通用型可降解重负荷液力传动液的研制

　　目前汽车自动传动装置大致由液力变矩器、湿式离合器和带式制动器、行星齿轮组以及液压控制系统4部分组成。这些机构都用专用润滑油来进行传递能量、冷却和润滑。这种专用润滑油称为自动传动液(ATF)^[1]。

　　ATF是一种多功能的液力传动液。液力传动液工作原理是液力变矩器和液力偶合器在泵轮驱动旋转时,吸收由泵轮传来的机械能变成液体的动能后,再传到液力变矩器和液力偶合器中的涡轮上,将液体的动能转换成机械能并由涡轮输出,实现能量的转换与传递^[2]。

　　液力传动液必须具有良好的扭矩转换性能、低温流动性能、抗烧结和抗磨损性能、抗氧化性能、清净分散性能、抗泡沫性能、防锈性能,与各种密封材料的适应性能以及适当的摩擦特性^[3]。可以这样认为:液力传动液是一类性能更为全面的油品。

　　1 基础油的筛选

　　德国"蓝色天使"环保标志对润滑剂产品有如下要求:1)低毒(最大WGK 1);2)无氯/氮;3)好的生物降解能力(>70% OECD 301法),对混合物的组分大于5%;4)潜在生物降解能力(>20%OECD 302法),对混合物的组分最大5%。

　　1.1 基础油的可降解性研究

　　研究表明,占润滑油80% ~90%的基础油是影响其生物降解性能的决定因素^[4],因此,选择好的润滑油基础油便成为研制油的关键之一。一般来说改性植物油^[5]和多元醇酯、双酯的生物降解性最好;聚醚和聚异丁烯的生物降解性最差;矿物基础油、中性油、白油和聚-A-烯烃的生物降解性居中。

　　1.2 基础油的调合

　　通常情况下,单一的植物油或矿物油或合成油作为基础油很难满足传动液性能的要求,必须通过对2种或多种基础油的混合使用,充分利用各自的优点,以弥补各自性能的不足。所选基础油应该具有良好的粘度指数,在大跨度的温度变化范围情况下保持良好的润滑性,从而确保液力偶合器和液力变矩器的正常工作;拥有较低的倾点,是确保汽车或工程机械等在冬季工作时,液力传动液也能够正常工作;拥有较高的闪点,保证液力传动液在高温情况下,不易发生蒸发损失。

　　通过多次实验研究发现,加氢II类基础油、合成酯、PAO与经过技术处理的蓖麻油按一定比例调和作为研制油的基础油效果很好。为了保证液力传动液的可降解性,矿物油基础油的总量所占比例应不大于20%。

　　2 添加剂的选择

　　因为自动传动液其性能比较全面,所以需要多种功能剂进行复合,主要包括清净分散剂、摩擦改进剂和粘度指数改进剂等。目前对液力传动液添加剂的性能要求越来越高,本文作者研制了一种特殊的复合添加剂,该添加剂不同于目前通常采用的复合剂,其在国际流行的添加剂体系平台上,重点针对抗磨剂的复合使用进行了研究^[6]。