内燃机油低温性能间的相关性探讨.doc

内燃机油低温性能间的相关性探讨 摘要：文章针对不同质量级别的内燃机油进行试验， 考察内燃机油低温性能之间的相关性，目的在于考虑能否用 试验时间短的倾点等结果判断试验时间长的边界泵送黏度 试验结果的趋势，以便缩短生产配合分析周期，提高生产效 率。研究证明，长周期的边界泵送黏度与倾点、低温动力黏 度单因素问无相关性， 而与降凝剂的种类、降凝剂添加比例、 倾点、低温动力黏度等多因素间有良好的相关性。在生产配 方稳定的前提下，长周期的边界泵送黏度试验结果趋势可以 通过回归方程验证。 关键词：内燃机油；低温性能；相关性 中图分类号：TE626.32 文献标识码：A 0、引言 对于内燃机油而言，低温性能是非常关键的质量指标， 也是生产过程中严格控制的技术指标。一般情况下，内燃机 油的低温性能由倾点、表观黏度 （以下简称为CcS）、低温下? 动机油屈服应力和边界泵送黏度（或温度）（以下简称MRV）等 项目组成。而这些低温性能项目的检测，试验分析的周期相 差很大，短的不到1 h,长的需要50 h,在配合生产的分析 过程中，像 MRV等长周期的分析项目有时严重制约着生产 速度和效率。 虽然影响内燃机油低温性能的因素很多，但其间有着必 然的相互影响趋势，所以，通过探讨内燃机油低温性能之间 影响趋势和相关性，一方面，在生产配方稳定的前提下，考 虑是否可以利用产品的倾点、 CCS这些快速分析项目的检测 结果判断内燃机油的屈服应力和 MRV等长时间分析项目的 质量结果趋势，使得对那些经常性、长周期运行的检测项目 采取抽检的方式进行质量管理和控制，以便大大提高生产配 合分析的速率，进而提高生产效率。另一方面，利用内燃机 油低温性能指标间的影响趋势和相互关系，加强内燃机油低 温性能检测结果间的相互比对和相互判断，对分析检测过程 中出现的一些异常数据、不合格数据等的客观真实性予以合 理判断，有利于加强质量管理和实验室分析数据的监督。 1＞试验部分 1.1试验对象的选择 针对内燃机油不同质量级别， 选择了 CD 15W —40柴油 机油、CF-4 20W-50柴油机油、SG 15W-40汽油机油、 SJ 10W-30摩托车油和 SL 5W-40汽油机油为考察对象， 分别加入不同品种、不同比例的降凝剂，进行内燃机油的运 动黏度、倾点、CCS、MRV等试验分析，考察内燃机油低温 性能指标之间的趋势和相关性。 1.2试验结果 按照生产工艺要求，选取相应的基础油、添加剂。选择 4种不同降凝效果的降凝剂，降凝效果从编号 1到4逐渐降 低。其中，1号和2号为聚甲基丙烯酸酯类， 3号为聚a - 烯炷类，4号为醇酯类聚合物。按照不同的比例进行油品调 合，生产不同倾点的内燃机油进行运动黏度和低温性能的分 析。生产工艺及分析结果见表 1?表5O 2、内燃机油低温性能之间相关性分析 CD 15W-40柴油机油的低温性能分析 GB 11122-2006产品标准规定 CD 15W -40的质量指 标要求为：倾点不高于一 23°C, - 15°C的CCS不大于3500 mPa?s,在无屈服应力下，一 20 °C的边界泵送黏度不大于 30000 mPa?So从表1分析数据来看，降凝剂加剂量为 0.1% 时倾点虽然为一2VC,不合格，但是，一 15°C的CCS是合 格的，一20°C的屈服应力和 MRV也是合格的，并且，随着 降凝剂的加入比例由 0.1%增大到1.5%,既是倾点随之由一 21°C降低到一30°C,由不合格达到合格，但是对CCS和MRV 的结果影响不大，也就是说，当 CCS和MRV合格之后，降 凝剂的再加入和倾点的降低对它们的检测结果影响不大。 那么降凝剂的种类、 降凝剂的添加量、倾点、CCS、MRV 之间有没有定量关系呢？如果有定量关系则通过降凝剂的种 类、降凝剂的添加量、倾点、 CCS则可预测测定周期最长的 MRV,从而大幅度缩短检测时间，提高生产效率。 采用Exeen的数据分析工具，分别对不同类型的降凝剂 以MRV为因变量，以降凝剂的添加量、倾点、 CCS为自变 量进行多元线性回归，回归分析结果汇总于表 6o其中PP 代表倾点。 根据表6复相关系数可见， MRV单独与CCS或倾点间 相关性最差，MRV与倾点和ECS之间相关性提高，MRV与 降凝剂添加量、倾点和CCS之间相关性最好，所以对此后的 油样只研究MRV与降凝剂添加量、倾点和CCS之间相关性。 3种降凝剂均遵循该规律，但不同类型的降凝剂其相关程度 不同，故必须区分降凝剂的种类。 对1号降凝剂，MRV与降 凝剂添加量、倾点和 cCS之间完全相关，在基础油和其他添 加剂相同的情况下，对 1号降凝剂完全可以用降凝剂的添加 量、倾点、CCS来预测MRV的结果。 CF-4 20W-50柴油机油的低温性能分析 GB 11122—