內(nèi)燃機(jī)油低溫性能間的相關(guān)性探討 鋰電池低溫性能

內(nèi)燃機(jī)油低溫性能間的相關(guān)性探討 鋰電池低溫性能 摘要：文章針對(duì)不同質(zhì)量級(jí)別的內(nèi)燃機(jī)油進(jìn)行試驗(yàn)，考察內(nèi)燃機(jī)油低溫性能之間的相關(guān)性，目的在于考慮能否用試驗(yàn)時(shí)間短的傾點(diǎn)等結(jié)果判斷試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)的邊界泵送黏度試驗(yàn)結(jié)果的趨勢(shì)，以便縮短生產(chǎn)配合分析周期，提高生產(chǎn)效率。研究證明，長(zhǎng)周期的邊界泵送黏度與傾點(diǎn)、低溫動(dòng)力黏度單因素問(wèn)無(wú)相關(guān)性，而與降凝劑的種類、降凝劑添加比例、傾點(diǎn)、低溫動(dòng)力黏度等多因素間有良好的相關(guān)性。在生產(chǎn)配方穩(wěn)定的前提下，長(zhǎng)周期的邊界泵送黏度試驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)可以通過(guò)回歸方程驗(yàn)證。 關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機(jī)油；低溫性能；相關(guān)性 ：TE626.32 ：A 0、引言 對(duì)于內(nèi)燃機(jī)油而言，低溫性能是非常關(guān)鍵的質(zhì)量指標(biāo)，也是生產(chǎn)過(guò)程中嚴(yán)格控制的技術(shù)指標(biāo)。一般情況下，內(nèi)燃機(jī)油的低溫性能由傾點(diǎn)、表觀黏度(以下簡(jiǎn)稱為CcS)、低溫下?動(dòng)機(jī)油屈服應(yīng)力和邊界泵送黏度(或溫度)(以下簡(jiǎn)稱MRV)等項(xiàng)目組成。而這些低溫性能項(xiàng)目的檢測(cè)，試驗(yàn)分析的周期相差很大，短的不到1 h，長(zhǎng)的需要50 h，在配合生產(chǎn)的分析過(guò)程中，像MRV等長(zhǎng)周期的分析項(xiàng)目有時(shí)嚴(yán)重制約著生產(chǎn)速度和效率。 雖然影響內(nèi)燃機(jī)油低溫性能的因素很多，但其間有著必然的相互影響趨勢(shì)，所以，通過(guò)探討內(nèi)燃機(jī)油低溫性能之間影響趨勢(shì)和相關(guān)性，一方面，在生產(chǎn)配方穩(wěn)定的前提下，考慮是否可以利用產(chǎn)品的傾點(diǎn)、s這些快速分析項(xiàng)目的檢測(cè)結(jié)果判斷內(nèi)燃機(jī)油的屈服應(yīng)力和MRV等長(zhǎng)時(shí)間分析項(xiàng)目的質(zhì)量結(jié)果趨勢(shì)，使得對(duì)那些經(jīng)常性、長(zhǎng)周期運(yùn)行的檢測(cè)項(xiàng)目采取抽檢的方式進(jìn)行質(zhì)量管理和控制，以便大大提高生產(chǎn)配合分析的速率，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率。另一方面，利用內(nèi)燃機(jī)油低溫性能指標(biāo)間的影響趨勢(shì)和相互關(guān)系，加強(qiáng)內(nèi)燃機(jī)油低溫性能檢測(cè)結(jié)果間的相互比對(duì)和相互判斷，對(duì)分析檢測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)的一些異常數(shù)據(jù)、不合格數(shù)據(jù)等的客觀真實(shí)性予以合理判斷，有利于加強(qiáng)質(zhì)量管理和實(shí)驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)的監(jiān)督。 1、試驗(yàn)部分 1.1 試驗(yàn)對(duì)象的選擇 針對(duì)內(nèi)燃機(jī)油不同質(zhì)量級(jí)別，選擇了CD 15W40柴油機(jī)油、CF4 20W50柴油機(jī)油、SG 15W40汽油機(jī)油、SJ 10W30摩托車油和SL 5W40汽油機(jī)油為考察對(duì)象，分別加入不同品種、不同比例的降凝劑，進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)油的運(yùn)動(dòng)黏度、傾點(diǎn)、CCS、MRV等試驗(yàn)分析，考察內(nèi)燃機(jī)油低溫性能指標(biāo)之間的趨勢(shì)和相關(guān)性。 1.2 試驗(yàn)結(jié)果 按照生產(chǎn)工藝要求，選取相應(yīng)的基礎(chǔ)油、添加劑。選擇4種不同降凝效果的降凝劑，降凝效果從編號(hào)1到4逐漸降低。其中，1號(hào)和2號(hào)為聚甲基丙烯酸酯類，3號(hào)為聚烯烴類，4號(hào)為醇酯類聚合物。按照不同的比例進(jìn)行油品調(diào)合，生產(chǎn)不同傾點(diǎn)的內(nèi)燃機(jī)油進(jìn)行運(yùn)動(dòng)黏度和低溫性能的分析。生產(chǎn)工藝及分析結(jié)果見(jiàn)表1表5。 2、內(nèi)燃機(jī)油低溫性能之間相關(guān)性分析 2.1 CD 15W40柴油機(jī)油的低溫性能分析 GB 11122xx產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定CD 15W40的質(zhì)量指標(biāo)要求為：傾點(diǎn)不高于23，15的CCS不大于3500 mPa?s，在無(wú)屈服應(yīng)力下，20 的邊界泵送黏度不大于30000 mPa?s。從表1分析數(shù)據(jù)來(lái)看，降凝劑加劑量為0.1時(shí)傾點(diǎn)雖然為21，不合格，但是，一15的CCS是合格的，20的屈服應(yīng)力和MRV也是合格的，并且，隨著降凝劑的加入比例由0.1增大到1.5，既是傾點(diǎn)隨之由21降低到30，由不合格達(dá)到合格，但是對(duì)CCS和MRV的結(jié)果影響不大，也就是說(shuō)，當(dāng)CCS和MRV合格之后，降凝劑的再加入和傾點(diǎn)的降低對(duì)它們的檢測(cè)結(jié)果影響不大。 那么降凝劑的種類、降凝劑的添加量、傾點(diǎn)、CCS、MRV之間有沒(méi)有定量關(guān)系呢?如果有定量關(guān)系則通過(guò)降凝劑的種類、降凝劑的添加量、傾點(diǎn)、CCS則可預(yù)測(cè)測(cè)定周期最長(zhǎng)的MRV，從而大幅度縮短檢測(cè)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 采用Exee的數(shù)據(jù)分析工具，分別對(duì)不同類型的降凝劑以MRV為因變量，以降凝劑的添加量、傾點(diǎn)、CCS為自變量進(jìn)行多元線性回歸，回歸分析結(jié)果匯總于表6。其中PP代表傾點(diǎn)。 根據(jù)表6復(fù)相關(guān)系數(shù)可見(jiàn)，MRV單獨(dú)與CCS或傾點(diǎn)間相關(guān)性最差，MRV與傾點(diǎn)和ECS之間相關(guān)性提高，MRV與降凝劑添加量、傾點(diǎn)和CCS之間相關(guān)性最好，所以對(duì)此后的油樣只研究MRV與降凝劑添加量、傾點(diǎn)和CCS之間相關(guān)性。3種降凝劑均遵循該規(guī)律，但不同類型的降凝劑其相關(guān)程度不同，故必須區(qū)分降凝劑的種類。對(duì)1號(hào)降凝劑，MRV與降凝劑添加量、傾點(diǎn)和cCS之間完全相關(guān)，在基礎(chǔ)油和其他添加劑相同的情況下，對(duì)1號(hào)降凝劑完全可以用降凝劑的添加量、傾點(diǎn)、CCS來(lái)預(yù)測(cè)MRV的結(jié)果。 2.2 CF4 20W50柴油機(jī)油的低溫性能分析 GB 11122xx產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定CF4 20W50的質(zhì)量指標(biāo)要求為：傾點(diǎn)不高于20，15的CCS不大于9500 mPa?s，在無(wú)屈服應(yīng)力下，20的邊界泵送黏度不大于60000 mPa?s。 CF4 20W一50柴油機(jī)油在MRV的試驗(yàn)過(guò)程中，由于儀器的原因只是記錄邊界泵送黏度，對(duì)屈服應(yīng)力沒(méi)有記錄，所以，在下面的分析中，暫不考慮屈服應(yīng)力。 從表2分析數(shù)據(jù)來(lái)看，當(dāng)用降凝效果較差的4號(hào)做降凝劑時(shí)，最高傾點(diǎn)為16，不合格，但是15的CCS為7880 mPa?s，20的MRV為32200 mPa?s，均合格。而且，在4種降凝劑的考察過(guò)程中，隨著降凝劑加入比例由0.3增大到1.5，傾點(diǎn)由16不合格達(dá)到28合格，CCS和MRV的結(jié)果均合格，結(jié)果測(cè)定值變化也不大，也就是說(shuō)，當(dāng)CCS和MRV合格之后，降凝劑加入比例的繼續(xù)增大和傾點(diǎn)結(jié)果的不斷降低對(duì)CF4 20W一50柴油機(jī)油的CCS和MRV結(jié)果影響不大。 由表2的試驗(yàn)結(jié)果看出，對(duì)于CF4 20W50級(jí)別的柴油機(jī)油，當(dāng)油品的傾點(diǎn)合格時(shí)，CCS和MRV也能夠達(dá)到合格，而且，結(jié)果變化不隨著降凝劑的加入比例增大而大幅度變化。 同樣采用Excell的數(shù)據(jù)分析工具，分別對(duì)不同類型的降凝劑以MRV為因變量，以降凝劑的添加量、傾點(diǎn)、CCS為自變量進(jìn)行多元線性回歸，回歸分析結(jié)果匯總于表7。 從相關(guān)系數(shù)看，MRV與有關(guān)變量的相關(guān)性均較好。 2.3 SG 15W40汽油機(jī)油的低溫性能分析 GBlll21xx產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定SG 15W40汽油機(jī)油的質(zhì)量指標(biāo)要求為：傾點(diǎn)不高于25，20的CCS不大于7000 mPa?s，在無(wú)屈服應(yīng)力條件下，25的邊界泵送黏度不大于60000 mPa?s。從表3分析數(shù)據(jù)來(lái)看，傾點(diǎn)全部低于25，均合格，在此條件下，20 的CCS也全部合格，并且，隨著降凝劑加入比例的增大，傾點(diǎn)的進(jìn)一步降低，20的CCS測(cè)定結(jié)果值變化不大。 對(duì)于屈服應(yīng)力和MRV來(lái)說(shuō)，所有的降凝劑在加 入O.1時(shí)，雖然傾點(diǎn)均低于25，甚至達(dá)到38，均合格，但是，屈服應(yīng)力基本在280Y315 Pa范圍內(nèi)，不合格，25邊界泵送黏度基本大于176000 mPa?s，不合格：當(dāng)降凝劑加入0.3時(shí)，傾點(diǎn)雖然變化不大，但屈服應(yīng)力和邊界泵送黏度變化很大，屈服應(yīng)力雖然不合格，但明顯改善，基本在70Y105 Pa范圍內(nèi)；25邊界泵送黏度基本在40000 mPa?s左右，全部合格。 當(dāng)降凝劑加入比例大于0.3以上，屈服應(yīng)力和邊界泵送黏度達(dá)到合格后，繼續(xù)再增加降凝劑的加入比例，對(duì)屈服應(yīng)力和邊界泵送黏度測(cè)定結(jié)果值影響不大。 由此可以看出，對(duì)于SG 15W40級(jí)別的汽油機(jī)油，傾點(diǎn)合格時(shí)，CCS也能合格，但是MRV和屈服應(yīng)力并不一定合格，只有當(dāng)降凝劑加入比例大于0.3時(shí)，傾點(diǎn)合格，MRV和屈服應(yīng)力才有可能合格。 同樣采用Exce的數(shù)據(jù)分析工具，分別對(duì)不同類型的降凝劑以MRV為因變量，以降凝劑的添加量、傾點(diǎn)、CCS為自變量進(jìn)行多元線性回歸，回歸分析結(jié)果匯總于表8。 由表8可見(jiàn)，對(duì)SG 15W40等級(jí)的油品，MRV與有關(guān)變量完全相關(guān)，標(biāo)準(zhǔn)誤差為0。 2.4 SJ 10W30摩托車油的低溫性能分析 QSY RH2022xx產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定SJ 10W30摩托車油的質(zhì)量指標(biāo)要求為：傾點(diǎn)不大于一30，一25的CCS不大于7000 mPa?s，在無(wú)屈服應(yīng)力下，一30的邊界泵送黏度不大于60000 mPa?s。 SJ 10W一30摩托車油的MRV試驗(yàn)過(guò)程中，由于儀器原因，只是記錄低溫動(dòng)力黏度，對(duì)屈服應(yīng)力沒(méi)有記錄，所以，在下面的分析中，暫不考慮屈服應(yīng)力。 從表4分析數(shù)據(jù)看出，考察降凝劑的最低加入比例為0.3，傾點(diǎn)除加入降凝效果較差的4號(hào)降凝劑0.3不合格外，其余全部合格，而且對(duì)應(yīng)的CCS和邊界泵送黏度(MRV)測(cè)定結(jié)果也全部合格。情況類似于SG 15W-40汽油機(jī)油。 從本次試驗(yàn)的表4分析數(shù)據(jù)來(lái)看，由于選擇了低凝加氫基礎(chǔ)油，低溫性能自身比較好，當(dāng)降凝劑加入比例大于0.3，SJ 10W30摩托車油的傾點(diǎn)合格時(shí)，CCS和MRV也能合格。 同樣采用Exce的數(shù)據(jù)分析工具，分別對(duì)不同類型的降凝劑以MRV為因變量，以降凝劑的添加量、傾點(diǎn)、CCS為自變量進(jìn)行多元線性回歸，回歸分析結(jié)果匯總于表9。 由表9可見(jiàn)，對(duì)SJ 10W30等級(jí)的油品，MRV與有關(guān)變量完全相關(guān)，標(biāo)準(zhǔn)誤差為O。 2.5 SL 5W-40汽油機(jī)油的低溫性能分析 GB 11121xx產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定SL 5W40汽油機(jī)油的質(zhì)量指標(biāo)要求為：傾點(diǎn)不大于35，30的CCS不大于6600 mPa?s，在無(wú)屈服應(yīng)力下，35 cC邊界泵送黏度不大于60000 mPa?s。 由于產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)低溫性能要求很高，所以，對(duì)降凝效果比較差的4號(hào)降凝劑沒(méi)有做考察試驗(yàn)。 從表5分析數(shù)據(jù)看出，不加任何降凝劑時(shí)，產(chǎn)品的傾點(diǎn)已經(jīng)達(dá)到30，雖然不合格，但是傾點(diǎn)很低了。當(dāng)加入0.1的3號(hào)降凝劑時(shí)，傾點(diǎn)達(dá)到42，合格，CCS測(cè)定結(jié)果也合格，但是，屈服應(yīng)力為35Y70 Pa，不合格，35邊界泵送黏度為104000 mPa?s，也不合格，而且結(jié)果偏大很多；當(dāng)加入等于和大于0.3的3號(hào)降凝劑時(shí)，傾點(diǎn)結(jié)果基本沒(méi)有變化，為42，而屈服應(yīng)力和邊界泵送黏度均達(dá)到合格，而且趨于穩(wěn)定，隨降凝劑加入比例的繼續(xù)增大而變化不大。對(duì)于降凝效果較好的l號(hào)和2號(hào)降凝劑來(lái)看，加入0.1及其以上比例，其傾點(diǎn)、低溫動(dòng)力黏度(CCS)、屈服應(yīng)力和邊界泵送黏度均合格，而且，隨降凝劑加入比例由0.1到1.1的不斷增大，其傾點(diǎn)、CCS、MRV等低溫性能測(cè)定結(jié)果基本不變，對(duì)產(chǎn)品的低溫性能影響不大。 從SL 5W40汽油機(jī)油的考察分析數(shù)據(jù)更加清楚地看到，降凝劑加入比例小于0.3時(shí)，既是傾點(diǎn)合格，但油品的MRV和屈服應(yīng)力并不一定合格，當(dāng)降凝劑加入比例大于0.3時(shí)，雖然油品的傾點(diǎn)測(cè)定結(jié)果值變化不大，但是油品的MRV和屈服應(yīng)力均能合格。 同樣采用Exce的數(shù)據(jù)分析工具，分別對(duì)不同類型的降凝劑以MRV為因變量，以降凝劑的添加量、傾點(diǎn)、CCS為自變量進(jìn)行多元線性回