[发明专利]分析发动机油降解的方法

说明书

技术领域

本公开涉及分析发动机油的方法，更特别涉及测定内燃机中所用的发动机油的降解程度的方法。

背景技术

这一节提供了与本公开相关的背景信息，其不一定是现有技术。

当内燃机的发动机油丧失其润滑性质时，需要换油。充分润滑的丧失使发动机暴露到潜在的磨损、破坏和耐久性问题。油的寿命与其暴露的氧化、污染和物理磨损量直接相关。用于防止油氧化和最终降解的抗氧化剂在高发动机温度下或在暴露在湿气中时失活，由此该发动机油可能丧失其润滑性，这会影响发动机车用燃料经济性的效率并过早磨损发动机部件。随着发动机油因氧化和硝化而变得更粘和更酸，可能在发动机表面上沉积不溶材料，如漆膜和油泥。

可以优化发动机设计和油耐久性以降低发动机磨损和提高发动机油寿命。通过测量氧化和污染使该油降解的速率，可以测定该发动机油的残留寿命和该发动机油多好地保护发动机。降解副产物含量的提高和抗氧化剂含量的降低加速油的分解。氧化反应引发更多反应，且如果不换成新油，随后会发展到发动机油可能腐蚀发动机和造成部件损坏或完全失效的程度。

检测哪些发动机油、发动机和运行条件降低或消除磨损、提高耐久性或具有发动机故障危险是合意的。目前的试验没有既测量发动机油内降低的抗氧化剂含量又测量降解副产物和燃料燃烧产物的增加。

发明内容

在各种方面中，本公开提供检测发动机油降解的方法。在某些方面中，该方法包括将发动机油样品分成极性组分和非极性组分。针对选自抗氧化剂、酸内容物(acid content)及其组合的一个或多个降解指标，分析该极性组分。这些降解指标与发动机油降解程度相关。该方法包括用极性溶剂萃取该极性组分。在某些方面中，该极性溶剂具有大于或等于5的极性指数。该极性溶剂可以是具有1至4个碳原子的链烷醇。在某些方面中，该极性溶剂包含甲醇。在某些方面中，该方法包括用非极性溶剂萃取该非极性组分。在某些方面中，该非极性溶剂具有小于或等于1，任选小于或等于大约0.5，在某些方面中为大约0.1的极性指数。在某些方面中，该非极性溶剂是具有6至9个碳原子的烷烃。在某些方面中，该非极性溶剂包含庚烷。在某些方面中，将发动机油样品与该极性溶剂混合形成混合物(例如溶液)，随后搅拌并使其静置至少24小时。在某些方面中，该方法包括通过气相色谱法和质谱法(GC/MS)分析该极性组分。

在某些方面中，本公开涉及检测发动机油降解的方法，包括测定第一发动机油组合物中选自抗氧化剂、酸内容物及其组合的一个或多个降解指标的第一量。将该第一发动机油组合物分成极性组分和非极性组分。然后分析该极性组分，以使所述一个或多个降解指标的第一量与该第一发动机油组合物的降解程度相关。任选分析非极性组分中的烃燃烧副产物。该方法进一步包括测定与第一发动机油组合物不同的第二发动机油组合物中选自抗氧化剂、酸内容物及其组合的一个或多个降解指标的第二量。将该第二发动机油组合物分成极性组分和非极性组分，随后分析该极性组分。所述一个或多个降解指标的第二量又与该第二发动机油组合物的降解程度相关。在这方面，可以将所述一个或多个降解指标的第一量与所述一个或多个降解指标的第二量进行比较以测定该第一油组合物与该第二油组合物相比的相对发动机油降解。在某些方面中，该方法包括，经由加工过的峰的积分面积的比较，例如通过气相色谱加工后的质谱结果的半定量分析，测定第一降解指标物种和第二降解指标物中之间的半定量差。

在另一些方面中，本公开提供检测发动机油降解的方法，包括将发动机油样品与极性溶剂混合以形成混合物。然后搅拌该混合物并使其分离至少24小时以形成极性组分和非极性组分。该极性溶剂任选包含链烷醇。在某些方面中，通过气相色谱法/质谱法(GC/MS)分析该极性组分以测定选自抗氧化剂、酸内容物及其组合的一个或多个降解指标物种的存在，其中这些降解指标物种与发动机油降解程度相关。

从本文提供的描述中其它应用领域变得显而易见。该发明内容中的描述和具体实例仅用于举例说明而不是要限制本公开的范围。

附图说明

本文所述的附图仅用于解释所选实施方案而非所有可能的实现方式，且不是要限制本公开的范围。

图1A-D显示了测试降解指标物种用的示例性发动机油(可作为5W30购得)在内燃机中使用之前(0小时)(图1A)、在使用30小时时(图1B)、在使用411小时时(图1C)和在使用490小时时(图1D)的气相色谱图(总离子色谱图)。

在这几个视图中，相应附图标记是指相应部件。

具体实施方式

现在参照附图更充分描述示例性实施方案。