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合成润滑材料
40SYNTHETICLUBRICANTS2006年第33卷第2期

文章编号：1672—4364(2006)02—0040—04

合成发动机油的性能

王克华
(中国石化润滑油分公司重庆分公司，重庆．400039)

摘要：合成发动机油有良好的高低温性能、抗氧化性能和挥发性能。使用合成发动机油有明显的经济
优势。消费者和发动机制造商正逐渐认识到合成发动机油的优点，并开始接受合成发动机油。介绍了合成

发动机油的性能。

关键词：合成；发动机油；PAO；酯；性能
中图分类号：TE666文献标识码：E

合成发动机油的研究开始于19世纪20年代合成发动机油。在此，对合成发动机油的性能进

～30年代，发展缓慢。19世纪70年代石油危机，行简单的介绍。
原油价格高涨，人们才有兴趣发展合成发动机油，1合成发动机油的性能
并开始销售轿车使用的合成发动机油，但接受的1．1高温性能
人很少，直到现在，合成发动机油的市场份额仍合成发动机油所使用的PAO和酯与粘度相当
然很小。(指100℃运动粘度)的矿物基础油(包括传统
全酯型发动机油尽管研究较早，但由于存在基础油CBO和非传统基础油UCBO)相比，有更
与密封和矿物油的相容性问题，除了在一些特殊好的高温性能，即有更高的闪点和更低的挥发性，
场合使用外，并没有太大的实用价值。而纯PAO见表I(见下页)。
或PAO／酯(包括双酯，多元醇酯和复酯)却没从表1中还可以看到，合成油都有很高的粘
有这些缺陷，已成功地用于发动机油。度指数，这表示当温度升高时，发动机油的粘度
与传统的发动机油相比，合成油具有良好的损失更小，也即意味着在发动机中形成更强的流
综合性能。从技术层面上讲，使用合成油可以同体或者弹性流体润滑膜，为轴承(套筒轴承、球
时满足高温和低温性能，延长发动机油的使用周轴承及滚针轴承)和旋转密封面提供更好的保护。
期，提高发动机油的热氧化安定性，降低挥发性，高温挥发对发动机油来讲是一个重要的性能。
改善低温泵送性、启动性和发动机活塞的清净性。矿物油馏分的分子量分布宽，在高温下低分子量
而从消费者的角度看，可以通过使用高性能的合的物质很容易挥发，造成挥发损失过大，甚至可
成油来延长发动机的寿命，减少维护费用，有明
显的经济优势。同时，各国政府对环境保护日益
收稿日期：2006—03—20
重视，为减少对环境的冲击和影响，环境保护法作者简介：王克华，男，高级工程师，毕业于四川大学化
规也越来越严格，对汽车的排放有严格的限制，学系，曾从事金属加工液的研究工作和技术管理工作，两
次获得中国石化股份有限公司科技进步三等奖，已发表论
由此影响到发动机的设计，也要求使用高性能的文数篇，现从事信息工作。

2006年第33卷第2期王克华．合成发动机油的性能4l

表1几种基础油的理化性能

项目IOOSNUCB04PA04双酯A多元醇酯A200SNUCB06PA06双酯B多元醇酯B

能影响到发动机油的粘度级别。而合成油的分子

结构和组成是高度控制的，从表1中的Noack蒸、
、

L

发损失可以看到，在高温下的挥发损失较小。、
图1是不同的酯在100SN中对挥发性能的影响。

p,o4~添加量．x

图2PAO4对动力粘度的影响

图1酯对挥发性能的影响
1．2低温性能
从表1可见，PAO和酯的倾点明显低于矿物
油，可以用来改善发动机油的低温动力粘度和倾0102030405060708090100
PA04~添加量．％
点。图2和图3是用PA04加入到5W／30汽油机

油中降低低温动力粘度和倾点的趋势图。图3PA04对倾点的影响
从图2和图3可以知道，合成发动机油在低
温下有更优异的流动性和更小的粘度，对于在寒现代发动机油的抗磨性能主要是由复合添加
冷地区使用的汽车来讲，在低温下更容易启动，剂提供，而基础油，不论是矿物油还是合成油，
避免发动机低温启动时出现干摩擦，对发动机造都几乎没有抗磨能力。尽管矿物油中含有痕迹量
成损害。的硫、氮和磷活性元素，但含量太少，不足以提
1．3抗磨性能供抗磨能力。PAO或酯也需要添加抗磨剂以补偿
发动机油的抗磨能力是指在边界润滑状态下，本身的不足，PAO与矿物油相似，要达到相同的
对发动机的运动部件，如摇臂杆、凸轮和活塞等抗磨效果，需要的抗磨剂量也与矿物油的需要量
提供保护。相当，而掺和酯的发动机油则需要更多的抗磨剂。

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这是因为酯比PAO和矿物油的极性更强，要与其
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他极性添加剂，如抗磨剂、腐蚀抑制剂等在金属＼
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表面产生吸附竞争，减弱了抗磨剂的效果。曲
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1．4剪切稳定性
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多级发动机油大都使用了聚合物(粘度