长期来市场供应的润滑油主要是石油基润滑油。人们虽然对石油基础油在加工工艺方面有不少改进和突破,添加剂、调合工艺等方面有所改进,但是现代的发动机常常在苛刻的条件下工作,仅用石油基润滑油是无法解决润滑问题。这些要求包括:化学安定性好,能抗老化与抗氧化并能抗辐射等。合成润滑油在满足这些特殊要求方面常常要比石油基润滑油好。合成油的优点主要突出地表现在以下8个方面:1改善发动机的清净性,经聚 α-烯烃为基础油的SAE 5W/20发动机机油在汽车试验中,运行64 372km 后,发动机非常清洁;2燃料平均节约4.2%;3润滑油年耗下降55.9%; 4优良的冷起动性,最低冷起动温度为-34℃;5低温流动性好,合成油的倾点为-54℃,比同级石油基油下降16℃;6换油及油滤的周期长;7高温氧化安定性好;8优良的SE发动机程序试验结果。 现在合成油已经发展到好几个大类的有机化合物,各国润滑油生产公司按实际的基础油种类分成以下5种类别:第一类,传统溶剂精炼矿物油;第二类,加氢裂解矿物油;第三类,高度加氢裂解或加氢异构化蜡;第四类,聚α-烯烃(PAO);第五类,其他合成油。
合成油包括PAO、双酯、多元醇酯、聚醚、硅油、磷酸酯等,为什么 PAO会从其他合成油中独立出来呢?这是因为PAO作为车用基础油对添加剂、油封材料、涂料及矿物油有良好的相容性,而且是各类合成油中价位最低的一个品种。
酯类基础油虽然耐高低温及抗磨性好,但遇水不稳定,易腐蚀,对油封及涂料的相容性差,并且成本不低,所以现今已无这类商品生产。而聚醚对水及油等比酯类稍好,但和矿物油及添加剂不易相容,而且价格又高,所以无法广泛使用。
聚α-烯烃作为基础油调制的汽车发动机油与石油基润滑油相比有许多优点。首先是PAO油的热氧化安定性明显优于矿物油。当进行165℃、5 天的热油氧化试验时,石油基机油的40℃粘度由95mm2/s增加到146.3mm2 /s,粘度变化率为54.0%;而P AO型合成润滑油粘度仅从94.0mm2/s增加到96.8mm2/s,粘度变化率只有3%。这意味着使用PAO型合成润滑油后,可以延长换油期,也就是减少停车时间和降低维修费用。另一方面也表明,用PAO基础油调制汽车润滑油时,可以少用添加剂,或用较低廉的添加剂,这样可以降低PAO型合成润滑油的价格,使它与石油基润滑油有较强的竞争力。
为了改善高、低温起动性能,一般都采用多级润滑油。聚α-烯烃由于粘度指数较高、倾点低、低温粘度小和高温热氧化安定性好,是制备的多级润滑油的理想基础油。目前石油基础油制备的多级润滑油采用低粘度石油基础油,以确保油品的低温性能,用加入稠化剂的办法来达到提高高温粘度的目的。这使得油品的蒸发损失变大,从而影响其高温性能。欧洲共同体汽车制造委员会(CCMC)规定蒸发损失要求不超过15%,个别厂商要求低于13%,目前石油基润滑油只有15W/40和20W/50可以符合上述要求,而5W/50全合成型多级油则完全可以符合。
用聚α-烯烃调制的汽车发动机机油具有优良的台架试验结果。下表中列出了石油基润滑油及加入部分PAO后Petter W1发动机试验结果。各油中均加入同种及相同量的复合添加剂。试验时间为108h,试验反测定油品 40℃粘度增加及轴承磨损量。可以看出,石油基础油中加入25%PAO后,粘度增长幅度就可降低一半。
汽车添加剂市场的发展
1.国外汽车添加剂的发展情况
国外添加剂的发展历经四个阶段:
(1)石墨、二硫化钼型添加剂,其主要成分为石墨、二硫化钼,广泛应用于50年代,具有良好的固体的润滑特性和低廉的价格,但其亲和附着性能差,无法满足高温转速工况的要求,只适用于固体润滑或低速大负荷设备。(2)聚四氟乙烯型添加剂,其主要成分是聚四氟乙烯,应用于 60年代,其依靠油品的粘温特性,产生吸附膜以达到减摩抗磨作用。它必须紧密依赖悬浮剂,否则极易在油路挂壁沉积造成阻塞,使发动机内胶质化,危害较大。
(3)化学成膜剂型添加剂,其主要成分是作用于摩擦副金属表面的化学成膜剂,它能在摩擦副表面迅速成面化学反应膜,从根本上解决了提高油膜强度与降低摩擦系数之间相互对立的矛盾,但其不具备修复功能,作用期较短,且缺乏广谱性能,对合金、橡胶部件的腐蚀性较强及对油品抗氧化性能的破坏较大。
(4)广谱修复剂型添加剂,其采用广谱修复剂,能与各种润滑油品相溶合,且有效性能稳定持久、耐高温高速高负荷、抑制油的氧化、避免积碳生成,加其适用范围广泛作用、周期持久、无副作用影响。
2.国内汽车添加剂的发展情况
目前,国内汽车添加剂市场常见的品牌大约有二十来种,主要品种有减摩抗磨、养护修复类汽车添加剂,大多是进口产品,以美国品牌居多,而销路较好,具有一定规模的品牌不过三四家。
美国JB汽车保护神系列产品自1992年引入中国市场,经营时间最长,且品种全,涉及润滑、燃油、清洁等多个系列。特耐磨(T LM)是继JB之后进入中国市场的,形成了对JB具有强烈的竞争力。此外,还有劲牌和保标磁性油精等品牌的市场知名度也较高。除此之外的汽车添加剂品牌市场占有率很低。
众厂商抢滩中国市场的原因是因为我国有1300万辆的汽车保有量,随着人们汽车保护意识的增强,私人购车的增加,这一市场会有较大的发展空间。因此,目前仍有一些品牌不遗余力地进入中国市场。
在我国市场上,减摩抗磨、养护修复类汽车添加剂倍受消费者青睐,其原因是我国加工工艺较发达国家还有较大差距,机械产品精细度不高,加之我国路况、油品等客观条件较差,极易造成发动机机件磨损。而发达国家机械制造工艺先进,加工精细度高,路况和油品也好于我国,所以现在发达国家已很少用润滑修复类添加剂。目前,国内汽车添加剂市场存在的问题有:
(1)假冒伪劣产品充斥市场
近几年,随着汽车添加剂市场逐渐走热,一些不法商人见有利可图,便蜂拥而至,为谋取暴利,不惜采取假冒和走私等手段,以压低成本。水货、假货比正规渠道引进的添加剂价格低30%∽40%,有的甚至达50%以上,从而在价格上对正规渠道商品形成强大的冲击。
(2)添加剂市场各种品牌间竞争无序
市场竞争是不可避免的,有些厂家竟以诋毁其他品牌为手段,其结果只能给本来就对添加剂不甚了解的消费者带来认识上的混乱,从而影响对添加剂产品的信任。
3.国内汽车添加剂市场发展对策
(1)政府加强管理
必须坚决打击走私、造假等不法行为,维护市场的正常秩序。据悉,国家技术监督局协同有关部门正在筹建一个行业协会,以其扼制汽车添加剂市场的混乱现状。
(2)提高添加剂质量
我国汽车添加剂主要是想借此使用人树立起车辆养护新观念,从而推动国内车辆养护事业的发展。经营产品不是目的,而是手段,最终目的是以高科技产品为我国汽车用户提供更优质的车辆养护服务。
(3)提高服务质量
添加剂市场的竞争将由单纯的产品竞争向产品与服务相结合的竞争方向发展。如今,其他一些品牌的经营者也已经开始建立集产品销售和车辆养护服务于一体的养护中心。对于广大汽车用户而言,选择产品好、服务优的养护中心将比选择添加剂的品牌更重要。
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