CJ-4润滑油在R系列国Ⅴ柴油机上应用研究

靳华田（上海柴油机股份有限公司，上海200438）

CJ-4润滑油在R系列国Ⅴ柴油机上应用研究

靳华田
（上海柴油机股份有限公司，上海200438）

针对带EGR和DPF装置的R系列国V柴油机的特点，上柴公司与中石化润滑油技术中心合作开发了适用于该机型的CJ-4 5W 40专用机油，通过对行车试验润滑油品质的跟踪，确定了CJ-4 5W 40机油在上柴R系列国V柴油机上的换油里程。

欧V柴油机行车试验换油里程

1 前言

随着国家对环保的严格要求，发动机排放水平升级也迫在眉睫。根据国家公布的环保法规推进时间，预计2018年将全面实施国Ⅴ标准（基本与欧Ⅴ等效）[1]。要达到国Ⅴ标准，柴油机需要采用SCR或EGR+DPF等先进技术，同时对柴油机所用机油的要求也会大大提高，除了满足发动机润滑及保护需求的同时，还对后处理系统不能产生影响。本文论述了R系列国Ⅴ柴油机及CJ-4机油的特点，对CJ-4机油的行车试验结果进行分析、研究。

2 R系列欧Ⅴ柴油机及CJ-4 5W40机油特点

试验用的R系列发动机于2012年完成研发，是一款满足国Ⅴ排放要求的国际先进节能环保型发动机。该发动机采用高压共轨、冷却EGR（废气再循环系统），带DOC+DPF（颗粒捕集器）系统，排量为2.5 L或2.8 L，主要应用于宽体轻客以及5 t以下卡车。行车试验发动机的主要技术参数见表1。

CJ-4作为目前API规格的顶级机油，代表了一家润滑油公司的技术水平和品牌形象，尊龙T600CJ-4机油不仅能够满足采用EGR、SCR等先进技术的低排放柴油发动机的用油要求，而且特别适用于配置DPF的发动机，是一款满足国Ⅴ排放要求的低SAPS（低灰、低硫、低磷）润滑油，可以提高后处理的使用寿命和功效。尊龙T600CJ-4 5W40机油典型数据见表2。

表1 发动机主要技术参数

3 行车试验方案

行车试验选取了分布在全国，并且试验环境完全不相同的三个地点，三辆车分别进行了为期15 000 km的实际道路行车试验，试验具体情况见表3。

表2 CJ-4 5W 40机油典型数据

表3 实际行车方案

4 试验结果及分析

4.1 旧油评价依据

因为国家目前还没有出台CJ-4等级油品的换油指标，参考GB/T 7067-2010柴油机油换油指标进行分析判断。

4.2 试验结果分析

4.2.1 运动黏度

运动黏度是机油的一项重要性能指标。在发动机运行中由于黏度指数改进剂受到剪切作用，机油黏度会有所降低，同时机油氧化、油泥和不溶物的增加又会导致机油黏度上升。机油黏度保持在一定范围内才能有效形成油膜，保护发动机零部件。在GB/T 7607-2010中，以机油黏度变化率是否超过±20%作为机油变劣的评判标准。

整个行车试验过程中的运动黏度变化情况如图1所示。从图中可见，在格尔木、大理、广德三地的行车试验过程中，机油的运动黏度变化正常，并未超过GB/T 7607-2010对运动黏度的限值。

4.2.2 酸值

燃料在燃烧过程中会生成酸性气体和水蒸气，窜入曲轴箱后与润滑油结合会生成酸性物质。同时机油在使用过程中本身发生氧化也会生成酸性物质。酸值变化反映了润滑油中酸性物质的增加情况，酸性产物不断增加是造成发动机腐蚀的重要原因。GB/T 7607-2010要求机油酸值增加应不超过2.5mgKOH/g。整个行车试验过程中酸值变化情况如图2所示。

图1 100℃运动粘度随行驶里程变化情况

图2 酸值随行驶里程变化情况

从图2可见，在格尔木、大理、广德三地的行车试验酸值变化正常，远低于GB/T 7607-2010对酸值的限值。表明试验过程中残留的酸性物质较少，因而对发动机零部件的腐蚀也更小。

4.2.3 碱值

为了防止燃烧及油品氧化的酸性产物对发动机金属部件造成腐蚀和磨损，机油需要保持一定的碱值，碱值反映油品的中和能力，是监测机油是否可以继续使用的主要指标之一。GB/T 7607-2010规定碱值变化率不得超过50%。整个行车试验过程中碱值变化情况如图3所示。

从图3可见，在格尔木、大理、广德三地的行车试验碱值变化正常，远未超过GB/T7607-2010对碱值的限值。表明油品具有较强的酸中和能力和碱值保持能力，油品没有因发生氧化变质而生成大量的酸性成分，油品依然可以很好地中和酸性物质，以保护发动机零部件免受腐蚀。

图3 碱值随行驶里程变化情况

4.2.4 戊烷不溶物

戊烷不溶物是机油中不能溶于戊烷等有机溶剂的有害物质，是由于高温氧化等原因产生的，会引起发动机零部件的异常磨损。GB/T 7607-2010标准中规定，正戊烷不溶物不得超过2%。整个行车试验过程中戊烷不溶物变化情况如图4所示。

图4 戊烷不溶物随行驶里程变化情况

从图中可见，这三地的行车试验表明戊烷不溶物变化正常，远低于GB/T 7607-2010对戊烷不溶物的限值。说明油品由于氧化生成的不溶物较少，一定程度上反应出油品的氧化程度较轻，油品的抗氧化能力较强。

4.2.5 磨损金属

Fe、Cu、Al磨损元素的含量反映了试验过程中发动机摩擦副的磨损情况。GB/T 7607-2010柴油机油换油指标对Fe、Cu、Al磨损元素的限值分别为150μg/g、50μg/g、30μg/g。整个行车试验过程中铁元素变化情况如图5所示。

从图5可见，在格尔木、大理、广德三地的行车试验过程中Fe元素变化正常，远未超过GB/T 7607-2010对Fe元素限值的要求。说明发动机铁基零部件的总体磨损较小。

图5 Fe元素随行驶里程变化情况

整个行车试验过程中Cu元素变化情况如图6所示。从图6可见，在格尔木、大理的行车试验Cu元素变化正常，试验油样Cu含量远未超过GB/T 7607-2010对Cu元素的限值。说明含Cu发动机零部件的磨损较小。在广德的个别油样Cu元素出现超标，像这种单个元素出现的超标现象在以前的行车试验中也遇到过，从综合油品的运动黏度、酸值、碱值变化率以及戊烷不溶物等指标来看，油品仍然表现较好。

图6 Cu元素随行驶里程变化情况

整个行车试验过程中Al元素变化情况如图7所示。从图7可见，在格尔木、大理的行车试验Al元素变化正常，试验油样Al含量远未超过GB/T 7607-2010对Al元素的限值。说明含Al发动机零部件的磨损较小。在广德的个别油样Al元素出现超标，结合Cu元素在相应的位置点也出现超标现象，初步判断含有Cu、Al元素的发动机零部件在广德的试验中由于某种偶然原因发生了突发磨损，但是从综合油品的运动黏度、酸值、碱值变化率以及戊烷不溶物等指标来看，油品仍然表现较好。

图7 Al元素随行驶里程变化情况

污染元素Si的含量反映了试验过程中进入到发动机中的灰尘等污染物的情况。GB/T 7607-2010柴油机油换油指标对Si元素的限值为其增加值不超过30μg/g。整个行车试验过程中Si元素变化情况如图8所示。

从图8可见，在格尔木、大理、广德三地的行车试验Si元素变化正常，Si元素增加值远未超过GB/T 7607-2010对Si元素的限值。说明这个试验过程中进入发动机的污染物较少。但是在广德的特定点Si元素含量偏高，结合在相应点处Cu、Al元素超标的现象，猜测可能在本次行车试验中进入发动机的灰尘等污染物偏多，造成了发动机的异常磨损。

图8 Si元素随行驶里程变化情况

4.2.6 其它指标

行车试验中水分含量总体维持在较低水平，燃油稀释没有检测到，烟炱含量也维持在很低的水平，闪点处于安全警戒线以上。

5 结论

（1）通过行车试验验证，中石化的尊龙T600 CJ-4 5W40机油在上柴公司R系列国Ⅴ柴油机上应用，换油里程可达到15 000 km。

（2）目前该型号机油在上汽大通V80国Ⅴ车型上已批量使用。

[1]安迅思，齐芳.应用核心技术中国油品升级[J].环球市场信息导报，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

来稿日期：2017-03-13

靳华田（1977-），男，本科，主要研究方向为发动机可靠性试验。