内燃机油知识(质量)

内燃机油质量知识中国石油东北润滑油销售分公司谈佳驹车用油质量等级API分类：汽油机油以S打头，柴油机油以C打头，后面跟字母A、B、C、……档次依次提高，系统末端开口，不断发展。ACEA分类：汽油机油以A打头，A1、A2，A3、A4、A5轻负荷柴油机油以B打头，B1、B2、B3、B4、B5重负荷柴油机油以E打头，E2、E3、E4、E5ILSAC分类：GF-1，GF-2，GF-3，DHD-1我国的质量分类与API相同API汽油机油分类标准质量等级颁布时间台架评定项目变化特点（与前级比较）轴瓦腐蚀锈蚀高温氧化低温油泥SC1964L－38ⅡAⅢAⅤASD1968L－38ⅡBⅢBⅤB试验条件较苛刻SE1972L－38ⅡCⅢC、DⅤC、D试验条件较苛刻SF1980L－38ⅡDⅢDⅤD性能指标提高SG1987L－38ⅡDⅢEⅤE试验条件较苛刻SH1994L－38ⅡDⅢEⅤE同，P≤0.12％SJ1996L－38ⅡDⅢEⅤE同，P≤0.10％SL2000UL－38BRTⅢFKA24E+ⅤG苛刻度跳跃MS程序Ⅱ—锈蚀试验模拟汽车在冬天短程行驶后即停放的工矿汽车启动行驶不久后就停驶，发动机燃烧的气体容易在机内冷凝，使挺杆锈蚀MS程序Ⅲ—高温氧化模拟汽车在高速公路上高速行驶的工矿汽车连续高速行驶，燃烧温度高，润滑油温度也高，机油容易氧化，粘度增大至一定程度就会造成泵送困难汽车连续高速行驶，容易造成三对摩擦副（活塞环－缸套、凸轮－挺杆、轴－轴瓦）的磨损汽车连续高速行驶，容易在活塞表面产生积炭、漆膜MS程序Ⅴ—低温油泥模拟汽车在城市里开开停停的行驶工矿汽车频繁的开停，虽然润滑油温度不高，但容易造成燃料燃烧不完全；不完全燃烧物含有较多的烯烃，容易与NOx生成油泥母体，进一步缩合成“油泥粘结体”，在曲轴箱中与冷凝的水分、杂质、烟炱等生成油泥，沉积在油底壳或摇臂罩上，容易堵塞油滤器。质量等级提升的动力汽油机油的质量是随着汽油发动机的设计、驾驶工况、环保节能要求的变化而发展的，与发动机的生产年代相关。汽油机油－SA、SB20世纪40年代，发动机功率小，机件间隙大，工作条件缓和，用不加添加剂的矿物油SA。二战后，大量使用V－8发动机，体积小，马力大，机油温度高，采用添加抗氧剂、抗磨剂的SB级油。汽油机油－SC20世纪60年代初，随着汽车功率的增大，速度加快，发动机压缩比增高、燃烧室温度上升，产生了油品高温氧化、积炭、漆膜等问题。1964年发展了SC汽油机油标准。首次使用MS程序ⅡA、ⅢA、ⅤA台架试验方法进行评定。汽油机油－SD1968年，美国颁布了汽车排放控制法，不允许汽车的曲轴箱中的窜气直接排入大气汽车安装了PCV阀(正压曲轴箱排气系统)，将窜进曲轴箱的废气(CO)、水蒸汽引入进气系统再次燃烧，使窜气停留在曲轴箱中的时间长了，恶化了曲轴箱中的机油环境。在汽车开开停停的状况下，机油容易产生油泥，堵塞油滤。SD改进了机油的低温抗氧化性能，加大分散剂的用量。汽油机油－SE20世纪70年代，美国大力修建洲际公路，汽车速度加快，行驶时间延长，空调器使用，发动机负荷大幅增加，导致油温上升、机油变稠等高温氧化问题环保法对排气中的NOX等控制严格，发动机增加了EGR（废气循环装置），压缩比提高到8-10高温氧化、低温油泥、锈蚀等问题日趋严重。1972年，颁布了SE汽油机油规格汽油机油－SF受中东石油危机的影响，美国1975年颁布了汽车燃料经济法规，1977年美国汽车开始小型化，油底壳装油量减少，机油温度更高发动机安装了催化转化器1980年，颁布了SF汽油机油规格与SD相比，SE、SF低温抗氧化性能提高不大，但高温抗氧化性能大幅提高，SF比SE高温抗氧化性能更好汽油机油－SG20世纪80年代中期，欧洲首先发现汽车在高温高速和低温低速反复交叉行驶的情况下，容易产生黑色油泥；接着，美国也发现类似问题1988年，美国颁布了SG汽油机油规格，使用了ⅢE、ⅤE评定方法SG比SF提高了低温抗油泥性能，高温抗氧化性能也有提升汽油机油－SH1994年，颁布了SH汽油机油标准SH机油与SG基本相同，都是用ⅡD、ⅢE、ⅤE台架评定，评分标准也一样通过规则不同：在1～5次评定中，SG通过一次即可；SH评定2次，平均值必须达标，评定3～5次，可以去掉最低分，其余的平均值要达标SH油添加剂量更大，质量比SG稳定1993年起，电喷车普遍使用三元催化转化器，SH规定磷含量不大于0.12%汽油机油－SJ随着美国汽车尾气排放标准进一步严格，要求汽车进一步降低磷含量；1996年美国颁布SJ汽油机油标准，磷含量指标降到不大于0.10%MS程序试验方法与指标等同于SG、SHSJ级油规格增加了TEOST高温沉积物试验、GM过滤性试验、凝胶指数试验、高温抗泡性试验等（SH也有同样试验）适用国外98年后及我国2002年后生产的车型汽油机油－SL2000年美国颁布了SL汽油机油规格标准，加强了氧化控制，改进排放系统的耐久性、燃料经济型和持久性SL油采用了许多新的台架试验ⅢF代替ⅢE，油品的抗氧化性能大幅提高NissanKA24E和VG代替ⅤEBRT（球锈试验）代替ⅡD无铅汽油UL－38代替L－38汽油机油－SM为达到2004年新的排放标准要求，汽车工业使用贵金属更多的催化剂及一系列排放控制技术，由此发展了SM汽油机油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标准国际润滑剂标准化和审查委员会20世纪80年代末，美国汽车制造商协会认为汽油机油发展太慢，于是会同日本汽车制造商协会共同组成了ILSAC相对于API，ILSAC制订的汽油机油规格增加了节能（以MS程序Ⅵ评定汽油机油对燃料经济性的影响）和限制磷含量（对催化转化器影响显著）的要求ILSAC汽油机油标准ILSACGF－1GF－2GF－3GF－4MS台架评定项目锈蚀ⅡDⅡDBRTBRT高温氧化ⅢEⅢEⅢFⅢG低温油泥ⅤEⅤEⅤG＋KA24EⅤG＋KA24E节能ⅥⅥAⅥBⅥC轴瓦腐蚀L－38L－38UL－38UL－38磷含量％0.120.100.100.08硫含量％0.5~0.7对应于API规格SH+ⅥSJ+ⅥASL+ⅥBSM+ⅥC发布时间1993199620002004欧美汽油机油规格的差异欧洲ACEA标准更加严格欧洲ACEA台架评定项目多欧洲ACEA标准中列入多项模拟试验，美国API标准只是从SH规格开始列入美国API标准规定了磷含量指标，欧洲ACEA标准规定了硫酸盐灰分指标欧美汽油车的差异欧洲汽车注重节能性，车小，排量小，但比功率比美国车高30％，油底壳也小欧洲汽车转速快，机械负荷和热负荷都比较高，因此发动机和油底壳温度都比较高欧洲汽车容易出现早燃、活塞粘环、环岸及环槽结焦、裙部漆膜等高温沉积现象，美国汽车容易出现曲轴箱中润滑油高温变稠现象API柴油机油分类标准APICCCDCECF－4CFCG－4CH－4CI－4颁布时间19701970198819901992199419982002轴瓦腐蚀L－38L－38L－38L－38L－38L－38L－38清净性单缸1H21G21G21K1M－PC1N1P及1K1R及1K1R及1N多缸T－6T－6烟炱：粘度增长T－7T－7T－8T－8ET－8E磨损缸套T－9T－10阀系GM6.2LGM6.5LGM6.5L高烟炱下M11-HSTM11-EGR高温氧化ⅢEⅢEⅢF柴油机油三大类别大功率重负荷柴油机（直喷式）油：CF－4、CG－4、CH－4、CI－4大功率二冲程柴油机油：CD－Ⅱ、CF－Ⅱ中等功率越野车柴油机（非直喷式）及施工机械使用的固定式柴油机油：CC、CD、CF柴油机油－CA、CBCA、CB柴油机油中加有抗氧剂和清净剂，适用于自然吸气式柴油机；CA适用低硫柴油，CB适用高硫柴油CA、CB标准已经废除柴油机油－CC、CDCC柴油机油适用于中等增压（非涡轮增压）的柴油机（强化系数30～50），要求柴油含硫量不大于0.4%CD柴油机油适用于高增压（涡轮增压）重负荷柴油机（强化系数大于50），要求柴油含硫量不大于0.4%CD可以替代CC柴油机油－CFCF柴油机油适用于中功率、高增压、重负荷柴油机，如柴油轿车、吉普车，要求柴油含硫量不大于0.4%CF可以代替CD、CC柴油机油－CE20世纪80年代，康明斯等公司开发了用于高速公路长距离运输集装箱的大功率柴油机，对于柴油机油的氧化安定性、沉积物形成、油耗、磨损、缸套抛光等提出了更高的要求1987年，API颁布了CE柴油机油CE柴油机油适用于大功率、重负荷、高增压、非直喷式柴油机柴油机油—CF－4CE级油用于直喷式柴油机时，经常出现油环粘结、缸套漆膜、弹簧损坏、活塞销失灵等现象，1990年发展了CF-4级油CF－4适用于大功率、高速、高热负荷、重载荷柴油机要求柴油含硫量不大于0.4％柴油机油—CG－41994年，美国环保局规定了柴油机排放标准，要求必须使用低硫低芳烃柴油，同年API颁布了CG－4柴油机油标准CG－4改善了CF－4油在使用中容易出现的烟炱引起粘度增长、油滤堵塞及磨损等问题要求柴油含硫量不大于0.05％柴油机油—CH－41998年，API颁布了CH－4规格CH－4柴油机油适用于燃油喷射压力更高、燃料喷入量更大、使用铸钢－铝两段活塞的发动机CH－4柴油机油较CG-4有更优良的高温抗氧化性能、抗磨损性能、清净分散性能CH－4可代替CG－4、CF－4柴油机油—CI－4为达到2002年的NOx排放标准，柴油机采用了废气再循环系统（EGR），相应地发展了CI－4柴油机油规格CI－4较CH-4具有更好的烟炱承载能力及抗磨性欧美柴油机油的差异美国重视大功率柴油车的排放控制，欧洲则注意柴油机的使用寿命和长换油期欧洲柴油机活塞第一环槽的位置比较低，活塞岸与缸套间隙比较小，燃烧室为深腔式，美国则为浅盆式美国重视柴油机油的清净性能欧洲重视柴油机油的抛光性能柴油机油与汽油机油比较高温清净性（清洗活塞环槽和环台高温工作区域）柴油机——高；汽油机——低氧化性能（引起的粘度增加和腐蚀）汽油机——高；柴油机——低分散性能（侧重点不同）汽油机油——分散低温油泥（机油氧化产物+水）柴油机油——分散烟炱（不完全燃烧产物）酸中和性能（碱值）柴油机——高；汽油机——低抗磨性能（侧重点不同）汽油机油——高温阀系磨损（阀系开关频繁、机油温度高）柴油机油——烟炱分散不好造成的磨粒磨损防锈性能汽油机油——高；柴油机油——低粘度特性汽油机油——低温启动性能好；柴油机油——HTHS粘度要求高柴油机尽量避免选择低粘度油内燃机油的作用润滑:减小摩擦阻力、降低磨损、降低动力消耗。密封:辅助活塞环密封以保持气缸压力,减少功率损失；防止燃气窜入曲轴箱。冷却:导出摩擦热和燃烧热，使机件保持适当温度。清洗:清洗活塞、气门、轴瓦、凸轮等处的积炭和漆膜，分散氧化产物和油泥。防腐:防止润滑部位锈蚀，中和燃料燃烧的酸性产物及机油氧化产生的有机酸，减少金属部件的腐蚀。内燃机油的性能适宜的粘度和良好的粘温性能：粘度要适宜，粘度过大，流动性差，进入磨擦面所需时间长，导致启动磨损，并且动力损失大，清洗及冷却性差，但密封性好；粘度过小，抗磨性差，导致运行磨损，并且密封性差，但散热性好。内燃机油的工作温度范围较宽，要求机油粘度随温度变化的幅度不要太大，才能同时满足高、低温粘度要求。内燃机油粘度指数要求不小于75。良好的清净分散性能：能把附着在汽缸壁及活塞上的氧化产物清洗下来，并使之均匀地分散在机油当中，通过过滤器滤掉。良好的抗磨性：酸中和性好：中和燃烧后产生的酸性物质，避免金属机件腐蚀优良的抗氧化及热安定性能良好抗泡沫性：曲轴的强烈搅动，很容易使机油产生泡沫，泡沫会使油膜遭到破坏。优良的剪切安定性：由于机械剪切的作用，高分子聚合物被剪断，使油品粘度下降，影响正常润滑。