锌盐/ZDDP与钼盐/有机钼对正时链磨损的影响
锌盐/ZDDP与钼盐/有机钼对正时链磨损的影响
前言
随着润滑油品升级换代及GF-6要求，T-GDI发动机正时链条磨损越发令人关注 。
对正时链条的相关腐蚀
1.不完全燃烧会产生促进磨损的酸性副产品
2.不完全燃烧引起的烟尘会导致明显可测的摩擦
并不是所有的正时链涂层的形成机制都是一样的
1.有些更容易受到烟炱的影响
2.有些则更容易受到酸性化合物的影响
实验目的及获得信息
1. 通过台架测试确定正时链磨损问题的根本原因与解决方案
提出正时链磨损假设
2.与正时链OEM供应商合作：
（1）开发并运行台架测试
（2）获得以下信息：
含有典型磷水平的发动机油也会产生不可接受的磨损
低磷【含有钼】发动机油磨损程度反而更低，但不知原因何在。
台架试验条件
链磨损获得结论
1.锌盐促进链磨损。
2.钼盐抑制链磨损。
3.烟炱或酸有加速磨损的后果。
4.使用MoDDP调和（含65ppm磷/不含ZnDTP）的发动机油，抗磨性能非常好。
不必需形成抗磨膜来保护正时链
实验油及数据检验
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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 |
自行配制的低磷低钼(LPLM)油。
商业油和控制油均为高磷、低钼油。
验证低磷油的观测结果
考察ZnDTP的抗磨表现
实验图一
ZDDP 分析
二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)是常用的抗磨机油添加剂
含锌、硫和磷
确定ZDDP分子的哪一部分结构不利于抗磨表现
改性控制油1
烷基硫代磷酸酯(APT)
烷基磷酸酯胺盐 (ASA)
试验数据表明，锌元素含量在引发磨损中起着重要作用，而磷和硫的影响最小
业界已知ZDDP形成膜明显快于其他含磷抗磨添加剂
但快速膜的形成并不能防止磨损
形成含有磷酸钙涂层的油泥颗粒并不是导致高磨损的主要原因
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试验油1 |
试验油2 |
控制油1 |
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APT |
ASA |
ZDDP |
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P, ppm |
729 |
687 |
677 |
|
硫 |
1500 |
300 |
1400 |
|
锌 |
<1 |
<1 |
757 |
|
Mo,ppm |
98 |
98 |
100 |
得到结果如zddp分析图所示
ZDDP分析图
Zn元素含量效应
同时使用APT和ZDDP，但加剂量都减半，因而成品油中的锌含量减半
磷、硫和钼的含量基本保持不变
试验数据表明，正时链磨损对油品中锌含量水平高度敏感
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试验油1 |
试验油3 |
控制油1 |
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APT |
APT/ZDDP |
ZDDP |
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P, ppm |
729 |
690 |
677 |
|
S, ppm |
1500 |
1400 |
1400 |
|
Zn,ppm |
<1 |
340 |
757 |
|
Mo,ppm |
98 |
102 |
100 |
锌元素含量效应图
钼元素含量的影响
钼对正时链条磨损的影响（有机钼是公认的辅助抗磨剂）。
两种实验油使用同一种有机钼，但试验油4的钼含量高。
试验数据表明，有机钼对正时链具有显著的抗磨作用。
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试验油4 |
控制油1 |
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MoFM 类型 |
Mo E/A |
Mo E/A |
|
P, ppm |
682 |
677 |
|
Mo,ppm |
684 |
100 |
有机钼的影响图
其他有机钼的抗磨表现
同时评价MoE/A , MoDTC 和MoDDP这几款有机钼
含MoDDP的油在低磷油中也具有极佳的抗磨性能，
因此：
并不必需含磷抗磨剂来进行抗磨保护。
非抗磨膜机制也能防止正时链磨损
在没有抗磨膜的情况下，油泥引发的磨损效应会被放大
表面摩擦化学反应机制对抗磨效果非常关键。
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控制油1 |
试验油5 |
试验油6 |
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MoFM |
Mo E/A |
MoDTC |
MoDDP |
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P, ppm |
677 |
684 |
65 |
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Mo,ppm |
100 |
100 |
96 |
|
Zn,ppm |
757 |
759 |
<1 |
