痕的凹凸曲線，從中測(cè)定凹凸點(diǎn)之間的差，定為表面粗糙度，并和不加本發(fā)明物的氣環(huán)、油環(huán)表面的同粗糙度加以比較。表三列出了表面粗糙度測(cè)定值。由此可知在潤(rùn)滑油中加入本添加物可以改善摩擦表面的粗糙度。
表三添加本發(fā)明物前后油環(huán)、氣環(huán)摩擦表面粗糙度(nm)

實(shí)施例二在120升柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油中按每升含原發(fā)明物組合成份不變而同比例縮減為11.25mg其總含量為1.35g的組合添加物，混合均勻后加入520馬力12150L柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(該機(jī)已達(dá)大修標(biāo)準(zhǔn))。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)定功率520馬力和標(biāo)定轉(zhuǎn)速2000rpm全負(fù)荷條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行臺(tái)架加速性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表四。經(jīng)拆檢測(cè)量及用光學(xué)顯微鏡與掃描電鏡對(duì)氣環(huán)、油環(huán)及缸筒的磨擦表面進(jìn)行觀察分析，發(fā)現(xiàn)其表面都形成了一層厚度約為1-2微米的硬度層，且表面光滑，滑痕較淺，因此提高了氣缸的密封度，降低了磨擦阻力，使發(fā)動(dòng)機(jī)加速性大大提高。
表四

實(shí)施例三在120升柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油中按每升含原發(fā)明物組合成份不變而同比例縮減為10mg其總含量為1.2g的組合添加物，混合均勻后加入730馬力的12v150zLc柴油發(fā)動(dòng)機(jī)新機(jī)(該機(jī)400小時(shí)為大修期)。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)定功率730馬力和標(biāo)定轉(zhuǎn)速2000rpm全負(fù)荷條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行臺(tái)架800小時(shí)耐久性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果為各金屬磨擦部件均有再工作能力，磨擦表面均起到抗磨調(diào)整作用且進(jìn)排氣凸輪軸頸與軸承座孔間隙縮小0.01-0.03mm，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命一倍以上。
實(shí)施例四在120升柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油中按每升含原發(fā)明物組合成份不變而同比例縮減為9.5mg其總含量為1.14g的組合添加物，混合均勻后加入730馬力的12v150zLc柴油發(fā)動(dòng)機(jī)新機(jī)(該機(jī)400小時(shí)為大修期)。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)定功率730馬力和標(biāo)定轉(zhuǎn)速2000rpm全負(fù)荷條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行臺(tái)架400小時(shí)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果為各金屬磨擦部件均有再工作能力，延長(zhǎng)該發(fā)動(dòng)機(jī)大修期。
實(shí)施例五在8升汽油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油中按每升含原發(fā)明物組合成份不變而同比例縮減為9mg其總含量為72mg的組合添加物，混合均勻后加入奔馳560v8汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中(該機(jī)已運(yùn)行25公里輕度燒機(jī)油)。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速運(yùn)行40分鐘后，各氣缸壓力均由原始的9.5pa左右提高到10.5pa以上，加速性明顯提高，運(yùn)行300公里后燒機(jī)油現(xiàn)象不復(fù)存在，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。
實(shí)施例六在4升汽油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油中按每升含原發(fā)明物組合成份不變而同比例縮減為8mg其總含量為32mg的組合添加物，混合均勻后加入桑塔娜jv4缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中(該機(jī)已運(yùn)行16.8公里未作過(guò)修理)。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速運(yùn)行40分鐘并運(yùn)行300公里后，各氣缸壓力均由原始的9pa左右提高到10.5pa以上，由于形成的新的硬度耐磨層使氣缸氣密性加強(qiáng)，加速性明顯提高，變化率為12.7％。
實(shí)施例七在4升汽油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油中按每升含原發(fā)明物組合成份不變而同比例縮減為8.5mg其總含量為34mg的組合添加物，混合均勻后加入切諾機(jī)4缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中(該機(jī)已運(yùn)行18.8公里未作過(guò)修理輕度燒機(jī)油)。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速運(yùn)行40分鐘并運(yùn)行300公里后，各氣缸壓力均由原始的8pa左右提高到9.5pa以上，加速性能明顯提高，現(xiàn)又已行駛近4萬(wàn)公里，燒機(jī)油現(xiàn)象不復(fù)存在。
實(shí)施例八在3升汽油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油中按每升含原發(fā)明物組合成份不變而同比例縮減為7.5mg其總含量為22.5mg的組合添加物，混合均勻后加入重慶長(zhǎng)安微型4缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中(該機(jī)是剛做完500小時(shí)強(qiáng)化試驗(yàn)的舊機(jī))。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速運(yùn)行1小時(shí)后，進(jìn)行50小時(shí)全負(fù)荷高速試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果為燃油耗及機(jī)油耗均有所降低，50小時(shí)后又進(jìn)行了20分鐘無(wú)機(jī)油狀態(tài)運(yùn)行試驗(yàn)，發(fā)明物起到了金屬磨擦部件的抗磨調(diào)整作用。
權(quán)利要求
1.一種含有添加物的潤(rùn)滑油，其特征在于該潤(rùn)滑油中，添加物與潤(rùn)滑油的重量體積比為7.5mg/l-12.5mg/l，其中的添加物包括以下八種(1)羥基硅酸鎂粉末，粉末顆粒的直徑小于5um，占添加物總量的25％；(2)微細(xì)管狀羥基硅酸鎂，其直徑為10nm-300nm，長(zhǎng)度為10nm-2000nm，占添加物總量的30％；(3)微細(xì)片狀羥基硅酸鎂，其厚度小于3um，平面尺寸小于8um2，占添加物總量的6％；(4)微細(xì)羥基硅酸鎂短纖維，其直徑小于1um，長(zhǎng)度小于5um，占添加物總量的6％；(5)微細(xì)管狀羥基硅酸鋁，直徑為10nm-300nm，長(zhǎng)度為10nm-2000nm，占添加物總量的10％；(6)微細(xì)氧化鋁短纖維，直徑小于1um，長(zhǎng)度小于20um，占添加物總量的6％；(7)微細(xì)氧化硅短纖維，直徑小于1um，長(zhǎng)度小于20um，占添加物總量的6％；(8)微細(xì)片狀硅酸鋁，其厚度小于2um，平面尺寸小于6um2，占添加物總量的11％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含有添加物的潤(rùn)滑油，其添加物與潤(rùn)滑油的重量體積比為7.5mg/l－12.5mg/l，其中的添加物包括羥基硅酸鎂粉末、微細(xì)管狀羥基硅酸鎂、細(xì)片狀羥基硅酸鎂、微細(xì)羥基硅酸鎂短纖維、微細(xì)管狀羥基硅酸鋁、微細(xì)氧化鋁短纖維、微細(xì)氧化硅短纖維和細(xì)片狀硅酸鋁。本發(fā)明潤(rùn)滑油中的添加物，可以直接加入潤(rùn)滑油，也可以將其加入各種油脂中制成液體狀或粘稠膏狀物后加入潤(rùn)滑油，或以其它方式直接加到受摩擦的零部件表面。
文檔編號(hào)C10M155/02GK1420160SQ0113485
公開日2003年5月28日 申請(qǐng)日期2001年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月16日
發(fā)明者羅晉平, 石新光 申請(qǐng)人:北京勞森兄弟科貿(mào)有限公司