柴油機(jī)基礎(chǔ)油分子結(jié)構(gòu)設(shè)計及其潤滑機(jī)理研究.pdf

1、隨著柴油機(jī)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(chǔ)油組成，從分子水平設(shè)計并制備承載能力強(qiáng)，流體摩擦阻力低的基礎(chǔ)油，將對降低柴油機(jī)摩擦損耗起到積極的推進(jìn)作用。但由于基礎(chǔ)油是復(fù)雜的混合物，難以獲得明確的分子結(jié)構(gòu)，因此該領(lǐng)域的研究相對薄弱，在基礎(chǔ)油分子結(jié)構(gòu)選擇、潤滑機(jī)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(chǔ)油分子結(jié)構(gòu)對潤滑性能的影響機(jī)理。
　　首先，本文歸納總結(jié)了柴油機(jī)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(qiáng)化柴油機(jī)對潤滑油的性能需求，選擇聚α-烯烴(PAO)基礎(chǔ)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(yīng)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(jié)構(gòu)的烯烴為原料，合成黏度相近，分子結(jié)構(gòu)不同的PAO基礎(chǔ)油。通過檢測，獲得PAO試樣的分子結(jié)構(gòu)。
　　隨后，本文通過實驗研究，獲得了PAO基礎(chǔ)油分子結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)PAO的潤滑膜厚與摩擦系數(shù)。針對柴油機(jī)缸套-活塞環(huán)摩擦副的往復(fù)式非穩(wěn)態(tài)運動，采用往復(fù)式光干涉膜厚測量儀，分析分子結(jié)構(gòu)對潤滑性能的影響。此外，采用高速剪切儀器，分析了分子結(jié)構(gòu)對剪切扭矩的影響。結(jié)果表明，在黏度相近的條件下，增加PAO分子的側(cè)鏈長度，有利于降低摩擦系數(shù)。
　　進(jìn)而，本文根據(jù)合成的PAO基礎(chǔ)油分子結(jié)構(gòu)，建立了微觀分子體系剪切流動模型，利用分子動力學(xué)模擬求解該模型，闡明了PAO基礎(chǔ)油分子立構(gòu)規(guī)整性及側(cè)鏈長