钼添加剂在发动机中应用的效果研究

引言

含钼添加剂具有优良的极压抗磨作用和抗氧化作用,可降低在高速运动、高温、高压强状态下摩擦副之间的摩擦系数,降低磨损程度及噪声,提高燃油经济性。作用机理:在摩擦副磨合瞬间发生高温热电反应,并自催化形成难以剥落的膜,同时形成磷酸钼、烷基硫化物的混合体,与金属表面反应起到抗磨作用,使零件凹部被填平,减少摩擦,增加润滑。

发动机机油在高温状态下的变质速度关系着润滑油的使用寿命,在发动机曲轴箱机油中添加含钼添加剂(非二硫化钼),能够降低发动机初级运转的摩擦损失。因此,很多发动机为了改善初期怠速效果,会添加一定比例的钼。由于对发动机的初期怠速等效果难以精确测量,因此含钼添加剂对摩托车的具体作用效果目前尚未有统一的试验评价方法。本文根据对含钼添加剂多年的试验研究,尝试通过一系列的试验来验证含钼添加剂的实际作用。

1含钼添加剂常规参数检测

1.1方案设计

选取市场上的样品M-C(进口)进行分析、试验,主要分析含钼添加剂的成分、无卡咬负荷等,找到含钼添加剂性能参数。1.2样品M-C原液检测

样品M-C常规参数如表1所示。

样品M-C主要成分如表2所示。

小结:样品M-C主要成分是钼、硫、磷。

1.3最大无卡咬负荷

10w-40纯机油(样品A)、M-C＋10w-40机油(样品B,体积比4:100)各一组,然后分别通过四球基实验,获得最大无卡咬负荷如表3所示。

小结:

(1)M-C＋10w-40的最大无卡咬负荷比纯机油状态略大:

(2)M-C与机油照体积比4:100混合(按国家石化检测中心等测试含钼添加剂与机油比例是3%~5%时效果最佳,本文对此不做论述)。

2125CC发动机实际应用效果对比

选取样品M-C(进口)进行机械损失、离合器性能、怠速等试验,从而对比验证含钼添加剂在125CC发动机上应用的效果。

2.1磨合前发动机机械损失

方案:同批次组装的125CC发动机6台,先测试10w-40机油下的机械损失,然后测试再加钼40mm的机械损失:每台发动机分别测试35L、℃08机械损失各两次,然后分别取各组机械损失平均值(1500℃4000~/mri),结果如表4所示。

小结:加钼后机械损失减少约6%(℃0℃)、4%(35℃)。2.2磨合后发动机机械损失

方案:同批次组装的125CC发动机3台,分别磨合5h、底盘耐久20h,活塞开大孔,不装定子、进气管、空滤器等。测量相同条件下分别磨合0h、25h、25h(加钼)状态时的机械损失,然后对比3台的平均值(1500~9000~/mri),结果如表5所示。

小结:

(1)加钼磨合25h后,机械损失降低4%~6%:

(2)磨合后换无钼机油,机械损失比有钼时增大约3%(℃0℃)、3%(35℃)。

2.3湿式离合器打滑对比试验

方案:同批次组装的125CC发动机3台,进行离合器打滑试验,根据试验前后的数据判断钼对离合器的影响:

(1)试验前测量主从动片厚度、弹簧弹力等:

(2)未加含钼添加剂发动机,按要求进行起步、高速等离合器打滑:

(3)测量试验后的主从动片厚度、弹簧弹力等。

按以上要求分别对加纯机油、样品A、样品B的试验发动机进行测量,结果如表6所示。

小结:加钼后,离合器主动片磨损变小,弹簧弹力衰减变大(打滑产生热量,弹簧高温下衰减)。

2.4整车低温怠速对比试验

方案:在环境温度3~5℃时,取同批次组装的125CC发动机(整车)20台(其中加钼10台):

(1)开加浓阀,启动运转5s后,关闭加浓阀;

(2)等待10s,若不熄火测怠速;

(3)关闭加浓阀后第25s骑行起步,若熄火则重新开阀起动,暖机25s后,再骑行起步;

(4)机油温度60℃时测怠速,结果如表7所示。

小结:

(1)不开加浓阀时,整车低温启动性能均较差,加钼或不加钼整车启动性无明显差异;

(2)开加浓阀时,整车低温启动性较好,均可一次性启动,加钼或不加钼整车启动性无明显差异;

(3)加钼比不加钼的整车怠速高(约3%),其中热机时(60℃)怠速差异大(约10%);暖机时间无明显差异,整车骑行起步效果基本无差异。

3结论

125CC摩托车发动机加含钼添加剂后,以下方面有所改善:

(1)摩托车发动机的机械损失降低3%~6%;

(2)在启动效果、怠速稳定性、暖机时间、骑行起步效果等方面总体数据无明显差异,但低温怠速提高明显(约1%~3%);

(3)整车性woT性能变好(功率提高约2%),其他指标(含排放、油耗)均无明显变化且符合现有标准。

负面影响:125CC骑士摩托车发动机离合器是湿式离合器(浸在机油内),含钼添加剂对离合器具有一定的负面影响,主要原因是含钼添加剂降低了离合器的摩擦性能,导致打滑的发生。