摩托車油技術交流

摩托車油技術交流第1頁/共38頁巍巍昆侖第2頁/共38頁主要內(nèi)容

1摩托車油的標準2摩托車油評定3摩托車油的性能4摩托車油的發(fā)展5其他第3頁/共38頁四沖程摩托車油的標準

四沖程摩托車油一直使用傳統(tǒng)的摩托車油規(guī)格JASOT903-1998，該規(guī)格的制定主要以汽油機油規(guī)格為基線，符合車用發(fā)動機油PCMO級別，在其基礎上增加一些理化指標，摩擦特性試驗來滿足摩托車的要求。第4頁/共38頁粘度分類標準SAE（美國汽車工程師學會）粘度分類的最新標準是SAEJ300－99。我國的內(nèi)燃機油粘度分類標準是GB/T14906－94，是參照SAE300－95制定的。同時滿足冬用油的低溫粘度要求，及夏用油的高溫粘度要求的油稱為多級油，可以四季通用。第5頁/共38頁SAE粘度等級與適用環(huán)境溫度對應關系如下：

冬用油夏用油

SAE粘度等級

適用氣溫SAE粘度等級

適用氣溫

5W

-30℃以上冬季用20

20℃以下夏季用

10W

-25℃以上冬季用30

30℃以下夏季用

15W

-20℃以上冬季用40

40℃以下夏季用

20W

-10℃以上冬季用50

高溫用油多級油如SAE15W40的適用環(huán)境溫度：-20℃～40℃摩托車油的粘度等級不小于SAE30

粘度分類第6頁/共38頁粘度等級低溫動力粘度，最大值

mPa.s低溫泵送粘度，最大值

mPa.s100℃運動粘度,最小值

mm2/s100℃運動粘度,最大值

mm2/sOW5W10W15W20W25W20304050603250，－30℃3500，－25℃3500，－20℃3500，－15℃4500，－10℃6000，－5℃－－－－－-35-30-25-20-15-10－－－－3.83.84.15.65.69.35.69.312.516.321.9------<9.3<12.5<16.3<21.9<26.1內(nèi)燃機油粘度等級分類GB/T14906－94第7頁/共38頁分類標準粘度SAEJ300-99第8頁/共38頁API（美國石油學會）分類：汽油機油以S打頭，后面跟字母A、B、C………，檔次依次提高，系統(tǒng)未端開口，不斷發(fā)展。ILSAC（國際潤滑油標準和批準委員會）分類：GF-1，GF-2，GF-3及將來規(guī)格。ACEA(歐洲汽車制造商協(xié)會)分類：汽油機油以A打頭，A1、A2，A3、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、E5。摩托車油的質(zhì)量性能按API汽油機油，不低于APISE。質(zhì)量等級分類標準第9頁/共38頁摩擦特性指數(shù)MAMB試驗方法DFISFISTI不小于1.45不小于1.15不小于1.55小于1.45小于1.15小于1.55JASOT904-98

按摩擦特性指數(shù)分類

參照日本JASOT904-98摩擦特性試驗方法，采用摩擦性能的參比油JAFRE-A及低參比油JAFRE-B，在SAENO2摩擦試驗機上，用JASOM348-95試驗方法測定循環(huán)100次時的試樣動摩擦指數(shù)DFI，靜摩擦指數(shù)SFI，制動時間指數(shù)STI，并將四沖程摩托車油分為MA、MB兩類。

第10頁/共38頁粘度：反映油品內(nèi)摩擦力大小，表示油品油性和流動性的一項指標。表示油品粘度隨溫度變化的程度。粘度指數(shù)越高，表示油品粘度受溫度的影響越小，其粘溫性能越好，反之越差。閃點：閃點是表示油品蒸發(fā)性的一項指標。同時閃點又是表示石油產(chǎn)品著火危險性的指標。一般認為閃點比使用溫度高20～30℃，即可安全使用。

發(fā)動機油的理化指標第11頁/共38頁

泡沫性：在規(guī)定條件下測定的油品泡沫傾向性和泡沫穩(wěn)定性，可判斷其中混入空氣后油氣的分離能力。水分：指潤滑油中含水量的重量百分數(shù)。水分小于0.03％為痕跡。機械雜質(zhì)：指存在于潤滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶劑的沉淀物或膠狀懸浮物。發(fā)動機油的理化指標

堿值（TBN）：是表示潤滑油中堿性物質(zhì)含量的指標使用中油品的堿值反映了金屬清凈劑的降解程度。第12頁/共38頁蒸發(fā)損失：在規(guī)定的溫度（150℃）壓力下加熱1小時，蒸發(fā)出的油蒸氣由空氣流出去，蒸發(fā)后其損失量所占的質(zhì)量分數(shù)，蒸發(fā)損失過大，會導致機油消耗增加。剪切安定性（Boach）：含聚合物油在一定的剪切速率下，通過柴油噴嘴使其中剪切安定性較差的聚合物分子解聚，降低了試樣的運動粘度。高溫高剪切粘度：在高溫（150℃）和高剪切（10）時的潤滑油動力粘度，粘度過小會使油膜不連續(xù)，導致半干摩擦。發(fā)動機油的理化指標第13頁/共38頁發(fā)動機油的理化指標低溫動力粘度(CCS)：多級油在低溫高剪切條件下測得的動力粘度，反映了殘留在汽缸套－活塞部位機油在低溫啟動條件下的粘度，預示發(fā)動機在低溫下順利啟動的指標。邊界泵送溫度(MRV)：反映了機油泵入口附近機油的動力粘度，預示機油能及時，連續(xù)充分地泵送至各潤滑部位，使主油道油壓不小于133KPa，否則機油泵抽空或供油速度和供油量不足，出現(xiàn)發(fā)動機啟動后摩擦表面長時間得不到充分的潤滑而導致磨損增加。第14頁/共38頁四沖程摩托車油臺架評定四沖程摩托車油專有發(fā)動機臺架（天津大學內(nèi)燃機研究所）

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發(fā)動機油必須滿足的性能要求適宜的粘度和良好的粘溫性能：潤滑油的粘度關系到發(fā)動機的起動性、機件的磨損程度、燃油和潤滑油的消耗量及功率損失的大小。機油粘度過大，流動性差，進入磨擦面所需時間長，燃料消耗就會增大，機件磨損增大，清洗及冷卻性差。但密封性好；粘度過小，不能形成可靠油膜，不能保持潤滑，密封性差，磨損大。功率下降。所以粘度過大、過小都不好，應當適宜。發(fā)動機潤滑油應用的工作溫度范圍很廣，在300℃左右要求它有足夠的粘度保證潤滑；在0℃以下，甚至-40℃時要求它有足夠的流動性，以保證順利起動。所以要求粘度特性和粘溫性好。

第16頁/共38頁清凈分散性能好：發(fā)動機工作中，會產(chǎn)生許多污物，如吸入空氣中帶來的砂土、灰塵，混合氣燃燒后形成的積炭，潤滑油氧化后生成的膠狀物，機件間摩擦產(chǎn)生金屬屑等等。這些污物會附著在機件的摩擦表面上加大機件的磨損，大量的膠質(zhì)會使活塞環(huán)粘結卡滯，因此，發(fā)動機油應具有良好的清凈分散作用，把附著在汽缸壁及活塞上的氧化產(chǎn)物清洗下來，并使之均勻地分散在機油當中，當機油的清凈性差時，會使聚結在發(fā)動機高溫部位的氧化產(chǎn)物繼續(xù)氧化，從而生成大量的漆膜、積碳，導致活塞環(huán)粘結、磨損加劇，甚至發(fā)生拉缸等事故。當機油的分散性差時，被清洗下來的高溫沉積物和油泥無法均勻地分散在機油當中，造成油路及機油濾清器堵塞，導致機油壓力異常、氧化加劇，甚至無法正常供油，造成化瓦等事故。第17頁/共38頁良好的抗磨性：發(fā)動機使用的大都是滑動軸承，要承受很大的負荷，發(fā)動機潤滑油在高負荷、高壓的條件下，必須有良好的抗磨性。酸中和性好：燃料燃燒產(chǎn)生的酸性氣體，與水結合形成硫酸或亞硫酸等。同時油品氧化會生成有機酸，這些酸會對發(fā)動機內(nèi)的金屬產(chǎn)生腐蝕，所以潤滑油應具有很好的酸中和能力，減少酸性物質(zhì)對發(fā)動機的損害?？寡趸盁嵫趸阅芎茫涸诎l(fā)動機工作溫度下，由于金屬的催化作用，受氧氣及燃燒產(chǎn)物的影響，發(fā)動機油發(fā)生氧化、聚合、縮合等反應，形成酸性物質(zhì)、漆膜、油泥和積碳等，使油品的潤滑性變差，甚至喪失。同時，由于漆膜和積碳的生成，不僅造成發(fā)動機汽缸過熱、活塞環(huán)密封性下降，而且使發(fā)動機的功率損失增大。所以，潤滑油中應添加各種抗氧化添加劑，以提高其熱安定性和高溫抗氧化性。第18頁/共38頁良好抗泡沫性：機油在運轉(zhuǎn)過程中，由于曲軸的強烈攪動，很容易產(chǎn)生泡沫，而且泡沫還不易消失。泡沫會使油膜遭到破壞，使摩擦面磨損加劇甚至發(fā)生燒結，并促進潤滑油氧化變質(zhì)，還會使?jié)櫥到y(tǒng)產(chǎn)生氣阻，影響機油的正常循環(huán)。因此潤滑油中必須加入抗泡劑，起到抑制泡沫的產(chǎn)生及消泡的作用，保證機油的正常功效。優(yōu)良的剪切安定性：加入增粘劑的多級油在使用過程中，由于機械剪切的作用，油品中的高分子聚合物被剪斷，使油品粘度下降，影響正常潤滑。因此剪切安定性是多級油必測的特殊理化性能，保證剪切后油品粘度在一定的范圍內(nèi)。第19頁/共38頁發(fā)動機油的作用

潤滑作用防銹和抗腐蝕作用導熱冷卻作用隔離密封作用第20頁/共38頁潤滑作用：發(fā)動機在運轉(zhuǎn)時，如果一些摩擦部位得不到適當?shù)臐櫥?，就會產(chǎn)生干摩擦。干摩擦在短時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量足以使金屬熔化，造成機件的損壞甚至卡死(如拉缸、化瓦等故障)。當潤滑油流到摩擦部位后，在互相運動的金屬表面間能迅速形成具有一定厚度的油膜，避免了金屬的直接接觸，從而起到減少磨損、降低阻力、節(jié)約能源、防止燒結的作用。油膜的強度和韌性是發(fā)揮其潤滑作用的關鍵。防銹防腐作用：發(fā)動機在運轉(zhuǎn)或存放時，大氣、燃油中的水分以及燃燒產(chǎn)生的酸性氣體，會對機件造成腐蝕和銹蝕，從而加大摩擦面的損壞。潤滑油會在機件表面形成吸附油膜，阻止水氣、酸性物質(zhì)等與機件表面直接接觸，防止閥生腐蝕、銹蝕，起到保護引擎的作用第21頁/共38頁導熱冷卻作用：燃料在發(fā)動機內(nèi)燃燒后產(chǎn)生的熱量，只有一小部分用于動力輸出以及摩擦阻力消耗和輔助機構的驅(qū)動上；其余大部分熱量隨廢氣排到大氣或被發(fā)動機中的冷卻介質(zhì)帶走一部分。各傳動件摩擦時所產(chǎn)生的熱量和部分引擎（動力沖程）所釋放出來的熱量，這一方面靠發(fā)動機冷卻系統(tǒng)來完成，另一方面靠潤滑油從氣缸、活塞、曲軸等表面吸收熱量后帶到油底殼中散發(fā)，大幅度地降低了各摩擦副表面的溫度，使機件保持適當?shù)臏囟?，以保證發(fā)動機不會由于溫度過高而燒壞。第22頁/共38頁隔離密封作用：發(fā)動機的氣缸與活塞、活塞環(huán)與環(huán)槽以及氣門與氣門座之間均存在一定間隙，這樣能保證各摩擦副之間不會卡滯。但這些間隙可造成氣缸密封不好，燃燒室漏氣結果是降低氣缸壓力及發(fā)動機輸出功率。潤滑油在這些間隙中形成的油膜，保證了氣缸的密封性，保持氣缸壓力及發(fā)動機輸出功率，并能阻止廢氣向下竄入曲軸箱。第23頁/共38頁

摩托車油的新規(guī)格

2006年4月日本汽車標準化組織修改了四沖程摩托車油JASOT903-1998標準，以滿足當前及未來摩托車油的質(zhì)量要求，尤其是對油品的離合器摩擦性能和磨損保護的要求。第24頁/共38頁

JASO四沖程摩托車油性能分類參數(shù)T903-1998T903-2006MAMBMAMA1MA2MBDFI≥1.45＜1.45≥1.45且＜2.50≥1.45且＜1.80≥1.80且＜2.50≥0.50且＜1.45SFI≥1.15＜1.15≥1.15且＜2.50≥1.15且＜1.70≥1.70且＜2.50≥0.50且＜1.15STI≥1.55＜1.55≥1.55且＜2.50≥1.55且＜1.90≥1.90且＜2.50≥0.50且＜1.55JASOT903-1998標準允許摩托車油的摩擦特性分類具有很寬的范圍，導致了不同油品之間區(qū)分性較差，并導致實際應用中離合器的滑動問題。JASOT903-2006將摩托車油分為四級，使四沖程摩托車制造商可以指定具有適當摩擦性能的油品用于其發(fā)動機。第25頁/共38頁目前摩托車油分類包括SG、SH、SJ、和SL，同時也規(guī)定了ILSACGF-1、GF-2、GF-3和ACEAA1/B1、A3/B3、A3/B4、A5/B5油品等級。修訂后的標準規(guī)定只要油品沒有對發(fā)動機的耐久性造成負面影響，尤其是抗磨損性能，允許采用低粘度等級，但必須滿足高溫高剪切粘度，噴嘴剪切后粘度保持在原粘度等級范圍內(nèi)。第26頁/共38頁四沖程摩托車發(fā)動機與汽車發(fā)動機的差異結構：四沖程摩托車發(fā)動機與汽車發(fā)動機都是四沖程原理結構，但汽車發(fā)動機與變速器、離合器是分開潤滑的，曲軸箱內(nèi)的機油溫度約在75-90C之間；而摩托車發(fā)動機中包括濕式多片離合器、高速及變速器齒輪、換擋機構以及活塞、氣缸、進排氣閥等運動零件都在同一結構體內(nèi)，共用同一容積內(nèi)的機油，要防止傳動裝置齒輪磨損、離合器片剪切力過大導致油品粘度過低引起齒輪點蝕和擦傷，況且離合器的摩擦片、變速齒輪的轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生很多的熱量，曲軸箱內(nèi)的機油溫度最高可達80-120℃，要求油品具有良好的剪切穩(wěn)定性、極壓抗磨能力和抗氧化能力，與汽油機油相比，在JASO903-98摩托車油標準中增加了柴油噴嘴剪切穩(wěn)定性指標要求。第27頁/共38頁冷卻效果：汽車發(fā)動機的機油容量大約有5-7L，而摩托車發(fā)動機的機油量只有1L左右，機油只有充分流動才能發(fā)揮其散熱等性能，機油量的多少對散熱性能影響很大，而且大多數(shù)摩托車一般都是風冷，其冷卻效果比汽車的水箱循環(huán)冷卻差很多，這必然導致摩托車發(fā)動機的機油溫度要大大高于汽車機油的溫度，油品更容易氧化，同時為防止機油消耗過大，增加了對油品蒸發(fā)損失的限制。機油濾清器：汽車的機油濾清器比較齊全，有粗濾器和精濾器，其濾清效果極佳，而摩托車為了減輕整機重量和體積，機油濾清器在設計上較為簡單，其濾清效果差，機油更容易老化變質(zhì)。

第28頁/共38頁升功率及轉(zhuǎn)數(shù)：汽車的排量功率一般為60-80Kw／L，而摩托車則為100-120Kw/L，約等于汽車的1.5倍還多，而體積功率則為汽車的2倍。汽車發(fā)動機的標定轉(zhuǎn)速通常在3000-5000r／min，在最大功率輸出時，也不超過6000r／min，而摩托車發(fā)動機的標定轉(zhuǎn)速約8000-11000r／min，比汽車高50%一120%。在最大功率輸出時轉(zhuǎn)速達10000-15000r／min，可見最高功率輸出較高，范圍變化較大。強化強度：由于行駛條件的差異及各種技術要求，摩托車發(fā)動機的強化強度通常比汽車高3-4倍。摩托車車身輕盈，經(jīng)常以最大功率或最大扭矩輸出時的轉(zhuǎn)速行駛，摩托車的工作環(huán)境要比汽車苛刻得多。所以要求四沖程摩托車油具有更好的高溫清凈性、高溫抗氧化性能。第29頁/共38頁摩托車油的性能特點

四沖程摩托車油在滿足汽油機油基本性能要求（理化性能和發(fā)動機臺架試驗）的同時，由于四沖程摩托車發(fā)動機結構的特殊性以及工作環(huán)境的惡劣性，要求所使用的潤滑油還具備如下特性：第30頁/共38頁摩托車油的性能特點

摩擦系數(shù)要適宜抗剪切能力強抗高溫性能高第31頁/共38頁中國石油潤滑油研發(fā)中心的產(chǎn)品產(chǎn)品性能：滿足了JASOT903-98規(guī)定的四沖程摩托車油理化性能和質(zhì)量性能要求，通過了機械工業(yè)摩托車油品