[发明专利]一种用于发动机机油烟炱颗粒的物理提取方法

说明书

本发明提供了一种用于发动机机油烟炱颗粒的物理提取方法，在用机油样品的预处理；S2：挥发掉烟炱中的基础油和添加剂；S3：对得到的烟炱颗粒进行微观结构观察。本发明所述的一种用于发动机机油烟炱颗粒的物理提取方法，提取过程保证了机油的化学稳定性，提取方法操作简单，成本比较低，提取效率高，使用物理方法提取机油中的烟炱颗粒不会向机油中引入其他的杂质，环境友好性优，提取方法操作简单。

技术领域

本发明属于发动机领域，尤其是涉及一种用于发动机机油烟炱颗粒的物理提取方法。

背景技术

发动机是一种将化石燃料产生的热能转化成机械能的动力机械装置，润滑油在发动机中起着密封、润滑、减磨、冷却、清洗、减震和防腐作用，润滑油的品质对发动机工作的经济性、动力性、可靠性和寿命有重要影响。烟炱是一种不完全燃烧后形成的碳状沉积物，成分比较复杂多变，颗粒直径大小不一。随着国内外排放标准的日益严苛，主机厂不得不采取一些新的技术来应对严格的环保标准，例如柴油机采用的废气再循环技术(EGR)，汽油机采用的缸内直喷技术(DGI)，虽能显著的改善排气中的污染物排量，但都会使更多的烟炱从气缸窜入到曲轴箱中，使得润滑油中的烟炱含量大大增加。烟炱的存在不仅会使得润滑油的粘度变大，流动性变差，还会加剧发动机运动部件的磨粒磨损，此外，它还会吸附燃烧后的一些酸性物质，对发动机部件造成腐蚀磨损。因此研究烟炱的结构和成分对于发动机性能有重要作用。然而由于发动机尾气中的烟炱含量非常低，提取较为困难，所以需要从润滑油中提取。目前采用热重分析法测定发动机油中烟炱含量的技术已经非常成熟，对从发动机油中提取烟炱颗粒的研究很少，现有的溶剂提取方法过程比较复杂，成本较高，开发一种物理提取机油中烟炱颗粒的方法不仅节约成本，而且在环境友好型方面也具有较大的优势。

因此，本发明专利提出的一种发动机油烟炱颗粒的物理提取方法具有很大的现实意义。

发明内容

鉴于此，本发明旨在提出一种用于发动机机油烟炱颗粒的物理提取方法，是在不引入其它杂质的前提下通过采用物理方法从发动机润滑油中提取出较高纯度的烟炱颗粒。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

第一、在用机油样品的预处理。取一定量机油样品放入离心管内，在转速为10000-18000r/min，离心力约为160000-280000的条件下对样品进行超速离心，由于烟炱颗粒的密度大于机油的密度，所以能够得到沉降在离心管底部，将上清液分离得到含油量较少的烟炱。

第二、挥发掉烟炱中的基础油和添加剂。将得到的含油量较少的烟炱放入坩埚中，并将坩埚放入热重分析仪中，向内通氮气，氮气流量为50-100mL/min，之后以5-25℃/min的速率升温至400℃，在此温度下恒温6h，将机油挥发掉，最后以50℃/min的速率降温至室温，并恒温30min。

第三、对得到的烟炱颗粒进行微观结构观察。向得到的烟炱颗粒中加入一定量庚烷或二氯甲烷溶液进行稀释，稀释后的混合溶液经超声波处理后滴加在微栅上，通过TEM(透射电子显微镜)或HR-TEM(高分辨率透射电子显微镜)观察其微观形貌。

相对于现有技术，本发明所述的一种用于发动机机油烟炱颗粒的物理提取方法具有以下优势：

第一、提取过程保证了机油的化学稳定性，不会使机油发生化学反应从而产生新的物质。高温下在氮气气氛中将机油中的基础油和添加剂挥发掉维持了机油的化学稳定性不会产生新的杂质。

第二、通过在高温下充满氮气的条件下使机油中的基础油和添加剂挥发掉提纯机油中的烟炱可以降低提取的难度，不会破坏烟炱的原始微观结构。

第三、提取方法操作简单，只需对提取样品油进行处理，无需使用其它物质，成本比较低，提取效率高。

第四、使用物理方法提取机油中的烟炱颗粒不会向机油中引入其他的杂质，而且提取过程是在封闭洁净的充满高纯度氮气炉体内进行，能够得到纯度较高的烟炱颗粒。