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

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。