润滑油是用在各种类型汽车、机械设备上以减少摩擦,保护机械及加工件的液体或半固体润滑剂,主要起润滑、辅助冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用(Roab)。
润滑油基础油主要分矿物基础油、合成基础油以及生物基础油三大类。矿物基础油应用广泛,用量很大(约95%以上),但有些应用场合则使用合成基础油和生物油基础油调配的产品,因而使这两种基础油得到迅速发展。
矿油基础油由原油提炼而成。润滑油基础油主要生产过程有:常减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土或加氢补充精制。1995年修订了中国现行的润滑油基础油标准,主要修改了分类方法,并增加了低凝和深度精制两类基础油标准。矿物型润滑油的生产,重要的是选用佳的原油。
随着环境保护法规日趋严格以及机械工业( 特别是汽车工业) 的发展,对润滑油性能提出了更高的要求。为了生产这些的润滑油,特别是要调配大跨度多级内燃机油,采用低挥发性、高黏度指数的基础油,即VI大于120、饱和度大于90% 。主要成分为异构烷烃的APIⅢ类基础油具有这些性能特点,可以满足上述要求。采用溶剂脱蜡和催化脱蜡工艺是不能生产Ⅲ类基础油的,因为这两种加工方法只能将高黏度指数的正构烷烃从油品中除去,造成基础油的黏度指数低,而不能将这些高黏度指数的正构烷烃转化为高黏度指数、低倾点的异构烷烃,这不但使基础油收率低,而且不能满足基础油的规格要求。异构脱蜡的基本原理就是在分子筛催化剂的作用下,将高倾点的正构烷烃异构化为低倾点的支链烷烃,异构脱蜡已成为当代生产API Ⅲ类基础油的重要手段。已实现工业化的润滑油异构脱蜡技术主要是Chevron的Isodewaxing技术和Exxon Mobil公司的MSDW技术。
油品的颜色,往往可以反映其精制程度和稳定性。对于基础油来说,一般精制程度越高,其烃的氧化物和硫化物脱除的越干净,颜色也就越浅。但是,即使精制的条件相同,不同油源和基属的原油所生产的基础油,其颜色和透明度也可能是不相同的。
对于新的成品润滑油,由于添加剂的使用,颜色作为判断基础油精制程度高低的指标已失去了它原来的意义。
密度是润滑油简单、常用的物理性能指标。润滑油的密度随其组成中含碳、氧、硫的数量的增加而增大,因而在同样粘度或同样相对分子质量的情况下,含芳烃多的,含胶质和沥青质多的润滑油密度大,含环烷烃多的居中,含烷烃多的小。
闪点是表示油品蒸发性的一项指标。油品的馏分越轻,蒸发性越大,其闪点也越低。反之,油品的馏分越重,蒸发性越小,其闪点也越高。同时,闪点又是表示石油产品着火危险性的指标。油品的危险等级是根据闪点划分的,闪点在45℃以下为易燃品,45℃以上为可燃品,在油品的储运过程中严禁将油品加热到它的闪点温度。在粘度相同的情况下,闪点越高越好。因此,用户在选用润滑油时应根据使用温度和润滑油的工作条件进行选择。一般认为,闪点比使用温度高20~30℃,即可安全使用。
润滑油的凝点是表示润滑油低温流动性的一个重要质量指标。对于生产、运输和使用都有重要意义。凝点高的润滑油不能在低温下使用。相反,在气温较高的地区则没有必要使用凝点低的润滑油。因为润滑油的凝点越低,其生产成本越高,造成不必要的浪费。一般说来,润滑油的凝点应比使用环境的低温度低5~7℃。但是特别还要提及的是,在选用低温的润滑油时,应结合油品的凝点、低温粘度及粘温特性全面考虑。因为低凝点的油品,其低温粘度和粘温特性亦有可能不符合要求。
发动机在运转时,如果一些摩擦部位得不到适当的润滑,就会产生干摩擦。实践证明,干摩擦在短时间内产生的热量足以使金属熔化,造成机件的损坏甚至卡死(许多漏水或漏油的汽车出现拉缸、抱轴等故障,主要原因就在于此)。因此对发动机中的摩擦部位给予良好的润滑。当润滑油流到摩擦部位后,就会粘附在摩擦表面上形成一层油膜,减少摩擦机件之间的阻力,而油膜的强度和韧性是发挥其润滑作用的关键。但是又不能用量过大,因为量过大时会产生平方关系的阻力,对转速影响,所以在用量上要特别注意。