柴油机基础油分子结构设计及其润滑机理研究
发布时间：2021-03-09 05:22
随着柴油机性能的不断提高,苛刻的润滑工况对润滑油的性能提出了更高的要求。因此,若能优化润滑油的基础油组成,从分子水平设计并制备承载能力强,流体摩擦阻力低的基础油,将对降低柴油机摩擦损耗起到积极的推进作用。但由于基础油是复杂的混合物,难以获得明确的分子结构,因此该领域的研究相对薄弱,在基础油分子结构选择、润滑机理分析等方面有待提高。因此本文通过试验与理论分析,研究基础油分子结构对润滑性能的影响机理。首先,本文归纳总结了柴油机润滑油的发展现状与现有研究存在的不足,根据高强化柴油机对润滑油的性能需求,选择聚α-烯烃（PAO）基础油为研究对象。以离子液体作为催化剂,通过控制烯烃原料中的含水量、催化剂用量及反应温度等条件,获得了高黏度指数PAO的制备工艺。以不同分子结构的烯烃为原料,合成黏度相近,分子结构不同的PAO基础油。通过检测,获得PAO试样的分子结构。随后,本文通过实验研究,获得了PAO基础油分子结构变化对润滑性能的影响规律。通过光干涉膜厚测量仪,测量不同分子结构PAO的润滑膜厚与摩擦系数。针对柴油机缸套-活塞环摩擦副的往复式非稳态运动,采用往复式光干涉膜厚测量仪,分析分子结构对润滑性能...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１论文结构??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｈｅｓｉｓ??
滤吸附洗涤后产生的少量ＡｌＯＨ胶体，该胶体主要是残留催化剂中Ａ１Ｃ１３与水反应??的产物。最后经过减压蒸馏，除去未反应的〇ｔ－燦烃单体，得到纯净的聚合产物。??ＰＡＯ合成流程图如图２．１所示：??２５??
１－癸烯原料加入５０ｍｌ?（３７ｇ）催化剂总质量为聚合原料的３ｗｔ．％，加热温度为??６０°Ｃ，原料水分含量１７５ｐｐｍ。反应４ｈ后，收集产物，测量黏度与黏温性能。??图２．２为催化剂摩尔比对ＰＡＯ黏度的影响。随着催化剂摩尔比增加，产物黏??度呈现先上升后平稳的趋势。ｎ（Ａｉａ３）／ｎ（［Ｅｍｉｍ］Ｃｌ）＝２．５：ｌ时，ＰＡＯ出现最高黏度??值，４０°Ｃ黏度为１１２．７ｍｍ２．ｓ＇?１００°Ｃ黏度为１４．３ｍｍ２．ｓ＇随后黏度稍有下降。??１２０，???－?：?Ｉ?－?１５??丨丨〇：?卞－１４??１００?＿?／：?ｘ?．?１３??Ｃ?乂?’?了７?…：??Ｓ?９０?－?＞?■?１２－ｓ??Ｉ?｜?＾?１１?Ｓ??每?ｍ?逆??＾?７０?－?／?＼／?＊??ｂ?，?Ｉ?４（ｒｃ黏度?＿９?■??寸６０?＿?／广Ｚ?Ｅ??／，１?－１０ＣＴＣ黏度?＿?８??５０?；?Ｙ?－７??４〇?Ｉ?＊?■?＇???＞?？?１?＊?１???１??６??１．２：１?１．５：１?２：１?２．２：１?２．５：１?３：１??ＡｌＣ１３／［Ｅｍｉｍ］Ｃｌ摩尔比??图２．２催化剂摩尔比对ＰＡＯ黏度的影响??Ｆｉｇ．?２．２?Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ?ｏｆ?ｃａｔａｌｙｓｔ?ｍｏｌｅ?ｒａｔｉｏ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ?ｏｆ?ＰＡＯ??注：加热温度６０°Ｃ，催化剂用量３ｇ，含水量１７５ｐｐｍ，反应时间４ｈ。??２７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]BF3催化混合C10和α-烯烃制备聚α-烯烃润滑油基础油[J]. 王斯晗,王力搏,刘通,高晗,王玉龙,王鉴. 化学反应工程与工艺. 2016(06)
[2]石墨烯改性润滑油[J]. 张伟,朱宏伟. 自然杂志. 2016(02)
[3]API将推出下一代柴油机油规格API CK-4及API FA-4[J]. 黄丽敏. 石油炼制与化工. 2016(03)
[4]聚α-烯烃（PAO）的生产工艺与市场现状[J]. 李龙娟,郑良全,曾海英,张烨. 石油商技. 2016(01)
[5]基于石墨烯的新型润滑体系设计及特性研究[J]. 苏壮. 机械工程师. 2016(02)
[6]金属自修复添加剂抗摩减磨性能研究综述[J]. 王勇,付秀丽,杜倩倩,乔阳. 制造技术与机床. 2016(01)
[7]异构脱蜡润滑油基础油组成对其性质的影响[J]. 胡松伟,郭庆洲,夏国富,聂红,李大东. 石油学报(石油加工). 2015(04)
[8]Molecular Simulations of the Effect of Hydrated Montmorillonite on the Viscosity of Polyacrylamide under Confined Shear[J]. 李文卓,WANG Jianlong,XU Dingjia. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2015(03)
[9]桥联茂金属催化1-癸烯聚合及其产物结构与性能[J]. 江洪波,毋少庚. 化工进展. 2015(04)
[10]煤制烯烃合成低黏度聚α-烯烃基础油工艺研究[J]. 吴学谦,翁惠新. 中外能源. 2013(10)
博士论文
[1]纳米润滑油改善内燃机活塞组—气缸套润滑摩擦热物理机制研究[D]. 胡成志.大连理工大学 2016
[2]内燃机活塞组—气缸套纳米润滑油传热、润滑摩擦的综合研究[D]. 刘浩.大连理工大学 2015
[3]矿石粉体作为自修复添加剂的摩擦学作用机理研究[D]. 陈文刚.大连海事大学 2008
本文编号：3072321
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１论文结构??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｈｅｓｉｓ??
滤吸附洗涤后产生的少量ＡｌＯＨ胶体，该胶体主要是残留催化剂中Ａ１Ｃ１３与水反应??的产物。最后经过减压蒸馏，除去未反应的〇ｔ－燦烃单体，得到纯净的聚合产物。??ＰＡＯ合成流程图如图２．１所示：??２５??
１－癸烯原料加入５０ｍｌ?（３７ｇ）催化剂总质量为聚合原料的３ｗｔ．％，加热温度为??６０°Ｃ，原料水分含量１７５ｐｐｍ。反应４ｈ后，收集产物，测量黏度与黏温性能。??图２．２为催化剂摩尔比对ＰＡＯ黏度的影响。随着催化剂摩尔比增加，产物黏??度呈现先上升后平稳的趋势。ｎ（Ａｉａ３）／ｎ（［Ｅｍｉｍ］Ｃｌ）＝２．５：ｌ时，ＰＡＯ出现最高黏度??值，４０°Ｃ黏度为１１２．７ｍｍ２．ｓ＇?１００°Ｃ黏度为１４．３ｍｍ２．ｓ＇随后黏度稍有下降。??１２０，???－?：?Ｉ?－?１５??丨丨〇：?卞－１４??１００?＿?／：?ｘ?．?１３??Ｃ?乂?’?了７?…：??Ｓ?９０?－?＞?■?１２－ｓ??Ｉ?｜?＾?１１?Ｓ??每?ｍ?逆??＾?７０?－?／?＼／?＊??ｂ?，?Ｉ?４（ｒｃ黏度?＿９?■??寸６０?＿?／广Ｚ?Ｅ??／，１?－１０ＣＴＣ黏度?＿?８??５０?；?Ｙ?－７??４〇?Ｉ?＊?■?＇???＞?？?１?＊?１???１??６??１．２：１?１．５：１?２：１?２．２：１?２．５：１?３：１??ＡｌＣ１３／［Ｅｍｉｍ］Ｃｌ摩尔比??图２．２催化剂摩尔比对ＰＡＯ黏度的影响??Ｆｉｇ．?２．２?Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ?ｏｆ?ｃａｔａｌｙｓｔ?ｍｏｌｅ?ｒａｔｉｏ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ?ｏｆ?ＰＡＯ??注：加热温度６０°Ｃ，催化剂用量３ｇ，含水量１７５ｐｐｍ，反应时间４ｈ。??２７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]BF3催化混合C10和α-烯烃制备聚α-烯烃润滑油基础油[J]. 王斯晗,王力搏,刘通,高晗,王玉龙,王鉴. 化学反应工程与工艺. 2016(06)
[2]石墨烯改性润滑油[J]. 张伟,朱宏伟. 自然杂志. 2016(02)
[3]API将推出下一代柴油机油规格API CK-4及API FA-4[J]. 黄丽敏. 石油炼制与化工. 2016(03)
[4]聚α-烯烃（PAO）的生产工艺与市场现状[J]. 李龙娟,郑良全,曾海英,张烨. 石油商技. 2016(01)
[5]基于石墨烯的新型润滑体系设计及特性研究[J]. 苏壮. 机械工程师. 2016(02)
[6]金属自修复添加剂抗摩减磨性能研究综述[J]. 王勇,付秀丽,杜倩倩,乔阳. 制造技术与机床. 2016(01)
[7]异构脱蜡润滑油基础油组成对其性质的影响[J]. 胡松伟,郭庆洲,夏国富,聂红,李大东. 石油学报(石油加工). 2015(04)
[8]Molecular Simulations of the Effect of Hydrated Montmorillonite on the Viscosity of Polyacrylamide under Confined Shear[J]. 李文卓,WANG Jianlong,XU Dingjia. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2015(03)
[9]桥联茂金属催化1-癸烯聚合及其产物结构与性能[J]. 江洪波,毋少庚. 化工进展. 2015(04)
[10]煤制烯烃合成低黏度聚α-烯烃基础油工艺研究[J]. 吴学谦,翁惠新. 中外能源. 2013(10)
博士论文
[1]纳米润滑油改善内燃机活塞组—气缸套润滑摩擦热物理机制研究[D]. 胡成志.大连理工大学 2016
[2]内燃机活塞组—气缸套纳米润滑油传热、润滑摩擦的综合研究[D]. 刘浩.大连理工大学 2015
[3]矿石粉体作为自修复添加剂的摩擦学作用机理研究[D]. 陈文刚.大连海事大学 2008
本文编号：3072321
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dongligc/3072321.html
