HVI Ib 900基础油在船用气缸油中的性能评价

李旭

中国石化润滑有限公司上海研究院

由于API I类基础油具有清净性好［1］、与添加剂的相溶性好、市场供应量大等特点，目前船用发动机油的生产主要选用API I类基础油作为原料。为了保证给低速十字头两冲程船用发动机气缸润滑提供足够的油膜强度，其使用的船用气缸油一般黏度较大，通常为SAE50黏度等级，在调制气缸油成品时需用到黏度较高的基础油组分。本文对中国石化股份有限公司基础油资源HVI 1b 900在船用气缸油中的应用进行了研究。

本文以中石化生产的HVI Ib 900为基础油调合了船用气缸油5025、50100，考察了调合油品的理化性能及高温清净性、氧化安定性，并与市售同类产品进行了对比。结果表明，采用HVI Ib 900调合的船用气缸油的理化性能、高温清净性和氧化安定性与市售产品相当。

试验部分

基础油

试验用HVI Ib 900的典型数据见表1。

由表1可见，HVI Ib 900具有较高的运动黏度、黏度指数和氧化安定性。

在船用气缸油中的性能评价

随着发动机技术的发展，OEM（原始设备制造商）对气缸油的性能提出了更严格的要求，要求油品具有优异的扩散性能、清净分散性能、抗氧化性能等，以保证发动机活塞和活塞环等部位的润滑与清洁，同时要具有合适的碱值以及碱值保持性，防止发动机腐蚀。随着航运市场形势的发展与排放法规要求的加严，船用气缸油的碱值出现较明显的两极分化趋势，15～40BN等级的气缸油产品应对低硫燃料，70BN等级及以上的气缸油产品应对高硫重油。因此，本文以HVI Ib 900调合了有代表性的25BN等级的船用气缸油5025和100BN等级的船用气缸油50100，考察其在船用气缸油中的性能表现。

理化性能测试

主要测试项目包括总碱值、倾点、水分、运动黏度、黏度指数、铜片腐蚀、闪点等。

表1 HVI Ib 900典型数据

高温清净性测试

◇曲轴箱模拟试验：采用SH/T 0300—1992《曲轴箱模拟试验方法（QZX法）》。该试验是一种考察内燃机油高温清净性的方法，通过使内燃机油飞溅到高温金属表面形成漆膜，以此模拟油品在活塞工作时的成漆情况，通过测定金属板上的漆膜评级和焦重，考察油品高温清净性。本文所用的试验条件：板温320 ℃，油温150 ℃，曲轴每30 s进行转动/停止切换，试验时间3 h。

◇热管试验：采用NB/SH/T 0906—2015《发动机油热稳定性的测定 热管试验法》。该试验是使油品在高温热管中不断循环，评价最终热管的清净性。使用小松色级来数值化评价热管，以热管颜色最暗的部分为评价对象。颜色评级从0级～10级（黑色～透明），评级越高，说明油品高温清净性越好。本文所用的试验条件：试验温度330 ℃，时间16 h；空气压力调整至30～45 kPa，压缩空气流量为（10.0±0.5） cm3/min，注 油单元以（0.31±0.01）出cm3/h的速率推动注射器将试验油注入试验热管中。

氧化安定性测试

采用SH/T 0719—2002《润滑油氧化诱导期测定法（压力差示扫描量热法）》。该方法通过润滑油在规定的温度和压力下直至氧化放热反应来测定润滑油在试验温度下的氧化诱导期，用以表征润滑油的氧化安定性。

结果与讨论

常规理化性能

采用HVI Ib 900调制了船用气缸油5025、50100，考察其常规理化性能，并与目前市售同类产品的性能进行对比，结果见表2、表3。

从表2可见，使用HVI Ib 900调合的船用气缸油5025与市售气缸油5025相比，在运动黏度、黏度指数等理化数据上相当，倾点略有下降，说明在基础油换用HVI Ib 900后，能保持油品理化性能在同等水平。

从表3可见，使用HVI Ib 900调合的船用气缸油50100与市售气缸油50100相比，运动黏度、倾点等指标相近，黏度指数有小幅度提升。

高温清净性

发动机气缸由于直接接触燃料的燃烧，其工作环境最为苛刻，需保证在高温高压的条件下仍能控制活塞等部位沉积物的生成，因此对船用气缸油的高温清净性提出了更高的要求。

采用HVI Ib 900调制的船用气缸油5025、50100与市售产品的高温清净性测试结果比较见表4。

由表4可见，使用HVI Ib 900调合的船用气缸油5025/50100的曲轴箱模拟试验板面结焦量少，与市售产品性能相近。热管试验结果显示，使用HVI Ib 900后，船用气缸油的清净性持平或略有下降，说明依然可以保持较好的清净性。

氧化安定性

采用HVI Ib 900调制的船用气缸油5025、50100与市售产品的氧化安定性测试结果比较见表5。

由表5可见，使用HVI Ib 900调合的船用气缸油5025/50100与市售产品氧化诱导期相当，说明使用HVI Ib 900作为基础油，产品依然可以保持较好的氧化安定性。

结论

☆使用HVI Ib 900基础油调制的船用气缸油5025/50100各项理化性能与市售产品相当，且高温清净性和热氧化安定性等模拟性能测试结果也与市售产品相当。

表2 HVI Ib 900调合的船用气缸油5025与市售产品的理化性能对比

表3 HVI Ib 900调合的船用气缸油50100与市售产品的理化性能对比

表4 HVI Ib 900调合的船用气缸油与市售产品的高温清净性对比

表5 HVI Ib 900调合的船用气缸油与市售产品的氧化安定性对比

☆通过对HVI Ib 900基础油在船用气缸油中的性能考察，说明该基础油可以满足在船用油配方体系的性能要求，为扩大该基础油的应用范围提供了技术参考。