[發明專利]一種用于發動機機油煙炱顆粒的物理提取方法

在審

• 申請號: 202011631106.3
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112798631A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 銀增輝;郝婧;張恩興;李國田;吳春玲;顏燕;郭勇;李孟良;李騰騰;張琳;陳熊;王振宇
• 申請（專利權）人: 中汽研汽車檢驗中心（天津）有限公司;中國汽車技術研究中心有限公司
• 主分類號: G01N23/2202
• 分類號: G01N23/2202
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 李彥彥

本發明提供了一種用于發動機機油煙炱顆粒的物理提取方法，在用機油樣品的預處理；S2：揮發掉煙炱中的基礎油和添加劑；S3：對得到的煙炱顆粒進行微觀結構觀察。本發明所述的一種用于發動機機油煙炱顆粒的物理提取方法，提取過程保證了機油的化學穩定性，提取方法操作簡單，成本比較低，提取效率高，使用物理方法提取機油中的煙炱顆粒不會向機油中引入其他的雜質，環境友好性優，提取方法操作簡單。

技術領域

本發明屬于發動機領域，尤其是涉及一種用于發動機機油煙炱顆粒的物理提取方法。

背景技術

發動機是一種將化石燃料產生的熱能轉化成機械能的動力機械裝置，潤滑油在發動機中起著密封、潤滑、減磨、冷卻、清洗、減震和防腐作用，潤滑油的品質對發動機工作的經濟性、動力性、可靠性和壽命有重要影響。煙炱是一種不完全燃燒后形成的碳狀沉積物，成分比較復雜多變，顆粒直徑大小不一。隨著國內外排放標準的日益嚴苛，主機廠不得不采取一些新的技術來應對嚴格的環保標準，例如柴油機采用的廢氣再循環技術(EGR)，汽油機采用的缸內直噴技術(DGI)，雖能顯著的改善排氣中的污染物排量，但都會使更多的煙炱從氣缸竄入到曲軸箱中，使得潤滑油中的煙炱含量大大增加。煙炱的存在不僅會使得潤滑油的粘度變大，流動性變差，還會加劇發動機運動部件的磨粒磨損，此外，它還會吸附燃燒后的一些酸性物質，對發動機部件造成腐蝕磨損。因此研究煙炱的結構和成分對于發動機性能有重要作用。然而由于發動機尾氣中的煙炱含量非常低，提取較為困難，所以需要從潤滑油中提取。目前采用熱重分析法測定發動機油中煙炱含量的技術已經非常成熟，對從發動機油中提取煙炱顆粒的研究很少，現有的溶劑提取方法過程比較復雜，成本較高，開發一種物理提取機油中煙炱顆粒的方法不僅節約成本，而且在環境友好型方面也具有較大的優勢。

因此，本發明專利提出的一種發動機油煙炱顆粒的物理提取方法具有很大的現實意義。

發明內容

鑒于此，本發明旨在提出一種用于發動機機油煙炱顆粒的物理提取方法，是在不引入其它雜質的前提下通過采用物理方法從發動機潤滑油中提取出較高純度的煙炱顆粒。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

第一、在用機油樣品的預處理。取一定量機油樣品放入離心管內，在轉速為10000-18000r/min，離心力約為160000-280000的條件下對樣品進行超速離心，由于煙炱顆粒的密度大于機油的密度，所以能夠得到沉降在離心管底部，將上清液分離得到含油量較少的煙炱。

第二、揮發掉煙炱中的基礎油和添加劑。將得到的含油量較少的煙炱放入坩堝中，并將坩堝放入熱重分析儀中，向內通氮氣，氮氣流量為50-100mL/min，之后以5-25℃/min的速率升溫至400℃，在此溫度下恒溫6h，將機油揮發掉，最后以50℃/min的速率降溫至室溫，并恒溫30min。

第三、對得到的煙炱顆粒進行微觀結構觀察。向得到的煙炱顆粒中加入一定量庚烷或二氯甲烷溶液進行稀釋，稀釋后的混合溶液經超聲波處理后滴加在微柵上，通過TEM(透射電子顯微鏡)或HR-TEM(高分辨率透射電子顯微鏡)觀察其微觀形貌。

相對于現有技術，本發明所述的一種用于發動機機油煙炱顆粒的物理提取方法具有以下優勢：

第一、提取過程保證了機油的化學穩定性，不會使機油發生化學反應從而產生新的物質。高溫下在氮氣氣氛中將機油中的基礎油和添加劑揮發掉維持了機油的化學穩定性不會產生新的雜質。

第二、通過在高溫下充滿氮氣的條件下使機油中的基礎油和添加劑揮發掉提純機油中的煙炱可以降低提取的難度，不會破壞煙炱的原始微觀結構。

第三、提取方法操作簡單，只需對提取樣品油進行處理，無需使用其它物質，成本比較低，提取效率高。

第四、使用物理方法提取機油中的煙炱顆粒不會向機油中引入其他的雜質，而且提取過程是在封閉潔凈的充滿高純度氮氣爐體內進行，能夠得到純度較高的煙炱顆粒。