什么叫做灰分，硫酸盐灰分

润滑油知识培训纲要

一 、润滑油的组成

润滑油是基础油和添加剂两部分组成的。因为单靠基础油并不能满足发动机油诸多的性能要求，基础油是从石油中提炼的精选成份，具有最基本的粘度特征，而添加剂是化学物质，用以改善和提高机油的品质。

（1）润滑油基础油

润滑油基础油主要分矿物基础油及合成基础油两大类。矿物基础油应用广泛，用量很大（约95%以上），但有些应用场合则必须使用合成基础油调配的产品，因而使合成基础油得到迅速发展。

所谓矿物油，即是直接从石油精炼的用于制作润滑油的物质。而合成油是利用原油或煤炭中较轻的乙烷、丙烷等裂解成乙烯，再经复杂的化学变化将它们重组而成的物质，物理化学性能稳定，不含杂质，比矿物油具有许多天然的优点。

（2）添加剂

添加剂是根据润滑油要求的质量和性能，可改善其物理化学性质，对润滑油赋予新的特殊性能，或加强其原来具有的某种性能，满足更高的要求。对添加剂精心选择，仔细平衡，进行合理调配，是保证润滑油质量的关键。事实上，优质润滑油表现的是一种综合性能。

一般来说，发动机油需具备和满足以下这些要求才能保证发动机的正常工作；适当的粘度；良好的低温流动性能；抗氧化性；热稳定性；清净分散性能；抗磨损性能，防腐蚀、抗锈蚀性能。

1、基础油的加工工艺

经过减压蒸馏后：

传统工艺：常减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱腊、白土或加氢补充精制。

现代工艺：加氢精制、加氢脱蜡（降凝）、加氢裂化、加氢异构化

2、基础油的分类

（1）中国基础油分类标准

通用基础油：

UHVI（VI>140）、VHVI(VI>120)、HVI(VI>80)、 MV(VI:40-80)、 LVI(VI〈40〉

高粘度指数、低凝点和低挥发性中性油：HVIW

中粘度指数深度精制中性油：MVIW

高粘度指数、深度精制基础油：HVIS

中粘度指数低凝点低挥发性中性油：MVIS

（2）基础油分类的国际标准

美国API根据基础油组成的主要特性把基础油分成5类，

类别I：硫含量>0.03%，饱和烃含量<90%，粘度指数80-120；

类别II：硫含量<0.03%，饱和烃含量≥90%，粘度指数80-120；

类别III：硫含量<0.03%，饱和烃含量≥90%，粘度指数>120；

类别IV：聚a-烯烃（PAO）合成油；

类别V：不包括在I-IV类的其他基础油。

3、添加剂的主要品种及作用

1 粘度指数改进剂 加入油品中能改进粘温性，提高粘度指数的添加剂。

2 倾点降低剂 能降低油品倾点或凝点的添加剂。

3 清净添加剂 有助于固体污染物颗粒悬浮于油中的具有表面活性的添加剂。

4 分散添加剂 能将低温油泥分散于油中的添加剂。

5 金属钝化剂 能抑制金属及其化合物对石油产品氧化起催化作用的添加剂。

6 极压抗磨添加剂 能和接触的金属表面起反应形成高熔点无机薄膜以防止在高负荷下发生熔结、卡咬、划痕或刮伤的添加剂。

7 油性添加剂 能增加油膜强度，减少摩擦系数，提高抗磨损能力的添加剂。

8 抗氧添加剂 加入油品产品中可以抑制其氧化的添加剂。

9 抗泡沫添加剂 加入油品中以防止或减少油品起泡的添加剂。

10 乳化剂 能使油品乳化并保持稳定的一种表面活性物质。

11 抗腐蚀添加剂 能防止或延缓金属被腐蚀而加入的添加剂。

二、 常用术语解释

AAMA 美国汽车制造商协会

ACEA 欧洲汽车制造商协会

AGMA 美国齿轮制造商协会

API 美国石油协会

ASTM 美国试验及材料协会

ATF 自动传动液

CCS 冷启动模拟器

CCMC 欧洲共同市场汽车制造商协会（ACEA前身）

CEC 欧盟委员会

CMA 美国化学品制造商协会

DIN 德国国家标准

EMA 美国发动机制造商协会

GB 中国国家标准

HVI 高粘度指数

ILSAC 国际润滑剂标准化和批准委员会

ISO 国际标准化组织

JAMA 日本汽车制造商协会

JASE 日本汽车工程师学会

JASO 日本汽车标准化组织

JIS 日本工业标准

LPG 液化石油气

MIL (USA) 美国军用规格

NF 法国试验标准

NLGI 美国润滑脂协会

NMMA 美国船舶制造商协会

NPRA 美国石油炼制协会

OEM 设备原制造商

SAE 美国汽车工程师协会

VG 粘度级别

TAN 总酸值

TBN 总碱值

三、 常见理化指标解释

1、 粘度 （Viscosity）

物质流动时的磨擦力的度量叫粘度，粘度随温度的变化而变化，大多数润滑油是根据粘度来分牌号的。

2、运动粘度(Kinematic viscosity)

运动粘度是液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度，其值为相同温度下液体的动力粘度与其密度之比。

3、粘度指数 （Viscosity index）

润滑油的粘度随温度的变化而变化。温度升高，粘度减小；温度降低，粘度增大。这种随温度变化的性质，叫粘温性能。粘度指数是表示油品粘温性能的一个约定值。

4、密度

在规定温度下单位体积所含物质的质量数，以kg/l表示。

5、闪点 （Flash point）

在规定条件下加热油所逸出的蒸汽和空气组成的混合物与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度称为闪点，以℃表示。

闪点的测定分为开口杯法和闭口杯法。

6、倾点和凝点（Pour point and Solidification point）

倾点是试样在规定的条件下被冷却的试样能流动的最低温度，以℃表示。

凝点是试样在规定的条件下冷却至停止流动的温度，以℃表示。

倾点或凝点是一个条件试验值，并不等于实际使用的流动极限。但是，倾点

或凝点越低，油品的低温性越好。

7、水分（Water content）

水分是指油品中的含水量。油品中一般不允许含水。

8、康氏残炭（Conradson carbon residue）

康氏残炭是用康拉德逊残炭测定器所测得的残炭。油品在规定的试验条件下、

由于受热蒸发，燃烧后残余的炭渣称为残炭。残炭值的大小与油品精制深度和使

用过程中变质程度有关。

9、硫酸盐灰分（Sulfated ash content）

硫酸盐灰分表示在规定条件下，油品的碳化残留物经硫酸处理，转化为硫酸

盐后的灼烧恒重物，以％表示。此方法适应于测定添加剂和含添加剂润滑油的硫

酸盐灰分。

10、残碳

在规定条件下油品在蒸发和裂解期间所形成的残留物叫残碳，以百分数表示。结合其他指标可以判断润滑油的精制深度。

11、灰分

在规定条件下油品碳化后的残留物经煅烧后所剩下的残留物叫做灰分，以百分数表示。灰分主要是油品中含的环烷酸盐类。

12、机械杂质（Mechanical impurities）

机械杂质是存在于油品中所有不溶于溶剂的杂质。

13、酸值（Acid number）

中和lg油品中的酸性物质所需的氢氧化钾毫克数称为酸值，以mgKOH/g表示。

酸值用来反映油品中所含有机酸的总量。油品氧化越严重，其酸值增值越大，因

此，它是油品变质的主要指标。

14、总碱值（TBN）

中和1g油品中全部碱性物质所需的酸量，用mgKOH/g油表示。碱值表示油品中碱性物质的总量。

15、氧化安定性

油品抵抗空气或氧气的作用而引起油品的性质发生永久性改变的能力叫做油品的氧化安定性。

16、泡沫性（Foaming characteristics）

泡沫性是规定条件下测定的油品泡沫倾向性和泡沫稳定性，可判断其中混入空气后油气的分离能力。

17、抗乳化性 （Demulsibility）

在规定条件下，先让润滑油与水混合形成乳化液，然后在一定温度下静止记录下润滑油与水完全分离所需的时间（分）。时间越短，抗乳化性能越好。

18、锥入度

表明润滑脂稠度的指标。以标准圆锥在本身重力作用下，5秒钟内陷入润滑脂的深度，单位是0.1mm。锥入度越大表示油脂越稀；反之表示油脂越稠。

19、滴点

在规定的加热条件下，将润滑脂加热至流动状态，从仪器的脂杯中滴出第一滴时的温度叫做润滑脂的滴点，它在一定程度上反映出脂的耐热性能。

20、腐蚀试验（Corrosion test）

腐蚀试验是在规定条件下测试油品对金属的腐蚀作用的试验，以定性地判断油品中含酸性物质的多少。

21、防锈性（Rust-preventing characteristics）

防锈性是油品阻止与其相接触的金属生锈的能力。

22、热安定性

石油产品抵抗热影响，而保持其性质不发生永久变化的能力。

23、氧化安定性（Oxidation stability）

石油产品抵抗大气或氧气的作用而保持其性质不发生永久变化的能力。

24、剪切安定性

石油产品抵抗剪切作用，保持其粘度和粘度有关的性质不变的能力。

主要标准有：

ASTMD5133-05采用温度扫描技术的润滑油的低温、低剪切率、黏性温度关系的标准试验方法

ASTMD5293-09用冷启动模拟器测定-5～-30℃之间发动机油和基础原料表观粘度的标准试验方法

ASTMD5800-08用NOACK法测定润滑油蒸发损失的标准试验方法

ASTMD6082-06润滑油高温起泡特性的标准试验方法

ASTMD6335-09用热氧化机油模拟试验测定高温沉积物的标准试验方法

ASTMD6616-07在摄氏100度时用锥形承载模拟器粘度计测量高剪切速率时粘度的标准试验方法

ASTMD6821-02（2007）恒定剪切应力粘度计中传动线路润滑剂的低温粘度的标准试验方法

ASTMD7097-06a用热氧化机油模拟试验测定中高温沉积物的标准试验方法

ASTMD7098-08ε1用薄膜氧气吸收（TFOUT）催化剂B测定润滑剂氧化稳定性的标准试验方法

ASTMD7110-05a使用过和含油烟发动机油在低温下的粘度温度关系标准试验方法

ASTMD86-09ε1大气压下石油产品蒸馏的标准试验方法

DIN51352-1-1985润滑剂检验.润滑油老化性能的测定.残碳增加.用残碳测定法.根据通入空气后的老化情况测定

DIN51575-1984矿物油检验.硫酸盐灰分的测定

DINENISO2592-2002石油产品.闪点和燃点的测定.克利弗兰得（Cleveland）开杯法

GB/T12579-2002润滑油泡沫特性测定法

GB/T12709-1991润滑油老化特性测定法（康氏残炭法）

GB/T1995-1998石油产品粘度指数计算法

GB/T2433-2001添加剂和含添加剂润滑油硫酸盐灰分测定法

GB/T260-1977石油产品水分测定法

GB/T265-1988石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法

GB/T269-1991润滑脂和石油脂锥入度测定法

GB/T3535-2006石油倾点测定法

GB/T3536-2008石油产品闪点和燃点的测定克利夫兰开口杯法

GB/T4929-1985润滑脂滴点测定法

GB/T511-1988石油产品和添加剂机械杂质测定法（重量法）

GB/T6538-2000发动机油表观粘度测定法（冷启动模拟机法）

GB/T7305-2003石油和合成液水分离性测定法

GB/T7326-1987润滑脂铜片腐蚀试验法

GB/T9171-1988发动机油边界泵送温度测定法

ISO3016-1994石油.倾点的测定

ISO6614-1994石油产品矿物油和合成液水分离的测定

SH/T0059-1996润滑油蒸发损失测定法（诺亚克法）

SH/T0251-1993石油产品碱值测定法（高氯酸电位滴定法）

SH/T0327-1992润滑脂灰分测定法

SH/T0562-2001低温下发动机油屈服应力和表观粘度测定法

SH/T0618-1995高剪切条件下的润滑油动力粘度测定法（雷范费尔特法）

SH/T0631-1996润滑油和添加剂中钡、钙、磷、硫和锌测定法（X射线荧光光谱法）

SH/T0704-2001石油及石油产品中氮含量测定法（舟进样化学发光法）

SH/T0722-2002润滑油高温泡沫特性测定法

SH/T0751-2005高温和高剪切速率下粘度测定法（锥形塞粘度计法）

灰分是指在规定条件下，灼烧后剩下的不燃烧物质。灰分的组成一般认为是一些金属元素及其盐类。灰分对不同的油品具有不同的概念，对基础油或不加添加剂的油品来说，灰分可用于判断油品的精制深度。对于加有金属盐类添加剂的油品(新油)，灰分就成为定量控制添加剂加入量的手段。国外采用硫酸灰分代替灰分。其方法是：在油样燃烧后灼烧灰化之前加入少量浓硫酸，使添加剂的金属元素转化为硫酸盐。

残炭

油品在规定的实验条件下，受热蒸发和燃烧后形成的焦黑色残留物称为残炭。残炭是润滑油基础油的重要质量指标，是为判断润滑油的性质和精制深度而规定的项目。润滑油基础油中，残炭的多少，不仅与其化学组成有关，而且也与油品的精制深度有关，润滑油中形成残炭的主要物质是：油中的胶质、沥青质及多环芳烃。这些物质在空气不足的条件下，受强热分解、缩合而形成残炭。油品的精制深度越深，其残炭值越小。一般讲，空白基础油的残炭值越小越好。

现在，许多油品都含有金属、硫、磷、氮元素的添加剂，它们的残炭值很高，因此含添加剂油的残炭已失去残炭测定的本来意义。机械杂质、水分、灰分和残炭都是反映油品纯洁性的质量指标，反映了润滑基础油精制的程度。

天然气发动机对机油的要求：

1、天然气发动机要求所用的润滑油中硫酸盐灰分在0.5%左右，而通常汽、柴油机油硫酸盐灰分在1%左右。

2、磷含量低发动机中少量润滑油经燃烧后其产物随尾气排放，其添加剂中的磷、硫会使三元催化转化器的催化剂中毒。t七外，ZDDP反应生成的皖基硫酸辞，不溶于油，形成的黑色胶状物堵塞滤清器。因此，天然气发动机润滑油须少用或不用ZDDP添加剂。

3、在油品中使用无灰抗氧剂和抗磨剂天然气主要成分是甲烧与汽油相比有较高的热值。但气体不能像汽油、柴油燃料那样靠液体蒸发降温，在燃烧过程中也没有过量的空气来冷却燃烧气，因此发动机温度较高，很容易引起润滑油品氧化和硝化，因而要求润滑油具有非常好的氧化稳定性，油品中须采用无灰抗氧剂。同时对油品的抗磨性能提出特殊的要求，需采用无灰抗磨添加剂。