航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油綜述

魏梅瑩，李靜，湯仲平,蒲麗娜

(1.中國(guó)石油蘭州潤(rùn)滑油研究開(kāi)發(fā)中心，甘肅 蘭州 730060;2.中國(guó)石油蘭州潤(rùn)滑油廠，甘肅 蘭州 730060)

0 引言

航空工業(yè)是典型的高精尖戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，其競(jìng)爭(zhēng)力水平關(guān)乎到一個(gè)國(guó)家的國(guó)防安全與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，是世界科技強(qiáng)國(guó)的重點(diǎn)研發(fā)領(lǐng)域之一。航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為航空工業(yè)中最重要的核心部件，是人類有史以來(lái)最精密的工業(yè)產(chǎn)品。航空發(fā)動(dòng)機(jī)主要分為活塞式和噴氣式兩種[1]。二者因各自的性能特點(diǎn)在不同的領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作離不開(kāi)潤(rùn)滑油的保駕護(hù)航。航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油主要用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承和傳動(dòng)裝置的齒輪等摩擦部件，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起到潤(rùn)滑、冷卻、防銹、清潔和密封等多重作用[2]。具體來(lái)說(shuō)，可減小氣缸、活塞環(huán)、閥門(mén)、齒輪和軸承等移動(dòng)部件之間的摩擦磨損；在活塞環(huán)和氣缸壁之間起到密封作用；為內(nèi)部區(qū)域提供必要的冷卻；防震以及幫助活塞環(huán)連接到氣缸壁；防止發(fā)動(dòng)機(jī)的各部分生銹和被腐蝕；保持發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部清潔，防止灰塵，油泥，漆膜和其他有害污染物形成[3]。

1 航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)

通用航空基本涵蓋了除定期客、貨航班以外的所有民用航空活動(dòng)。航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、價(jià)格便宜、使用維護(hù)費(fèi)用低以及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在通用航空領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，目前主要用做低成本無(wú)人機(jī)和初級(jí)教練機(jī)、行政機(jī)、小型運(yùn)動(dòng)飛機(jī)的動(dòng)力裝置。根據(jù)GAMA通用航空統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2016年全球生產(chǎn)通用飛機(jī)2262架，其中活塞式飛機(jī)1019架，占45%[4]。

按不同方式分類，可將航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)分為如圖1所示類型[5]。

圖1 航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)分類

世界上最著名的航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)制造商為萊康明公司和大陸公司，分別為德事隆集團(tuán)(美國(guó))旗下公司和中航工業(yè)(中國(guó))控股公司。這兩家公司發(fā)展歷史悠久，技術(shù)水平先進(jìn)，生產(chǎn)種類眾多，占據(jù)了航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)大多數(shù)的市場(chǎng)份額，主導(dǎo)著其市場(chǎng)方向。此外，德國(guó)的林巴賀公司、加拿大的羅泰克斯公司和德國(guó)的蒂勒爾特公司因其各自突出的特色發(fā)動(dòng)機(jī)種類而具有較高的市場(chǎng)知名度[5]。

2 通用航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油規(guī)范

2.1 國(guó)外航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[6-8]

目前，國(guó)際上認(rèn)可通用的航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的標(biāo)準(zhǔn)為SAE(美國(guó)汽車(chē)工程師協(xié)會(huì))制定的SAE J1966和SAE J1899。SAE J1966為適用于四沖程往復(fù)式航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的不含分散劑礦物型潤(rùn)滑油的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，替代了之前的相同規(guī)格的軍方標(biāo)準(zhǔn)MIL-L-6082(1995年11月廢除)，從物理化學(xué)性能和單缸發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)兩個(gè)方面對(duì)產(chǎn)品做了技術(shù)規(guī)定。SAE J1899為適用于四沖程往復(fù)式航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的含無(wú)灰分散劑潤(rùn)滑油的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，替代了之前的相同規(guī)格的軍方標(biāo)準(zhǔn)MIL-L-22851(1995年11月廢除)。SAE J1899從物理化學(xué)性能、程序Ⅷ發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)、150 h的萊康明TIO-540-J2BD型或NAVAIR(美國(guó)海軍航空系統(tǒng)司令部)批準(zhǔn)的類似發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久試驗(yàn)以及500 h的飛行評(píng)估(來(lái)自萊康明和大陸公司的發(fā)動(dòng)機(jī))四個(gè)方面對(duì)產(chǎn)品做了技術(shù)規(guī)定。SAE J1966和SAE J1899二者比較見(jiàn)表1。

表1 SAE J1966和SAE J1899分析項(xiàng)目比較

2.1.1 物理化學(xué)性能

物理化學(xué)性能方面，二者均包含運(yùn)動(dòng)黏度(100 ℃和40 ℃)、黏度指數(shù)、閃點(diǎn)、硫含量、傾點(diǎn)、低溫泵送黏度、低溫動(dòng)力黏度、高溫高剪切黏度、酸值、密度、比重、灰分、痕跡沉淀、銅片腐蝕、抗泡性能共16個(gè)項(xiàng)目，SAE J1966比SAE J1899在黏度指數(shù)和傾點(diǎn)等項(xiàng)目要求略低。此外，SAE J1899還包含油品與橡膠材料的相容性測(cè)試以及痕量金屬含量分析。

2.1.2 單缸發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)

單缸發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)依據(jù)ASTM D6709，考察在苛刻工況下油品的潤(rùn)滑性能和抗磨損性能。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)磨合4 h后，運(yùn)行40 h，每隔10 h取樣，測(cè)試油品酸值和黏度變化。試驗(yàn)完成后，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行拆機(jī)，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件的磨損情況。

2.1.3 發(fā)動(dòng)機(jī)150 h耐久試驗(yàn)

通過(guò)物理化學(xué)性能測(cè)試和單缸發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)后，滿足SAE J1899規(guī)范要求的油品還需經(jīng)過(guò)150 h耐久試驗(yàn)。所選發(fā)動(dòng)機(jī)為來(lái)自萊康明TIO-540-J2BD或經(jīng)NAVAIR許可的同等發(fā)動(dòng)機(jī)，使用航空燃料100LL，經(jīng)過(guò)磨合，在規(guī)定條件下運(yùn)行150 h后，評(píng)價(jià)油品長(zhǎng)時(shí)間的潤(rùn)滑性能和抗磨損性能。試驗(yàn)完成后，檢測(cè)油品的黏度、酸值、金屬含量等項(xiàng)目，以及發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件的磨損以及沉積物情況。

2.1.4 500 h實(shí)際運(yùn)行評(píng)估

通過(guò)前三項(xiàng)測(cè)試后，滿足SAE J1899規(guī)范要求的油品最后還需進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的500 h實(shí)際運(yùn)行評(píng)估。所選發(fā)動(dòng)機(jī)為萊康明和大陸公司制造的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。在整個(gè)飛行評(píng)估期間，每(50±5) h在加注新油之前，取樣475 mL(1品脫)，分析100 ℃運(yùn)動(dòng)黏度，酸值和金屬含量。從飛行測(cè)試開(kāi)始，每100 h檢測(cè)壓力差并做記錄。500 h飛行評(píng)估結(jié)束后，發(fā)動(dòng)機(jī)需進(jìn)行拆機(jī)，關(guān)鍵部件需拍照記錄，并進(jìn)行測(cè)試，分析數(shù)據(jù)需滿足發(fā)動(dòng)機(jī)制造商的大修要求。500 h運(yùn)行評(píng)估60 d以內(nèi)，向海軍航空系統(tǒng)司令部(Naval Air Systems Command)提供每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的全面評(píng)價(jià)報(bào)告，需包含SAE J1899指定的分析信息。

2.2 國(guó)內(nèi)航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[9]

據(jù)悉，我國(guó)的航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)正在制訂中，標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)各種操作條件下使用的航空四沖程往復(fù)式活塞汽油發(fā)動(dòng)機(jī)所用油品。目前，正在進(jìn)行無(wú)灰分散劑型航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油標(biāo)準(zhǔn)的征求意見(jiàn)階段。

我國(guó)軍方航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油規(guī)范為GJB 1219A-2009，包含三個(gè)油品規(guī)格：一種不含分散劑型的航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)油，按黏度等級(jí)劃分歸屬為“20”；兩種含分散劑的航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)油，按黏度等級(jí)劃分歸屬為“20-50”和“20-15W-50”，20-50型為單級(jí)油，20-15W-50為多級(jí)油。分析項(xiàng)目包含高低溫黏度、凝點(diǎn)、傾點(diǎn)、閃點(diǎn)、酸值、灰分、殘?zhí)?、密度、顏色等常?guī)物理化學(xué)性能、L-38臺(tái)架試驗(yàn)以及橡膠相容性試驗(yàn)。

3 航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油添加劑

3.1 無(wú)灰分散劑

無(wú)灰分散劑的主要作用是：使油品由于氧化等作用形成的不溶物質(zhì)保持懸浮，防止油泥生成，防止煙炱顆粒團(tuán)聚，降低油品黏度增長(zhǎng)。其化學(xué)結(jié)構(gòu)由親油基、極性基團(tuán)和連接基組成，其中，親油基為烴基，最常用的為聚異丁烯(PIB)；極性基團(tuán)為氮或氧的衍生物，通常為胺類或醇類物質(zhì)；連接基為丁二酸酐、酚和磷酸酯。常見(jiàn)的無(wú)灰分散劑包括丁二酰亞胺型、丁二酸酯型、無(wú)灰磷酸酯型、曼尼西堿型(芐胺)等。丁二酰亞胺型無(wú)灰分散劑是應(yīng)用最為廣泛、用量最大(占分散劑用量的80%以上)的一類分散劑[10]。丁二酰亞胺型無(wú)灰分散劑分為單丁二酰亞胺、雙丁二酰亞胺、多丁二酰亞胺及聚丁二酰亞胺，四者除了分子量的差別以外，在高低溫分散能力和穩(wěn)定性方面也存在差異，因而應(yīng)用領(lǐng)域不同[11]。丁二酸酯型分散劑高溫穩(wěn)定性和抗氧化性好，常與丁二酰亞胺復(fù)配使用。無(wú)灰磷酸酯耐熱性好，分散油泥能力相比丁二酰亞胺略差，但生成漆膜的傾向小。曼尼西堿型分散性較好，低溫性能和沉積控制能力較佳，且具有一定的抗氧化性能，常用在汽油機(jī)油，但值得關(guān)注的是其對(duì)密封存在損害，需對(duì)其進(jìn)行改性或與其他添加劑配伍發(fā)揮協(xié)同作用[10]。

有關(guān)航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)油的專利報(bào)道中用到的無(wú)灰分散劑有丁二酸酯型[12]、丁二酰亞胺[13]、丁二酸酯型與胺類物質(zhì)的協(xié)同使用[10,12,14,]。

3.2 黏度指數(shù)改進(jìn)劑

黏度指數(shù)改進(jìn)劑(簡(jiǎn)稱黏指劑)為油溶性鏈狀高分子化合物，低溫時(shí)高分子收縮卷曲，流體力學(xué)體積變小，內(nèi)摩擦變小，從而對(duì)油品黏度影響較小。高溫時(shí)，高分子化合物伸展膨脹，流體力學(xué)體積增大，使得油品摩擦增大，黏度增加，從而彌補(bǔ)了油品在高溫下的黏度降低[15]。航空油中常用的黏度指數(shù)改進(jìn)劑有聚甲基丙烯酸酯(PMA)、聚正丁基乙烯醚(BB)、 聚異丁烯(PIB)、乙丙共聚物(OCP)和氫化苯乙烯異戊二烯共聚物(HSD)等[16]。

對(duì)好的黏指劑的要求為增黏能力強(qiáng)、抗剪切性能佳、低溫性能和熱氧化性能好。增黏能力主要與黏指劑的相對(duì)分子質(zhì)量的大小和分子上的主鏈碳數(shù)以及在基礎(chǔ)油中的形態(tài)有關(guān)。市售的黏指劑的增黏能力的順序如下：HSD≈OCP > PIB > PMA。而對(duì)于剪切穩(wěn)定性，對(duì)同類型的黏指劑，分子量越大，碳鏈越長(zhǎng)，剪切穩(wěn)定性就越差，與增黏作用效果相反，所以選擇黏指劑，需綜合考慮增黏能力和抗剪切性能的影響。對(duì)于低溫性能，主要指低溫啟動(dòng)性和泵送性。其中，PMA的低溫性能最好，PIB最差。從熱氧化穩(wěn)定性方面看，OCP與HSD均含有叔碳?xì)洌?HSD還可能有加氫不完全情況，所以二者熱氧化安定性不好。BB同時(shí)存在叔碳?xì)浜兔焰I，所以熱穩(wěn)定性最差。綜上，常見(jiàn)黏指劑的氧化安定性順序?yàn)镻MA>PIB>OCP ≈ HSD >BB[15-16]。

航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)油中常用到的黏指劑有聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯和乙丙共聚物，丁烯-苯乙烯共聚物等[12]。

3.3 極壓抗磨劑

極壓抗磨劑是在潤(rùn)滑油中用來(lái)改善基礎(chǔ)油的摩擦學(xué)性能、減少摩擦阻力、降低滑動(dòng)的金屬表面燒結(jié)和磨損，最終達(dá)到提高潤(rùn)滑油承載能力的添加劑。極壓抗磨劑可分為活性和非活性兩類，活性極壓抗磨劑包括含氯類、含硫類以及含磷類三種，其作用機(jī)理為在極壓條件下，添加劑分子中的活性元素氯、硫和磷與金屬反應(yīng)形成金屬鹽層，從而起到抗磨效果。非活性極壓抗磨劑包括金屬鹽類、含硼類、稀土類、納米類等，因種類不同而作用機(jī)理不盡相同。傳統(tǒng)的氯系極壓抗磨劑因?yàn)榄h(huán)保的壓力，應(yīng)用受到了很大限制。稀土類極壓抗磨劑因溶解性問(wèn)題大量應(yīng)用于潤(rùn)滑脂中。納米類極壓抗磨劑作為新興研究領(lǐng)域還未有大規(guī)模的應(yīng)用[17-19]。

目前在航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)油領(lǐng)域，受到使用溫度高、無(wú)灰、抗磨性能要求高的影響，常用到的極壓抗磨劑類型為含硫和含磷類極壓抗磨劑。在專利US 6191078報(bào)道的半合成航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)油配方中，以二巰基噻二唑烷基衍生物作為極壓抗磨劑[14]。CA 2632753中報(bào)道的航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)油用到的抗磨劑包括磷酸三甲苯酯類和烷基化芳基磷酸酯等[12]。CN 102311855中報(bào)道的航空潤(rùn)滑油組合物中極壓抗磨劑為三苯甲酸硫代磷酸酯、三氯苯硫代磷酸酯、三苯硫代磷酸酯三者復(fù)合而成[20]。特別需要指出的是，使用極壓抗磨劑時(shí)需注意其與其他添加劑復(fù)合時(shí)，是協(xié)同作用還是對(duì)抗作用。如在合成航空潤(rùn)滑油中，磷酸胺類添加劑與無(wú)灰型二硫代氨基甲酸酯協(xié)同，油品的抗氧化性能和抗磨性能均得到改善[21]。而在CRC L-42試驗(yàn)合格的潤(rùn)滑油配方中添加0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))防銹劑(月桂基琥珀酸酐)時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果不合格，極壓抗磨效果大大降低[18]。

3.4 抗氧化劑

在高溫、與氧氣和各類金屬充分接觸的工況條件下，航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油容易發(fā)生氧化分解，生成高分子聚合物和酸性物質(zhì)，嚴(yán)重影響油品的性能發(fā)揮。航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的基礎(chǔ)油組分為烴類油和酯類油，其氧化主要按自由基鏈鎖反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行，所以防止航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的有效辦法是防止自由基產(chǎn)生，消除過(guò)氧化物，從而阻止鏈的發(fā)展[22]。

在航空潤(rùn)滑油領(lǐng)域中，主要用的抗氧劑包括酚型抗氧劑和胺型抗氧劑。最典型的酚型抗氧劑為2,6-二叔丁基對(duì)甲酚(BHT)及其衍生物，但其缺點(diǎn)是分解溫度低，所以后續(xù)改進(jìn)研究主要集中于提高屏蔽酚相對(duì)分子量和增加羥基數(shù)目。胺型抗氧劑因其高溫耐受性好，用量少，抗氧化效果佳，在航空潤(rùn)滑油領(lǐng)域受到了廣泛的應(yīng)用，如二苯胺抗氧劑(DPA)、苯基-α-萘胺抗氧劑(PANA)及其衍生物。具體配方中，為起到良好的抗氧化效果，通常同時(shí)選擇兩種或兩種以上抗氧劑，如將N-苯基-α-萘胺與BHT或?qū)Γ瑢?duì)ˊ-二異辛基二苯胺(DODPA)協(xié)同使用，抗氧化效果極佳[23]。專利RU 2658016中報(bào)道的航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)油配方中，用了辛基-丁基二苯胺和4-甲基-2,6-二-叔丁基苯酚復(fù)合作為抗氧劑[13]。

3.5 防銹劑

防銹劑(腐蝕抑制劑)作用是保護(hù)金屬表面不受水分和其他污染物的影響。防銹劑起作用方式：含烴的極性物質(zhì)吸附在金屬表面，作為油膜隔離開(kāi)金屬和水；另一些通過(guò)油包水方式將水隔離，使得只有油相與金屬表面接觸；還有一些抗銹劑通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在金屬表面產(chǎn)生一層鈍化膜。常用的防銹劑有二硫代磷酸鋅鹽、金屬酚鹽、金屬磺酸鹽、脂肪酸、胺類、噻二唑、二烴基二巰基噻二唑、苯三唑、苯并三唑、甲苯甲?；颉Ｔ诤娇栈钊l(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油中用到的防銹劑類型有苯并三唑、甲苯基三唑等[12,14]。

3.6 抗泡劑

航空潤(rùn)滑油因高轉(zhuǎn)速與空氣接觸，使用中空氣有可能混入油中產(chǎn)生氣泡，氣泡的存在會(huì)導(dǎo)致發(fā)生氣阻和斷流現(xiàn)象，還會(huì)出現(xiàn)疲勞磨損和油品消耗增大等問(wèn)題，所以潤(rùn)滑油必須具有好的抗泡性能。一般常在潤(rùn)滑油品中加入抗泡劑來(lái)避免泡沫的產(chǎn)生?？古輨┓譃槿悾汗栊涂古輨⒎枪栊涂古輨┖蛷?fù)合抗泡劑。硅型抗泡劑主要物質(zhì)為聚二甲基硅氧烷(T901)，其對(duì)調(diào)合技術(shù)要求較高，在酸性介質(zhì)中不穩(wěn)定。非硅型抗泡劑的主要成分為聚丙烯酸酯(T911和T922)，其優(yōu)點(diǎn)是用量少，對(duì)調(diào)合技術(shù)不敏感，在酸性介質(zhì)中穩(wěn)定，抗泡性能佳。復(fù)合抗泡劑即將前面兩者按適當(dāng)?shù)谋壤凸に嚰右詮?fù)合研制而成，當(dāng)前有T921、T922和T923三種[24]。航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)油中，常用到的抗泡劑有丙烯酸酯和聚烷基硅氧烷[12,14]。

4 典型的航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油產(chǎn)品

4.1 符合SAE J1966規(guī)范的產(chǎn)品

市場(chǎng)上符合SAE J1966規(guī)范的油品有殼牌公司生產(chǎn)的殼牌航空油品，包括60、80、100、120四個(gè)牌號(hào)。該系列油品選用高黏度指數(shù)的礦物油，僅加了少量的降凝劑和抗氧劑，適用于四沖程(四循環(huán))的往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)以及其他的指定油品規(guī)格為SAE J1966航空星型發(fā)動(dòng)機(jī)，以及不要分散劑的油品的機(jī)型。殼牌航空油主要用于新機(jī)的磨合期或近期大修的四沖程航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，基本性質(zhì)見(jiàn)表2。

表2 殼牌航空產(chǎn)品基本性質(zhì)

4.2 符合SAE J1899規(guī)范的產(chǎn)品

4.2.1 符合SAE J1899規(guī)范的單級(jí)油產(chǎn)品

符合SAE J1899規(guī)范的典型產(chǎn)品主要分為兩類：?jiǎn)渭?jí)油和多級(jí)油。其中典型的單級(jí)油如殼牌的W系列和美孚的EE系列。殼牌航空W級(jí)別包括W80、W100、W120和W80+與W120+，適用于四沖程(四循環(huán))往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，使用了不含金屬的添加劑，以及高黏度指數(shù)的礦物油，具備優(yōu)異的穩(wěn)定性，分散性以及抗泡性能。W80+和W100+相比以往單級(jí)油，提供了更好的防銹和抗磨性能。殼牌航空W油品基本性質(zhì)如表3所示。

表3 殼牌航空W系列油品基本性質(zhì)

美孚EE航空油由高度精制的基礎(chǔ)油和無(wú)灰分散劑和抗氧劑組成，可用在油品規(guī)格要求為無(wú)分散劑和含無(wú)灰分散劑機(jī)型，具備好的氧化和熱穩(wěn)定性，好的分散性能以及高的黏度指數(shù)?；拘再|(zhì)如表4所示。

表4 美孚航空EE油品基本性質(zhì)

表4(續(xù))

4.2.2 符合SAE J1899規(guī)范的多級(jí)油產(chǎn)品

符合SAE J1899規(guī)范的多級(jí)油品有殼牌公司的W15W-50，美孚公司的20W-50, Phillips 66公司的20W-50和25W-60以及尼科公司的15W-50等，產(chǎn)品基本性質(zhì)見(jiàn)表5。

殼牌航空油W 15W-50用于四沖程航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，由礦物油和50%以上合成碳?xì)浠A(chǔ)油，以及W級(jí)別的無(wú)灰分散劑組成，包含與萊康明的添加劑LW 16702 等量的抗磨劑。半合成，具有比單級(jí)油更好的低溫泵送性和保護(hù)。高溫性能優(yōu)異，礦物基礎(chǔ)油可以分散燃燒的副產(chǎn)物鉛，避免發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生“灰色漆”或鉛油泥，這是半合成油品的優(yōu)勢(shì)。抗磨劑對(duì)關(guān)鍵的凸輪軸、升降機(jī)和其他磨損部件保護(hù)；抗腐添加劑包幫助低使用頻率的發(fā)動(dòng)機(jī)在高濕度環(huán)境中避免腐蝕生銹；防銹功能和高溫抗氧性優(yōu)異。幾乎在所有應(yīng)用中優(yōu)于單級(jí)油。易啟動(dòng)，啟動(dòng)后更好的潤(rùn)滑性能，更低磨損，腐蝕和生銹，更好的清潔性，在高溫條件下，油壓和溫度等同于單級(jí)油SAE 50。

美孚20W-50是半合成含無(wú)灰分散劑的航空發(fā)動(dòng)機(jī)油品，由高度精制的礦物油，聚α-烯烴(PAO)和無(wú)灰添加劑組成，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)具有優(yōu)異的清潔、抗磨、抗腐蝕保護(hù)性能。

Phillips 66公司生產(chǎn)的X/C航空發(fā)動(dòng)機(jī)油是首例聯(lián)邦航空局(FAA)認(rèn)可的含無(wú)灰分散劑的多級(jí)礦物航空油，典型產(chǎn)品有兩個(gè)黏度級(jí)別：X/C 20W-50和X/C 25W-60。X/C 20W-50航空油推薦用在對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)上，可代替市售的級(jí)別為65、80和100的單級(jí)油。X/C 25W-60航空油推薦用于徑向活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)以及其他設(shè)計(jì)使用更高級(jí)別油品，如市售級(jí)別為120的航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。

尼科公司的3570 Gr.15W-50產(chǎn)品由精選礦物油、合成基礎(chǔ)油與添加劑組成，為半合成油品，具有良好的低溫流動(dòng)性、發(fā)動(dòng)機(jī)清潔性與抗磨性能。含有與萊康明LW 16702等劑量的抗磨劑，適用于四沖程的往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。

表5 符合SAE J1899規(guī)范的多機(jī)油典型產(chǎn)品

注：尼科油品未拿到全部數(shù)據(jù)。

4.3 我國(guó)的航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)油產(chǎn)品

我國(guó)的航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)油經(jīng)歷了從礦物型20號(hào)航空潤(rùn)滑油到合成烴20號(hào)航空潤(rùn)滑油再到清凈分散型航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的發(fā)展過(guò)程。礦物型20號(hào)航空潤(rùn)滑油因一系列的問(wèn)題已停止使用，合成烴20號(hào)航空潤(rùn)滑油也存在使用過(guò)程積炭過(guò)多，換油期短等問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題，空軍油料所與中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院共同研制了清凈分散型航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油，該油為半合成油品，由高黏度指數(shù)加氫礦物油和PAO混合而成，各項(xiàng)理化性能指標(biāo)達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品水平[25]。

目前，國(guó)內(nèi)沒(méi)有拿到國(guó)際認(rèn)證的航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油產(chǎn)品。

5 結(jié)束語(yǔ)

航空工業(yè)是具有戰(zhàn)略性的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，推進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油國(guó)產(chǎn)化也是建設(shè)航空強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的重要組成部分。目前，航空潤(rùn)滑油品的認(rèn)證許可由國(guó)外實(shí)驗(yàn)室把控，其對(duì)我國(guó)的航空潤(rùn)滑油進(jìn)行技術(shù)封鎖，使我國(guó)的航空油品國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程嚴(yán)重受阻。所以，擺脫國(guó)外技術(shù)壁壘，研制具有優(yōu)異性能的航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油產(chǎn)品，建立完整的航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的認(rèn)證體系，爭(zhēng)取在航空潤(rùn)滑油開(kāi)發(fā)上的話語(yǔ)權(quán)，是促進(jìn)我國(guó)航空潤(rùn)滑油國(guó)產(chǎn)化，保障航空產(chǎn)業(yè)的必由之路。