纳米陶瓷机油与汽车节能

【摘要】： 随着石油工业、汽车工业的发展、汽车技术含量的逐步提高和工作环境的苛刻性加大,润滑油中原有的减摩剂和抗磨剂已不能完全满足其减摩抗磨性能要求。随着对纳米材料的深入研究,发现其具有一定的抗磨性能。本文将含有一定浓度氮化硅(Si_3N_4)和氮化铝(AlN)纳米粒子的分散溶液作为润滑油添加剂,采用四球试验机考察了纳米陶瓷添加剂的抗磨和极压性能、纳米陶瓷添加剂与另一种添加剂(7种)的配伍性能、纳米陶瓷添加剂与多种添加剂复配的抗磨和极压性能,确定了纳米陶瓷添加剂在基础油中的最佳浓度,并对其抗磨和极压机理进行了探讨;通过引进均匀设计方法,合理地安排多水平多因素试验,用逐步回归对试验结果进行了处理,提出了各个回归方程,以此分析了纳米陶瓷添加剂与其它添加剂的配伍性,最后得出结论就是纳米陶瓷添加剂具有很好的抗磨性能。 对纳米陶瓷机油进行了发动机台架试验,证明了纳米机油具有优异的节能效果,并能降低发动机废弃污染物的排放。 使用纳米陶瓷机油15W-40 SJ进行了实际的行车试验,并对发动机拆检分析。实验结果表明:纳米陶瓷机油15W-40 SJ与参比机油15W-40 SL相比在其他性能相差无几的情况下,具有突出的抗磨损性能。 【关键词】：极压抗磨性 添加剂 纳米陶瓷微粒 均匀设计 润滑机理 节能
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：U473.6
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 国内外发动机润滑油的发展概况11-13
• 1.1.1 国内外汽油机油的发展11-12
• 1.1.2 国内外柴油机油的发展12-13
• 1.2 纳米材料在润滑油技术中的应用13-15
• 1.2.1 纳米润滑油添加剂的种类13-14
• 1.2.2 纳米材料作为润滑油添加剂研究现状14-15
• 1.3 本课题的研究目的和意义15-17
• 第二章 润滑油的作用和使用性能的研究17-27
• 2.1 发动机润滑油的作用17-19
• 2.1.1 润滑作用17
• 2.1.2 冷却作用17
• 2.1.3 洗涤作用17-18
• 2.1.4 密封作用18
• 2.1.5 防锈作用18
• 2.1.6 消除冲击负荷18-19
• 2.2 发动机润滑油的使用性能要求19-22
• 2.2.1 适宜的粘度和良好的黏温性能19-20
• 2.2.2 清净分散性好20
• 2.2.3 良好的润滑性20-21
• 2.2.4 酸中和性好21
• 2.2.5 氧化安定性与热氧化安定性好21
• 2.2.6 良好抗泡沫性21-22
• 2.3 发动机油基础油作用、分类与选用原则22-25
• 2.3.1 润滑油基础油的作用22-23
• 2.3.2 API基础油分类23-24
• 2.3.3 选择基础油的6项原则24-25
• 2.4 汽车发动机润滑油所需的添加剂25-27
• 第三章 汽油机的摩擦化学与极压抗磨剂27-35
• 3.1 汽油机的摩擦、磨损与润滑27-30
• 3.1.1 汽油机的摩擦类型27
• 3.1.2 汽油机的磨损27-29
• 3.1.3 汽油机常见润滑的类型29-30
• 3.2 常见的抗磨剂润滑机理30-32
• 3.2.1 吸附膜及其作用机理30-31
• 3.2.2 反应膜及其作用机理31-32
• 3.2.3 沉积膜及其作用机理32
• 3.2.4 渗透层及其作用机理32
• 3.3 纳米陶瓷粒子的抗磨机理32-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第四章 润滑化学的研究方法和本文的研究方法35-44
• 4.1 评定润滑油的摩擦学性能试验方法35-38
• 4.2 研究方法38-42
• 4.2.1 试验设计方法—均匀设计38-40
• 4.2.2 数据处理方法—逐步回归40-42
• 4.3 试验基础油和功能添加剂的选择42
• 4.3.1 基础油的选择42
• 4.3.2 功能添加剂的选择42
• 4.4 本章小结42-44
• 第五章 纳米陶瓷添加剂摩擦学性能研究44-78
• 5.1 纳米陶瓷添加剂最佳浓度的确定44-45
• 5.2 纳米陶瓷添加剂与ZDDP润滑性能对比45-46
• 5.3 纳米陶瓷添加剂与另一种添加剂的配伍性研究46-69
• 5.3.1 纳米陶瓷添加剂与T106添加剂的配伍性研究47-51
• 5.3.2 纳米陶瓷添加剂与清净剂T109的配伍性试验51-54
• 5.3.3 纳米陶瓷添加剂与清净剂T152B的配伍性试验54-58
• 5.3.4 纳米陶瓷添加剂与抗氧抗腐剂T202的配伍性试验58-60
• 5.3.5 纳米陶瓷添加剂与抗氧剂L57的配伍性试验60-63
• 5.3.6 纳米陶瓷添加剂与粘度指数改进剂T612的配伍性试验63-66
• 5.3.7 纳米陶瓷添加剂与降凝剂T803A的配伍性试验66-69
• 5.4 纳米陶瓷添加剂与多种添加剂的配伍性研究69-76
• 5.5 磨斑表面纳米粒子的观察76-77
• 5.5.1 试验仪器76
• 5.5.2 观察结果76-77
• 5.6 纳米陶瓷机油与参比油台架测试对比77
• 5.7 本章小结77-78
• 创新点和结论78-80
• 参考文献80-82
• 附录182-84
• 附录284-90
• 攻读学位期间取得的研究成果90-91
• 致谢91

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