油液分析初用於(yu) 發動機是作為(wei) 一種預測性維護工具，目前它仍然是確保發動機係統可靠性的主要技術。往複式內(nei) 燃機是大多數移動設備的動力裝置，如汽車、卡車、公共汽車、采礦設備、農(nong) 業(ye) 設備。另外，備用發電機、油氣勘探鑽機和管道壓縮站也要使用發動機。
如果機油不能充分發揮其作用，就必須更換。另一方麵，過早或頻繁地更換機油會(hui) 對成本和環境造成巨大影響。內(nei) 燃機的機油在運轉過程中會(hui) 逐漸受到汙染，其汙染的速度會(hui) 因負載係數、占空比、使用時間、環境和燃料類型而變化。發動機油通常含有添加劑包，主要是清潔劑和堿性成分，以中和燃料燃燒產(chan) 生的酸。添加劑會(hui) 逐漸消耗，以致不能更好滴保護發動機。通常情況下，了解油中汙染物的類型是很重要的，通過它們(men) 可以了解發動機的狀況，以便更好地采取補救措施。例如，如果油中有大量二醇汙染表明冷卻係統有泄漏。
油液分析提供了有關(guan) 汙染程度的信息，以及油液老化情況，油的狀況是隨著環境條件的變化而改變的。導致機油汙染的因素有哪些 ？
發動機正常運轉過程中會(hui) 產(chan) 生各種各樣的汙染物. 下麵是常見的幾種 ：
一、燃料
燃料汙染物通常與(yu) 發動機故障有關(guan) 。然而，燃料稀釋也可能是由於(yu) 發動機過度怠速或頻繁啟停引起的。燃料稀釋會(hui) 導致粘度損失，如果不加以控製將導致嚴(yan) 重磨損和故障。噴油嘴故障，空氣過濾器堵塞和燃油泵故障是燃油稀釋的常見原因，但在某些情況下，機油汙染也可能是由於(yu) 燃料管道破裂引起的。
二、燃燒副產(chan) 物
廢氣（竄漏氣體(ti) ）會(hui) 通過活塞環、氣門導管和泄露的渦輪增壓器進入曲軸箱。這些氣體(ti) 含有碳、水、酸、不*燃燒的燃料，清漆和油漆。所有這些顆粒都會(hui) 汙染機油。硫氧化物（Sox）是常見的含硫燃料（柴油，液體(ti) 燃料餾分，重質燃料油）氣體(ti) ；氮氧化物（NOx）通常在天然氣（CNG，LNG，丙烷）燃料發動機中較為(wei) 常見。烴氧化物（HCOx）存在於(yu) 多種燃料中。
三、水
水蒸氣作為(wei) 燃燒的副產(chan) 物會(hui) 進入機油中。備用發電機和低負荷發動機不會(hui) 使油變得過熱以至於(yu) 使水沸騰。水與(yu) 漏氣結合會(hui) 產(chan) 生酸，會(hui) 使油老化並腐蝕發動機表麵。從(cong) 空氣中吸入的水或者冷卻管損壞漏進去的水會(hui) 導致油老化，嚴(yan) 重的情況下會(hui) 導致發動機磨損和故障。
四、酸, 清漆, 汙泥
當潤滑油與(yu) 高溫發動機部件接觸時，或者當高溫油與(yu) 空氣接觸時，就會(hui) 發生氧化和分解，產(chan) 生酸、清漆和汙泥等汙染物。
五、煙炱
這種汙染物是由噴射延遲和燃燒的燃料與(yu) 汽缸套上的油混合引起的。過多的煙炱會(hui) 導致閥門和噴油器總成的異常磨損，使排放控製係統過載，汙染空氣。
那麽(me) 發動機油監測應包括哪些測試？除了粘度測試和以及磨損金屬測試之外，對發動機的任何測試需要進行汙染物測試。
六、防凍液
乙二醇防凍液在發動機上廣泛使用。冷卻係統被腐蝕，缸蓋密封破裂或冷卻管路損壞都會(hui) 導致防凍液進入機油。乙二醇對有色金屬軸承表麵具有很強的腐蝕性。過量防凍液會(hui) 使機油變色，導致發動機卡死。
七、氧化硝化
如果氧化嚴(yan) 重，潤滑劑就會(hui) 腐蝕關(guan) 鍵表麵。“氧化值”越大，氧化的程度就越高。有氧化問題的係統中會(hui) 出現油漆、汙泥沉積、粘環、清漆和過濾堵塞等情況。
硝化是另一個(ge) 重要的參數，它測試的是機油中NOx的含量。這些化合物能與(yu) 油中的水發生反應，產(chan) 生亞(ya) 硝酸，使油降解，降低添加劑的效力。可以產(chan) 生清漆和沉積物。
八、紅外光譜
紅外光譜技術是一種檢測在用油樣品中有機汙染物、水和降解產(chan) 物的重要技術。可提供大量關(guan) 於(yu) 機油狀況和汙染的信息。
九、抗磨添加劑
用IR測定，是對油中剩餘(yu) ZDDP添加劑的測定。ZDDP是主要的減磨添加劑;如果被耗盡，容易產(chan) 生異常磨損。
十、乙二醇含量
對液體(ti) 乙二醇的量度，以wt％計量。乙二醇冷卻劑在高溫環境中會(hui) 分解，形成乙醇酸。這些酸侵蝕軸承表麵有色金屬並形成金屬鹽。這些酸還與(yu) 油中的抗磨損和抗氧化添加劑反應，與(yu) 水混合形成汙泥，堵塞過濾器並導致油失去其潤滑性能，從(cong) 而增加磨料磨損。發動機和變速箱中的乙二醇汙染被認為(wei) 是比水更嚴(yan) 重的汙染物（其破壞力是水的10倍）。隨著油溫上升，乙二醇冷卻劑可能會(hui) 迅速或隨著時間的推移而分解。這種不穩定性是在給定時間內(nei) 確定油中乙二醇含量的主要挑戰，並且是現場和實驗室測試結果彼此不一致的主要原因。
十一、煙炱
用紅外光譜法測定其含量，以wt %為(wei) 單位。雖然大多數發動機油都有用於(yu) 分散煙炱的添加劑，但如果添加劑過量，會(hui) 造成過載，導致磨損和不良運轉。
十二、粘度
粘度是流體(ti) 流動的阻力。運動粘度是發動機潤滑油重要的物理性質。發動機油通常是多級配方，允許發動機在很寬的溫度範圍內(nei) 正常運行。發動機油通常測試100下的粘度。如果潤滑劑的粘度超過SAE規定的小值或大值，則需要更換。粘度會(hui) 隨著時間的推移而增加，並隨著煙炱和固體(ti) 顆粒的增加而增加。發動機油是粘度損失比粘度增加危害更嚴(yan) 重，並且通常是燃料汙染的罪魁禍首.
十三、水分
水是常見的汙染物之一。水可以作為(wei) 燃燒的副產(chan) 物或因冷卻係統泄漏進入機油。雖然發動機油的溫度足以在工作時驅除濕氣，但過量的水會(hui) 導致發動機磨損。由於(yu) 泄漏或進水過多，進入發動機的水會(hui) 引起嚴(yan) 重磨損，導致發動機卡死。大多數發動機的水汙染不應超過0.25%。
十四、總堿值
總堿值（TBN）是潤滑劑中堿性儲(chu) 備的量度。通常通過滴定法測量，如Karl Fischer方法，但也可以用其他方式測量，例如紅外光譜法。竄氣與(yu) 曲軸箱中腐蝕性酸的水分相結合，會(hui) 消耗堿值。發動機油含有添加劑，旨在與(yu) 形成的酸反應並中和酸。堿值以跟蹤在用油中的添加劑消耗情況。當TBN值達到給定潤滑劑的既定水平時，通常要換油。 TBN的突然下降將表明發動機運轉異常（例如過度竄漏）。大多數潤滑油供應商都在使用規範中限定TBN的值。通常當TBN值降到起始值的30％時，就該換油了。對於(yu) 燃燒高硫燃料的發動機，建議使用高起始TBN值的油，並且警報限值設為(wei) 起始值的50％，而不是30％.
十五、總酸值
總酸值（TAN）用於(yu) 表示潤滑劑中相對酸度。通常通過滴定法進行測量。酸值用作指導跟蹤使用中的油的氧化變性。TAN推薦用於(yu) 天然氣發動機。 TAN的突然上升預示著可能存在常操作（例如過熱）。大多數潤滑油供應商都在使用規範中給予TAN限製。通常比起始值增加2.0，就需要重視。.
十六、鐵磁顆粒濃度
鐵磁顆粒濃度是指鐵磁性顆粒的總量，單位為(wei) ppm。用磁力計來測量。尺寸從(cong) 亞(ya) 微米到肉眼可見不等。鐵磁顆粒會(hui) 引起電流的變化，電流的改變量與(yu) 鐵磁顆粒的含量成正比。總鐵磁顆粒是所有發動機油的關(guan) 鍵指標，應包含在所有篩選測試中。以ppm為(wei) 單位的值是一個(ge) 趨勢。鐵磁顆粒濃度增加10％表示存在異常磨損。
十七、顆粒計數
顆粒計數是一種根據特定的尺寸範圍對流體(ti) 中的顆粒進行計數和分類的方法,通常根據ISO 4406和SAE 4059.這是一種非常有用的測試，減少油中的顆粒可以延長發動機的使用壽命。顆粒計數通常是發動機現場測試的一項可選測試，因為(wei) 煙炱會(hui) 影響顆粒計數的準確性。顆粒計數通常用於(yu) 發動機開發，因為(wei) 像LaserNet這樣的技術能夠有效地測量含有1.5%煙炱的油中的顆粒數量。
十八、鐵磁顆粒計數
鐵磁顆粒計數是一種根據顆粒的大小和數量而不是濃度來量化鐵屑的技術。常用的是技術是磁力計或者LNF ，直讀鐵譜係統也是一種常用的方法。這些係統增加了光譜和鐵磁密度技術，有助於(yu) 了解鐵磁顆粒的數量和大小。所有這些技術測量的都是樣品中大小鐵磁顆粒的比例。數據可用於(yu) 計算磨損顆粒濃度和嚴(yan) 重性指數，可設置數據達到一定水平時的報警值。
十九、燃油稀釋
燃料稀釋是對潤滑油中未燃燒的燃料的測量，通常由於(yu) 噴油器泄漏、密封不良或燃燒不*而產(chan) 生。所有發動機都能承受一定量的燃料，預計不超過2％。超過5％問題就很嚴(yan) 重。燃油稀釋通常通過GC或SAW傳(chuan) 感器（燃油嗅探儀(yi) ）測量，結果用wt％表示。
二十、元素光譜
元素光譜法是一種用於(yu) 檢測和量化在用油中由磨損，汙染和添加劑產(chan) 生的金屬元素的技術。給油樣通電使每個(ge) 元素發射或吸收可量化的能量，能量的多少表明油樣中的該元素的濃度。結果反應所有溶解金屬（來自添加劑包）和顆粒的濃度。該測試是所有現場和非現場油液分析工具的支柱，因為(wei) 它可以快速準確地提供有關(guan) 設備汙染和磨損情況的信息。其主要限製是對顆粒尺寸為(wei) 5微米或更大的顆粒，其檢測效果較差，這也是要首先進行鐵磁顆粒濃度檢測的原因。
二十一WDA (鐵譜分析)
WDA是一種分析技術，它將鐵磁性磨損顆粒與(yu) 油分離並將它們(men) 沉積在譜片上。通過顯微鏡觀察譜片，可看出磨損模式和設備潛在的磨損源。這種技術稱為(wei) 分析鐵譜。它是檢測異常和有色金屬磨損的非常好的技術，但通常隻由經過培訓的分析師才能進行。
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