柴油机是各类船舶的主要动力来源。随着柴油发动机功率不断增大、运行温度不断提高、服役周期不断延长,对柴油机油的润滑性能、氧化安定性等性能提出了更高的技术要求。柴油机油在使用过程中由于高温、高压、金属催化作用以及燃烧副产物、磨料等的污染,不可避免地会发生失效降解。导致柴油机油失效降解的内在机理非常复杂,包括氧化、硝化、硫化、污染(燃油稀释、水分、磨屑)等。柴油机油的失效降解会影响诸多理化性能特别是摩擦学性能,包括粘度的变化、金属防护性能的下降、摩擦学性能的劣化以及氧化寿命的减少等。本论文旨在进行柴油机油失效降解过程试验研究,应用灰色系统理论,探索降解过程对理化性能、摩擦学性能影响及相应的作用机理等。这对于现役柴油机故障诊断、未来长寿命柴油机油的研制,具有重要意义。进行了模拟燃油稀释试验、高温氧化试验,研究了单一物理作用、单一化学作用对柴油机油性能的影响。在模拟试验中,燃油稀释与酸值、碱值和氧化诱导期的灰色关联度数值最高,分别为0.84、0.86、0.84;对柴油机油的闪点和粘度有明显的影响,柴油含量达到10%时,40℃运动粘度下降31.3%,远超过了换油指标(20%),20%稀释浓度的油样开口闪点仅有126℃,低于柴油机油的换油指标(130℃);低浓度(≤10%)的燃油稀释对柴油机油边界润滑条件下的摩擦学性能影响较小,摩擦系数和磨损量变化不大,高浓度的燃油稀释(>10%)会造成柴油机油在边界润滑条件下减摩与抗磨损性能的劣化。高温氧化对柴油机油的酸碱值影响明显,加入铜铁丝催化的条件下,48小时后,酸值上升了 2倍,碱值下降了 58.5%;柴油机油各理化性能与Cu、Fe元素的关联度并没有很明显的差别,与Fe元素的关联度明显高于Cu元素;四球摩擦试验表明高温氧化是降低柴油机油减摩抗磨性能的重要因素;通过分析台架试验油样理化性能指标与各元素之间的关联度,验证了模拟试验的结论,表明灰色关联分析在柴油机油降解机理研究中具有较广阔的前景。