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发动机润滑油的环境影响

发布时间:2020-11-17 16:30:06人气:

随着我国经济的持续高速增长,我国润滑油的消费量迅速增大。统计数据显示,2004,2005和2006年我国的润滑油表观消费量分别达到590.5,644.6,680.6万t[1],其中用于公路运输车辆的润滑油占据了全部润滑油市场的一半左右。近年来,汽车保有量的快速增长,使车用润滑油的需求呈现出快速增长的趋势。在汽车内燃机工作过程中,部分润滑油会进入内燃机燃烧室,形成气体污染物或微粒等有害排放物。润滑油的消耗量随车辆技术水平和磨损程度不同而变化,一般来说,润滑油的消耗量应小于燃油消耗量的1%(体积比)。但严重磨损的发动机,其润滑油消耗量将会更高。另外,车辆在使用中和报废后,还产生数量庞大的废弃润滑油,虽然其中的大部分得到了回收利用,但仍有相当一部分润滑油被废弃进入水系或土壤,造成环境污染[2]。进入21世纪以来,各国更为严格的汽车排放标准的不断实施[3],要求内燃机有害排放的生成量更少,污染物净化的后处理装置的效率更高,并且耐久性更长,致使润滑油对内燃机排放的影响变得越来越突出。另外,汽车保有量的猛增,使车辆使用中与报废后废弃的润滑油产生的环境问题也引起了人们关注。故分析和研究润滑油导致的环境污染的产生机理与途径,对控制润滑油的环境污染有重要意义。1润滑油的组成与种类润滑油由基础油和添加剂组成。基础油在润滑油配方中一般超过总质量的95%,但不同润滑油配方中添加剂的质量分数差别很大,如简单压缩机润滑油中添加剂的质量分数少于1%,乘用车发动机润滑油中添加剂的质量分数约为20%,金属加工和齿轮润滑油中添加剂的质量分数超过30%[4]。常见的润滑油基础油有矿物油、合成油和酯三大类。其中矿物基础油最为常见,它由原油提炼而成,其化学成分包括高沸点(360)以上的高分子量烃类和非烃类等,一般为烷烃(直链、支链、多支链)、环烷烃(单环、双环、多环)、芳烃(单环芳烃、多环芳烃)、环烷基芳烃以及氧、氮、硫的有机化合物和胶质、沥青质等非烃类化合物。润滑油基础油有多种不同的分类方法,国际上较为常用的方法是美国API的方法,该方法根据基础油组成的主要特性把基础油分成5类[4]。类为采用传统方法炼制的基础油,其组成特点是有较高的硫含量和不饱和烃(主要是芳烃)含量。类为用传统方法炼制方法和加氢裂解处理得到的基础油,其组成特点是硫、氮含量和芳烃含量较低。类为深度加氢裂解处理得到的基础油,硫、芳烃含量低,粘度指数高。类为聚a-烯烃(PAO)合成油基础油;V类则是除类以外的各种基础油,如酯、聚亚烷基二醇PAG(PolyAlkyleneGlycols)、聚异丁烯PIB(Poly-Iso-Butylene)等。润滑油添加剂指加入润滑油中的一种或几种化合物,其功用是增加润滑油的某种新的特性或改善润滑油已有的一些特性。添加剂按功能可分为清净剂、分散剂、抗氧化剂、抗磨剂、摩擦改善剂、极压剂、泡沫抑制剂、防腐防锈剂、粘度指数改进剂、倾点下降剂、流点改善剂等。市场上销售的添加剂一般为由上述添加剂组合而成的复合添加剂,其功效随单一添加剂的比例不同而异。现代润滑油添加剂主要为有机化合物,化学组成非常复杂,常含有羟基、烃基和苯环等[5,6]。除C,H外,其它化学成分还有S,Ca,N,Zn,P,B,Mo,Mg,Ba,Mn和Na等。表1为5种型号的润滑油的添加剂中组成元素含量的测量结果。可见,除C,H之外,润滑油中其它化学成分的组成情况随润滑油品种的不同而异。SAE15W-40为约翰迪尔(JohnDeere)生产的代号TY6391的润滑油,它是天然气/汽油、液化气/汽油双燃料轿车、客车,单独以汽油为燃料的轿车、

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