CJ-4潤滑油在R系列國Ⅴ柴油機上應用研究

靳華田（上海柴油機股份有限公司，上海200438）

CJ-4潤滑油在R系列國Ⅴ柴油機上應用研究

靳華田
（上海柴油機股份有限公司，上海200438）

針對帶EGR和DPF裝置的R系列國V柴油機的特點，上柴公司與中石化潤滑油技術中心合作開發了適用于該機型的CJ-4 5W 40專用機油，通過對行車試驗潤滑油品質的跟蹤，確定了CJ-4 5W 40機油在上柴R系列國V柴油機上的換油里程。

歐V柴油機行車試驗換油里程

1 前言

隨著國家對環保的嚴格要求，發動機排放水平升級也迫在眉睫。根據國家公布的環保法規推進時間，預計2018年將全面實施國Ⅴ標準（基本與歐Ⅴ等效）[1]。要達到國Ⅴ標準，柴油機需要采用SCR或EGR+DPF等先進技術，同時對柴油機所用機油的要求也會大大提高，除了滿足發動機潤滑及保護需求的同時，還對后處理系統不能產生影響。本文論述了R系列國Ⅴ柴油機及CJ-4機油的特點，對CJ-4機油的行車試驗結果進行分析、研究。

2 R系列歐Ⅴ柴油機及CJ-4 5W40機油特點

試驗用的R系列發動機于2012年完成研發，是一款滿足國Ⅴ排放要求的國際先進節能環保型發動機。該發動機采用高壓共軌、冷卻EGR（廢氣再循環系統），帶DOC+DPF（顆粒捕集器）系統，排量為2.5 L或2.8 L，主要應用于寬體輕客以及5 t以下卡車。行車試驗發動機的主要技術參數見表1。

CJ-4作為目前API規格的頂級機油，代表了一家潤滑油公司的技術水平和品牌形象，尊龍T600CJ-4機油不僅能夠滿足采用EGR、SCR等先進技術的低排放柴油發動機的用油要求，而且特別適用于配置DPF的發動機，是一款滿足國Ⅴ排放要求的低SAPS（低灰、低硫、低磷）潤滑油，可以提高后處理的使用壽命和功效。尊龍T600CJ-4 5W40機油典型數據見表2。

表1 發動機主要技術參數

3 行車試驗方案

行車試驗選取了分布在全國，并且試驗環境完全不相同的三個地點，三輛車分別進行了為期15 000 km的實際道路行車試驗，試驗具體情況見表3。

表2 CJ-4 5W 40機油典型數據

表3 實際行車方案

4 試驗結果及分析

4.1 舊油評價依據

因為國家目前還沒有出臺CJ-4等級油品的換油指標，參考GB/T 7067-2010柴油機油換油指標進行分析判斷。

4.2 試驗結果分析

4.2.1 運動黏度

運動黏度是機油的一項重要性能指標。在發動機運行中由于黏度指數改進劑受到剪切作用，機油黏度會有所降低，同時機油氧化、油泥和不溶物的增加又會導致機油黏度上升。機油黏度保持在一定范圍內才能有效形成油膜，保護發動機零部件。在GB/T 7607-2010中，以機油黏度變化率是否超過±20%作為機油變劣的評判標準。

整個行車試驗過程中的運動黏度變化情況如圖1所示。從圖中可見，在格爾木、大理、廣德三地的行車試驗過程中，機油的運動黏度變化正常，并未超過GB/T 7607-2010對運動黏度的限值。

4.2.2 酸值

燃料在燃燒過程中會生成酸性氣體和水蒸氣，竄入曲軸箱后與潤滑油結合會生成酸性物質。同時機油在使用過程中本身發生氧化也會生成酸性物質。酸值變化反映了潤滑油中酸性物質的增加情況，酸性產物不斷增加是造成發動機腐蝕的重要原因。GB/T 7607-2010要求機油酸值增加應不超過2.5mgKOH/g。整個行車試驗過程中酸值變化情況如圖2所示。

圖1 100℃運動粘度隨行駛里程變化情況

圖2 酸值隨行駛里程變化情況

從圖2可見，在格爾木、大理、廣德三地的行車試驗酸值變化正常，遠低于GB/T 7607-2010對酸值的限值。表明試驗過程中殘留的酸性物質較少，因而對發動機零部件的腐蝕也更小。

4.2.3 堿值

為了防止燃燒及油品氧化的酸性產物對發動機金屬部件造成腐蝕和磨損，機油需要保持一定的堿值，堿值反映油品的中和能力，是監測機油是否可以繼續使用的主要指標之一。GB/T 7607-2010規定堿值變化率不得超過50%。整個行車試驗過程中堿值變化情況如圖3所示。

從圖3可見，在格爾木、大理、廣德三地的行車試驗堿值變化正常，遠未超過GB/T7607-2010對堿值的限值。表明油品具有較強的酸中和能力和堿值保持能力，油品沒有因發生氧化變質而生成大量的酸性成分，油品依然可以很好地中和酸性物質，以保護發動機零部件免受腐蝕。

圖3 堿值隨行駛里程變化情況

4.2.4 戊烷不溶物

戊烷不溶物是機油中不能溶于戊烷等有機溶劑的有害物質，是由于高溫氧化等原因產生的，會引起發動機零部件的異常磨損。GB/T 7607-2010標準中規定，正戊烷不溶物不得超過2%。整個行車試驗過程中戊烷不溶物變化情況如圖4所示。

圖4 戊烷不溶物隨行駛里程變化情況

從圖中可見，這三地的行車試驗表明戊烷不溶物變化正常，遠低于GB/T 7607-2010對戊烷不溶物的限值。說明油品由于氧化生成的不溶物較少，一定程度上反應出油品的氧化程度較輕，油品的抗氧化能力較強。

4.2.5 磨損金屬

Fe、Cu、Al磨損元素的含量反映了試驗過程中發動機摩擦副的磨損情況。GB/T 7607-2010柴油機油換油指標對Fe、Cu、Al磨損元素的限值分別為150μg/g、50μg/g、30μg/g。整個行車試驗過程中鐵元素變化情況如圖5所示。

從圖5可見，在格爾木、大理、廣德三地的行車試驗過程中Fe元素變化正常，遠未超過GB/T 7607-2010對Fe元素限值的要求。說明發動機鐵基零部件的總體磨損較小。

圖5 Fe元素隨行駛里程變化情況

整個行車試驗過程中Cu元素變化情況如圖6所示。從圖6可見，在格爾木、大理的行車試驗Cu元素變化正常，試驗油樣Cu含量遠未超過GB/T 7607-2010對Cu元素的限值。說明含Cu發動機零部件的磨損較小。在廣德的個別油樣Cu元素出現超標，像這種單個元素出現的超標現象在以前的行車試驗中也遇到過，從綜合油品的運動黏度、酸值、堿值變化率以及戊烷不溶物等指標來看，油品仍然表現較好。

圖6 Cu元素隨行駛里程變化情況

整個行車試驗過程中Al元素變化情況如圖7所示。從圖7可見，在格爾木、大理的行車試驗Al元素變化正常，試驗油樣Al含量遠未超過GB/T 7607-2010對Al元素的限值。說明含Al發動機零部件的磨損較小。在廣德的個別油樣Al元素出現超標，結合Cu元素在相應的位置點也出現超標現象，初步判斷含有Cu、Al元素的發動機零部件在廣德的試驗中由于某種偶然原因發生了突發磨損，但是從綜合油品的運動黏度、酸值、堿值變化率以及戊烷不溶物等指標來看，油品仍然表現較好。

圖7 Al元素隨行駛里程變化情況

污染元素Si的含量反映了試驗過程中進入到發動機中的灰塵等污染物的情況。GB/T 7607-2010柴油機油換油指標對Si元素的限值為其增加值不超過30μg/g。整個行車試驗過程中Si元素變化情況如圖8所示。

從圖8可見，在格爾木、大理、廣德三地的行車試驗Si元素變化正常，Si元素增加值遠未超過GB/T 7607-2010對Si元素的限值。說明這個試驗過程中進入發動機的污染物較少。但是在廣德的特定點Si元素含量偏高，結合在相應點處Cu、Al元素超標的現象，猜測可能在本次行車試驗中進入發動機的灰塵等污染物偏多，造成了發動機的異常磨損。

圖8 Si元素隨行駛里程變化情況

4.2.6 其它指標

行車試驗中水分含量總體維持在較低水平，燃油稀釋沒有檢測到，煙炱含量也維持在很低的水平，閃點處于安全警戒線以上。

5 結論

（1）通過行車試驗驗證，中石化的尊龍T600 CJ-4 5W40機油在上柴公司R系列國Ⅴ柴油機上應用，換油里程可達到15 000 km。

（2）目前該型號機油在上汽大通V80國Ⅴ車型上已批量使用。

[1]安迅思，齊芳.應用核心技術中國油品升級[J].環球市場信息導報，2014（5）.

Study on Application ofCJ-4 LubricatingOil in RSeries China-VDieselEngine

Jin Huatian
（ShanghaiDieselEngine Co.,Ltd.Shanghai200438,China）

According to the characteristics of the EGR and DPF device R series China-V diesel engine,SDEC and lubricating oil company Sinopec cooperation technology center was developed for the modelof the CJ-4 5W40 specialoil,through tracking the driving testof lubricating oilquality,determine the CJ-4 5W40R seriesdieselengineoil in Chinaon the V dieselengineoilmileage.

Euro V dieselengine;Driving test;Oilchangem ileage

10.3969/j.issn.1671-0614.2017.02.008

來稿日期：2017-03-13

靳華田（1977-），男，本科，主要研究方向為發動機可靠性試驗。