用于汽油作燃料的发动机润滑的车用发动机油称汽油机油。本节将介绍汽油机油的质量发展及如何选用合适的汽油机油。
1 汽油机油的质量发展
汽油机油的质量或使用性能主要是伴随着汽油机的设计和驾驶工况的变化以及环保节能的要求情况而不断发展的。40年代以前,由于发动机功率小,机件间隙大,公路也不利于长途高速疾驰,发动机的工作条件很缓和,用不加任何添加剂的矿油(SA)就可满足要求。第二次世界大战后,大量使用V—8缸发动机,由于这种发动机的体积小,马力大,机油的温度较高,机油氧化和轴承腐蚀、擦伤和高温沉积物增多等问题严重。相应出现了加有抗氧、抗腐添加剂的SB汽油机油。60年代初期,美国城市小轿车急剧增加,造成交通堵塞,汽车经常处于开开停停状态,同时由于汽油机的功率增大,燃料燃烧不良产物在曲轴箱中聚积生成低温油泥。因此要采用加入分散低温油泥的清净分散剂,出现了SC汽油机油。60年代中期,为了控制汽车的排气污染,美国公布了排气控制法。各个汽车公司对汽车结构进行了改造,增加了正压曲轴箱排气系统(PVC装置),将窜进曲轴箱的废气引进进气系统,再次燃烧,以减少废气和CO排入大气。但同时由于安装了PVC装置,使曲轴箱的废气和水蒸汽不能及时排走,低温油泥和锈蚀问题更加突出。同时各公
司推荐的换油期由1500—3000km提高到6000一9000km。汽油机油的质量从SC提高到SD,配方中需加入无灰分散剂和各种金属清净剂。进入70年代,政府对排气中NOx等有害物质控制更加严格,新发动机排气管上都采用了废气循环装置。高速公路增多,使汽车速度增加,油温升高,油品的高温氧化、高低温油泥和锈蚀问题日趋严重,同时,油品因高温氧化而变稠,因而出现了添加剂量增加并优化配方的SE汽油机油。1980年API发表了SF汽油机油规格是为了满足换油期从12000km延长到24000km,保证更好的抗氧性和阀系抗磨性。1989年美国又公布了SG汽油机油规格,除解决油泥问题外,还提高了高温抗氧化和抗磨损性能,SG汽油机油要求通过1H2符合CC柴油机油的要求,用MSⅢ E、V E代替ⅢD、ⅤD,提高了台架试验的苛刻度和合格指标。为了进一步改善节能经济性,延长排放合格保证里程和延长换油期,预计1997年美国将公布PS—5(SJ)规格。会增加MS vⅥA节能台架和TEOST高温清净性台架试验。表4—1列出了美国汽油机油各质量等级的台架评定。
表4-1 英国汽油机油各质量等级的台架评定
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质量 |
发表 |
轴瓦 |
锈蚀 |
高温氧 |
磨损 |
低温油 |
节能 |
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等级 |
年代 |
腐蚀 |
程序 |
化程序 |
程序 |
泥程序 |
程序 |
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SC |
1964 |
L—38 |
ⅡA |
ⅢA |
Ⅳ |
ⅤA |
— |
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SD |
1968 |
L—38 |
ⅡB |
ⅢB |
Ⅳ |
ⅤB |
— |
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SE |
1972 |
L—38 |
ⅡC |
ⅢC |
— |
ⅤC |
— |
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SF |
1979 |
L—38 |
ⅡD |
ⅢD |
— |
ⅤD |
— |
|
SG |
1988 |
L—38 |
ⅡE |
ⅢE |
— |
ⅤE |
— |
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SH |
1994 |
L—38 |
ⅡC |
ⅢE |
— |
ⅤE |
— |
欧洲新的ACEA汽油机油规格比美国的GF—1,GF—2要苛刻的多。首先,欧美规格均用ⅢE评定氧化安定性,但欧洲规格粘度增长不大于200%及100%,比美国不大于375%严得多。其次,欧美均用v E评定油泥用磨损,但欧洲增加了M111评定黑色油泥及TU3M专门评定磨损。而且,美国GF—1没有高温清净性,GF—2用TEOST模拟实验室评定,但欧洲采用TU3M高温实验专门评定沉积物、粘环和机油变稠。从欧洲新的ACEA汽油机油规格与老的CCMC G4、G5规格对比来看,实验室的实验变化不大,增加了硫酸盐灰分小于1.5%的要求。在发动机实验方面,新规格取消了L—38轴瓦腐蚀、Ⅱ D锈蚀和预燃台架试验。低温油泥用V E 未变,但黑油泥的测定从M102E变为M111发动机实验。提高了氧化安定性,ⅢE粘度增长从G4的不大于300%提高到小于200%,由G5的不大于200%提高到小于100%。磨损方面采用TU3M代替TU—3,指标由不大于15微米提高到小于10微米。增加了用TU3M评定高温沉积物、粘环和机油变稠,并拟采用M111评定燃料经济性。
中国于1995年发表了GBlll21汽油机油国家标准,主要理化性能·指标等效采用美军标准MIL—L—2104F,发动机试验指标SC、SD、SD/CD非等效采用SAE J183—91标准,SE、SF、SE/CC、SF/CD等效采用SAE J183—91标准。表4—2列出了GBlll21汽油机油规格的理化性能指标。
