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你不知道的世界润滑油发展历史
发布时间:2019-08-12 15:34

  “润滑”一词,要解决的是经典力学的摩擦问题,如今我们拥有相对论与量子力学,但几千年来的生活也未能摆脱摩擦的束缚。所以实际上,润滑油的起源和路边停得到处都是的轮子没有两样,人类在文明的起始就已经点亮了这一路天赋树。

  据说在很久以前,埃及人在修建金字塔的时候需要很多巨石,为了方便操作,人们将原木放在地面上用人和牲畜进行拖拽,另外他们还会寻找一些天然形成的油脂和湿泥减少摩擦。

  这里有两种说法,第一种是在汽车还没有被发明出来的晋代,市面上已经有很多的机械装置了,例如马车的轮轴,纺织、耕田的器具等等,都需要润滑。当时有本书叫《博物志》,书中记载甘肃玉门有一种名为“石漆”的东西,其是从石油中提炼而成,用于古代机械的润滑。

  但是大家查一下就可以知道《博物志》是中国古代神话志怪小说集,其分类记载了异境奇物 ﹑古代琐闻杂事及神仙方术等。所以说,这个可信度嘛,有待考证。

  而到了公元前14世纪,人类甚至能用动物的油脂对战车轮轴进行润滑,但受限于对食物的需求,一直到中世纪才能稳定的从动植物当中提取润滑物质。

  近代文明的爆发始于第一次工业革命,而现代意义上的润滑油,也跟随着石油产量的井喷得到新生。

  1747年,31岁的冒险家Peter Kalm接受了瑞典皇家科学院的一项任务:旅行至北美进行冒险,并带回有助于瑞典农业发展的作物。不过第二年他所绘制的一幅地图却使他以另一种方式被铭记。地图里的地方,后来被称为油泉之春。1859年Edwin L. Drake在这里建立起第一口商业油井,有趣的是这口油井在一个多月以后就被明火点燃毁坏,Drake不得不进行重建,在今天看来,那却是人类文明史上的一道火光。

  Drake的油井打开了石油纪元,加速了人类使用矿物油的进程,然而当时的产品看似优越,却富有争议:未经处理的原油不能展现出卓越的润滑性能,甚至无法与大多数动物脂肪产品相比。

  彼时一个准备进入卡尔斯鲁厄大学的德国少年,在26年后成为了转折点。作为意义上第一台汽油机汽车的发明者,Karl BenZ开始了汽车市场病毒式的扩张。繁荣的汽车业对润滑的需求也一样繁荣。这个阶段溶剂精制的基础油成为了最好的选择,加上各厂商的积极改良,矿物油最终占领了全世界——事实上这段时间里,诞生了许多知名的机油厂商,比如耳熟能详的壳牌、埃克森美孚、嘉实多,比如BP、Motul、胜牌等等等等。

  当时整个行业未有健全的标准,设计师们时有苏东坡时有李清照,不同润滑油之间风格迥异。全球化的进程中厂商之间没有统一的标准,就得付出极大代价。于是从1911年开始,SAE(美国汽车工程师协会)着手解决这个问题,并发布了SAE J300,今天我们能使用各种级别的润滑油来应对不同的车型、天气、地区,都始于这里。

  当时润滑油能够承受的最高工作温度也就在100℃左右,而润滑油的粘度特性随温度升高却是下降的,环境温度过高会导致润滑油过稀,无法形成有效的油膜对零部件进行润滑保护。因此,选定100℃作为基准温度对润滑油的粘度进行测试,具有一定的参考意义。

  工程师们使用的是粘度计,让润滑油流经特定的管道,测试所需时间,量化这个过程的参数就叫做运动粘度。对于普通人而言这个参数不易理解,而且实际上粘度差别不大时,润滑油区别也未必有那么大,所以SAE最终对其进行了分级。

  SAE 30的性能由于覆盖了大部分区域的需求,成为当时接受度最广的级别。而粘度更高或者更低的润滑油,就更多的被用来处理极端工况,比如赛车发动机的温度更高,就得用上SAE 40、SAE50的润滑油了。

  1930年之前,润滑油只能满足汽车行驶1500km左右的里程,不够耐用的问题促使厂商们加速添加剂的研发进程,这个阶段工程师们发现了锌与磷可以作为耐磨剂的核心,钙与镁则是清洁剂和耐酸剂的关键等等,添加剂极大的延长了润滑油的寿命,并在1940年前后得到了商业化,但这还不够。

  一战和二战期间,飞机数量的井喷对发动机的转速、负荷提出了更高的要求,战争结束后这些要求就被放到了汽车上,最明显的体现就是豪华轿车的性能已能与战前的赛车比肩,这也意味着民用市场对SAE 50的需求开始增加。遗憾的是,SAE 50高温时刚好有足够的粘度去应付高性能发动机,环境温度一低则显得过于粘稠。此时,不论是工程师还是消费者,都已经认识到了一个问题:现有的分级制度不足以描述已有机油产品的低温性能。

  二战当中塑料行业附着于石油化工飞速发展,工程师们也是在这时发现了高分子材料的潜力:粘度强化剂可以在温度升高的时候减缓机油粘度下降的趋势。比如SAE 30的润滑油经过改造,不仅能在保证自身低温性能的同时,还能在高温环境达到SAE 50的粘度。为了区别润滑油是否进行了这种处理,1952年 SAE开始对这种机油进行复合分级,Winter is coming,“W”得以出现。

  SAE 30的润滑油,由于可以满足-10℃以上的环境,也被等效为SAE 20W30,假如经过改造使其达到了SAE50的标准,那么就成为了SAE 20W50。这种分级制度很快就为行业所接受,而战前最受欢迎的SAE 30,战后已然变成了SAE 20W50了。

  早期这种复合级别的机油也存在缺陷:粘度强化剂很容易被氧化成有害物质。面对这个事实,人们找到的第一个答案是全合成机油,可是当时其价格往往是普通机油的三倍以上,难以推广。

  随着复合级别机油的流行,SAE意识到了J300的局限:复合级别与单级别的机油相比,在高温高压的条件下粘度属性非常不同,一些复合级别的机油在高温下容易失效。于是1970至1975年间,SAE 对J300进行了修订,新增了150℃超高温测试。至于后来润滑油技术的不断进步,也不停的在推动的这个标准的变动,过往的种种严谨,才能够使得今天的我们有更好的依据。

  如今,SAE J300将不含粘度强化剂的机油认定为单级别机油,并定义了6个冬季级别和5个夏季级别,这两类级别的测试方法、使用的单位都不一样,所以像0W40以及5W40这样的复合级别产品,就必须同时通过两种级别的测试。

  在夏季级别的测试当中,为了保证机油存有余力应对温度变高而粘度变稀的过程,较高的牌号是消费者的优选。但如前所说,级别是以一定粘度范围来划定的,比如下面四个品牌的机油,尽管级别相同,都是0W40或者5W40,但相比来说3M的粘度就要明显高一些,S牌和C牌则不相上下。这有点像考试,95~100分都算A+,而100分相比95分还是有点不一样。

  低温环境下粘度如果过高,反而会造成发动机冷启时,机油流动性较差,不能及时对零部件进行润滑,所以粘度较低的级别更好。图里就可以看到,5W40由于冬季级别标号值较大,四个品牌的粘度都要高于自家的0W40产品。而当确定级别时,低温流动性一样有所区别,0W40与5W40的全合成产品里,3M优于其他几款产品,而5W40的半合成产品,S牌以微弱的优势领先。

  60年代前,除了SAE的粘度分级外,并无有效的标准对机油质量进行管控:将石蜡从原油提炼出来并不只有一种方法,炼制出的基础油成分也不太一样,比如有的微粒溶解度更高不容易产生杂质,有的芳香烃成分比较多就容易挥发、氧化等等。美国石油组织(API)也因此开始尝试建立一种规范,这就是今天API分级系统的前身。

  就汽油机而言,API把1960年之前的机油定义为“SB”,但当时还存在着一种更高的等级,叫做“API Service MS”, 1968年以后则分别被修改成今天我们所称呼的“API SC”,或者“SD”。

  这个标准从出现到今天已经修订、废除了很多版本,如今只剩1996年的SJ、2000年的SL、2004年的SM以及2010年最新、要求最高的SN了。

  基础油根据不同的生产工艺,更是被分成了几大类:溶剂精制的一类基础油实际上包含了芳香烃偏高、偏低的两个子类,这种基础油的粘度系数都很低,而且硫含量高,并不环保;二类基础油则进行了加氢处理,与一类相比更加纯净、稳定,几乎不含硫成分;加氢异构化的三类基础油本质依然是矿物油,比较优异的产品也可以与合成机油相媲美,不过也有很多不足。

  顺应低粘度化趋势,BMW原厂机油0W-40产品退市。4月12日,华晨宝马和宝马中国联合发函,表示“随着发动机润滑油低粘度化趋势越来越明显以及全新的BMW长效认证的升级,从2019年6月1日起,BMW原厂机油0W-40产品会退出市场;可以用BMW原厂机油产品5W-30和0W-30代替0W-40产品;在零售端可以升级销售高端机油0W-30或者用5W-30产品代替。”要求各位经销商在3月-6月之间做好产品转换工作。

  把铜网烧热后放入被检查的机油中,若有“噼啪”响声,说明机油中含有较多的水。也可将被检查的机油注入试管中加热,当温度接近80至100℃时,试管中产生“噼啪”声,也证明机油中含有较多的水。

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  吸气管干燥过滤器为了保证压降尽可能小,因为吸气管用干燥过滤器主要是在压缩机烧毁的情况下使用,所以它能在短时间内就会吸附到大量的水分和酸性物质或固体杂质,这些东西会使干燥过滤器的流通能力下减,从而影响性能,如果测出的进出口压力差超过下值时,就要更换干燥过滤器了。

  6、活性碳:吸收石蜡,不过因为冷冻油只有在温度低于-35度时才会析出石蜡,所以在中高温运行的系统中不需要用到。

  干燥过滤器除了承担正常制冷系统的干燥过滤工作外,还有一个重要的功能是在压缩机烧毁后承担清洁系统的作用。返回搜狐,查看更多

  保压是检漏常用的方法,先加入一定压力的氮气,然后密闭系统观察压力表的压力是否维持不变,如果压力值有变化需要检查泄漏点。需要注意,环境温度每有±1℃温差,便会有±0.1kgf/cm2的压力差。

  ◆ 工业润滑油品:冶金、机械、能源、航空、船舶、铁路、港口机械、金属加工等使用的润滑油脂剂、润滑剂及切削液等;

  中国石化新闻网讯 7月23日至24日,在高温酷暑下,中国石化润滑油江西销售代表处和华中技术支持中心组成的开发团队在江西铝材行业市场一线,又成功开发一家铝材行业客户。该客户近期7台铝型材挤压机将换油,近200桶抗磨液压油需求订单已初步确定选用长城润滑油,目前第一台挤压机换油已进入操作阶段。

  正常情况下,润滑油中允许的含水量在0.03%以下。当含水量超过0.1%时,润滑油中的添加剂(抗氧化剂、清净分散剂等)就会失效,加速机油的氧化过程。而机油氧化生成的有机酸及发动机排出废气中的酸性氧化物与水发生反应,又生成无机酸。这些酸性物质增加对发动机的腐蚀。因此当机油中含有较多的水时,机油润滑性会变差,粘度下降,轻则导致机油过早变质和机件生锈;重则引起发动机抱轴、烧瓦等严重机械事故。

  9、工业润滑油:冶金、机械、能源、航空、船舶、铁路、港口机械、金属加工等使用的润滑油脂剂、润滑剂及切削液等;