先進トライボ界面分析によるエンジンオイルの省燃費性向上に向けた潤滑添加剤の最適化

使用先进的摩擦界面分析优化润滑油添加剂以提高发动机油的燃油效率

• 批准号: 21J15514
• 负责人: SHEN WEIQI
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J15514/
• 关键词: トライボロジー; 潤滑油添加剤; 摩擦調整剤; エンジンオイル; 境界潤滑; 潤滑添加剤

本研究では、異なる添加剤を配合した潤滑油を使用した場合において、添加剤の吸着・反応とトライボフィルムの形成およびトライボロジー効果の発現といった一連の現象を対象とし、複数添加剤併用時の摩擦低減現象の確認とそのメカニズムの解明を目指す。前年度では、①中性子反射率法によって推定した摺動界面での油性剤の密度と原子間力顕微鏡によって測定した摩擦係数に良い相関が見られることを確認した、 ②油性剤とZDDPの併用により、単体使用時よりも摩擦係数が下がる組み合わせを見出した、と2点主たる成果が得られており、今年度では、オレイル基を有する有機摩擦調整剤に焦点当て、マクロ試験を通して摩擦調整剤単体及びZDDPとの併用による摩擦低減効果の検証とメカニズムの解明を試み、また、有機摩擦調整剤が従来の添加剤処方であるZDDPとMoDTCの併用系に及ぼす影響を評価した。今年度の主たる成果としては、①オレイルサルコシンは単独使用時・ZDDPとの併用時において、①NOSの併用により、高摩擦なZDDP由来のトライボフィルムの形成を抑制することに加え、その摩擦特性が改善することを明らかにした、②摩擦特性が改善されたメカニズムとして、NOSの吸着による油膜保持効果や、NOSの併用によってZDDPの分解による硫化物の形成と吸着が抑制されたことだと推測された、③NOS、ZDDPとMoDTCの三種類の添加剤併用系においては、特にマイルドな摺動条件においてNOS+ZDDP及びZDDP+MoDTCより優れた摩擦低減・耐摩耗特性を確認した、④量子線による分析の結果として、NOS、ZDDPとMoDTCの併用系は従来と異なるメカニズムによってトライボロジー効果を発揮していると見出した。

本研究重点关注使用含有不同添加剂的润滑油时添加剂的吸附和反应、摩擦膜的形成以及摩擦学效应的表现等一系列现象，旨在确认多种添加剂一起使用时减少摩擦的情况。现象并阐明其机制。去年，我们证实：（1）中子反射法估算的滑动界面油剂密度与原子力显微镜测量的摩擦系数之间存在良好的相关性； ② 取得了两个主要成果：通过组合使用油基剂和ZDDP，我们发现了一种比单独使用时摩擦系数更低的组合。今年，我们将重点关注带有油基的有机摩擦改进剂。通过宏观试验，我们试图验证和阐明摩擦改进剂单独和与ZDDP组合的减摩效果，并评估了有机摩擦改进剂对ZDDP和MoDTC组合体系的效果，这是传统添加剂配方的效果。本财年的主要成果为： (1) 油酰肌氨酸单独使用或与 ZDDP 组合使用时， (1) 与 NOS 组合使用时，除了抑制 ZDDP 衍生的高摩擦摩擦膜的形成外，其摩擦力(2)摩擦性能改善的机理是NOS的吸附产生的油膜保持作用，以及ZDDP与NOS结合时分解形成硫化物并吸附。 ③在温和滑动条件下，NOS、ZDDP和MoDTC的组合体系比NOS+ZDDP和ZDDP+MoDTC具有更优异的减摩和耐磨性能。 ④量子束分析结果发现，NOS、ZDDP的组合体系， MoDTC通过与传统摩擦学不同的机制发挥摩擦学效应。

项目成果

N-Oleoyl Sarcosine as an Engine Oil Friction Modifier, Part 2: Elucidation of Friction-Reducing Mechanism at Room Temperature Focusing on Contribution of NOS in NOS+ZDDP Mixture

N-油酰肌氨酸作为发动机油摩擦改进剂，第 2 部分：阐明室温下的减摩机制，重点关注 NOS 在 NOS ZDDP 混合物中的贡献

• DOI: 10.2474/trol.17.227
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 1
• 作者: Shen Weiqi;Han Dongjiang;Hirayama Tomoko;Yamashita Naoki;Oshio Tadashi;Tsuneoka Hideo;Tagawa Kazuo;Yagishita Kazuhiro
• 通讯作者: Yagishita Kazuhiro

エンジンオイル添加剤併用系における分子吸着と摩擦特性の評価

发动机油添加剂体系中分子吸附和摩擦性能的评价

• 发表时间: 2021
• 作者: SHEN WEIQI;平山朋子; 安達眞聡; 山下直輝; 常岡秀雄; 田川一生; 置塩直史
• 通讯作者: 置塩直史

ガソリン用エンジン油の省燃費性能向上に関する検討（第3 報）

提高汽油机油燃油效率性能的研究（第三次报告）

• 发表时间: 2021
• 作者: SHEN WEIQI;平山朋子; 安達眞聡; 山下直輝; 常岡秀雄; 田川一生; 置塩直史
• 通讯作者: 置塩直史

Combined Use of ZDDP and Organic Friction Modifier Leads to Lower Coefficient of Friction; A Study Using Atomic Force Microscope

ZDDP与有机摩擦改进剂并用可降低摩擦系数；

• 发表时间: 2022
• 作者: Weiqi Shen; Naoki Yamashita; Tomoko Hirayama; Hideo Tsuneoka; Kazuo Tagawa;Tadashi Oshi
• 通讯作者: Tadashi Oshi

N-Oleoyl Sarcosine as an Engine Oil Friction Modifier, Part 1: Tribological Performance of NOS+ZDDP Mixture at 100°C

N-油酰肌氨酸作为发动机油摩擦改进剂，第 1 部分：NOS ZDDP 混合物在 100°C 时的摩擦学性能

• DOI: 10.2474/trol.17.216
• 发表时间: 2022-09-30
• 期刊: Tribology Online
• 影响因子: 1
• 作者: W. Shen;Dongjiang Han;T. Hirayama;Naoki Yamashita;T. Oshio;Hideo Tsuneoka;K. Tagawa;K. Yagishita
• 通讯作者: K. Yagishita