使用MoDTC（有机钼）可以改善燃油经济性

摘要：

努力减少二氧化碳排放并提高燃油经济性是汽车制造方面的一个主要问题。众所周知，低摩擦的发动机油能改善这个问题。低粘度和有效的减摩技术的结合是解决燃油经济性的关键。

MoDTC是改善边界润滑中最有效的摩擦改进组分之一。行车测试和动力测试结果显示，MoDTC对于改善燃油经济性方面，可提升最大减摩性能10％以上，提升燃油经济性1％以上。

尽管台架测试表明MoDTC对TOEST33C有一定的负面影响，然而进一步研究也展示了基础油的性能对沉积物有更大影响。使用一定的配方路线，经测试结果表明，添加合适剂量的MoDTC到机油中可以做到不增加沉积物。

 

1，概要

近年来，世界各地实行更严格的燃油经济性标准，燃油经济性改善是当今汽车制造商的最大挑战之一。使用低摩擦润滑剂被称为用于提高车辆的燃料效率的成本有效的方法，

 

并且在早期的研究中，通过使用专门设计用于减少摩擦能量损失的发动机油而实现了超过1％的燃料经济性改进。这些发动机油由低粘度和高粘度指数的基础油以及基于钼的摩擦改进剂（FM）组成。

 

MoDTC是这些摩擦改进剂的一个代表。

 

小型化的涡轮增压技术是提高汽车的燃料效率的最重要的技术之一，然而这种策略正在迫使润滑剂开发面临新的挑战。在高增压DI发动机的高扭矩和低速度下发生的异常燃烧，被称为低速早燃（LSPI），在严重的情况下可能导致发动机损。目前很多的对LSPI研究表明含有MoDTC组分的润滑剂对于降低LSPI频率具有一定的积极作用。

在新开发的发动机油标准ILSAC GF-6中也提到了关于LSPI现象的性能是一个挑战。在有关GF-6标准测试中，涡轮增压器兼容性的其他测试，其中之一是热氧化模拟测试(TEOST)。有研究结果称MoDTC对TEOST33C沉积物形成会产生一定的负面影响。尽管MoDTC对提高高温稳定性很有效。

开发用于改善含有MoDTC的发动机油中的涡轮增加器兼容性的技术意味着要确保TEOST33C沉积物不能增加，这

 

 

将有助于OEM和石油制造商为开发GF-6规范的发动机油提供更多选择。

在这项研究中，符合GF-6规范，含有MoDTC的和不含MoDTC的油品，其摩擦性能在这几个台架试验中进行评测。用一个特定的驾驶计划的行车实验对MoDTC提高燃油经济性的效果进行研究。研究了润滑剂组分对TEOST33C的影响，并且在TEOST33C中的全配方发动机油和行车试验中详细研究了有助于减少沉积物的基础油的影响。

2，MoDTC的摩擦和燃油经济性试验

二烷基二硫代氨基甲酸钼（MoDTC）的化学结构如图1所示。该MoDTC由双核钼和具有C8和C13烷基的二烷基二硫代氨基甲酸盐组成。

图1 MoDTC的化学结构

 

GF-6发动机油的摩擦试验

将发动机油置于SRV往复摩擦试验和Bowden-Leben型摩擦试验下。试验装置由板，摆动缸或球和加热器组成。在试验之前，将少量的油施加到板上。

 

 

摩擦试验结果如图2所示。在较宽范围的接触压力下观察到含MoDTC的油，有显著的降低摩擦的性能。可以预期，MoDTC可以减少发动机中几个摩擦部件的摩擦。

 

 

图2 含MoDTC的发动机油的摩擦试验结果

 

试验采用3.0L V6汽油发动机进行。在此实验中使用不含MoDTC的0W-20  GF-6发动机油。研究没有MoDTC的摩擦转矩，然后添加MoDTC重复该实验，并计算摩擦转矩减少率。结果，在低发动机转速下观察到大于10％的摩擦减少，其中可以预期更多的边界润滑的贡献。

MoDTC的燃油经济性的改进在JC08驾驶计划的行车试验中进行研究，如图3所示。

 

 

图3  JC08行车计划

 

 

图4

  使用行车试验相同的油，结果，在实验中观察到MoDTC的燃料经济性改善可达1％，如图4所示。

 

3，关于TEOST33C

MoDTC与其他组分，如ZnDTP，清净剂，分散剂，无灰抗氧剂和基础油在实验中的TEOST33C的影响总结在表1中。

 

 

 

 

表1

 

有报道称，添加MoDTC和ZnDTP导致TEOST33C沉积物有一定的增加，如图5所示。

 

 

图5 TEOST33C 沉积量

 

 

 

已经清楚的是，基础油对TEOST33C上的沉积量具有更大的影响。实验结果如图6所示，MoDTC的浓度保持在500ppm，显然，基础油的精制程度不会对该试验产生任何影响，因为观察到高度精致的矿物油和合成油无任何区别。

 

 

 

图6 基础油对TEOST33C沉积量的影响

 

影响基础油粘度和蒸发性能的分子量将会有助于沉积物的形成，如图7所示。蒸发性能特别是90％蒸发温度与沉积量有很强的相关性，因此润滑剂在高温下的持久性被认为是关键性能。

 

 

 

 

 

 

图7 基础油性质与TEOST33C沉积量的关系

 

用少量高分子量的基础油配制是提高发动机油的耐高温持久性的一种有效方式。在实验中使用PAO40作为高分子量的基础油。通过改变VII的浓度，将粘度调节至5W-30。在所调制油中，150℃的HTHS粘度保持在2.9mPa·s。 MoDTC剂量为500ppm。观察到该配方的实质性效果：当高分子量基础油大于4％时，沉积量可以小于30mg，如图8所示。

 

 

图8高分子量基础油对减少TEOST33C沉积量的作用

 

在含有4％高分子量基础油的TEOST33C测试中，用相同的油进行发动机试验。与市场上的 5W-30油相比，观察到10％以上的摩擦转矩降低。

 

 

 

4，结论

MoDTC具有改善燃油经济性的显著潜力。润滑剂在高温下的持久性将对TEOST33C产生很大的影响。添加合适剂量的MoDTC可以用于燃料经济性的改进而没有严重的沉积物增加。