利用柴油介电特性快速检测其润滑性的方法研究

发布时间：2020-04-30 23:46

【摘要】：近年来,我国环境污染问题越来越受人们的重视,而环境问题与汽车尾气的排放密不可分。相对于汽油发动机,柴油发动机具有效率高、清洁、节能等优点,因此,无论从环保还是节能来看,柴油的使用量将会大增,人们对柴油的质量要求也越来越高,其中对环保有重大影响的硫含量受到严格的控制。但是,随着低硫柴油的推广,许多国家出现了燃油泵系统中各零部件短时间内快速磨损失效的案例,这是由于低硫柴油抗磨性能不足导致的。添加具有润滑作用的添加剂是提高低硫柴油润滑性能的主要手段。润滑性添加剂一般是一些极性物质,将这些物质加入到柴油中,可在不影响其余性能的前提下提高柴油的润滑性,具有经济、便捷且立竿见影的特点。目前,国内外学者对柴油润滑性能的检测方法开展了大量的研究工作,如高频往复试验机法、四球机模拟评价法、全尺寸发动机油泵模拟试验研究等,但这些方法一般需要的试验仪器比较笨重、昂贵,时间较长,试验过程也比较繁琐。因此,通过提取柴油中少量对柴油润滑性能有较大贡献的极性杂环化合物组分,利用介电特性法开发一种实时的快速检测柴油润滑性的新方法对保证柴油润滑性能具有重要意义。通常评价介电特性的主要参数是介质损耗以及介电常数,此外还有电容值和电阻率。本实验选取炼油厂生产的未加抗磨剂的加氢精制柴油为研究对象,测定其组成及不同温度下的介电特性。结果表明,加氢精制柴油的介质损耗和介电常数值较小,且随温度的变化有一定的规律性。介质损耗对温度的变化很敏感,伴随温度的增加呈现指数式增大;电阻率是按反比例指数函数伴随温度的增加而减小;介电常数和电容值与温度间存在着良好的线性关系。为了探究抗磨剂含量对介电特性的影响,配制不同抗磨剂浓度的柴油样品,并测定其介电特性,探讨两者的相关性。结果发现,随着抗磨剂的增加,介质损耗、介电常数和电容值不断增大,电阻率不断减小。抗磨剂含量在(0～100)mg/kg时对介电特性的影响不大,在(100～450)mg/kg时介电特性开始大幅度的变化。其中介质损耗、电容值和电阻率随抗磨剂含量的变化较为混乱,而介电常数对抗磨剂含量相关性较好。最后为了研究柴油介电特性与其润滑性的相关性,测定不同抗磨剂浓度样品的润滑性(校正磨斑直径),并与其介电特性进行拟合,结果表明,介电常数与校正磨斑直径的相关性是最好的。通过对使用公式模型直接计算值与测定值比较,线性拟合非常好,因此可认为通过对柴油介电常数的测定,可以用于柴油校正磨斑直径的测量。同时也为进一步开发快速检测柴油润滑性的方法提供有利依据。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE624.81

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