發(fā)動(dòng)機(jī)油氧化衰變分析技術(shù)研究進(jìn)展

蔣蘊(yùn)軒，史永剛，喬 森

（中國(guó)人民解放軍后勤工程學(xué)院， 重慶 404100）

發(fā)動(dòng)機(jī)油氧化衰變分析技術(shù)研究進(jìn)展

蔣蘊(yùn)軒，史永剛，喬 森

（中國(guó)人民解放軍后勤工程學(xué)院， 重慶 404100）

潤(rùn)滑油的氧化衰變是關(guān)系機(jī)械合理潤(rùn)滑和影響機(jī)械性能的關(guān)鍵因素。綜述了原子光譜法、紅外光譜法，電位分析法、電導(dǎo)分析法、伏安分析法、介電常數(shù)分析法和阻抗譜分析法等技術(shù)在表征潤(rùn)滑油衰變中的研究進(jìn)展，有助于為潤(rùn)滑油的氧化衰變研究提供指導(dǎo)，對(duì)正確合理使用潤(rùn)滑油具有實(shí)際意義。

潤(rùn)滑油；氧化衰變；電化學(xué)

節(jié)能、環(huán)保和延長(zhǎng)換油期是推動(dòng)內(nèi)燃機(jī)油更新?lián)Q代的三大驅(qū)動(dòng)力。大功率重負(fù)荷柴油機(jī)普遍采用渦輪增壓中冷、直噴、電控、高壓共軌等先進(jìn)技術(shù)以及EGR/SCR（廢氣再循環(huán)/選擇性催化還原）后處理技術(shù)，從而大大提高了柴油機(jī)的綜合性能，同時(shí)也對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油氧化安定性性能提出了更高的要求。

發(fā)動(dòng)機(jī)油的氧化衰變是導(dǎo)致其失效的最重要原因之一。發(fā)動(dòng)機(jī)油在高溫高壓下氧化生成過氧化物、羧酸、酮等化合物，并進(jìn)一步縮合形成非油溶性聚合物，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)油運(yùn)動(dòng)黏度升高，最終產(chǎn)生沉積物、漆膜等，同時(shí)生成的有機(jī)酸還可引起發(fā)動(dòng)機(jī)部件的腐蝕磨損，從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，因此研究者和使用者非常關(guān)注發(fā)動(dòng)機(jī)油的氧化衰變情況。

研究發(fā)動(dòng)機(jī)油的氧化衰變特性，有助于改善柴油機(jī)油性能，指導(dǎo)按質(zhì)換油，是提高發(fā)動(dòng)機(jī)效能和壽命工作中的重要一環(huán)。

1 基于理化指標(biāo)的檢測(cè)法

檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)油衰變特性的常規(guī)理化指標(biāo)包括粘度、水分、酸值、鐵含量、不溶物含量、閃點(diǎn)、污染度等，這些項(xiàng)目測(cè)定過程繁瑣，周期較長(zhǎng)，不利于柴油機(jī)油的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

發(fā)動(dòng)機(jī)油氧化特性傳統(tǒng)的監(jiān)控方法，主要是對(duì)機(jī)油的酸值和粘度變化進(jìn)行檢測(cè)。雖然油品在使用過程中會(huì)因氧化導(dǎo)致粘度上升，但是粘度指數(shù)改進(jìn)劑又會(huì)降低油品的粘度，因此單純用粘度變化來反映油品的氧化程度并不全面。常用來衡量油品氧化程度的另一個(gè)重要指標(biāo)是酸值，酸值表示潤(rùn)滑油中無機(jī)/有機(jī)酸的總含量，一般而言，潤(rùn)滑油氧化后酸值越大，變質(zhì)程度越大。

常用的潤(rùn)滑油理化指標(biāo)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方法有 GB/T 4945-2002石油產(chǎn)品和潤(rùn)滑劑酸值和堿值測(cè)定法（顏色指示劑法），SH/T 0251石油產(chǎn)品堿值測(cè)定法( 高氯酸電位滴定法 GB 260-77石油產(chǎn)品水分測(cè)定），GB/T 265-88 石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定法和動(dòng)力粘度計(jì)算法，GB/T 5096 石油產(chǎn)品銅片腐蝕試驗(yàn)法和GB/T 295-88 石油產(chǎn)品水溶性酸及堿測(cè)定法等。這些檢測(cè)方法多使用有毒溶劑，且在配置非水緩沖劑時(shí)，配液復(fù)雜，有效期短。檢測(cè)設(shè)備多為玻璃儀器，不便于運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。因此，人們?cè)噲D采用無毒無害的溶劑開展理化指標(biāo)檢測(cè)，特別是酸值與堿值的檢測(cè)。例如，可以再研究潤(rùn)滑油堿值的時(shí)候用二苯胺溶液代替苯溶液，以降低對(duì)人體的危害。常規(guī)方法中檢測(cè)的潤(rùn)滑油酸值時(shí)還可能使用甲苯異丙醇混合溶劑，或者乙醇水體系的溶液，甲苯對(duì)人體有毒，而乙醇水體系可能會(huì)產(chǎn)生乳化現(xiàn)象，可以使用異辛烷作為溶劑進(jìn)行改進(jìn)。

2 光譜分析法

2.1 原子光譜法

原子光譜分析技術(shù)是指應(yīng)用原子吸收光譜儀和原子發(fā)射光譜儀對(duì)油液進(jìn)行分析，通過分析油液中金屬磨粒、添加劑、污染物成分，了解發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦副的磨損情況。采用原子光譜技術(shù)進(jìn)行油液分析最重要的是樣品前處理，常用的前處理技術(shù)有三種：灰化法、乳化法和直接進(jìn)樣法。最為常用的是灰化法和直接進(jìn)樣法?；一軌颢@得樣品中全部金屬含量，能夠較為真實(shí)地反映發(fā)動(dòng)機(jī)磨損狀態(tài)。直接進(jìn)樣法又分為兩種，一種是適用于等離子體發(fā)射光譜的直接進(jìn)樣法，通常是用噴氣燃料或有機(jī)溶劑稀釋潤(rùn)滑油樣品，然后進(jìn)樣分析，優(yōu)點(diǎn)是較為方便，但較大磨損顆粒會(huì)堵塞霧化器，進(jìn)樣前需過濾除去大顆粒；另一種是適用于使用旋轉(zhuǎn)石墨圓盤電極的交流電弧原子發(fā)射儀的直接進(jìn)樣法，樣品油旋轉(zhuǎn)石墨電極帶入電極間隙，對(duì)小顆粒比較有效，能夠很好地分析油液中磨粒尺寸范圍在0.1～10μ m之間各種元素的成分，可有效對(duì)磨損趨勢(shì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但定量分析的重復(fù)性有待提高。

2.2 紅外光譜法

經(jīng)過三十多年的發(fā)展，紅外光譜已經(jīng)成為研究發(fā)動(dòng)機(jī)油衰變特性的重要手段。2002年杜亞明利用紅外光譜法對(duì)潤(rùn)滑油的組成族進(jìn)行了測(cè)定[1]。2009年，馬書杰等運(yùn)用紅外光譜測(cè)定了潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的碳型組成[2]，結(jié)果表明紅外光譜較于傳統(tǒng)方法，在保持良好的準(zhǔn)確性和重復(fù)性的基礎(chǔ)上具有更加快捷、操作方便的優(yōu)勢(shì)。結(jié)合測(cè)定潤(rùn)滑油中抗氧劑種類和含量的辦法，紅外光譜還可用于辨別潤(rùn)滑油的真?zhèn)蝃3]。紅外光譜不僅可以檢測(cè)潤(rùn)滑油的組成，還可以監(jiān)控其使用狀態(tài)。潤(rùn)滑油在使用過程中收到高溫和剪切作用，會(huì)發(fā)生氧化、硝化和硫化過程，紅外光譜可測(cè)定這些反應(yīng)的生成物，以氧化值、硝化值、硫化值表征。2011年總后油研所徐金龍[4]等人利用紅外光譜儀測(cè)定潤(rùn)滑油氧化劣化后的氧化值、硝化值、磺化值，通過對(duì)數(shù)據(jù)的頻數(shù)分布直方圖的計(jì)算方法，提出了一種新的研究潤(rùn)滑油氧化劣化換油指標(biāo)的方法。2006年，董元虎等基于紅外光譜技術(shù)對(duì)兩用發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油進(jìn)行了分析[5]，研究了發(fā)動(dòng)機(jī)油的劣化規(guī)律。

國(guó)外就有人利用紅外光譜研究了潤(rùn)滑油的酸值、堿值、和水含量等指標(biāo)的紅外光譜測(cè)定技術(shù)[6,7]。2010年，Gracia N等人運(yùn)用中紅外光譜與化學(xué)計(jì)量學(xué)的研究了潤(rùn)滑油的氧化過程[8]，還研究了溶液中加入鐵粉濃度對(duì)潤(rùn)滑油氧化的影響。2014年，Braga等人運(yùn)用偏最小二乘法建立了紅外光譜特征峰高和黏度的關(guān)系[9]。國(guó)內(nèi)的研究通過對(duì)紅外特征峰的選擇與數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合[10,11]，將潤(rùn)滑油紅外光譜的圖譜與其質(zhì)量指標(biāo)聯(lián)系了起來。2011年，許繼剛等人將聚類分析法和主成分分析法等數(shù)學(xué)方法運(yùn)用到提取潤(rùn)滑油紅外光譜信息中，開創(chuàng)了潤(rùn)滑油種類識(shí)別的新途徑[12]。2016年王菊香等人將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)運(yùn)用到潤(rùn)滑油抗氧劑的測(cè)定中，并建立了預(yù)測(cè)模型，結(jié)果表明，矯正集相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.982，預(yù)測(cè)集相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.975。

3 電化學(xué)檢測(cè)方法

3.1 電位分析法

電位分析法是利用電極電位和電解質(zhì)溶液中被檢離子濃度的定量關(guān)系進(jìn)行測(cè)定的電化學(xué)分析方法。電位分析法在測(cè)潤(rùn)滑油酸值及堿值方面已經(jīng)形成了標(biāo)準(zhǔn)方法，具體參照GB/T 7304 石油產(chǎn)品和潤(rùn)滑劑酸值測(cè)定法(電位滴定法)與 SH/T 0688 石油產(chǎn)品和潤(rùn)滑劑堿值測(cè)定法(電位滴定法)。

2002年，陸克平[13]對(duì)SH/T0162標(biāo)準(zhǔn)方法檢測(cè)潤(rùn)滑油中堿性氮化物中的試樣混合溶劑進(jìn)行了配方改進(jìn),用二甲苯代替苯，減弱了對(duì)人體的危害。根據(jù)電極的不同，也衍生出了多種電位分析方法。2013年，熊英[14]采用電位滴定法對(duì)液壓油中的抗氧劑T501進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試，并與液相色譜和紫外分光光度計(jì)測(cè)得的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，檢測(cè)效果出眾，分析速度快、反應(yīng)靈敏。

3.2 電導(dǎo)率分析法

電導(dǎo)分析法是將分析溶液放在固定面積、固定距離的兩個(gè)電極上所構(gòu)成的電導(dǎo)池中，通過測(cè)定電導(dǎo)池中電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)值來確定物質(zhì)的含量的分析方法。電導(dǎo)分析法靈敏度高，使用方便，且裝置簡(jiǎn)單。2010年史永剛[15]等就在論述了利用電導(dǎo)分析法監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑油降解的方法，在置于潤(rùn)滑油中的電極對(duì)上施加一定穩(wěn)定電壓時(shí)，即產(chǎn)生電極間瞬間電流Is。隨著潤(rùn)滑油中帶電粒子遷移，電極間電流將逐漸趨于穩(wěn)定，利用 Is及 Is與穩(wěn)定電流之差ΔI 來評(píng)價(jià)潤(rùn)滑油的降解。2012年，高鑫[16]等人通過模擬實(shí)驗(yàn)考察了水，鐵和柴油等污染物對(duì)柴油機(jī)油電導(dǎo)率的影響?？疾炝?T501抗氧劑及氧化過程與柴油機(jī)油電導(dǎo)率的相關(guān)性?？疾彀l(fā)現(xiàn)，柴油機(jī)油的電導(dǎo)率隨著氧化時(shí)間的增加先降低爾后迅速增加。2013年，陳金水[17]研究用潤(rùn)滑油電導(dǎo)率值來判斷潤(rùn)滑油質(zhì)量，試驗(yàn)中通過分析潤(rùn)滑油的成分、基本性能及變質(zhì)過程的機(jī)理，發(fā)現(xiàn)電導(dǎo)率參量是最適合作為綜合評(píng)價(jià)潤(rùn)滑油質(zhì)量的物理量。2013年，N Mathur等人研究了混合動(dòng)力系統(tǒng)下潤(rùn)滑油電導(dǎo)率的變化規(guī)律[18]，發(fā)現(xiàn)在潤(rùn)滑油中金屬洗滌劑可以提供良好的防銹性能，但使液體電導(dǎo)率增加。

電導(dǎo)率與潤(rùn)滑油的水含量、酸堿值以及動(dòng)力學(xué)粘度等有很好的線性關(guān)系，研究表明電導(dǎo)率法可以有效的檢測(cè)潤(rùn)滑油氧化降解和氧化損失的程度，已較為廣泛地用于潤(rùn)滑油質(zhì)量在線實(shí)時(shí)檢測(cè)，是指導(dǎo)發(fā)動(dòng)機(jī)換油的一種重要的方法。

3.3 伏安分析法

伏安分析法用于潤(rùn)滑油檢測(cè)在近二十年來得到迅速發(fā)展。2002年，陳立波[19]等人在研究中發(fā)現(xiàn)抗氧劑含量的變化與一些常規(guī)的性質(zhì)（如黏度、總酸值等）分析數(shù)據(jù)突增有規(guī)律行的響映，因此通過抗氧劑含量的變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)潤(rùn)滑油的剩余壽命是目前較為快捷且有效的手段。 2004年，史永剛[20]等人運(yùn)用循環(huán)伏安法對(duì)潤(rùn)滑油中抗氧劑的含量進(jìn)行了測(cè)定，發(fā)現(xiàn)加入抗氧劑后，油品的氧化速率大大降低，從而大幅度提高油品的使用壽命。2006年，史永剛[21]等運(yùn)用了微分脈沖伏安法取得了一系列的工作成果，在分析過程中他們發(fā)現(xiàn)伏安分析法對(duì)抗氧劑的靈敏度與潤(rùn)滑油抗氧劑的類型、電解質(zhì)體系及伏安分析參數(shù)等有關(guān)。不同的潤(rùn)滑油抗氧劑發(fā)生電化學(xué)氧化的電位取決于抗氧劑的類型，不同的抗氧劑有其特征的伏安特征曲線。伏安分析法既可以判定抗氧劑的抗氧化活性，也可用于潤(rùn)滑油的使用壽命的預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)[22]。這一方法同樣可用于燃料油中抗氧化添加劑的分析以及發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的鑒別[23]。2009年，史永剛等利用對(duì)電化學(xué)活性物質(zhì)的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)了對(duì)潤(rùn)滑油中酸值堿值的檢測(cè)[24]。2013年，熊英[14]運(yùn)用差分脈沖伏安法測(cè)定變壓器油中的抗氧劑，通過分析抗氧劑氧化特征伏安峰的峰高和峰位與抗氧劑含量和類型之間的關(guān)系，在數(shù)據(jù)提取和標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制上做出改進(jìn)后，建立了油品快速氧化后抗氧劑剩余量與酸值的工作曲線。2015年黃丹，劉祥萱，王留云[25]等人建立了微分脈沖伏安法測(cè)定潤(rùn)滑油中抗氧劑種類、剩余含量和評(píng)估其剩余壽命的方法，并將該方法用于定性分析潤(rùn)滑油中抗氧劑的種類，以及評(píng)估潤(rùn)滑油使用壽命和工作狀態(tài)。1996年，RE Kauffman[26]等人使用伏安技術(shù)進(jìn)行抗氧化劑、總酸值(TAN)和總堿值(TBN)測(cè)量。潤(rùn)滑油中Fe、Zn、Cu、Gr、Sn、Pb等金屬元素含量常用來作為衡量潤(rùn)滑油氧化狀態(tài)的重要指標(biāo)[27]，可在特定的電解質(zhì)體系中利用溶出伏安分析法進(jìn)行測(cè)定。2007年，Nakanishi[28]等人簡(jiǎn)述了潤(rùn)滑油氧化生成物中不飽和羧酸脂的測(cè)定方法。2015年，黃丹等人使用微分脈沖伏安法測(cè)定了潤(rùn)滑油中抗氧劑的含量，再一次證明了伏安法可用于檢測(cè)潤(rùn)滑油中抗氧劑的含量及表征潤(rùn)滑油的衰變狀態(tài)。

3.4 介電常數(shù)法

潤(rùn)滑油氧化降解產(chǎn)物隨著機(jī)械工作而不斷產(chǎn)生，降解產(chǎn)物中含有大量極性化合物，極性分子數(shù)量的變化會(huì)引起介電常數(shù)的變化。機(jī)械摩擦產(chǎn)生的金屬微粒也會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油的介電常數(shù)發(fā)生變化。通過檢測(cè)介電常數(shù)的變化來反應(yīng)潤(rùn)滑油的使用狀態(tài)就叫做介電常數(shù)法。潤(rùn)滑油介電性能分析與中紅外光譜分析相比[30,31]，檢測(cè)儀器簡(jiǎn)單、靈活，適用范圍更廣，尤其對(duì)于潤(rùn)滑油使用和質(zhì)量評(píng)定過程中的在線監(jiān)測(cè)具有更大的優(yōu)勢(shì)和更好的應(yīng)用前景。介電常數(shù)法是通過新舊油電導(dǎo)率的變化測(cè)量潤(rùn)滑油的氧化程度[32]。油品中羰基等極性分子的增加會(huì)引起油品極性的變化，從而引起電導(dǎo)率的變化。因而，介電常數(shù)值與氧化值有較好的相關(guān)性，可以反映油品的氧化程度。潤(rùn)滑油氧化衰變過程的變化特征能夠在其介電譜信息中得到較好的體現(xiàn)。2003年 Turner和 Austin[33]兩人闡述了電化學(xué)方法在潤(rùn)滑油組分監(jiān)控中的應(yīng)用，2004年在曹凱[34]等人的研究中利用介電常數(shù)法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油的氧化進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)測(cè)得的輸出電流大小及相位角值，從而推算出介電常數(shù)。實(shí)驗(yàn)表明：介電常數(shù)值的變化與行駛里程數(shù)、油品中酸值變化、鐵磁性物質(zhì)含量變化具有良好的相關(guān)性。實(shí)際使用中，可以根據(jù)介電常數(shù)脂的變化對(duì)油品質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，他們還發(fā)現(xiàn)介電常數(shù)值的變化與油品氧化誘導(dǎo)期有良好的相關(guān)性。2008年顧雷[35]等在研究中分析了金屬磨粒對(duì)介電常數(shù)之變化的影響。2010年王梅林[36]等研究了理化指標(biāo)與介電常數(shù)值之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)介電常數(shù)對(duì)油品中混入水檢測(cè)靈敏度極高，是一種快速靈敏的檢測(cè)手段。惠巍[37]等人在論文中綜述了介電分析在潤(rùn)滑油監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。李喜武[38]等就運(yùn)用電容平行板傳感器利用介電常數(shù)法來監(jiān)測(cè)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的性能變化，在其檢測(cè)中設(shè)計(jì)了一個(gè)油樣池，每次更換新油時(shí)將少量新油即樣品油存放于油樣池中。該油樣池和油路監(jiān)測(cè)部分為一體。在穩(wěn)定工作狀態(tài)下，樣品油的溫度與油路中的油溫可保持一致，從而去除了溫度對(duì)介電常數(shù)值變化的影響，他們使用這種手段成功的對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油的水分含量、鐵磨粒含量和總酸值進(jìn)行檢測(cè)，得到了很好的效果。2011年，劉海滄[39]基于介電特性檢測(cè)潤(rùn)滑油質(zhì)量建立了傳感器電路模型，對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響因素進(jìn)行了分析。2015年唐金偉[40]等人闡述了基于介電常數(shù)法的汽輪機(jī)油質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法及原理，對(duì)汽輪機(jī)油中的水分、老化時(shí)間與油液介電常數(shù)之間的變化規(guī)律進(jìn)行研究。結(jié)果表明，汽輪機(jī)油的介電常數(shù)隨水分、金屬磨粒濃度、老化時(shí)間的增加而增大，且與油溫呈線性關(guān)系，作為汽輪機(jī)油污染的評(píng)價(jià)指標(biāo)是可行的。2015年管亮[41]等人就將二維介電譜運(yùn)用到潤(rùn)滑油氧化衰變的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)二維相關(guān)介電譜較一維介電譜獲取了特征更明顯的電譜信息，能夠較好地表征潤(rùn)滑油的氧化衰變過程。

3.5 電化學(xué)阻抗譜

電化學(xué)阻抗譜是一種以小振幅的正弦波電位為擾動(dòng)信號(hào)的電測(cè)量方法[42]。它是一種頻率域的測(cè)量方法，相比常規(guī)電化學(xué)方法，可以得到更多動(dòng)力學(xué)及電極界面結(jié)構(gòu)信息。

柴油機(jī)油在使用過程中，氧化產(chǎn)物、磨損金屬、微生物和其他一些雜質(zhì)等使其阻抗發(fā)生變化[43]。通過測(cè)定阻抗值和相角的變化關(guān)系評(píng)價(jià)機(jī)油質(zhì)量，與化學(xué)方法相比更加快速，與感官檢測(cè)方法相比更加準(zhǔn)確、可靠。2002年 Lvovich[44]在論文中研究了工業(yè)潤(rùn)滑油氧化衰變過程的阻抗譜變化，重點(diǎn)分析了水含量與阻抗譜信息的相關(guān)性。2006年，V Lvovich[45]采用了多頻電化學(xué)阻抗傳感器監(jiān)測(cè)工業(yè)潤(rùn)滑油的降解。2006年，VF Lvovich，MF Smiechowski[46]等人探討了運(yùn)用電化學(xué)阻抗譜分析工業(yè)潤(rùn)滑油電化學(xué)性能的方法并建立了潤(rùn)滑油中化學(xué)成分和阻抗數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，提出了依靠阻抗譜輸出參數(shù)中頻率范圍、直流電壓、溫度和電極幾何尺寸來評(píng)估在電極表面發(fā)生的復(fù)雜的油品氧化衰變過程的方法。2009年，Vadim F. Lvovich[47]等人分別采用雙電極體系和四電極體系，運(yùn)用交流阻抗法研究了汽車潤(rùn)滑油電導(dǎo)率，重點(diǎn)研究了低頻段復(fù)雜的阻抗特性圖。2012年Vadim等人研究了阻抗譜圖包含的電化學(xué)信息，分析了高中低頻段阻抗譜的表征[48]。2014年，張峰[49]等人介紹了一種電化學(xué)阻抗譜在線潤(rùn)滑油含水率傳感器，其工作原理是通過測(cè)量潤(rùn)滑油電阻抗參數(shù)的變化，應(yīng)用電化學(xué)阻抗譜法實(shí)時(shí)測(cè)量流過管路的潤(rùn)滑油的含水率的變化。

由于發(fā)動(dòng)機(jī)油是復(fù)雜的混合物，存在著難以解析阻抗譜圖得問題，所以阻抗分析法在檢測(cè)潤(rùn)滑油的氧化衰變特性的方法中還處在研究和發(fā)展階段。

4 其他分析方法

除了上述技術(shù)外，人們還通過潤(rùn)滑油摩擦學(xué)性能在使用過程中的變化對(duì)潤(rùn)滑油的使用性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，研究潤(rùn)滑油衰變摩擦學(xué)性能的影響[50][51][52]。通常采用臺(tái)架試驗(yàn)方法與模擬試驗(yàn)方法評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)油的摩擦學(xué)性能。發(fā)動(dòng)機(jī)的臺(tái)架試驗(yàn)方法已經(jīng)形成了一套完整的體系[53],對(duì)評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用性能提供了有力的技術(shù)指導(dǎo)。活塞環(huán)和汽缸壁的磨損量來進(jìn)行評(píng)價(jià)。目前對(duì)除了使用臺(tái)架試驗(yàn)方法還可以使用摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)潤(rùn)滑油的摩擦系數(shù)直觀反映并通過繪制Stribeck曲線分析摩擦系數(shù)的變化率來實(shí)現(xiàn)對(duì)潤(rùn)滑油使用性能優(yōu)劣的評(píng)價(jià)[54]。

5 結(jié) 論

對(duì)在用潤(rùn)滑油氧化衰變的研究是保證機(jī)械工作可靠性的重要手段，同時(shí)研究潤(rùn)滑油的氧化規(guī)律是指導(dǎo)合理?yè)Q油，提供經(jīng)濟(jì)型的必然要求?，F(xiàn)今，對(duì)潤(rùn)滑油的氧化性檢測(cè)方法中，基礎(chǔ)理化指標(biāo)的檢測(cè)是基礎(chǔ)，紅外光譜法已經(jīng)形成了一套相對(duì)完整的方法，并直接用于實(shí)踐當(dāng)中，電化學(xué)檢測(cè)方法作為一種新方法，既可用于離線檢測(cè)也可用于在線監(jiān)控，其用量少，操作便捷，反應(yīng)靈敏的特點(diǎn)賦予其廣闊的發(fā)展前景。摩擦磨損實(shí)驗(yàn)在分析潤(rùn)滑油的氧化特性中起輔助作用，但是隨著現(xiàn)代機(jī)械對(duì)潤(rùn)滑油的性能標(biāo)準(zhǔn)逐漸提高，摩擦磨損特性也可以作為一項(xiàng)重要的指標(biāo)加入到潤(rùn)滑油的氧化特性評(píng)價(jià)當(dāng)中。

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Research Progress in Analytical Techniques of Oxidative Decay of Engine Oil

JIANG Yun-xuan，SHI Yong-gang，QIAO Sen
（Logistical and Engineering University of PLA, Chongqing 404100，China）

The oxidation decay of lubricating oil is closely associated with mechanical lubrication, as well as the key factor influence of the mechanical performance. In this article, application of atomic spectroscopy, infrared spectroscopy, potential analysis, conductivity analysis, voltametric analysis, dielectric constant analysis and impedance spectroscopy analysis in characterization of lubricating oil was summarized.

lubricant; oxidation decay; electrochemical

TE 624

A

1671-0460（2016）11-2666-05

2016-09-08

蔣蘊(yùn)軒（1993-），男，河北省保定市人，研究生在讀，2014年畢業(yè)于中國(guó)人民解放軍后勤工程學(xué)院油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)，研究方向：油品質(zhì)量分析。E-m ail：2399135852@qq.com。

史永剛（1964-），男，教授，博導(dǎo)，研究方向：石油產(chǎn)品分析測(cè)試?yán)碚?。E-m ail：ygshi@@126.com。