柴油機(jī)潤(rùn)滑油使用性能分析

摘要：潤(rùn)滑油對(duì)于車輛的重要性就像人的血液一樣，因此，正確的選擇機(jī)油不僅能夠延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，還能很好的降低油耗。本文為了確定康明斯公司不同系列柴油機(jī)選擇潤(rùn)滑的方法，從潤(rùn)滑油的性能等級(jí)和粘度等級(jí)兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了分析。通過(guò)分析發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的工作原理，對(duì)于正常使用的發(fā)動(dòng)機(jī)和潤(rùn)滑油推薦采用兩種方法確定換油期。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī) 潤(rùn)滑油 性能等級(jí) 粘度等級(jí) 換油期

潤(rùn)滑油是所有車輛都會(huì)使用的一種必需品，其重要性就好比人的血液一樣。所以潤(rùn)滑油也可以說(shuō)是車輛的“血液”。機(jī)油作為發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑劑，除了具有潤(rùn)滑以及抗磨損的作用，還具有冷卻、清潔以及防銹、防腐蝕和抗氧化等作用。發(fā)動(dòng)機(jī)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)取決于潤(rùn)滑油品質(zhì)的好壞，因此，正確的使用機(jī)油除了能夠延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命外，更能夠有效地降低油耗。如果選擇不當(dāng)或者貪圖一時(shí)便宜而購(gòu)買劣質(zhì)機(jī)油，除了導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)早期磨損以及降低發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命外，嚴(yán)重的還會(huì)造成拉缸以及抱瓦等惡性事故。為了尋找出有利于延長(zhǎng)柴油機(jī)使用壽命的方法，本文以康明斯系列柴油機(jī)為例對(duì)潤(rùn)滑油的使用性能進(jìn)行分析。

1 粘度等級(jí)的選擇

在汽車工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)中（SAE），將機(jī)油分為以SAE30為代表的單粘度機(jī)油和以SAE5W-30為代表的多粘度機(jī)油。由于多粘度機(jī)油中含有多種特殊添加劑，能夠使得機(jī)油在低溫環(huán)境下處于流動(dòng)且不凝結(jié)的狀態(tài)，在高溫環(huán)境下仍舊保持粘稠度不分解的形式，因此，目前大部分車輛一般使用多粘度機(jī)油。機(jī)油標(biāo)號(hào)中的W是Winter的縮寫，即冬季的意思，位于W前的數(shù)字表示機(jī)油的低溫流動(dòng)性，數(shù)字越小表明流動(dòng)性越好。發(fā)動(dòng)機(jī)磨損集中于冷啟動(dòng)的瞬間，機(jī)油只有具有良好的流動(dòng)性才能將發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損降到最低。位于W后面的數(shù)字則表示機(jī)油的高溫粘度，高溫下的保護(hù)性能隨著數(shù)字的增大而越好。根據(jù)康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司的推薦，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行于零下5℃以上時(shí)應(yīng)當(dāng)使用SAE 15W/40多級(jí)機(jī)油，當(dāng)?shù)陀诹阆?℃時(shí)，應(yīng)使用SAE 10W/30多級(jí)機(jī)油。實(shí)踐證明，處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下的發(fā)動(dòng)機(jī)，相對(duì)使用單級(jí)機(jī)油而言，使用多級(jí)機(jī)油更能夠有效的降低燃油的消耗。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在零下20℃的恒定環(huán)境溫度下，推薦使用美國(guó)石油協(xié)會(huì)API等級(jí)Ⅲ的人工合成機(jī)油，當(dāng)高于此溫度的時(shí)候建議使用礦物基多級(jí)潤(rùn)滑油。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)一直處于環(huán)境溫度從來(lái)不超過(guò)0℃的運(yùn)行條件，十分適合采用符合API等級(jí)Ⅲ的0W/30合成機(jī)油。但是0W/30機(jī)油與較高級(jí)別的多級(jí)機(jī)油相比，由于不能夠提供相同的燃油稀釋保護(hù)作用，因此，處于高負(fù)荷運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)如果采用此機(jī)油，可能會(huì)造成嚴(yán)重的汽缸磨損。

雖然康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)公司原則上對(duì)于單級(jí)機(jī)油是不推薦使用的，但是對(duì)于確實(shí)購(gòu)買不到多級(jí)機(jī)油的情況下允許采用單級(jí)機(jī)油代替。但是對(duì)于初期啟動(dòng)以及低負(fù)荷運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)而言，使用單級(jí)機(jī)油會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑性變差以及升高油耗，或者降低高負(fù)荷狀態(tài)下機(jī)油的粘度以及潤(rùn)滑性。單級(jí)機(jī)油的使用條件如表一所示。

2 質(zhì)量等級(jí)的說(shuō)明

超郵寄潤(rùn)滑油質(zhì)量的性能等級(jí)指標(biāo)根據(jù)美國(guó)石油協(xié)會(huì)API的標(biāo)準(zhǔn)，一般以字母C開頭，表示為CA CB CC CD CE CF CG CH ……且質(zhì)量等級(jí)逐漸升高。

符合API性能等級(jí)的CF4或更高等級(jí)的機(jī)油是康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司推薦使用的。對(duì)于非電噴和無(wú)排放要求的發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)沒有CF4等級(jí)機(jī)油的時(shí)候可以采用CD級(jí)機(jī)油，但是除了按照要求縮短換油期外，禁止使用低于CD級(jí)別的機(jī)油。選用機(jī)油的基本原則是可以采用高等級(jí)的機(jī)油代替低等級(jí)的機(jī)油，但是禁止用低等級(jí)的機(jī)油代替高等級(jí)的機(jī)油。

API是美國(guó)石油協(xié)會(huì)的簡(jiǎn)稱。S表示汽油機(jī)油；L表示級(jí)別，從SA-SL，字母越往后油品的檔次越高。C表示柴油機(jī)油，F(xiàn)表示級(jí)別，從CA、CB、CC、CD、CE、CF、CF-4、CG-4、CH-4，字母越往后，油品檔次越高。如果同時(shí)出現(xiàn)字母C和S，如CF/SG則為通用油。以下對(duì)C開頭的機(jī)油性能等級(jí)進(jìn)行簡(jiǎn)述：

CA適用于運(yùn)行于輕負(fù)荷下的柴油機(jī)。將優(yōu)質(zhì)燃料適用于自然吸氣式柴油機(jī)上，不僅能夠減少軸承的侵蝕，還能夠避免在活塞環(huán)下形成沉積物。

CB適用于運(yùn)行于中負(fù)荷下的柴油機(jī)。除了防止軸承侵蝕外，還能降低高硫燃料自然吸氣燃油機(jī)產(chǎn)生沉積物。

CC適用于處于中高等負(fù)荷的柴油機(jī)。不僅防止處于高溫下低增壓柴油機(jī)形成沉積物和軸承腐蝕，還能夠防止汽油機(jī)的銹蝕和低溫下產(chǎn)生沉積物。

CD適用于高負(fù)荷柴油機(jī)。除了能夠較強(qiáng)的使用各種燃料規(guī)格外，并能夠有效防腐和減少產(chǎn)生沉積物。

CE的基本性能與CD相似，適用于高速和高負(fù)荷下的渦輪增壓柴油機(jī)。

CF適用于間接噴射式柴油機(jī)。

CF4中的4表示只適用于四行程，本等級(jí)適用于高性能和高負(fù)荷下的柴油機(jī)。不僅對(duì)機(jī)油的消耗量有所改善，還能夠控制活塞環(huán)的積碳。

對(duì)于推薦的等級(jí)均適用于所有康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司生產(chǎn)的非電噴式發(fā)動(dòng)機(jī)。對(duì)于電噴式發(fā)動(dòng)機(jī)除了采用CG4等級(jí)的機(jī)油外，還要符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的低硫燃油的要求。

總之，此公司推薦使用符合API級(jí)別的機(jī)油：第一，推薦大部分發(fā)動(dòng)機(jī)采用CF4；第二，有條件的使用CA、CB、CD、CE；第三，推薦電噴發(fā)動(dòng)機(jī)使用CG4。

3 合成機(jī)油

在環(huán)境溫度最低能夠達(dá)到零下45℃的極端環(huán)境下，柴油機(jī)使用石油基機(jī)油達(dá)不到很好的效果，而此時(shí)的合成機(jī)油發(fā)揮了不可替代的作用。對(duì)于一直處于零下25℃的恒定環(huán)境，公司推薦采用分與合API分類級(jí)別Ⅲ和SAE粘度等級(jí)的合成機(jī)油或部分合成機(jī)油。

如果是新的或者大修過(guò)的發(fā)動(dòng)機(jī)，是不允許采用合成或部分合成機(jī)油進(jìn)行磨合的。在第一個(gè)換油周期內(nèi)，最好使用標(biāo)準(zhǔn)的與石油基機(jī)油具有相同換油周期的石油基優(yōu)質(zhì)15W/40機(jī)油。

4 機(jī)油換油期

公司在制定更新機(jī)油的技術(shù)規(guī)范時(shí)，主要依據(jù)的是機(jī)油的污染情況。一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)取決于是否采用正確的機(jī)油和濾清器的更換周期。

機(jī)油在使用過(guò)程中會(huì)不斷的被污染，從而逐漸消耗機(jī)油中的添加劑。但是，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠受到很好的保護(hù)主要取決于其中的添加劑能否正常的發(fā)揮作用。雖然在機(jī)油和濾清器的更換間隔之間，機(jī)油被污染是很正常的，但是機(jī)油的污染程度會(huì)受到發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況、機(jī)油使用的小時(shí)數(shù)或公里數(shù)以及新添加機(jī)油量等的影響。存在的腐蝕、磨損以及積碳等不良因素會(huì)使得延長(zhǎng)機(jī)油和濾清器的更換間隔而降低發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。用戶為了確定合理的換油期，一般都會(huì)依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用情況而定，可以采用理化檢驗(yàn)法和圖表法確定處于正常使用狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)的換油期。

4.1 理化檢驗(yàn)法

機(jī)油在使用過(guò)程中必然會(huì)發(fā)生不同程度的劣化，但是只有劣化到一定程度后才不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑要求。因此，對(duì)于不滿足潤(rùn)滑要求的機(jī)油要及時(shí)進(jìn)行更新，如表二所示。

4.2 圖表法

根據(jù)維修保養(yǎng)說(shuō)明書的“機(jī)油更換間隔曲線圖”可以確定發(fā)動(dòng)機(jī)的最長(zhǎng)換油周期。

更換機(jī)油的同時(shí)一定記得對(duì)全流式機(jī)油濾清器和旁通濾清器進(jìn)行更換，全流式機(jī)油濾清器通過(guò)為發(fā)動(dòng)機(jī)主油道提供過(guò)濾的機(jī)油而確保了潤(rùn)滑效果，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。旁通式不僅能夠降低機(jī)油污染，還能延長(zhǎng)機(jī)油的使用壽命。因此，禁止用戶擅自拆除其中任何一個(gè)濾清器。

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[3]康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司.柴油機(jī)維護(hù)與保養(yǎng)手冊(cè)，2004.

作者簡(jiǎn)介：楊博宇（1985-），女，云南昆明人，大學(xué)本科，助教，研究方向：從事工程機(jī)械運(yùn)用技術(shù)理論教學(xué)。