锌盐/ZDDP与钼盐/有机钼对正时链磨损的影响
锌盐/ZDDP与钼盐/有机钼对正时链磨损的影响
前言
随着润滑油品升级换代及GF-6要求,T-GDI发动机正时链条磨损越发令人关注 。
对正时链条的相关腐蚀
1.不完全燃烧会产生促进磨损的酸性副产品
2.不完全燃烧引起的烟尘会导致明显可测的摩擦
并不是所有的正时链涂层的形成机制都是一样的
1.有些更容易受到烟炱的影响
2.有些则更容易受到酸性化合物的影响
实验目的及获得信息
1. 通过台架测试确定正时链磨损问题的根本原因与解决方案
提出正时链磨损假设
2.与正时链OEM供应商合作:
(1)开发并运行台架测试
(2)获得以下信息:
含有典型磷水平的发动机油也会产生不可接受的磨损
低磷【含有钼】发动机油磨损程度反而更低,但不知原因何在。
台架试验条件
链磨损获得结论
1.锌盐促进链磨损。
2.钼盐抑制链磨损。
3.烟炱或酸有加速磨损的后果。
4.使用MoDDP调和(含65ppm磷/不含ZnDTP)的发动机油,抗磨性能非常好。
不必需形成抗磨膜来?;ふ绷?/span>
实验油及数据检验
控制油
商用油
LPLM
控制油
商用油
LPLM
P, ppm
677
718
229
Mo, ppm
100
131
102
自行配制的低磷低钼(LPLM)油。
商业油和控制油均为高磷、低钼油。
验证低磷油的观测结果
考察ZnDTP的抗磨表现
实验图一
ZDDP 分析
二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)是常用的抗磨机油添加剂
含锌、硫和磷
确定ZDDP分子的哪一部分结构不利于抗磨表现
改性控制油1
烷基硫代磷酸酯(APT)
烷基磷酸酯胺盐 (ASA)
试验数据表明,锌元素含量在引发磨损中起着重要作用,而磷和硫的影响最小
业界已知ZDDP形成膜明显快于其他含磷抗磨添加剂
但快速膜的形成并不能防止磨损
形成含有磷酸钙涂层的油泥颗粒并不是导致高磨损的主要原因
试验油1
试验油2
控制油1
APT
ASA
ZDDP
P, ppm
729
687
677
硫
1500
300
1400
锌
<1
<1
757
Mo,ppm
98
98
100
得到结果如zddp分析图所示
ZDDP分析图
Zn元素含量效应
同时使用APT和ZDDP,但加剂量都减半,因而成品油中的锌含量减半
磷、硫和钼的含量基本保持不变
试验数据表明,正时链磨损对油品中锌含量水平高度敏感
试验油1
试验油3
控制油1
APT
APT/ZDDP
ZDDP
P, ppm
729
690
677
S, ppm
1500
1400
1400
Zn,ppm
<1
340
757
Mo,ppm
98
102
100
锌元素含量效应图
钼元素含量的影响
钼对正时链条磨损的影响(有机钼是公认的辅助抗磨剂)。
两种实验油使用同一种有机钼,但试验油4的钼含量高。
试验数据表明,有机钼对正时链具有显著的抗磨作用。
试验油4
控制油1
MoFM 类型
Mo E/A
Mo E/A
P, ppm
682
677
Mo,ppm
684
100
有机钼的影响图
其他有机钼的抗磨表现
同时评价MoE/A , MoDTC 和MoDDP这几款有机钼
含MoDDP的油在低磷油中也具有极佳的抗磨性能,
因此:
并不必需含磷抗磨剂来进行抗磨?;?。
非抗磨膜机制也能防止正时链磨损
在没有抗磨膜的情况下,油泥引发的磨损效应会被放大
表面摩擦化学反应机制对抗磨效果非常关键。
控制油1
试验油5
试验油6
MoFM
Mo E/A
MoDTC
MoDDP
P, ppm
677
684
65
Mo,ppm
100
100
96
Zn,ppm
757
759
<1