鋅鹽/ZDDP與鉬鹽/有機鉬對正時鏈磨損的影響
鋅鹽/ZDDP與鉬鹽/有機鉬對正時鏈磨損的影響
前言
隨著潤滑油品升級換代及GF-6要求，T-GDI發動機正時鏈條磨損越發令人關注 。
對正時鏈條的相關腐蝕
1.不完全燃燒會產生促進磨損的酸性副產品
2.不完全燃燒引起的煙塵會導致明顯可測的摩擦
并不是所有的正時鏈涂層的形成機制都是一樣的
1.有些更容易受到煙炱的影響
2.有些則更容易受到酸性化合物的影響
實驗目的及獲得信息
1. 通過臺架測試確定正時鏈磨損問題的根本原因與解決方案
提出正時鏈磨損假設
2.與正時鏈OEM供應商合作：
（1）開發并運行臺架測試
（2）獲得以下信息：
含有典型磷水平的發動機油也會產生不可接受的磨損
低磷【含有鉬】發動機油磨損程度反而更低，但不知原因何在。
臺架試驗條件
鏈磨損獲得結論
1.鋅鹽促進鏈磨損。
2.鉬鹽抑制鏈磨損。
3.煙炱或酸有加速磨損的后果。
4.使用MoDDP調和（含65ppm磷/不含ZnDTP）的發動機油，抗磨性能非常好。
不必需形成抗磨膜來保護正時鏈
實驗油及數據檢驗
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控制油 |
商用油 |
LPLM |
|
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控制油 |
商用油 |
LPLM |
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P, ppm |
677 |
718 |
229 |
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Mo, ppm |
100 |
131 |
102 |
自行配制的低磷低鉬(LPLM)油。
商業油和控制油均為高磷、低鉬油。
驗證低磷油的觀測結果
考察ZnDTP的抗磨表現
實驗圖一
ZDDP 分析
二烷基二硫代磷酸鋅(ZDDP)是常用的抗磨機油添加劑
含鋅、硫和磷
確定ZDDP分子的哪一部分結構不利于抗磨表現
改性控制油1
烷基硫代磷酸酯(APT)
烷基磷酸酯胺鹽 (ASA)
試驗數據表明，鋅元素含量在引發磨損中起著重要作用，而磷和硫的影響最小
業界已知ZDDP形成膜明顯快于其他含磷抗磨添加劑
但快速膜的形成并不能防止磨損
形成含有磷酸鈣涂層的油泥顆粒并不是導致高磨損的主要原因
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試驗油1 |
試驗油2 |
控制油1 |
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APT |
ASA |
ZDDP |
|
P, ppm |
729 |
687 |
677 |
|
硫 |
1500 |
300 |
1400 |
|
鋅 |
<1 |
<1 |
757 |
|
Mo,ppm |
98 |
98 |
100 |
得到結果如zddp分析圖所示
ZDDP分析圖
Zn元素含量效應
同時使用APT和ZDDP，但加劑量都減半，因而成品油中的鋅含量減半
磷、硫和鉬的含量基本保持不變
試驗數據表明，正時鏈磨損對油品中鋅含量水平高度敏感
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試驗油1 |
試驗油3 |
控制油1 |
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APT |
APT/ZDDP |
ZDDP |
|
P, ppm |
729 |
690 |
677 |
|
S, ppm |
1500 |
1400 |
1400 |
|
Zn,ppm |
<1 |
340 |
757 |
|
Mo,ppm |
98 |
102 |
100 |
鋅元素含量效應圖
鉬元素含量的影響
鉬對正時鏈條磨損的影響（有機鉬是公認的輔助抗磨劑）。
兩種實驗油使用同一種有機鉬，但試驗油4的鉬含量高。
試驗數據表明，有機鉬對正時鏈具有顯著的抗磨作用。
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試驗油4 |
控制油1 |
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MoFM 類型 |
Mo E/A |
Mo E/A |
|
P, ppm |
682 |
677 |
|
Mo,ppm |
684 |
100 |
有機鉬的影響圖
其他有機鉬的抗磨表現
同時評價MoE/A , MoDTC 和MoDDP這幾款有機鉬
含MoDDP的油在低磷油中也具有極佳的抗磨性能，
因此：
并不必需含磷抗磨劑來進行抗磨保護。
非抗磨膜機制也能防止正時鏈磨損
在沒有抗磨膜的情況下，油泥引發的磨損效應會被放大
表面摩擦化學反應機制對抗磨效果非常關鍵。
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控制油1 |
試驗油5 |
試驗油6 |
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MoFM |
Mo E/A |
MoDTC |
MoDDP |
|
P, ppm |
677 |
684 |
65 |
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Mo,ppm |
100 |
100 |
96 |
|
Zn,ppm |
757 |
759 |
<1 |
