國外柴油機(jī)油規(guī)格發(fā)展及比較

1、國外柴油機(jī)油規(guī)格發(fā)展及比較standapds隨著柴油發(fā)動機(jī)生產(chǎn)技術(shù)的飛速發(fā)展,配套發(fā)動機(jī)油質(zhì)量等級從cf一4到ch一4,甚至躍居ci一4的趨勢不可阻擋.了解國外柴油機(jī)油的規(guī)格及不同規(guī)格之間的差異,不僅有利于柴油機(jī)油產(chǎn)品的開發(fā),應(yīng)用研究,也有助于高檔柴油機(jī)油的生產(chǎn)和銷售.國外柴油機(jī)油規(guī)格發(fā)展及比較口崔海鷗2005年起,滿足歐lv排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油發(fā)動機(jī)車率先在北京,上海等超大城市引入.同時我國將在2o個大中城市強(qiáng)制執(zhí)行歐ll排放標(biāo)準(zhǔn),中小城市將全面強(qiáng)制執(zhí)行歐l排放標(biāo)準(zhǔn).高增壓,大功率,超重負(fù)荷柴油車如三菱,尼桑等大型集裝箱汽車的增加,康明斯,依維柯等國外合作生產(chǎn)的發(fā)動機(jī)的部分國產(chǎn)化,以及濰柴,上柴高

2、檔柴油發(fā)動機(jī)自主技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用,促使柴油發(fā)動機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)飛速發(fā)展.配套發(fā)動機(jī)油質(zhì)量等級從cf-4到ch一4,甚至躍居cl一4的趨勢不可阻擋,為眾多的潤滑油生產(chǎn)制造商提供了廣闊的市場空間.我國柴油機(jī)油標(biāo)準(zhǔn)的最高質(zhì)量等級為cd級,了解國外柴油機(jī)油的規(guī)格及不同規(guī)格之間的差異,不僅有利于柴油機(jī)油產(chǎn)品的開發(fā),應(yīng)用研究,也有助于高檔柴油機(jī)油的生產(chǎn)和銷售.api柴油機(jī)油規(guī)格發(fā)展1952年,api正式推出柴油機(jī)油規(guī)格.其最高質(zhì)量等級相當(dāng)于cd級,期間,產(chǎn)品的質(zhì)量等級在cccd級之間徘徊多年.1988年.為滿足在高速公路上行駛的集裝箱運(yùn)輸車輛的使用要求,即發(fā)動機(jī)油應(yīng)有更好的氧化安定性,活塞清凈性,低磨損及更長

3、的換油期,api公布了ce級柴油機(jī)油規(guī)格.1990年,卡特彼勒公司開發(fā)了新型的cat1y3700系列發(fā)動機(jī).由于采用燃油直噴技術(shù)和發(fā)動機(jī)馬力的加大,使得ce級柴油機(jī)油不能滿足其性能要求,發(fā)動機(jī)陸續(xù)出現(xiàn)了活塞油環(huán)彈簧斷裂,活塞環(huán)粘滯,活塞銷卡死等問題,因而api在1991年推出了of一4級柴油機(jī)油質(zhì)量規(guī)格.1993年,美國環(huán)保法規(guī)要求柴油中硫含量不高于0.05%.of一4級柴油機(jī)油在采用符合新規(guī)格的低硫燃料時,出現(xiàn)了機(jī)油濾網(wǎng)堵塞的現(xiàn)象.同時發(fā)動機(jī)缸套磨損嚴(yán)重.滿足低硫燃料要求的cg一4規(guī)格應(yīng)運(yùn)而生.但鑒于部分國家的實(shí)際情況,對燃料硫含量的限制很難實(shí)現(xiàn).該規(guī)格產(chǎn)品在部分國家的市場幾乎末出現(xiàn).199

4、8年,api公布了ch一4級柴油機(jī)油規(guī)格,能適用高,低硫燃料,并能滿足美國當(dāng)年公布的排放標(biāo)準(zhǔn).ch一4級柴油機(jī)油的主要特性是改善了煙炱控制.減少因煙炱引起的粘度增長.2002年,api公布了cl一4規(guī)格.與此前的產(chǎn)品規(guī)格有很大的不同.cl一4規(guī)格增加了mackt一10發(fā)動機(jī)試驗(yàn).該試驗(yàn)的改進(jìn)在于:增加了egr(廢氣再循環(huán)裝置).增加了熱量擴(kuò)散(25%35%),發(fā)動機(jī)溫度從650冷卻到120.發(fā)動機(jī)油溫度升高,油箱溫度達(dá)1200左右.油品的氧化趨勢增加.由于再循環(huán)燃?xì)庵懈g性氣體濃度增加,發(fā)動機(jī)存在銹蝕,磨損問題.cl一4規(guī)格增加了astmd6594腐蝕性模擬試驗(yàn),銅片腐蝕試驗(yàn);同時.腐蝕性氣體

5、濃度增加.對發(fā)動機(jī)缸體的橡膠密封件也有老化的影響,增加了橡膠性能試驗(yàn).由于新型發(fā)動機(jī)采用延遲點(diǎn)火和egr裝置.使在用油中煙炱含量增加,使發(fā)動機(jī)油到達(dá)主油道的時間延長.低溫流動性變差,為避免發(fā)動機(jī)由于低溫泵送性能不良造成的磨損.cl一4規(guī)格增加了在用油的低溫泵送性的試驗(yàn).此外,還增加了對在用油的紅外分析檢測,以判定油品的氧化程度.2004年6月,cl一4+規(guī)格推出.即通過cl一4柴油機(jī)油各種試驗(yàn)后.要再通過帶egr的mackt一11試驗(yàn),并要求在煙炱含量大于6.o%的情況下,粘度增長不大于12mpa?s;同時柴油噴嘴剪切安定性試驗(yàn)要通過9o次循環(huán),比原來的3o次循環(huán)要苛刻的多.2oo5年,apl

6、推出了astmd448505a的發(fā)動機(jī)油規(guī)格.在ch一4及cl一4規(guī)格中,程序iiif試驗(yàn)修改為可選擇采用程序f或程序iiig試驗(yàn).若采用程序g,4o粘度增長3次試驗(yàn)的結(jié)果不得超過15o%;在橡膠相容性試驗(yàn)中.聚甲基丙烯酸酯橡膠的扯斷伸長率變化由astmd448504規(guī)格中的一35+1o放寬為一35一+20,使該指標(biāo)上apicl一4與acea一2004有了差異.歐洲柴油機(jī)油規(guī)格的發(fā)展歐洲于1996年正式推出了acea規(guī)格,但2002年以前的柴油機(jī)油規(guī)格將適用于轎車柴油機(jī),單獨(dú)分類為b類.2004年1o月,推出了acea一2004,首先是將適用于轎車的油品合并為a/b類.新設(shè)立了c類油,增加了對

7、硫,磷及硫酸鹽灰分的限制,用于保護(hù)對催化劑要求更高的新款車輛,但發(fā)動機(jī)性能要求與原a5/b5相同.歐洲柴油機(jī)油規(guī)格保留了aceae296,目的是為滿足過去生產(chǎn)的在用發(fā)動機(jī)的用油需求.aceae4實(shí)際是mbp228.5.在aceae4規(guī)格要求上加上硫含量,磷含量,硫酸鹽灰分的限制,mbp228.51就變?yōu)閍ceae604.aceae3規(guī)格發(fā)展到aceae5.然后升級為aceae7一o4,因而aceae3,aceae5規(guī)格取消.aceae6,aceae7將柴油噴嘴剪切安定性的循環(huán)次數(shù)延長為9o次;aceae6對硫含量,磷含量,硫酸鹽灰分要求分別為不大于o.3%,o.o8%,1.0%.我們按歐美排放

8、法規(guī)與柴油機(jī)油規(guī)格的大體對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行了歸納.詳見表1.由此可以認(rèn)為,歐洲規(guī)格中保留了cf一4,cl一4規(guī)格;中間過渡質(zhì)量等級saej300saej300saej300astmd445柴油噴嘴30次循環(huán)xw一30>9.0在本粘度astmd6278剪切后100粘xw一412.0級別內(nèi)cecl一14度/mm.-s.xw一5915.0一a一93單級油無耍求柴油噴嘴9o攻循環(huán)剪切后100ac:粘月mm?8高溫高剪切粘度(150.10?s-1)/mpa?s蒸發(fā)損失f250.1h).%硫酸鹽灰分,%2.o磷含量.%硫含量,%橡膠相窖性re1氟橡膠硬度扯斷力變化扯斷伸長率變化體積變化re299丙烯酸硬度

9、扯斷力變化扯斷伸長率變化體積變化re3硅橡膠硬度扯斷力變化扯斷伸長率變化體積變化re4睛橡膠.硬度扯斷力變化扯斷伸長率變化體積變化.刪母i翻嘶勒磚餓肢3.513在本粘度級別內(nèi)astmd62782.01.0o080.3-1一+550一+1o-60一+101+5-5一+815一+18-35一+10-7一+5-25一+1-45一+10-20一+1o一1一+30-5一+5-20+1o-50一+1o-5一+5通過cecl一36一a一90cecl一40一a-932.0astmd874astmd5185astmd5185cecl一39-t一9-standards(續(xù)表2)泡沫穩(wěn)定性(ml/ml)前2493后

10、24oc高溫泡漾50)(muml)氧化性能/mincb1揀囊蝕性.鉛臺iil=l恂?kg-10/050/010/0200/50astmd892lasltmd6082l35cecl一85一t一99(pdsc)astmd6954i1oo凸輪磨損/um粘度增長(40).%拋光.%缸壁磨損/um每次試驗(yàn)油耗/kg煙是試驗(yàn)試驗(yàn)時間/h50050.0907.020010相對粘度增長(煙炱含量4.8%,3次試驗(yàn)平均結(jié)果分別小于),%mackt一8試驗(yàn)時間m相對粘度增長(煙炱臺14.8%,3次試驗(yàn)平均結(jié)果分別小于).%濾清器堵塞壓差/kpa油耗/g?(kw?h)0.304拋光,清凈性愛增壓器沉積物拋光.%活塞

11、-|凈評分,分增壓器壓1(4om).%每次試驗(yàn)油耗/kg煙炱引起的磨損+字交叉平均失重(煙3oo2.1:2.2;2.3250115:12.5:13.0050.0907.020.010一a-97(om602a)astmd5967astmd4485cecl一52-t-972.02.02.0【om441la)340.0340.040.04444040406.5:75驗(yàn)項(xiàng)目見表3.2005年9月公布的acea一2004修改稿1又有了進(jìn)步的修改.在拋光,清凈性及增壓器沉積物試驗(yàn)項(xiàng)目中,由于cecl一52一t一97(om441la)的試驗(yàn)是戴姆勒一克萊斯勒228.1批準(zhǔn)的可選擇的項(xiàng)目,只有根據(jù)cecl一5

12、2一t一97(om441la)的標(biāo)準(zhǔn)得出的試驗(yàn)結(jié)果是可以接受的;在煙炱引起磨損的項(xiàng)目中,要求通過apici一4規(guī)格的康明斯11egr試驗(yàn),并且一旦康明斯ism試驗(yàn)發(fā)展成熟,將用康明斯ism試驗(yàn)取代康明斯11egr試驗(yàn),但試驗(yàn)結(jié)果要求在同一水平上;在mackt一1o的磨損試驗(yàn)中,根據(jù)astmd6987,試驗(yàn)結(jié)果也可以采用mackt一10ulsd的結(jié)果,mackt10ulsd即將成為astm標(biāo)準(zhǔn).日本柴油機(jī)油規(guī)格的發(fā)展日本柴油發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)和美國汽車廠商的不同,日本的柴油發(fā)動機(jī)油在滿足api規(guī)格的基礎(chǔ)上要附加額外檢驗(yàn)項(xiàng)目,jasom3552000也稱為jasodh一1.它要求增加jasom336(t

13、d25)清凈性試驗(yàn),jasom35改進(jìn)搖臂閥系滑動磨損試驗(yàn),采用三菱公司的4d34t4發(fā)動機(jī);采用jpi一5s一5599熱管試驗(yàn)測量發(fā)動機(jī)表面沉積物.該標(biāo)準(zhǔn)在亞洲采用歐iv排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施前.可用于柴油卡車和公共汽車.所以,在2005年以前,日本的輕負(fù)荷和重負(fù)荷柴油機(jī)油是采用同一標(biāo)準(zhǔn)的.2005年后.日本輕負(fù)荷和重負(fù)荷柴油機(jī)油分別制定了dl一1和dh一2標(biāo)準(zhǔn).dh一2和dh一1標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格區(qū)別見表4.dh一2和dl一1標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格區(qū)別見表5.各國柴油機(jī)油規(guī)格主要差異運(yùn)動粘度的保持能力api對cf一4級柴油機(jī)油產(chǎn)品沒有要求;ch一4級柴油機(jī)油要求柴油噴嘴試驗(yàn)3o次循環(huán)剪切試驗(yàn)后100oc運(yùn)動粘度保持在本

14、粘度級別;ci一4級柴油機(jī)油要求柴油噴嘴試驗(yàn)9o次循環(huán)剪切試驗(yàn)后100運(yùn)動粘一一啪煳一黜拍卿“醐.cl鼬一tttth300h)10o032158351465lii雹工冒鼉ml_田:11iui遠(yuǎn)動粘l/mm.8.saej300saej300astmd445低溫動力粘度/mpa?ssaej300saej300astmd5293低溫泵邀粘度(一25l,mpa-ssaej300saej300astmd4684高溫高剪切粘度(150.1o-s)/mpa?s3.533.5astmd4683蒸發(fā)損失(25o.1hl,%侶15astmd5800泡沫穩(wěn)定性(muml)astmd892前2410/010/093.

15、550/02o,0后2420/020/0高溫泡沫150clmuml)200/50100/50astmd6082cbt抗腐蝕性astmd6954銅/mg-kg2020鉛,mg-kg120120錫/mg?kg5o50鋼片腐蝕(100c.3h0鷹l33柴油噴嘴30坎循環(huán)剪切后100cc運(yùn)動剪切后本剪切后本astmd6278粘度,mm.-s粘度級別粘度級別gkoh?g報(bào)告報(bào)告astmd2896總堿/mgkoh?g10.05.5astmd4739硫酸鹽灰分.%報(bào)告1.00.1酸值/11gkoh-g報(bào)告報(bào)告jisk2501氯臺量/mg?kg50jis-5$一64硫含量.%g0.5jis一5s一38瑚含量.

16、%0.12jis-5s一38橡膠相容性cecl一395tandards度保持在本粘度級別.歐洲規(guī)格aceae2質(zhì)量等級的產(chǎn)品要求柴油噴嘴試驗(yàn)30次循環(huán)剪切試驗(yàn)后100c運(yùn)動粘度保持在本粘度級別的整數(shù)位.具體見表3;aceae4規(guī)格質(zhì)量等級的產(chǎn)品要求柴油噴嘴試驗(yàn)3o次循環(huán)剪切試驗(yàn)后100運(yùn)動粘度保持在本粘度級別;aceae6,aceae7的產(chǎn)品要求柴油噴嘴試驗(yàn)90次循環(huán)剪切試驗(yàn)后100運(yùn)動粘度保持在本粘度級別.日本規(guī)格的柴油產(chǎn)品要求柴油噴嘴試驗(yàn)30次循環(huán)剪切試驗(yàn)后100運(yùn)動粘度保持在本粘度級別.總體而言.在粘度保持能力上.歐洲規(guī)格最苛刻.高溫高剪切粘度api對cf一4,ch一4級柴油機(jī)油沒有要求

17、,ci一4級柴油機(jī)油要求全部粘度等級均大干3.5mpa-s.歐洲規(guī)格從aceae02一aceae06全部粘度等級均大干35mpa?s.日本規(guī)格的重負(fù)荷柴油機(jī)油在此項(xiàng)目上與歐洲規(guī)格要求相同.而輕負(fù)荷柴油機(jī)油與粘度等級有關(guān).蒸發(fā)損失api對cf一4級柴油機(jī)油無要求,ch一4級柴油機(jī)油sae10w/30諾亞克法測定要求不大干20%;sae15w/40諾亞克法測定要求不大于18%.歐洲規(guī)格要求全部粘度等級諾亞克法測定均大于13%.日本柴油機(jī)油規(guī)格諾亞克法測定要求不大于15%.泡沫傾向性api在此項(xiàng)目上.隨著產(chǎn)品質(zhì)量等級的提升沒有變化.為前24oc,93.5,后24oc分別為1o,0ml,ml,20/0

18、ml/ml,10/0ml/ml.歐洲規(guī)格為前24,93.5,后24分別為10/0mijml,50/0ml/ml,10/0muml.增加了高溫150泡沫傾向性要求為200/50ml/ml.日本規(guī)格為滿足dh一2規(guī)格的前24c,93.5c,后24c分別為10muml,50/0ml/ml,20/0ml/ml.增oo-standards(續(xù)表4)帶喝:暖if-”置,j|i1盯_巳t瓢i瑚啊剮l運(yùn)動粘度舯im.?saej300只有xw/20,astmd445xw/30低溫動力粘度/mpa?ssaej3oosaej3ooastmd5293低溫泵邀牦pa?$.saej300saej300astmd4684高

19、溫高剪切粘度(150,10.?8-1)/mpa?s3.5w/2o2.6;astmd4683xw/302.9蒸發(fā)損失l250.1hj.%1515astmd5800泡沫穩(wěn)定性(muml)astmd892前241o/09320/0后24c20/0高溫泡沫l150)lml/ml_)2l/50astmd6o82cbt抗腐蝕性astmd6954銅/mg?kg2o20鉛/mg?kg12012o錫/mg?kg5o5o銅片腐蝕(10o.3h)鷹33柴油噴嘴3o次循環(huán)剪切后10o運(yùn)動剪切后本剪切后本astmd6278加了高溫150泡沫傾向性的要求為200/50ml/ml:輕負(fù)荷柴油機(jī)油dl規(guī)格對抗泡無要求.磷含量,硫含量和硫酸鹽灰分api柴油機(jī)油對此無要求.歐洲(續(xù)表5)氯含i/rag?kg硫含量.%磷含量.%橡膠相窖性re1氟橡膠硬度扯斷力變化扯斷伸長率變化體積變化re299丙烯酸硬度扯斷力變化扯斷伸長率變化體積變化re3硅橡膠硬度扯斷力變化扯斷伸長率變化體積變化re4晴橡膠硬度扯斷力變化扯斷伸長率變化體積變化高溫氧化粘度增加(64h.400).%燃油經(jīng)濟(jì)性提高.%50050.121+5-40一+10-504-1o_1+5-5一+815+18-50+101+55+5-20+1o-50+10-5一+5