黃鑫 黃海鵬 付麗雪 陳釗鋒

中國(guó)石化潤(rùn)滑油有限公司北京研究院

采用長(zhǎng)城尊龍T700 CK-4 10W-40柴油機(jī)油在國(guó)內(nèi)某OEM國(guó)六發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行了1 000 h發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)，考察油品的實(shí)際使用性能。試驗(yàn)結(jié)果表明，尊龍T700 CK-4 10W-40柴油機(jī)油具有良好的黏度保持能力、堿值保持能力及抗磨損能力，適用于國(guó)六柴油發(fā)動(dòng)機(jī)并能夠滿(mǎn)足長(zhǎng)換油期需求。

供圖/黃鑫

隨著《重型柴油車(chē)污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)第六階段）》的頒布，重型車(chē)的排放限值被進(jìn)一步加嚴(yán)[1]，為了滿(mǎn)足排放法規(guī)的要求，各發(fā)動(dòng)機(jī)OEM（原始設(shè)備制造商）在國(guó)六發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)中普遍采用了SCR（選擇性催化還原）+DPF（柴油機(jī)顆粒捕捉器）的技術(shù)路線(xiàn)，并要求其配套潤(rùn)滑油不僅能保護(hù)尾氣后處理系統(tǒng)，同時(shí)可以滿(mǎn)足更長(zhǎng)換油期的需求。

中國(guó)石化潤(rùn)滑油有限公司研發(fā)了長(zhǎng)城尊龍T700 CK-4 10W-40柴油機(jī)油產(chǎn)品以滿(mǎn)足國(guó)六發(fā)動(dòng)機(jī)的使用需求。CK-4是美國(guó)石油學(xué)會(huì)（API）最新發(fā)布的柴油機(jī)油規(guī)格[2]，不僅對(duì)硫、磷、硫酸鹽灰分有嚴(yán)格的限值要求，同時(shí)新增了MACK T13和COAT臺(tái)架試驗(yàn)，是目前性能最全面的柴油機(jī)油規(guī)格，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣后處理系統(tǒng)的兼容性好，并可以在更長(zhǎng)周期內(nèi)有效地保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)。本文采用長(zhǎng)城尊龍T700 CK-4 10W-40柴油機(jī)油在國(guó)內(nèi)某OEM國(guó)六發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行了1 000 h臺(tái)架試驗(yàn)，以考察該產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用性能。

試驗(yàn)部分

試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)

試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)為國(guó)內(nèi)某OEM（原始設(shè)備制造商）的國(guó)六柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其基本參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)基本參數(shù)

目前,此類(lèi)中等排量柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的主流配套用油是CJ-4規(guī)格的柴油機(jī)油，在發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久試驗(yàn)中通常300～500 h換油，實(shí)際換油里程在30 000 km左右。本文是首次進(jìn)行1 000 h換油期的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)，對(duì)國(guó)六柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油的開(kāi)發(fā)有重要的參考價(jià)值。

試驗(yàn)工況

本次1 000 h發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)所采用的試驗(yàn)工況見(jiàn)表2。

表2 試驗(yàn)工況

試驗(yàn)油品

本次試驗(yàn)油品采用長(zhǎng)城尊龍T700 CK-4 10W-40柴油機(jī)油，其典型數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

表3 試驗(yàn)油品的典型數(shù)據(jù)

換油指標(biāo)

本次試驗(yàn)參考GB/T 7607—2010《柴油機(jī)油換油指標(biāo)》制定了換油指標(biāo)，見(jiàn)表4。

結(jié)果與討論

運(yùn)動(dòng)黏度

運(yùn)動(dòng)黏度是發(fā)動(dòng)機(jī)油的重要性能指標(biāo)，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中由于受到剪切作用黏度會(huì)有所降低，同時(shí)機(jī)油氧化、油泥和不溶物的增加又會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)油運(yùn)動(dòng)黏度上升。發(fā)動(dòng)機(jī)油運(yùn)動(dòng)黏度保持在一定范圍內(nèi)才能有效形成油膜，保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件。油品監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，長(zhǎng)城尊龍T700 CK-4 10W-40在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)黏度因?yàn)榧羟械脑蛳瘸市》陆档内厔?shì)，隨后緩慢上升，整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)黏度變化率遠(yuǎn)低于±20%的限值，說(shuō)明長(zhǎng)城尊龍T700 CK-4 10W-40具備良好的運(yùn)動(dòng)黏度保持能力。試驗(yàn)油品運(yùn)動(dòng)黏度變化率隨試驗(yàn)時(shí)間的變化見(jiàn)圖1。

堿值下降率

為了防止燃燒及油品氧化的酸性產(chǎn)物對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)金屬部件造成腐蝕甚至加劇磨損，機(jī)油需要保持一定的堿值。隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，長(zhǎng)城尊龍T700 CK-4 10W-40的堿值下降率呈現(xiàn)不斷上升的趨勢(shì)，在長(zhǎng)達(dá)1 000 h的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)中堿值下降率遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到限值（50%），說(shuō)明試驗(yàn)油品具有出色的堿值保持能力。試驗(yàn)油品堿值下降率隨試驗(yàn)時(shí)間的變化見(jiàn)圖2。

表4 行車(chē)試驗(yàn)換油指標(biāo)

圖1 試驗(yàn)油品運(yùn)動(dòng)黏度變化率隨試驗(yàn)時(shí)間的變化

圖2 試驗(yàn)油品堿值下降率隨試驗(yàn)時(shí)間的變化

酸值增加值

燃料在燃燒過(guò)程中會(huì)生成酸性氣體和水蒸氣，竄入曲軸箱后與潤(rùn)滑油結(jié)合會(huì)生成酸性物質(zhì)。同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)油在使用過(guò)程中本身發(fā)生氧化也會(huì)生成酸性物質(zhì)。酸值變化反映了潤(rùn)滑油中酸性物質(zhì)的增加情況，酸性產(chǎn)物不斷增加是造成發(fā)動(dòng)機(jī)腐蝕的重要原因。

長(zhǎng)城尊龍T700 CK-4 10W-40在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)過(guò)程中，酸值增加值先呈小幅下降趨勢(shì)，然后不斷上升，在長(zhǎng)達(dá)1 000 h的試驗(yàn)中，酸值增加值一直低于限值（2.5 mgKOH/g），說(shuō)明試驗(yàn)油品具有較強(qiáng)的酸中和能力。試驗(yàn)油品酸值增加值隨試驗(yàn)時(shí)間的變化見(jiàn)圖3。

戊烷不溶物

戊烷不溶物是機(jī)油中的不能溶于戊烷等有機(jī)溶劑的有害物質(zhì)，是由于高溫氧化等原因產(chǎn)生的，會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的異常磨損。

長(zhǎng)城尊龍T700 CK-4 10W-40的戊烷不溶物含量在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，一直遠(yuǎn)低于限值（2%），一定程度上反映出油品的氧化程度較輕。試驗(yàn)油品戊烷不溶物隨試驗(yàn)時(shí)間的變化見(jiàn)圖4。

元素含量

元素含量是判斷發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的重要依據(jù)。試驗(yàn)油品鐵、銅、鋁、硅元素含量隨試驗(yàn)時(shí)間的變化見(jiàn)圖5。

由圖5可以看出：

◇在1 000 h的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)過(guò)程中，長(zhǎng)城尊龍T700 CK-4 10W-40的鐵元素(Fe)含量緩慢上升，但一直遠(yuǎn)低于限值（150 mg/kg），該試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦副由鐵元素構(gòu)成，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損程度很輕；

圖3 試驗(yàn)油品酸值增加值隨試驗(yàn)時(shí)間的變化

圖4 試驗(yàn)油品戊烷不溶物隨試驗(yàn)時(shí)間的變化

圖5 試驗(yàn)油品鐵、銅、鋁、硅元素含量隨試驗(yàn)時(shí)間的變化

◇銅元素（Cu）含量在250 h之后明顯增加，雖然在個(gè)別時(shí)間點(diǎn)小幅超過(guò)限值（50 mg/kg），但在1 000 h的含量低于限值要求，該試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的主要摩擦副不含銅元素，因此銅元素（Cu）含量較多可能是由于發(fā)動(dòng)機(jī)部件的元素析出導(dǎo)致的；

◇鋁元素（Al）含量一直處于低水平且遠(yuǎn)低于限值（30 mg/kg）；

◇硅元素（Si）在試驗(yàn)過(guò)程中一直低于限值（30 mg/kg），說(shuō)明潤(rùn)滑油中的不溶物質(zhì)含量較少。

水分和閃點(diǎn)

對(duì)舊油檢測(cè)分析顯示，長(zhǎng)城尊龍T700 CK-4 10W-40的水含量遠(yuǎn)低于柴油機(jī)油換油限值，閃點(diǎn)（閉口）都大于130 ℃。

結(jié)論

長(zhǎng)城尊龍T700 CK-4 10W-40柴油機(jī)油在長(zhǎng)達(dá)1 000 h的發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)中油品運(yùn)動(dòng)黏度、堿值保持良好，沒(méi)有產(chǎn)生明顯的氧化，發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有出現(xiàn)異常磨損。試驗(yàn)結(jié)果表明，長(zhǎng)城尊龍T700 CK-4 10W-40柴油機(jī)油具有極為出色的黏度保持能力、堿值保持能力及抗磨損能力，使用壽命比CJ-4規(guī)格產(chǎn)品大幅增長(zhǎng)，十分適用于國(guó)六柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。