柴机油及其制备方法和其在柴油发动机中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及润滑油应用领域，具体地讲，涉及一种用于苛刻工况下工作的重负荷 发动机的全合成型柴机油。
【背景技术】
[0002] 目前，随着我国排放法规日趋严格，发动机制造商不断采用各种新的技术以使其 发动机能够满足越来越严格的排放法规。例如，目前已经有报道采用D0C(氧化催化剂）、 DPF(颗粒物过滤器或捕集器）、SCR(选择性还原催化剂）、LNT(氮氧化合物捕集器）和 EGR(尾气再循环）等技术来尽可能减少有害排放物质的含量。与此同时，为提高柴油机的 功率，柴油机广泛使用了直喷、涡轮增压等技术。上述这些技术的使用对柴油机配套使用的 柴机油在清洁、分散、抗氧化、抗磨损等方面提出了严格的要求。
[0003] 柴机油主要由基础油以及添加剂所组成，其中基础油的组分占到全部含量的85% 以上，基础油的种类对整个柴机油的品质起着至关重要的作用。柴机油在发动机中主要起 着润滑、冷却、清洁和密封的作用。油膜强度是柴机油进行润滑作用很重要的一个指标，特 别是在苛刻工况下的重负荷工作中，对柴机油的油膜强度有很高的要求。
[0004] 传统的柴机油的基础油主要以矿物油类基础油为主，主要分为以石蜡基、中间基 基础油和环烷基基础油。石錯基和中间基基础油虽具有良好的粘温性能，但缺点在于氧化 安定性低，倾点高并且粘度相对较小，如果要以其为原料得到适合苛刻工况下的重负荷工 柴机油，需要向其中添加大量的抗氧剂、分散剂、抗磨剂、降凝剂以及增粘剂等，大量添加剂 的使用会导致油品在使用过程中的逐步解析而失去该有的功能。环烷基基础油虽倾点低， 抗氧化性能好，但粘度指数低，在使用过程中除了需要添加大量清洁分散剂、抗磨剂、增黏 剂外，还需要添加粘度指数改进剂，而一般刚使用的新油受发动机摩擦副的剪切作用，油品 中的黏度指数改进剂会被剪切成小分子，致使油品运动黏度明显下降；其后随着发动机使 用时间的不断增加，油品会发生氧化并生成大分子胶质，再加上磨损金属的催化氧化以及 燃烧不完全产物烟炱的作用，会使油品运动黏度缓慢回升，当升高到一定程度时，将导致发 动机润滑不良，产生事故的可能性增大。据统计，润滑油只占车辆运营成本的1 %，但由于润 滑不当造成的故障占总故障的40%，所以应使用高质量的合成油，减少事故以便创造更好 的经济效益。
[0005] 目前也有一些柴机油的配方添加了部分的合成油以改善其产品性能，但要用于苛 刻工况下的重负荷工作也存在问题。虽然使用全合成油的柴机油配方也在不断涌现，但其 中大体上仅采用单一种类的合成油，具体来说大部分全合成油柴机油以纯的聚α-烯烃为 主。聚α-烯烃为非极性的烃类物质，其氧化性能不佳，而柴机油中所使用的大部分的添加 剂为极性物质，从而导致聚α-烯烃与添加剂的相容性不好，添加剂在使用方面受限并且 在使用过程中易析出。凡此种种均使得本领域现有的以合成油为原料的柴机油也无法获得 令人满意的性能。
[0006] 鉴于此，本发明开发出了采用三种全合成基础油配制柴机油的技术方案，特别是 在其中使用了高粘度烷基萘基础油，得到一种只需添加少量的分散剂以及氧化剂就可以完 全适用于苛刻工况下的重负荷工作的高品质新型全合成型柴机油。该柴机油有效解决了现 有用于重负荷发动机的大部分柴机油油膜强度不足、燃油消耗大、极易形成活塞积碳，输出 动力不够强劲持久的缺点。
【发明内容】
[0007] 具体来说，本发明提供了一种柴机油，以所述柴机油的总重量为基准计，该柴机油 包含以下组分：38~70重量％的合成基础油A，10~25重量％的合成基础油B，10~25重 量％的合成基础油C，0. 1-6重量％的清洁剂以及0. 1-6重量％的抗氧剂；
[0008] 所述合成基础油A是一种或多种在100°C的运动粘度为2~lOcst的聚α-烯烃；
[0009] 所述合成基础油Β是一种或多种在100°C的运动粘度为5~25cst的烷基萘型润 滑油基础油；
[0010] 所述合成基础油C是一种或多种在100°C的运动粘度为40~300cst的聚α-烯 烃。
[0011] 根据本发明的一个【具体实施方式】，该柴机油由以下组分组成：38-70重量％的合 成基础油A，10-25重量％的合成基础油B，10-25重量％的合成基础油C，0. 1-6重量％的清 洁剂以及〇. 1-6重量％的抗氧剂；
[0012] 所述合成基础油A是一种或多种在100°C的运动粘度为2~lOcst的聚α-烯烃；
[0013] 所述合成基础油Β是一种或多种在100°C的运动粘度为5~25cst的烷基萘型润 滑油基础油；
[0014] 所述合成基础油C是一种或多种在100°C的运动粘度为40~300cst的聚α-烯 烃。
[0015] 根据本发明的另一个【具体实施方式】，所述该柴机油中各种组分的含量如下：53-65 重量％的合成基础油A，12-20重量％的合成基础油B，12~20重量％的合成基础油C， 1. 5-4重量％的清洁剂以及0. 5-3重量％的抗氧剂。
[0016] 根据本发明的另一个【具体实施方式】，所述合成基础油A是一种或多种在100°C的 运动粘度为 2~lOcst的聚α-烯烃，其选自：ΡΑ02、ΡΑ02· 5、PA04、PA05、PA06、PA07、PA08、 PA09、PA010、以及它们当中两种或更多种的混合物。
[0017] 根据本发明的一个优选实施方式，所述合成基础油A是一种或多种在100°C的运 动粘度为4~lOcst的聚α-烯烃，其选自：?六04、？406、？408、？六010、以及它们当中两种或 更多种的混合物。
[0018] 根据本发明的另一个【具体实施方式】，所述合成基础油Β是一种或多种在100°C的 运动粘度为5~25cst的烷基萘型润滑油基础油，其选自AN5、AN12、AN23、以及它们当中两 种或更多种的混合物。
[0019] 根据本发明的一个优选实施方式，所述合成基础油B是一种或多种在100°C的运 动粘度为5~25cst的烷基萘型润滑油基础油，其选自AN12、AN23、以及它们的混合物。
[0020] 根据本发明的另一个【具体实施方式】，所述合成基础油C是一种或多种在100°C的 运动粘度为40~300cst的聚α-烯烃，其选自PA040、PA0100、PA0150、PA0300、以及它们 当中两种或更多种的混合物。
[0021] 根据本发明的一个优选实施方式，所述合成基础油C是一种或多种在100°C的运 动粘度为40~300cst的聚α-烯烃，其选自PA0100、PA0150、以及它们的混合物。
[0022] 根据本发明的另一个【具体实施方式】，所述清洁剂选自磺酸盐、硫化烷基酚盐、水杨 酸盐，以及它们当中两种或更多种的混合物，所述磺酸盐、硫化烷基酚盐和水杨酸盐是选自 以下的阳离子的盐：锂、钠、钾、镁、钙、以及两种或更多种上述阳离子的组合。
[0023] 根据本发明的一个优选实施方式，所述清洁剂是C10-C30线型烷基苯磺酸钙，其 碱值为150-400毫克Κ0Η/克。
[0024] 根据本发明的一个优选实施方式，所述清洁剂是C20-C24线型烷基苯磺酸钙，其 碱值为290-310毫克Κ0Η/克。
[0025] 根据本发明的另一个【具体实施方式】，所述抗氧剂选自硫磷型锌盐、酚型辅助抗氧 剂、胺型辅助抗氧剂、噻吩型抗氧剂或氨基甲酸盐类抗氧剂，以及它们当中两种或更多种的 混合物；
[0026] 根据本发明的一个优选实施方式，所述抗氧剂选自硫磷型锌盐、胺型辅助抗氧剂 或氨基甲酸盐类抗氧剂，以及它们当中两