技术分享 | “机油滤芯”异物化学成分筛查及溯源综合问题解决方案大揭秘
一、背景
行业背景
发动机作为一种将燃料的化学能转化为机械能并对外输出的机械设备，广泛应用于汽车、农用机械、飞机制造等行业。在发动机高速运行过程中，各个零部件之间会产生摩擦，降低能源转化效率，因此需要降低润滑系统的摩擦损耗。
发动机润滑系统一般主要由机油、集滤器、机油泵、滤清器、冷却器、管道、压力传感器、温度表和阀门等零件组成。其中机油是润滑系统的工作介质，具有润滑、清洗、冷却、密封、防锈、缓冲、减振等作用，是发动机中最重要的液体，被称为“发动机的血液”。
技术背景
机油滤清器俗称“机油滤芯”，安装在机油泵之后、主油道之前。其主要是通过滤膜的截留作用去除机油中的异常物质。现在发动机上使用最广泛的是纸质滤芯，它是由一种特制的微米级滤膜折叠而成的，可以拦截机油中直径为0.05~0.1mm之间杂质。
然而，在实际运行过程中，受设备运行环境、机油品质、发动机材料等的影响，机油在循环使用过程中容易发生滤膜污堵。异常滤膜表面常呈黑色，有黑色不均匀胶质类物质。该物质无法参与正常循环，会污堵膜片增加跨膜压差，降低循环效率，严重影响发送机的正常运行。
因此，有必要对膜污堵异物进行快速筛查，后期结合原料、工况等信息辅助溯源膜堵异物的产生原因，为发动机生产商或运营商优化设备生产工艺和发送机运行工况的改进和质控提供依据。
二、筛查及溯源综合案例
项目背景
某农用机械发动机生产商，交付客户使用过程中发生滤清器污堵严重，发动机运行异常。
项目需求
快速筛查滤清器滤膜污堵物成分，溯源分析原因
问题解决方案
筛查滤清器污堵滤膜物质组分。
对比分析使用前和使用后机油组分。
综合分析滤清器膜污堵物质和机油组分变化情况，溯源分析滤清器污堵原因。
分析结果
滤清器滤膜污堵物分析结果
未使用机油成分分析结果
使用后异常机油成分分析结果
对比分析结论
水分增加。相比于使用前机油，异常机油水分含量增加了约1倍。
脂肪酸含量降低。由于异常机油中脂肪酸与金属阳离子反应成盐。
生成氯盐。相比于使用前机油，异常机油中存在少量氯盐，容易导致设备腐蚀，形成金属腐蚀物。
生成锌盐。二烷基二硫代磷酸锌作为极压剂在异常机油中含量降低，并转化为非油溶性盐析出，形成杂质异物。
硅酸盐含量增加。异常油样中硅酸盐含量明显增加，其可能来源于运行过程中环境空气引入。
铁、铜、锰等金属元素产生。可能来源于系统运行过程中相关金属管路或设备发生腐蚀导致，进一步结合氯元素含量变化，推测可能是系统中引入的氯元素导致金属设备发生氯腐蚀。
综合分析结论
筛查滤清器污堵滤膜物质组分。
系统运行过程中环境引入水分、硅酸盐和氯元素等污染因子，导致系统非油相不溶物组分增加。水分增加可能导致有机盐类物质发生脱稳析出；氯元素可能导致金属腐蚀，进一步增加系统难溶组分析出。
系统运行过程中由于运行条件的变化，发生局部水解反应、缩合脱氢反应等化学反应产生新物质相，导致系统中功能性物质发生变质失效，降低机油整体稳定性。
三、产品价值
快速、高效筛查及辅助溯源发动机滤清器污堵和循环机油异常问题，为溯源机油滤膜污堵、机油润滑异常提供依据，为短期应急处理及未来预防提供建议方向。
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参考文献：
[1] https://chejiahao.autohome.com.cn/info/5644957
[2] https://www.yoojia.com/wenda/905727.html
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