科普:API柴油機油標準的發展歷程

2018-11-05  來自: 山東軒尼潤滑油股份有限公司 瀏覽次數:247

20世紀40年代,API發布了柴油機油第1代標準,標準相對簡單,質量等級為CA的機油只是添加了少量添加劑,主要用來規定當時的輕、中負荷柴油機及其他較高質量要求的汽油發動機對潤滑油的要求。為了適應高硫燃料柴油機的發展,API于1949年發布CB標準。隨著低增壓技術得到應用,相應地出現了無灰分散劑技術的柴油機油,同時柴油機的載荷也在不斷增加,CC標準順勢而生,API于1961年發布CC標準。CD標準于1955年發布,此時出現了高速高功率增壓柴油機,重載柴油機的普遍使用,自然要有相應的潤滑油標準進行規范。CD級柴油機油在相當長的時間內滿足了柴油機間接噴射、渦輪中增壓、較大負荷的要求。CC和CD級柴油機油規格沿用達30多年。

1.jpg

從80年代中后期開始,柴油機的性能升級顯著加快,主要原因是發動機的燃燒效率不斷改善,功率輸出變大,使得發動機的熱負荷及機械負荷不斷增加,促使潤滑油的性能提高。自20世紀80年代末、90年代初以來,API每隔4~5年推出一代新的柴油機油規格,以滿足柴油發動機或車輛對潤滑的更高要求。1988年,美國高速公路發展迅速,為了滿足大功率重負荷柴油機用于集裝箱運輸,誕生了CE級柴油機油規格。這時候的柴油機油已經具備了清凈分散性、熱穩定性、極壓抗磨性、高溫抗氧化性等特征。1990年發布CF-4,隨著燃油直噴技術的開發、發動機功率的增加,舊的柴機油已經不能適應時代的發展,新規定的柴油機油不僅適用于以往的重負荷柴油機,也適用于直噴、增壓和低排放柴油車。CF于1994年發布,適用于對環保要求不嚴格的地區或汽車,施工機械使用固定式柴油機。

2.jpg

為了滿足美國1994年PM的排放限值達到0.13g/kW?h的要求,需采用硫含量小于0.003%的柴油。同時,為了解決因控制PM和NOx排放而導致煙炱含量升高問題,以及由此引發的發動機磨損問題,要求柴油機油具有更佳的分散性能。1994年,推出了CG-4級柴油機油規格替代CF-4柴油機油規格。1998年發布CH-4,為了滿足美國NOx排放限值為5.4g/kW?h和PM排放限值為0.13g/kW?h的要求,柴油發動機使用了延遲點火技術,這一技術的應用,要求柴油機油必須具有良好的煙炱分散性能和抗磨損性能等要求,CH-4應運而生。2002年,美國宣布提前執行新的排放法規,要求NOx的排放指標在原來的水平上再降低50%,即由5.4g/kW?h降至2.7g/kW?h,這僅依靠延遲噴射的方式是難以實現的。新的柴油機設計采用廢氣再循環技術(EGR),即以難燃的尾氣來稀釋空氣和燃料的混合氣以降低蕞高燃燒溫度,減少NOx的生成。但EGR技術也給柴油機的潤滑帶來了不良影響,如煙炱及酸性物污染增加、柴油機油中不溶物含量增加、黏度增大、溫度升高、發動機底盤油泥增多、發動機存在銹蝕和腐蝕等問題,因此要求柴油機油具備更加優異的高溫黏度保持能力、防止蒸發能力、氧化安定性和高溫沉積物控制能力、煙炱分散和處理能力、酸中和能力、有效的酸腐蝕防護能力以及降低發動機磨損能力等。2002年,推出了新的CI-4級柴油機油規格。2002年發布CI-4,也是為了適應環保法規,但由于原定2004年才執行的法規提前至2002年,很多測試還沒有完成便匆忙上線新標準,導致新標準不能完全適應當時的環境,成為了過渡性標準。2004年,又改進了CI-4級柴油機油規格的部分性能,推出CI-4+級柴油機油規格。作為CI-4的補充,通過了各項臺架試驗,使標準更符合實際要求。

CJ-4在2006年發布,為了滿足歐VI排放法規的要求而推出的,對硫、磷和硫酸鹽灰分等指標進行了嚴格限定。要求柴油機油灰分不大于1.0%,磷含量不大于0.12%,硫含量不大于0.4%。這是API重負荷柴油機油首次對磷、硫和灰分提出限制。CJ-4級柴油機油在煙炱控制、抗磨性、抗剪切性、環保、降低油耗等綜合性能方面優于Cl-4級柴油機油。

2016年12月1日,API新的機油標準CK-4和FA-4正式認證上市。API蕞新柴油機潤滑油標準CK-4和FA-4將滿足柴油發動機制造商改進后對潤滑油的性能要求。新的性能等級標準是基于現有API HDEO標準開發的,并通過防止機油氧化、發動機磨損、微粒過濾器阻塞、活塞積炭和低、高溫性能下降而加強對發動機的保護。CK-4和FA-4將提供更佳的燃油經濟性。API CK-4等級的潤滑油將取代現行API CJ-4等級的發動機潤滑油,并將兼容更多目前發動機制造商推薦使用CJ-4等級機油的發動機。API CK-4等級機油將在CJ-4等級機油基礎上獲得一系列改進,包括機油氧化、發動機磨損。API FA-4等級機油將在CJ-4等級機油基礎上提供類似的改進,但API FA-4等級機油只適用于新生產的符合道路尾氣排放法規要求的柴油發動機。API FA-4等級機油將兼容有限的或不能兼容已生產的符合道路排放法規要求的柴油發動機,這些發動機的制造商們會推薦用戶使用CJ-4等級機油。API開發了兩種外觀上不同的圓環認證標識以方便消費者輕松地區分兩種機油類型。API FA-4等級機油的圓環認證標識包含一處紅色陰影部分,以此區分于CK-4等級機油。API CK-4等級機油的圓環認證標識將與現在的CJ-4等級機油的標識一致。API新標準圓環標識見下圖。

3.jpg

從柴機油API標準的發展歷程來看,主要可以分為兩個階段:20世紀90年代以前主要以技術發展為導向進行潤滑油標準升級更新,而90年代以后環保成為標準更新的主要方向,技術也越來越完善。將API柴油機油發展歷程濃縮成一張表格,參見下表。

4.jpg


齊河廠區:山東省德州市齊河縣經濟技術開發區高速路東;禹城廠區:山東省德州市禹城市化工園區;運營中心:濟南市槐蔭區恒大財富中心1#1508/1509

電話:400-022-8182

CopyRight ? 版權所有: 山東軒尼潤滑油股份有限公司 網站地圖 XML


掃一掃訪問移動端
3d和值走势图带连线图表专业版