合成潤(rùn)滑油用于甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)研究

瞿 磊， 王 忠， 居鈺生， 王燕鵬

(1.江蘇大學(xué) 汽車與交通工程學(xué)院， 江蘇 鎮(zhèn)江 212013； 2.無(wú)錫油泵油嘴研究所， 江蘇 無(wú)錫 214000)

?

合成潤(rùn)滑油用于甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)研究

瞿 磊1， 王 忠1， 居鈺生2， 王燕鵬1

(1.江蘇大學(xué) 汽車與交通工程學(xué)院， 江蘇 鎮(zhèn)江 212013； 2.無(wú)錫油泵油嘴研究所， 江蘇 無(wú)錫 214000)

采用紅外光譜、掃描電鏡、元素分析等手段，分析了用于甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的合成潤(rùn)滑油在發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)后的顏色、黏度、組分以及潤(rùn)滑油中磨粒尺度分布的變化。結(jié)果表明，隨著甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間的增加，潤(rùn)滑油的顏色由黃色透明狀變?yōu)榘岛谏?，并伴隨黃色黏稠狀物質(zhì)沉淀；潤(rùn)滑油的運(yùn)動(dòng)黏度先減小后增大；潤(rùn)滑油中的N、C、H元素含量均有所增加，S元素含量基本保持不變，金屬元素的種類和含量呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。潤(rùn)滑油中的磨粒粒徑范圍分布在0.2～2 μm，呈正態(tài)分布，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增加，磨粒粒徑分布逐漸向大粒徑方向移動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行100 h，潤(rùn)滑油中的磨粒呈米粒狀密集分布；隨運(yùn)行時(shí)間的增加，潤(rùn)滑油的黏結(jié)性增強(qiáng)，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行400 h，潤(rùn)滑油中的磨粒物聚集黏結(jié)，呈塊狀分布。

甲醇； 潤(rùn)滑油； 組分； 形貌； 金屬元素

甲醇作為一種含氧代用燃料，具有辛烷值高、抗爆性能好、熱效率高、排放污染物少等特點(diǎn)[1-2]，已在汽油機(jī)上得到了一定的應(yīng)用。甲醇燃燒過(guò)程中易生成甲醛、甲酸等酸性物質(zhì)，進(jìn)入曲軸箱中，易與潤(rùn)滑油中的金屬清凈劑發(fā)生中和反應(yīng)，消耗潤(rùn)滑油中的分散劑，降低了清凈劑、分散劑洗滌積炭等沉積物，起到中和酸性物質(zhì)等作用[3-4]。潤(rùn)滑油的工作條件惡劣，使用過(guò)程中，潤(rùn)滑油液的氧化值、硫化值、金屬磨粒成分含量等參數(shù)直接影響其工作性能。而潤(rùn)滑油的氧化是潤(rùn)滑油中沉淀物析出的主要原因，它對(duì)潤(rùn)滑油在使用中是否容易變質(zhì)，以及對(duì)零件的腐蝕性和沉淀物的析出量具有重要的影響。針對(duì)甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑特性已開展了大量的試驗(yàn)研究。董元虎等[5]開展了甲醇/汽油對(duì)潤(rùn)滑油抗磨性影響的研究，結(jié)果表明，甲醇/汽油燃燒產(chǎn)物中的甲醛、甲酸會(huì)降低潤(rùn)滑油的抗磨性能，且隨著甲醇比例的增加，潤(rùn)滑油的抗磨性能逐漸降低。朱瓊花等[6]采用發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)研究了采用不同潤(rùn)滑油時(shí)甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損情況以及理化性質(zhì)的變化規(guī)律，結(jié)果表明，調(diào)整潤(rùn)滑油的添加劑和潤(rùn)滑油黏度等級(jí)可以有效緩解甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損、結(jié)焦等問題。

筆者在甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)400 h運(yùn)轉(zhuǎn)期間，進(jìn)行了潤(rùn)滑油取樣，采用紅外光譜、掃描電鏡、元素分析等手段，分析了潤(rùn)滑油的顏色、黏度、組分以及潤(rùn)滑油中磨粒的形貌隨甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間的變化規(guī)律。通過(guò)基礎(chǔ)油和添加劑組分發(fā)生的化學(xué)變化，以及潤(rùn)滑油液的衰變程度，探討潤(rùn)滑油使用周期內(nèi)的動(dòng)力學(xué)特性和化學(xué)反應(yīng)特性，為潤(rùn)滑油更換周期的確定及后續(xù)甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的調(diào)制與改進(jìn)方案提供理論依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 樣本采集

采用順昌潤(rùn)滑油(廣東)有限公司生產(chǎn)的全合成SM 5W-40專用潤(rùn)滑油進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)為缸徑87.5 mm的四缸甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，行程83.1 mm，排量1.998 L，壓縮比10，額定功率108 kW，對(duì)應(yīng)的額定轉(zhuǎn)速6500 r/min，最大扭矩185 Nm，對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速4000 r/min。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，潤(rùn)滑油溫度不高于120℃。

試驗(yàn)中，每間隔約100 h從油底殼中抽取20 mL潤(rùn)滑油作為樣品，共取樣4次，以此評(píng)定潤(rùn)滑油性能指標(biāo)隨使用時(shí)間的變化情況。

1.2 檢測(cè)儀器

采用JSM-7001F型熱場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡分析采集的潤(rùn)滑油樣品中磨粒的表面形貌、粒徑分布規(guī)律。采用X射線能譜儀測(cè)定潤(rùn)滑油中的金屬成分，測(cè)試前對(duì)樣品表面進(jìn)行噴金處理。

采用Nicolet Nexus 470型傅里葉變換紅外光譜分析儀分析潤(rùn)滑油所含官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)。檢測(cè)時(shí)，采集本底空氣的光譜值，然后采用透射方式采集潤(rùn)滑油樣本的吸光度值。對(duì)比不同工作時(shí)間段的潤(rùn)滑油樣品紅外光譜的差異性，判斷潤(rùn)滑油中的官能團(tuán)結(jié)構(gòu)以及衰變程度[7]。

采用Flash EA-1112A型元素分析儀分析潤(rùn)滑油的N、C、H、S元素含量隨甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間的變化規(guī)律。高溫條件下，潤(rùn)滑油樣品在氧氣與復(fù)合催化劑的共同作用下，發(fā)生氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)，生成氣態(tài)CO2、H2O、N2、SO2等物質(zhì)，在載氣的推動(dòng)下，進(jìn)入分離檢測(cè)單元檢測(cè)。

2 結(jié)果與討論

2.1 甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中潤(rùn)滑油顏色和黏度的變化

2.1.1 顏色變化

甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行不同時(shí)間采集的潤(rùn)滑油樣品的顏色示于圖1?？梢钥闯?，甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行初始時(shí)，潤(rùn)滑油為黃色透明狀液體，黏度較大；隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增加，潤(rùn)滑油顏色逐漸加深，運(yùn)行100 h時(shí)，潤(rùn)滑油顏色為暗黑色，運(yùn)行400 h時(shí)，潤(rùn)滑油顏色為黑中發(fā)黃，沿試管壁面上有明顯的黃色印記，并在試管底部沉積黃色黏稠狀物質(zhì)。潤(rùn)滑油在工作過(guò)程中，洗滌了零部件上的積炭等沉積物，此外甲醇在高溫氧化及正常燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生甲酸，甲酸與甲醇反應(yīng)生成黏度較大的酯類物質(zhì)，與氣缸壁面上的潤(rùn)滑油互溶，造成潤(rùn)滑油黏度增加，影響潤(rùn)滑油的流動(dòng)性和散熱性。甲醇漏入油底殼，會(huì)與潤(rùn)滑油進(jìn)一步發(fā)生氧化縮聚反應(yīng)，形成一種黏性化合物，該物質(zhì)與潤(rùn)滑油在洗滌過(guò)程中產(chǎn)生的固體顆粒、炭黑、磨損金屬粒子等物質(zhì)黏結(jié)在一起形成黃色油泥[6]。

圖1 甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行不同時(shí)間采集的潤(rùn)滑油樣品的顏色

2.1.2 黏度變化

運(yùn)動(dòng)黏度能夠反映流體內(nèi)部抵抗剪切變形的能力，是油品氧化和黏稠程度的重要指標(biāo)[8-9]。不同運(yùn)行時(shí)間段的潤(rùn)滑油在100℃下的運(yùn)動(dòng)黏度列于表1。可以看出，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增加，潤(rùn)滑油的運(yùn)動(dòng)黏度先減小后增加。甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，部分未燃甲醇進(jìn)入潤(rùn)滑油中，稀釋了潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑油的黏度有所下降；隨著發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增加，一方面甲醇為含氧燃料，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱中的水含量有所增加，加速潤(rùn)滑油的乳化；另一方面，潤(rùn)滑油發(fā)生氧化變質(zhì)，易生成膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、殘?zhí)康人嵝晕镔|(zhì)，潤(rùn)滑油黏度有所增加。

2.2 甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中潤(rùn)滑油中的磨粒形貌與粒徑分布

圖2為甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)分別運(yùn)行100、200、300和400 h采集的潤(rùn)滑油樣品微觀形貌，圖中白色亮點(diǎn)為潤(rùn)滑油中的磨粒?？梢钥闯?，隨著甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間的增加，潤(rùn)滑油中的磨粒直徑增大，黏結(jié)性增強(qiáng)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行100 h時(shí)，潤(rùn)滑油中的磨粒呈米粒狀密集分布；運(yùn)行400 h時(shí)，潤(rùn)滑油中的磨粒聚集黏結(jié)成塊狀分布，且周邊聚集較多膠狀物質(zhì)。高溫條件下，甲醇和潤(rùn)滑油中的烴類分子易于生成具有較強(qiáng)催化分解能力的過(guò)氧化物(ROOH)，加速了潤(rùn)滑油的氧化變質(zhì)過(guò)程，使其顏色加深、黏度增加、酸性增強(qiáng)，并析出沉淀物，引起潤(rùn)滑油的物理性能和化學(xué)成分不斷發(fā)生變化，潤(rùn)滑油中磨粒的黏結(jié)性能增強(qiáng)，潤(rùn)滑油的流動(dòng)性變差，工作能力下降。

表1 甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行不同時(shí)間采集的潤(rùn)滑油樣品的運(yùn)動(dòng)黏度(v)

圖2 甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行不同時(shí)間采集的潤(rùn)滑油樣品的形貌

采用Nano Measurer對(duì)單位面積內(nèi)的磨粒粒徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到磨粒群的粒徑分布，結(jié)果示于圖3?？梢钥闯觯瑵?rùn)滑油中的磨粒粒徑范圍分布在0.2～2 μm，呈正態(tài)分布；運(yùn)行100 h，潤(rùn)滑油中磨粒粒徑在0.2～0.8 μm范圍內(nèi)的數(shù)量最多，約占磨?？倲?shù)量的88.6%；運(yùn)行400 h，磨粒粒徑主要集中在0.6～1.2 μm之間，約占磨粒總數(shù)量的73.8%。隨著甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增加，潤(rùn)滑油中的磨粒粒徑范圍向大粒徑方向移動(dòng)。

2.3 甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中潤(rùn)滑油的紅外光譜變化

圖4為甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)不同工作時(shí)間段潤(rùn)滑油的紅外吸收光譜。以初始狀態(tài)潤(rùn)滑油為例，在1600～4000 cm-1高波數(shù)段內(nèi)存在波數(shù)分別為2925 cm-1、2848 cm-1的2個(gè)明顯吸收峰，屬于亞甲基官能團(tuán)(—CH2—)，2925 cm-1處為 C—H 不對(duì)稱伸縮振動(dòng)峰，2848 cm-1處為C—H對(duì)稱伸縮振動(dòng)峰；在1000～1600 cm-1波數(shù)段內(nèi)存在波數(shù)分別為1465 cm-1、1379 cm-1的2個(gè)明顯吸收峰，1465 cm-1處為亞甲基(—CH2—)的剪式振動(dòng)峰，1379 cm-1處為甲基官能團(tuán)(—CH3)的C—H對(duì)稱面內(nèi)彎曲振動(dòng)峰；在1000 cm-1以下的低波數(shù)段內(nèi)存在波數(shù)為722 cm-1的1個(gè)明顯吸收峰，主要為—(CH2)n—的C—H面外彎曲振動(dòng)峰[10]。隨著甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間的增加，各潤(rùn)滑油樣品紅外吸收峰的波數(shù)保持不變，但吸光度值逐漸增加。表明甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，隨著潤(rùn)滑油工作時(shí)間的延長(zhǎng)，潤(rùn)滑油中的主要官能團(tuán)沒有變化；而潤(rùn)滑油中的抗氧劑通過(guò)終止自由基鏈反應(yīng)和分解過(guò)氧化物來(lái)抑制潤(rùn)滑油的氧化，金屬清凈劑中和油品生成酸性物質(zhì)，以及各摩擦副產(chǎn)生的磨粒數(shù)量、大小等引起潤(rùn)滑油各紅外吸收峰吸光度發(fā)生改變。

圖3 甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行不同時(shí)間采集的潤(rùn)滑油樣品中顆粒的粒徑分布

圖4 不同工作時(shí)間段潤(rùn)滑油樣品的FT-IR譜

2.4 甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中潤(rùn)滑油元素含量的變化

通過(guò)檢測(cè)潤(rùn)滑油中各種元素的含量，能夠評(píng)價(jià)甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的磨損程度，并以此判斷磨粒產(chǎn)生的部位和確定潤(rùn)滑油的換油周期。

2.4.1 非金屬元素

甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中采集的潤(rùn)滑油樣品的N、C、H、S含量列于表2。可以看出，隨發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間的增加，潤(rùn)滑油中的N、C、H元素含量均有所增加，S元素含量基本保持不變。甲醇在燃燒過(guò)程中由于溫度和氧氣含量的不同，生成甲醛、水、甲酸以及CO2等產(chǎn)物；這些物質(zhì)會(huì)與未燃的甲醇進(jìn)入曲軸箱，滲漏到潤(rùn)滑油中，引起H元素含量的增加。潤(rùn)滑油在潤(rùn)滑過(guò)程中具有清洗作用，將發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的油泥和積炭帶入潤(rùn)滑油中，使C元素含量增加。潤(rùn)滑油中的N、S元素含量相對(duì)較低。N元素主要來(lái)自于潤(rùn)滑油中的添加劑，以吸附態(tài)的含氮有機(jī)化合物存在，潤(rùn)滑油長(zhǎng)期工作后，一方面少量空氣會(huì)溶解在潤(rùn)滑油中，另一方面在高溫富氧條件下發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒易生成氮氧化物，進(jìn)一步與油品反應(yīng)生成硝酸酯，提高了潤(rùn)滑油中的N元素含量。潤(rùn)滑油中的S元素主要來(lái)自于含硫添加劑，甲醇為無(wú)硫燃料，燃燒過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生硫化物等有害物質(zhì)，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間的增加，S元素的含量基本未發(fā)生變化。

2.4.2 金屬元素

圖5為甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)分別運(yùn)行200 h、400 h采集的潤(rùn)滑油樣品的X射線能譜?？梢钥闯?，隨著甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間的增加，潤(rùn)滑油中金屬元素的種類和含量均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)；運(yùn)行200 h，潤(rùn)滑油中的金屬元素主要有Ca、Si、Cr、Al、Fe等；運(yùn)行400 h時(shí)，潤(rùn)滑油中的金屬元素主要有Ca、Cr、Cu、Al、Ni、Si、Fe、Zn等。甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)在燃燒過(guò)程中會(huì)生成一些甲酸、甲醛和水等酸性液態(tài)殘余物質(zhì)，進(jìn)入潤(rùn)滑油中導(dǎo)致油品堿值下降，在潤(rùn)滑過(guò)程中對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各潤(rùn)滑部位的金屬材料造成腐蝕，因此，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間的增加，潤(rùn)滑油中的金屬元素種類及含量也有所增加。潤(rùn)滑油中，F(xiàn)e、Cu、Al、Cr等金屬主要來(lái)自于發(fā)動(dòng)機(jī)中活塞、曲軸、軸承以及缸套等處的磨損；Si、Ca等元素主要來(lái)自于空氣和冷卻水，因此這兩部分金屬的含量會(huì)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增加而逐漸增大。

表2 甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程采集的潤(rùn)滑油樣品的N、C、H、S元素含量

圖5 甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中采集的潤(rùn)滑油樣品的X射線能譜

3 結(jié) 論

(1)隨甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增加，潤(rùn)滑油顏色由黃色透明狀變?yōu)榘岛谏?，后發(fā)展為黑中發(fā)黃，并伴隨黃色黏稠狀物質(zhì)沉淀；甲醇稀釋以及潤(rùn)滑油氧化變質(zhì)等作用，促使?jié)櫥偷倪\(yùn)動(dòng)黏度先減小后增加。

(2)隨著甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間的增加，潤(rùn)滑油的黏結(jié)性增強(qiáng)，運(yùn)行400 h后，潤(rùn)滑油中的磨粒物聚集黏結(jié)，呈現(xiàn)塊狀分布；潤(rùn)滑油中的磨粒粒徑范圍分布在0.2～2 μm，呈現(xiàn)正態(tài)分布；磨粒粒徑范圍隨甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增加逐漸向大粒徑方向移動(dòng)。

(3)隨甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間的增加，各潤(rùn)滑油樣品的紅外光譜的特征吸收峰波數(shù)保持不變，說(shuō)明其主要官能團(tuán)未發(fā)生變化，但潤(rùn)滑油發(fā)生氧化等作用引起吸光度峰值發(fā)生改變。

(4)隨著甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間的增加，潤(rùn)滑油中的N、C、H元素含量均有所增加；S元素含量基本保持不變，金屬元素的種類和含量也呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。

[1] 姚安仁， 羅震， 姚春德， 等. 甲醇點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)爆震破壞形式試驗(yàn)研究[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)， 2013， 49(4)： 122-127.(YAO Anren, LUO Zhen, YAO Chunde, et al. Experimental study of the failure modes of the methanol-ignition engine knock[J].Journal of Mechanical Engineering, 2013, 49(4): 122-127.)

[2] 焦緯洲， 李靜， 劉有智， 等. 甲醇柴油乳液的黏度特性[J].石油學(xué)報(bào)(石油加工)， 2014， 30(2)： 279-282．(JIAO Weizhou, LI Jing, LIU Youzhi, et al. Viscosity characteristics of methanol-diesel emulsions[J].Acta Petrolei Sinica (Petroleum Processing Section), 2014, 30(2): 279-282.)

[3] 董元虎， 王嬌， 王穩(wěn)， 等. 甲醇汽油對(duì)汽油機(jī)油清凈分散性影響的試驗(yàn)研究[J].潤(rùn)滑與密封， 2007， 32(3)： 153-155.(DONG Yuanhu, WANG Jiao, WANG Wen, et al. Expermiental study of the effect of methanol gasoline on detergent-dispersant performance of engine oil[J].Lubrication Engineering, 2007, 32(3): 153-155.)

[4] 汪利平， 李桂云， 朱自強(qiáng)， 等. 甲醇汽油專用潤(rùn)滑油行車試驗(yàn)研究[J].潤(rùn)滑油， 2010， 25(3)： 26-29.(WANG Liping, LI Guiyun, ZHU Ziqiang, et al. The field test of methanol-gasoline exclusive engine oil[J].Lubricating Oil, 2010, 25(3): 26-29.)

[5] 董元虎， 王穩(wěn)， 王嬌， 等. 甲醇汽油對(duì)汽油機(jī)油抗磨性影響的試驗(yàn)研究[J].潤(rùn)滑與密封， 2007， 32(4)： 147-149.(DONG Yuanhu, WANG Wen, WANG Jiao, et al. Expermiental study on the effect of methanol gasoline to antiwear property of engine oil[J].Lubrication Engineering, 2007, 32(4): 147-149.)

[6] 朱瓊花， 袁爽， 沈源， 等. 甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油特性研究[J].潤(rùn)滑與密封， 2014， 39(2)： 111-114．(ZHU Qionghua, YUAN Shuang, SHEN Yuan, et al. Study on lube oil characteristics of methanol engine[J].Lubrication Engineering, 2014, 39(2): 111-114．)

[7] BALLARI M, BONETTO F, ANOARDO E. NMR relaxometry analysis of lubricant oils degradation[J].Journal of Physics D: Applied Physics, 2005, 38(19): 3746-3750.

[8] 王朝忠， 張鵬輝. 汽車潤(rùn)滑油粘度變化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響及預(yù)防探要[J].潤(rùn)滑與密封， 2003, 28(3)： 64-65．(WANG Chaozhong, ZHANG Penghui. Influence and precaution for the vairation of vehicle lubricaitng oil mucosity[J].Lubrication Engineering, 2003, 28(3): 64-65.)

[9] 馮新瀘， 羅平亞， 史永剛， 等. 發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油粘度的近紅外光譜研究[J].計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué)， 2003， 20(3)： 277-280.(FENG Xinlu, LUO Pingya, SHI Yonggang, et al. Study on viscosity of engine lubricating oil by near infrared spectroscoy[J].Computer and Appied Chemistry, 2003, 20(3): 277-280.)

[10] 趙暢暢， 陳閩杰， 丘暉饒. 合成潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的紅外光譜分析與特征峰辨識(shí)[J].潤(rùn)滑與密封， 2013， 38(10)： 102-104.(ZHAO Changchang, CHEN Minjie, QIU Huirao. Infrared spectrograms analysis and typical absorption peaks identification of synthetic lubricants[J].Lubrication Engineering, 2013, 38(10): 102-104.)

《China Petroleum Processing and Petrochemical Technology》

征訂啟事

China Petroleum Processing and Petrochemical Technology (中國(guó)煉油與石油化工)(ISSN 1008-6234; CN 11-4012/TE)創(chuàng)刊于1999年，季刊，是中國(guó)出版的煉油和石油化工方面的第一份英文期刊，由石油化工科學(xué)研究院主辦，屬綜合(指導(dǎo))類科技期刊，報(bào)道內(nèi)容以中國(guó)國(guó)內(nèi)信息為主，兼顧世界各地的重要科技動(dòng)態(tài)。主要宣傳中國(guó)的煉油和石油化工方面的方針政策；報(bào)道煉油和石油化工科技研究開發(fā)的新進(jìn)展、新成果、新技術(shù)；介紹中國(guó)煉油和石油化工技術(shù)市場(chǎng)、工程建設(shè)情況，引進(jìn)裝置、設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，中國(guó)技術(shù)在國(guó)外的應(yīng)用，中國(guó)石油化工企業(yè)的改革開放新發(fā)展等。

China Petroleum Processing and Petrochemical Technology 創(chuàng)刊十幾年來(lái)，水平逐步提高，影響不斷擴(kuò)大，現(xiàn)已經(jīng)被 CA、SCI 等著名檢索機(jī)構(gòu)收錄。

歡迎訂閱！ 歡迎投稿！

聯(lián)系地址：北京市海淀區(qū)學(xué)院路18號(hào)

郵政編碼：100083 網(wǎng)址：http://www.chinarefining.com

電話：(010)82368292、62311582 E-mail：liuhz.ripp@sinopec.com

Experimental Study on Synthetic Lubricating Oil for Engine With Methanol Fuel

QU Lei1， WANG Zhong1， JU Yusheng2， WANG Yanpeng1

(1.SchoolofAutomotiveandTrafficEngineering,JiangsuUniversity,Zhenjiang212013,China；2.WuxiFuelInjectionEquipmentResearchInstitute,Wuxi214000,China)

The experimental study of synthetic lubricating oil for methanol fuel engine was carried out by using infrared spectroscopy, scanning electron microscope (SEM), element analyzer and so on. The composition, viscosity, fineness of lubricating oil and the change regulation of its particle morphology were analyzed after the engine was running for a long time. The results showed that with the increase of the methanol fuel engine running time, the color of the lubricating oil was changed from yellow transparent to dark brown with some yellow sticky substance precipitation, while the viscosity of lubricating oil first decreased and then increased, at the same time, the element contents of N, C and H in lubricating oil were increased, and the S contents remained unchanged. The types and content of metal elements in the lubricating oil also showed an upward trend. The particle size in the lubricating oil was mainly in the range of 0.2-2 μm with a normal distribution, which shifted to large side with the operating time increase of methanol fuel engine gradually. The wear particles in lubricating oil were of the rice shape in dense distribution after 100 h operation of lubricating oil. The bonding properties of lubricating oil was enhanced with the increase of running time, and the wear particles in lubricating oil were in a lump distribution after 400 h operation.

methanol; lubricating oil; composition; morphology; metal element

2015-11-09

國(guó)家自然科學(xué)基金(51376083)、江蘇省高校自然科學(xué)基金項(xiàng)目(13KJA470001)、江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程項(xiàng)目(PAPD)、江蘇省2014年度普通高校研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目(KYLX_1035)資助

瞿磊，男，博士研究生，從事內(nèi)燃機(jī)代用燃料方面的研究

王忠，男，教授，博士，從事內(nèi)燃機(jī)代用燃料和內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程數(shù)值計(jì)算方面的研究；Tel：0511-88780271；E-mail：wangzhong@ujs.edu.cn

1001-8719(2016)06-1150-06

TK406

A

10.3969/j.issn.1001-8719.2016.06.010