農業機械柴油發動機潤滑油使用性能研究

于 晶

(農安縣新農鄉綜合服務中心，吉林 農安 130223)

0 引言

發動機為汽車動力驅動部件，是汽車核心部件之一，內部結構較為復雜，由多種零部件組裝，共同完成汽車的驅動。汽車內部零部件在運行過程中，互相配合會產生一定的磨損。而內部機油容易在各個油路及零部件表面滯留或形成結層，只有加強發動機內部機件的清潔及潤滑，才可以保證汽車發動機內部零部件的正常運行，延長工作壽命[1-2]。

目前，多數汽車駕駛人員無法掌握柴油發動機及其零部件的正確使用方法及工作原理，而且缺乏維護保養柴油機的操作知識，會造成車輛頻繁發生故障并且縮短機器的工作壽命[3-4]。其中，柴油發動機潤滑油的選取使用會對汽車內部零部件的運行造成一定的影響，所以選擇一個合適且實用的柴油機油是保證車輛工作運行的良好性能及保持高效的技術狀態，延長車輛的工作壽命，本研究首先介紹了常見的柴油發動機潤滑油的分類及等級劃分，闡述潤滑油相關選用原則及使用規范，研究結果以期為農業柴油發動機潤滑油的選擇提供參考與借鑒。

1 柴油發動機潤滑油的分類

對于柴油機而言，不僅燃油本身的質量會影響發動機的動力性能，潤滑油對柴油機的運行和保護也是重要條件[5]。

1.1 柴油發動機潤滑油質量等級劃分

1.1.1 API—美國石油協會等級劃分標準

質量等級規格采取“API C”的潤滑油多用在柴油機中。

質量等級規格采取API CF級別的潤滑油多用在20世紀90年代的柴油發動機生產之后。

質量等級規格采取API CF-2級別的潤滑油多用在20世紀90年代后制造出的二沖程柴油發動機上。

質量等級規格采取API CF-4級別的潤滑油多用在20世紀90年代后制造出的四沖程柴油發動機上，可以有效減少沉積物的產生。

質量等級規格采取API CG-4級別的潤滑油多用在20世紀90年代后制造出的重負荷的大型拖拉機上。

質量等級規格采取API CH級別的潤滑油多用在20世紀90年代后制造出的柴油發動機上，清潔性能強，抗磨防腐性能強。

質量等級規格采取API CI-4級別的潤滑油多用在21世紀初制造出的柴油發動機上，潤滑油的分散性受到了極大的提高。

質量等級規格采取API CJ-4級別的潤滑油多用在21世紀初制造出的柴油發動機上，有效防止沉積物的大量生成。

1.1.2 ACEA—歐洲汽車制造商協會等級劃分標準

質量等級規格采取ACEA的潤滑油規格種類可以劃分為三種：第一種用在輕型柴油機上，潤滑油型號諸如ACEA A1/B1級、ACEA A3/B3級、ACEA A5/B5級別潤滑油等；第二種用在中型柴油機上，潤滑油型號諸如ACEA C2級、ACEA C3級、ACEA C4級別潤滑油等；第三種用在重型柴油機上，潤滑油型號諸如ACEA E4級、ACEA E6級、ACEA E9級別潤滑油。

質量等級規格采取ACEA A1/B1級別的潤滑油多用在輕型柴油機上，具有較好的防磨抗腐性能。

質量等級規格采取ACEA A3/B3級別的潤滑油多用在輕型柴油機上，具有非常好的清潔性能。

質量等級規格采取ACEA A5/B5級別的潤滑油多用在輕型柴油機上，潤滑油使用時間長，使用性能好。

質量等級規格采取ACEA C2級別的潤滑油多用在輕型柴油機上，耐磨抗腐蝕性能強，清潔性好，兼容性強。

質量等級規格采取ACEA C3級別的潤滑油多用在新型柴油機上，潤滑油的使用時間長，換油周期長，穩定性強。

質量等級規格采取ACEA C4級別的潤滑油多用在重型柴油機上，潤滑油具有良好的過濾性，降低雜質的沉積量。

質量等級規格采取ACEA E4級別的潤滑油多用在重型柴油機上，可以減少雜質的流竄，提高清潔性能。

質量等級規格采取ACEA E6級別的潤滑油多用在新型柴油機上，有效增強抗磨損性能，提高潤滑油的循環利用功能。

質量等級規格采取ACEA E9級別的潤滑油多用在重型柴油機上，過濾性能極強，具有很好的清潔性能。

1.2 柴油發動機潤滑油黏度等級劃分

柴油機出現的磨損、功率消耗、熱量聚集等現象均與潤滑油的黏度系數有關，其中SAE黏度等級分類方法在世界上比較常見，該方法基于潤滑油的運動黏度情況對潤滑油黏度等級進行分類，后綴“W”代表WINTER冬天，用于冬季潤滑油。黏度系數的分級范圍就是以潤滑油工作環境的溫度范圍來劃分牌號等級，根據柴油機機油的黏度分級情況可以將其分成11個等級，其中柴油發動機潤滑油的黏度等級號越大，其黏度穩定性越強，分成的這11個等級的潤滑油黏度全部都屬于單級油。SAE黏度代號及適用溫度如表1所示，不同黏度等級潤滑油適用地區及季節如表2所示。在進行潤滑油選擇時還要參考冷啟動可靠點，冷啟動可靠點在臨界泵送溫度的+5 ℃。在該溫度范圍下，柴油車具有良好的技術狀況，冷啟動過程不產生任何問題。可依據柴油機和潤滑系統的具體情況選擇：工作年數較長的和摩擦腐蝕損傷較多的柴油車(拖拉機和收獲機)可以選擇更高黏度的潤滑油黏度等級，使用時間較短的和新換發動機時間較短的柴油車能夠選擇低黏度的潤滑油年黏度等級[6-7]。

表1 柴油發動機潤滑油黏度等級劃分及適用溫度范圍

表2 柴油發動機潤滑油黏度等級劃分及適用季節與地區

2 柴油發動機潤滑油基本特征

2.1 柴油發動機潤滑油的作用

柴油發動機是柴油車正常工作的核心，柴油發動機內的機件移動速度快、環境惡劣，容易發生碰撞摩擦，在400～600 ℃的溫度范圍內運行，只有選擇使用正確的柴油機機油才能減少發動機部件的摩擦損傷，使用潤滑油可以在受到摩擦損傷的表面處及其零部件運行表面形成油膜保護。

2.2 柴油發動機潤滑油的基本性能

柴油發動機潤滑油基本性能包括：1)高黏度指數性能；2)低揮發性；3)腐蝕性；4)潤滑性；5)流動性；6)清潔性，潤滑油的組成成分中包括清潔劑，可以有效防止污垢在發動機部件處積聚；7)良好的過濾性，可以防止潤滑油在柴油發動機內堵塞，保持過濾器的通暢，確保潤滑油的清潔和良好的冷卻。

3 柴油發動機潤滑油的選用原則

3.1 經濟性原則

柴油機潤滑油的選擇一定要符合降低發動機的動力消耗和表面摩擦力的要求，并減少表面磨損。提高柴油機的正常工作壽命，增強發動機的保護措施，提高耐磨抗腐蝕性能，在柴油機選擇過程中，嚴格遵守柴油機的黏度等級劃分及適用溫度、季節與地區(表1，表2)，在選擇過程中要考慮性價比，做到最大限度節省成本，而且還要確保柴油車在使用過程中可以最大限度的提高工作壽命。

3.2 匹配性原則

當選擇發動機潤滑油的類型時，要根據發動機類型選擇發動機潤滑油，原則上，汽油發動機應選擇、使用汽油發動機潤滑油，柴油發動機應選擇、使用柴油發動機潤滑油，只有當買不到與發動機類型相匹配的潤滑油時，才選擇、使用汽柴通用潤滑油；而且，要選擇、使用在技術上優先滿足本類型發動機潤滑油要求的通用潤滑油。例如，在CH-4/SL 20W/50通用內燃機油和SL/CH-4 20W/50通用潤滑油中選擇時，要優先選擇、使用SL/CH-4 20W/50通用潤滑油；對于柴油機，在CH-4/SL 20W/50通用內燃機油和SL/CH-4 20W/50通用潤滑油中選擇時，要優先選擇、使用CH-4/SL 20W/50通用潤滑油。

3.3 禁忌原則

嚴禁選擇劣質潤滑油及使用性能不達標的產品。在潤滑油黏度的選擇上，一種錯誤的觀念認為，高黏度的潤滑油可以形成更加牢固可靠的潤滑油膜，可以增強潤滑效果，但是在實際生產中，高黏度的潤滑油低溫啟動性和泵送性差，啟動后上油速度慢，會加劇內部零部件的磨損與損耗。潤滑油添加油量過多時，多余的潤滑油就會流入柴油發動機的燃燒室，在燃燒時形成一層厚厚積碳附著在零部件表面，進而增加曲軸連桿的攪拌阻力，因此，在加注潤滑油時，不能超過油尺最高刻度。在添加潤滑油時嚴禁混入水分，潤滑油中混入水分不僅會銹蝕零件、妨礙潤滑，會降低潤滑油膜的強度，進而引起潤滑油起泡和乳化變質，嚴重時還會導致潤滑油失效。

4 柴油發動機潤滑油的正確使用

4.1 定期更換潤滑油

不同質量等級的潤滑油都有使用時間的限制，必須在規定時間內對潤滑油完成更換，由于各類柴油車工作情況和使用環境不同，對柴油發動機的摩擦損傷情況不同，又因為潤滑油的質量等級選取使用不同，導致換油周期不同，應該根據實際情況定期更換潤滑油，防止潤滑油過期或失效。

4.2 采取“放油”方法進行潤滑油的更換

潤滑油更換時，可以先將發動機內需要更換的潤滑油放掉，包括雜質和沉積物都以此法排出，放置幾分鐘后更換成新的潤滑油。當柴油車(農用拖拉機和收獲機)工作完成后，進入沖洗、維護、保養階段時，洗車用的水不能與潤滑油混和，避免降低潤滑油的黏度，在清洗保養階段清理出雜質。

4.3 潤滑油添加方法

在使用發動機潤滑油時，首先將發動機預熱，將發動機曲軸箱及過濾器內的機油全部放凈，從添加機油口加注清洗油，然后保持發動機怠速狀態下進行內部清洗，大約持續3～5 min后放空清洗油，再進行發動機的潤滑工作。目前，常見的發動機潤滑油潤滑方式主要包括壓力潤滑(利用壓力將潤滑油連續不斷地輸送至各個零部件的內外部表面，是目前常見的潤滑方式之一)及飛濺潤滑(利用關鍵零部件甩出潤滑油，輸送至各個零部件表面，此方法簡單，能量消耗最低，但是可靠性較差，潤滑效果欠缺)，應該根據實際情況選擇合適的潤滑方式。

5 結論

如果柴油發動機潤滑油選擇不當，不僅會出現耽誤農時的情況，還會對農用機械造成極大的損傷，并且一般大型農業機械的維修價格較高，對于農戶來說是一筆不菲的費用，所以正確選用和使用柴油發動機潤滑油是農業機械設備潤滑的首要問題。本研究首先介紹了常見的柴油發動機潤滑油分類及選擇的基本原則，闡述潤滑油相關使用原則，研究結果為農業柴油機發動機潤滑油的選擇提供理論參考。