柴油機基礎油分子結構設計及其潤滑機理研究.pdf

1、隨著柴油機性能的不斷提高，苛刻的潤滑工況對潤滑油的性能提出了更高的要求。因此，若能優(yōu)化潤滑油的基礎油組成，從分子水平設計并制備承載能力強，流體摩擦阻力低的基礎油，將對降低柴油機摩擦損耗起到積極的推進作用。但由于基礎油是復雜的混合物，難以獲得明確的分子結構，因此該領域的研究相對薄弱，在基礎油分子結構選擇、潤滑機理分析等方面有待提高。因此本文通過試驗與理論分析，研究基礎油分子結構對潤滑性能的影響機理。
　　首先，本文歸納總結了柴油機潤

2、滑油的發(fā)展現(xiàn)狀與現(xiàn)有研究存在的不足，根據(jù)高強化柴油機對潤滑油的性能需求，選擇聚α-烯烴(PAO)基礎油為研究對象。以離子液體作為催化劑，通過控制烯烴原料中的含水量、催化劑用量及反應溫度等條件，獲得了高黏度指數(shù)PAO的制各工藝。以不同分子結構的烯烴為原料，合成黏度相近，分子結構不同的PAO基礎油。通過檢測，獲得PAO試樣的分子結構。
　　隨后，本文通過實驗研究，獲得了PAO基礎油分子結構變化對潤滑性能的影響規(guī)律。通過光干涉膜厚測量儀

3、，測量不同分子結構PAO的潤滑膜厚與摩擦系數(shù)。針對柴油機缸套-活塞環(huán)摩擦副的往復式非穩(wěn)態(tài)運動，采用往復式光干涉膜厚測量儀，分析分子結構對潤滑性能的影響。此外，采用高速剪切儀器，分析了分子結構對剪切扭矩的影響。結果表明，在黏度相近的條件下，增加PAO分子的側鏈長度，有利于降低摩擦系數(shù)。
　　進而，本文根據(jù)合成的PAO基礎油分子結構，建立了微觀分子體系剪切流動模型，利用分子動力學模擬求解該模型，闡明了PAO基礎油分子立構規(guī)整性及側鏈長