內燃機油知識(質量)

內燃機油質量知識中國石油東北潤滑油銷售分公司談佳駒車用油質量等級API分類：汽油機油以S打頭，柴油機油以C打頭，后面跟字母A、B、C、……檔次依次提高，系統(tǒng)末端開口，不斷發(fā)展。ACEA分類：汽油機油以A打頭，A1、A2，A3、A4、A5輕負荷柴油機油以B打頭，B1、B2、B3、B4、B5重負荷柴油機油以E打頭，E2、E3、E4、E5ILSAC分類：GF-1，GF-2，GF-3，DHD-1我國的質量分類與API相同API汽油機油分類標準質量等級頒布時間臺架評定項目變化特點（與前級比較）軸瓦腐蝕銹蝕高溫氧化低溫油泥SC1964L－38ⅡAⅢAⅤASD1968L－38ⅡBⅢBⅤB試驗條件較苛刻SE1972L－38ⅡCⅢC、DⅤC、D試驗條件較苛刻SF1980L－38ⅡDⅢDⅤD性能指標提高SG1987L－38ⅡDⅢEⅤE試驗條件較苛刻SH1994L－38ⅡDⅢEⅤE同，P≤0.12％SJ1996L－38ⅡDⅢEⅤE同，P≤0.10％SL2000UL－38BRTⅢFKA24E+ⅤG苛刻度跳躍MS程序Ⅱ—銹蝕試驗模擬汽車在冬天短程行駛后即停放的工礦汽車啟動行駛不久后就停駛，發(fā)動機燃燒的氣體容易在機內冷凝，使挺桿銹蝕MS程序Ⅲ—高溫氧化模擬汽車在高速公路上高速行駛的工礦汽車連續(xù)高速行駛，燃燒溫度高，潤滑油溫度也高，機油容易氧化，粘度增大至一定程度就會造成泵送困難汽車連續(xù)高速行駛，容易造成三對摩擦副（活塞環(huán)－缸套、凸輪－挺桿、軸－軸瓦）的磨損汽車連續(xù)高速行駛，容易在活塞表面產生積炭、漆膜MS程序Ⅴ—低溫油泥模擬汽車在城市里開開停停的行駛工礦汽車頻繁的開停，雖然潤滑油溫度不高，但容易造成燃料燃燒不完全；不完全燃燒物含有較多的烯烴，容易與NOx生成油泥母體，進一步縮合成“油泥粘結體”，在曲軸箱中與冷凝的水分、雜質、煙炱等生成油泥，沉積在油底殼或搖臂罩上，容易堵塞油濾器。質量等級提升的動力汽油機油的質量是隨著汽油發(fā)動機的設計、駕駛工況、環(huán)保節(jié)能要求的變化而發(fā)展的，與發(fā)動機的生產年代相關。汽油機油－SA、SB20世紀40年代，發(fā)動機功率小，機件間隙大，工作條件緩和，用不加添加劑的礦物油SA。二戰(zhàn)后，大量使用V－8發(fā)動機，體積小，馬力大，機油溫度高，采用添加抗氧劑、抗磨劑的SB級油。汽油機油－SC20世紀60年代初，隨著汽車功率的增大，速度加快，發(fā)動機壓縮比增高、燃燒室溫度上升，產生了油品高溫氧化、積炭、漆膜等問題。1964年發(fā)展了SC汽油機油標準。首次使用MS程序ⅡA、ⅢA、ⅤA臺架試驗方法進行評定。汽油機油－SD1968年，美國頒布了汽車排放控制法，不允許汽車的曲軸箱中的竄氣直接排入大氣汽車安裝了PCV閥(正壓曲軸箱排氣系統(tǒng))，將竄進曲軸箱的廢氣(CO)、水蒸汽引入進氣系統(tǒng)再次燃燒，使竄氣停留在曲軸箱中的時間長了，惡化了曲軸箱中的機油環(huán)境。在汽車開開停停的狀況下，機油容易產生油泥，堵塞油濾。SD改進了機油的低溫抗氧化性能，加大分散劑的用量。汽油機油－SE20世紀70年代，美國大力修建洲際公路，汽車速度加快，行駛時間延長，空調器使用，發(fā)動機負荷大幅增加，導致油溫上升、機油變稠等高溫氧化問題環(huán)保法對排氣中的NOX等控制嚴格，發(fā)動機增加了EGR（廢氣循環(huán)裝置），壓縮比提高到8-10高溫氧化、低溫油泥、銹蝕等問題日趨嚴重。1972年，頒布了SE汽油機油規(guī)格汽油機油－SF受中東石油危機的影響，美國1975年頒布了汽車燃料經濟法規(guī)，1977年美國汽車開始小型化，油底殼裝油量減少，機油溫度更高發(fā)動機安裝了催化轉化器1980年，頒布了SF汽油機油規(guī)格與SD相比，SE、SF低溫抗氧化性能提高不大，但高溫抗氧化性能大幅提高，SF比SE高溫抗氧化性能更好汽油機油－SG20世紀80年代中期，歐洲首先發(fā)現(xiàn)汽車在高溫高速和低溫低速反復交叉行駛的情況下，容易產生黑色油泥；接著，美國也發(fā)現(xiàn)類似問題1988年，美國頒布了SG汽油機油規(guī)格，使用了ⅢE、ⅤE評定方法SG比SF提高了低溫抗油泥性能，高溫抗氧化性能也有提升汽油機油－SH1994年，頒布了SH汽油機油標準SH機油與SG基本相同，都是用ⅡD、ⅢE、ⅤE臺架評定，評分標準也一樣通過規(guī)則不同：在1～5次評定中，SG通過一次即可；SH評定2次，平均值必須達標，評定3～5次，可以去掉最低分，其余的平均值要達標SH油添加劑量更大，質量比SG穩(wěn)定1993年起，電噴車普遍使用三元催化轉化器，SH規(guī)定磷含量不大于0.12%汽油機油－SJ隨著美國汽車尾氣排放標準進一步嚴格，要求汽車進一步降低磷含量；1996年美國頒布SJ汽油機油標準，磷含量指標降到不大于0.10%MS程序試驗方法與指標等同于SG、SHSJ級油規(guī)格增加了TEOST高溫沉積物試驗、GM過濾性試驗、凝膠指數(shù)試驗、高溫抗泡性試驗等（SH也有同樣試驗）適用國外98年后及我國2002年后生產的車型汽油機油－SL2000年美國頒布了SL汽油機油規(guī)格標準，加強了氧化控制，改進排放系統(tǒng)的耐久性、燃料經濟型和持久性SL油采用了許多新的臺架試驗ⅢF代替ⅢE，油品的抗氧化性能大幅提高NissanKA24E和VG代替ⅤEBRT（球銹試驗）代替ⅡD無鉛汽油UL－38代替L－38汽油機油－SM為達到2004年新的排放標準要求，汽車工業(yè)使用貴金屬更多的催化劑及一系列排放控制技術，由此發(fā)展了SM汽油機油ⅢF代替ⅢG，抗氧化性能大幅提高磷含量不大于0.08％硫含量在0.5％～0.7％ILSAC標準國際潤滑劑標準化和審查委員會20世紀80年代末，美國汽車制造商協(xié)會認為汽油機油發(fā)展太慢，于是會同日本汽車制造商協(xié)會共同組成了ILSAC相對于API，ILSAC制訂的汽油機油規(guī)格增加了節(jié)能（以MS程序Ⅵ評定汽油機油對燃料經濟性的影響）和限制磷含量（對催化轉化器影響顯著）的要求ILSAC汽油機油標準ILSACGF－1GF－2GF－3GF－4MS臺架評定項目銹蝕ⅡDⅡDBRTBRT高溫氧化ⅢEⅢEⅢFⅢG低溫油泥ⅤEⅤEⅤG＋KA24EⅤG＋KA24E節(jié)能ⅥⅥAⅥBⅥC軸瓦腐蝕L－38L－38UL－38UL－38磷含量％0.120.100.100.08硫含量％0.5~0.7對應于API規(guī)格SH+ⅥSJ+ⅥASL+ⅥBSM+ⅥC發(fā)布時間1993199620002004歐美汽油機油規(guī)格的差異歐洲ACEA標準更加嚴格歐洲ACEA臺架評定項目多歐洲ACEA標準中列入多項模擬試驗，美國API標準只是從SH規(guī)格開始列入美國API標準規(guī)定了磷含量指標，歐洲ACEA標準規(guī)定了硫酸鹽灰分指標歐美汽油車的差異歐洲汽車注重節(jié)能性，車小，排量小，但比功率比美國車高30％，油底殼也小歐洲汽車轉速快，機械負荷和熱負荷都比較高，因此發(fā)動機和油底殼溫度都比較高歐洲汽車容易出現(xiàn)早燃、活塞粘環(huán)、環(huán)岸及環(huán)槽結焦、裙部漆膜等高溫沉積現(xiàn)象，美國汽車容易出現(xiàn)曲軸箱中潤滑油高溫變稠現(xiàn)象API柴油機油分類標準APICCCDCECF－4CFCG－4CH－4CI－4頒布時間19701970198819901992199419982002軸瓦腐蝕L－38L－38L－38L－38L－38L－38L－38清凈性單缸1H21G21G21K1M－PC1N1P及1K1R及1K1R及1N多缸T－6T－6煙炱：粘度增長T－7T－7T－8T－8ET－8E磨損缸套T－9T－10閥系GM6.2LGM6.5LGM6.5L高煙炱下M11-HSTM11-EGR高溫氧化ⅢEⅢEⅢF柴油機油三大類別大功率重負荷柴油機（直噴式）油：CF－4、CG－4、CH－4、CI－4大功率二沖程柴油機油：CD－Ⅱ、CF－Ⅱ中等功率越野車柴油機（非直噴式）及施工機械使用的固定式柴油機油：CC、CD、CF柴油機油－CA、CBCA、CB柴油機油中加有抗氧劑和清凈劑，適用于自然吸氣式柴油機；CA適用低硫柴油，CB適用高硫柴油CA、CB標準已經廢除柴油機油－CC、CDCC柴油機油適用于中等增壓（非渦輪增壓）的柴油機（強化系數(shù)30～50），要求柴油含硫量不大于0.4%CD柴油機油適用于高增壓（渦輪增壓）重負荷柴油機（強化系數(shù)大于50），要求柴油含硫量不大于0.4%CD可以替代CC柴油機油－CFCF柴油機油適用于中功率、高增壓、重負荷柴油機，如柴油轎車、吉普車，要求柴油含硫量不大于0.4%CF可以代替CD、CC柴油機油－CE20世紀80年代，康明斯等公司開發(fā)了用于高速公路長距離運輸集裝箱的大功率柴油機，對于柴油機油的氧化安定性、沉積物形成、油耗、磨損、缸套拋光等提出了更高的要求1987年，API頒布了CE柴油機油CE柴油機油適用于大功率、重負荷、高增壓、非直噴式柴油機柴油機油—CF－4CE級油用于直噴式柴油機時，經常出現(xiàn)油環(huán)粘結、缸套漆膜、彈簧損壞、活塞銷失靈等現(xiàn)象，1990年發(fā)展了CF-4級油CF－4適用于大功率、高速、高熱負荷、重載荷柴油機要求柴油含硫量不大于0.4％柴油機油—CG－41994年，美國環(huán)保局規(guī)定了柴油機排放標準，要求必須使用低硫低芳烴柴油，同年API頒布了CG－4柴油機油標準CG－4改善了CF－4油在使用中容易出現(xiàn)的煙炱引起粘度增長、油濾堵塞及磨損等問題要求柴油含硫量不大于0.05％柴油機油—CH－41998年，API頒布了CH－4規(guī)格CH－4柴油機油適用于燃油噴射壓力更高、燃料噴入量更大、使用鑄鋼－鋁兩段活塞的發(fā)動機CH－4柴油機油較CG-4有更優(yōu)良的高溫抗氧化性能、抗磨損性能、清凈分散性能CH－4可代替CG－4、CF－4柴油機油—CI－4為達到2002年的NOx排放標準，柴油機采用了廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR），相應地發(fā)展了CI－4柴油機油規(guī)格CI－4較CH-4具有更好的煙炱承載能力及抗磨性歐美柴油機油的差異美國重視大功率柴油車的排放控制，歐洲則注意柴油機的使用壽命和長換油期歐洲柴油機活塞第一環(huán)槽的位置比較低，活塞岸與缸套間隙比較小，燃燒室為深腔式，美國則為淺盆式美國重視柴油機油的清凈性能歐洲重視柴油機油的拋光性能柴油機油與汽油機油比較高溫清凈性（清洗活塞環(huán)槽和環(huán)臺高溫工作區(qū)域）柴油機——高；汽油機——低氧化性能（引起的粘度增加和腐蝕）汽油機——高；柴油機——低分散性能（側重點不同）汽油機油——分散低溫油泥（機油氧化產物+水）柴油機油——分散煙炱（不完全燃燒產物）酸中和性能（堿值）柴油機——高；汽油機——低抗磨性能（側重點不同）汽油機油——高溫閥系磨損（閥系開關頻繁、機油溫度高）柴油機油——煙炱分散不好造成的磨粒磨損防銹性能汽油機油——高；柴油機油——低粘度特性汽油機油——低溫啟動性能好；柴油機油——HTHS粘度要求高柴油機盡量避免選擇低粘度油內燃機油的作用潤滑:減小摩擦阻力、降低磨損、降低動力消耗。密封:輔助活塞環(huán)密封以保持氣缸壓力,減少功率損失；防止燃氣竄入曲軸箱。冷卻:導出摩擦熱和燃燒熱，使機件保持適當溫度。清洗:清洗活塞、氣門、軸瓦、凸輪等處的積炭和漆膜，分散氧化產物和油泥。防腐:防止?jié)櫥课讳P蝕，中和燃料燃燒的酸性產物及機油氧化產生的有機酸，減少金屬部件的腐蝕。內燃機油的性能適宜的粘度和良好的粘溫性能：粘度要適宜，粘度過大，流動性差，進入磨擦面所需時間長，導致啟動磨損，并且動力損失大，清洗及冷卻性差，但密封性好；粘度過小，抗磨性差，導致運行磨損，并且密封性差，但散熱性好。內燃機油的工作溫度范圍較寬，要求機油粘度隨溫度變化的幅度不要太大，才能同時滿足高、低溫粘度要求。內燃機油粘度指數(shù)要求不小于75。良好的清凈分散性能：能把附著在汽缸壁及活塞上的氧化產物清洗下來，并使之均勻地分散在機油當中，通過過濾器濾掉。良好的抗磨性：酸中和性好：中和燃燒后產生的酸性物質，避免金屬機件腐蝕優(yōu)良的抗氧化及熱安定性能良好抗泡沫性：曲軸的強烈攪動，很容易使機油產生泡沫，泡沫會使油膜遭到破壞。優(yōu)良的剪切安定性：由于機械剪切的作用，高分子聚合物被剪斷，使油品粘度下降，影響正常潤滑。