石墨烯对重负荷柴油机油减摩抗磨性能的影响

石油炼制与化工 ›› 2025, Vol. 56 ›› Issue (9): 68-73.

石墨烯对重负荷柴油机油减摩抗磨性能的影响

吉祥^1,2,王海军¹,朱立¹,仲小敏¹,李承融³

1. 中海油气（泰州）石化有限公司
2. ;江苏大学
3.南京师范大学泰州学院

收稿日期:2024-09-20 修回日期:2025-02-18 出版日期:2025-09-12 发布日期:2025-08-28
通讯作者: 吉祥 E-mail:jixiang2@tzpec.com.cn

RESEARCH ON FRICTION REDUCTION PERFORMANCE OF DIESEL ENGINE OIL WITH GRAPHENE ADDITIVES

Received:2024-09-20 Revised:2025-02-18 Online:2025-09-12 Published:2025-08-28

摘要/Abstract

摘要： 使用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射、原子力显微镜、傅里叶变换红外光谱等手段，对采用电弧法生产的石墨烯A和采用氧化还原法生产的石墨烯B的微观结构和形貌进行表征，考察两种石墨烯作为添加剂对重负荷柴油机油CK-4 15W-40减摩抗磨性能的影响。采用四冲程柴油机台架试验评价添加石墨烯对油品燃油经济性的提升效果。四球机摩擦试验结果表明：两种石墨烯的引入均能起到减摩抗磨效果，加入石墨烯A后，钢球磨斑直径下降20.89%，油品摩擦因数下降35.58%；加入石墨烯B后，钢球磨斑直径下降13.08%，油品摩擦因数下降19.23%。燃油经济性评价结果表明，在高转速工况下，添加石墨烯A的重负荷柴油机油的有效燃油消耗率降低1.0%~2.5%。

关键词: 柴油机油, 石墨烯, 减摩抗磨, 燃油经济性, 润滑

Abstract: The microstructure and morphology of graphene A produced by arc method andgraphene B produced by redox methodwere characterized using field emission scanning electron microscopy, X-ray diffraction, atomic force microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, and other methods to investigate the effect of two graphene as additives on the anti friction and anti-wear properties of heavy-duty diesel engine oil CK-4 15W-40. Using a four stroke diesel engine bench test to evaluate the improvement effect of adding graphene on fuel economy of oil products. The results of the four ball machine friction test showed that the introduction of both graphene can achieve anti friction and anti-wear effects. After adding graphene A, the wear spot diameter decreased by 20.89% and the friction coefficient decreased by 35.58%; After adding graphene B, the wear spot diameter decreased by 13.08% and the friction coefficient decreased by 19.23%. The fuel economy evaluation results showed that adding graphene A to heavy-duty diesel engine oil under high-speed conditions can reduce the effective fuel consumption rate by 1.0% to 2.5%.

Key words: diesel engine oil, graphene, anti-wear and friction, fuel economy, lubrication

吉祥王海军朱立仲小敏李承融. 石墨烯对重负荷柴油机油减摩抗磨性能的影响[J]. 石油炼制与化工, 2025, 56(9): 68-73.

[1]	彭良溢. 对苯二甲双酰基衍生物稠化剂的合成与润滑性能研究[J]. 石油炼制与化工, 2025, 56(8): 122-128.
[2]	张琳扉刘辉梁宇翔芮文琦赵梦亚贺景坚. 无灰腐蚀抑制剂结构与其抗盐雾腐蚀性能关系研究[J]. 石油炼制与化工, 2025, 56(8): 115-121.
[3]	熊畅彭志茹曹成贾晋虹张晓军张兆钧胡文敬李久盛. 烷基吩噻嗪抗氧剂与不同基础油的感受性及与典型抗氧剂的配伍性研究[J]. 石油炼制与化工, 2025, 56(8): 129-138.
[4]	夏延秋 Nay Min Aung 陈文昊杨洪涛杨阔贾云峰胡盛学. 离子液体改性石墨强化复合锂基脂的摩擦学性能和导电能力[J]. 石油炼制与化工, 2025, 56(7): 153-161.
[5]	蔺巧雯何懿峰司润生吴启昊. 酰胺皂基稠化剂分子结构对润滑脂性能的影响[J]. 石油炼制与化工, 2025, 56(7): 162-171.
[6]	焦琳凯杨坤郑涛回天力孟祥海刘海燕刘植昌张睿. 离子液体催化异丁烷与1-十六烯烷基化制备润滑油基础油[J]. 石油炼制与化工, 2025, 56(6): 42-49.
[7]	娄井阳刘利民汪鹏飞. 常减压蒸馏装置掺炼高硫重质蜡油对沥青及润滑油产品的影响[J]. 石油炼制与化工, 2025, 56(2): 73-77.
[8]	赵阳董松涛赵广乐莫昌艺周海铖胡志海. 兼产优质润滑油料和清洁燃料的加氢裂化技术开发与应用[J]. 石油炼制与化工, 2025, 56(2): 32-39.
[9]	吴启昊何懿峰曾凡坤司润生庄敏阳陈靖. 基于蓖麻油和甲壳素的生物基润滑脂制备及其性能[J]. 石油炼制与化工, 2025, 56(10): 78-86.
[10]	辛丁业李小康殷霄龚超刘飞. 利用加氢脱酸装置生产3号喷气燃料的工业实践[J]. 石油炼制与化工, 2025, 56(10): 39-44.
[11]	孙文斌张倩黄作鑫张峰. 自主D1规格与API CK-4规格对比分析及自主复合剂技术开发[J]. 石油炼制与化工, 2025, 56(1): 160-166.
[12]	张芷薇司润生李义雅何懿峰. 二烷基二硫代磷酸镧的合成及在润滑脂中的性能研究[J]. 石油炼制与化工, 2024, 55(8): 113-119.
[13]	刘月皞张伟马楷邹婉盈. TCP和T706对航空涡轮发动机润滑油腐蚀磨损性能的影响机理[J]. 石油炼制与化工, 2024, 55(8): 129-135.
[14]	王贻全赵梦亚贺景坚梁宇翔刘琼. 新型 5 mm²/s 级季戊四醇酯航空发动机润滑油基础油性能研究[J]. 石油炼制与化工, 2024, 55(8): 120-128.
[15]	高祺黎小辉汪利平樊秀菊吴韦岐任晓辰赵丹平. 直接法制备聚脲润滑脂工艺研究及分析[J]. 石油炼制与化工, 2024, 55(8): 136-144.