农业机械柴油发动机润滑油使用性能研究

于 晶

(农安县新农乡综合服务中心，吉林 农安 130223)

0 引言

发动机为汽车动力驱动部件，是汽车核心部件之一，内部结构较为复杂，由多种零部件组装，共同完成汽车的驱动。汽车内部零部件在运行过程中，互相配合会产生一定的磨损。而内部机油容易在各个油路及零部件表面滞留或形成结层，只有加强发动机内部机件的清洁及润滑，才可以保证汽车发动机内部零部件的正常运行，延长工作寿命[1-2]。

目前，多数汽车驾驶人员无法掌握柴油发动机及其零部件的正确使用方法及工作原理，而且缺乏维护保养柴油机的操作知识，会造成车辆频繁发生故障并且缩短机器的工作寿命[3-4]。其中，柴油发动机润滑油的选取使用会对汽车内部零部件的运行造成一定的影响，所以选择一个合适且实用的柴油机油是保证车辆工作运行的良好性能及保持高效的技术状态，延长车辆的工作寿命，本研究首先介绍了常见的柴油发动机润滑油的分类及等级划分，阐述润滑油相关选用原则及使用规范，研究结果以期为农业柴油发动机润滑油的选择提供参考与借鉴。

1 柴油发动机润滑油的分类

对于柴油机而言，不仅燃油本身的质量会影响发动机的动力性能，润滑油对柴油机的运行和保护也是重要条件[5]。

1.1 柴油发动机润滑油质量等级划分

1.1.1 API—美国石油协会等级划分标准

质量等级规格采取“API C”的润滑油多用在柴油机中。

质量等级规格采取API CF级别的润滑油多用在20世纪90年代的柴油发动机生产之后。

质量等级规格采取API CF-2级别的润滑油多用在20世纪90年代后制造出的二冲程柴油发动机上。

质量等级规格采取API CF-4级别的润滑油多用在20世纪90年代后制造出的四冲程柴油发动机上，可以有效减少沉积物的产生。

质量等级规格采取API CG-4级别的润滑油多用在20世纪90年代后制造出的重负荷的大型拖拉机上。

质量等级规格采取API CH级别的润滑油多用在20世纪90年代后制造出的柴油发动机上，清洁性能强，抗磨防腐性能强。

质量等级规格采取API CI-4级别的润滑油多用在21世纪初制造出的柴油发动机上，润滑油的分散性受到了极大的提高。

质量等级规格采取API CJ-4级别的润滑油多用在21世纪初制造出的柴油发动机上，有效防止沉积物的大量生成。

1.1.2 ACEA—欧洲汽车制造商协会等级划分标准

质量等级规格采取ACEA的润滑油规格种类可以划分为三种：第一种用在轻型柴油机上，润滑油型号诸如ACEA A1/B1级、ACEA A3/B3级、ACEA A5/B5级别润滑油等；第二种用在中型柴油机上，润滑油型号诸如ACEA C2级、ACEA C3级、ACEA C4级别润滑油等；第三种用在重型柴油机上，润滑油型号诸如ACEA E4级、ACEA E6级、ACEA E9级别润滑油。

质量等级规格采取ACEA A1/B1级别的润滑油多用在轻型柴油机上，具有较好的防磨抗腐性能。

质量等级规格采取ACEA A3/B3级别的润滑油多用在轻型柴油机上，具有非常好的清洁性能。

质量等级规格采取ACEA A5/B5级别的润滑油多用在轻型柴油机上，润滑油使用时间长，使用性能好。

质量等级规格采取ACEA C2级别的润滑油多用在轻型柴油机上，耐磨抗腐蚀性能强，清洁性好，兼容性强。

质量等级规格采取ACEA C3级别的润滑油多用在新型柴油机上，润滑油的使用时间长，换油周期长，稳定性强。

质量等级规格采取ACEA C4级别的润滑油多用在重型柴油机上，润滑油具有良好的过滤性，降低杂质的沉积量。

质量等级规格采取ACEA E4级别的润滑油多用在重型柴油机上，可以减少杂质的流窜，提高清洁性能。

质量等级规格采取ACEA E6级别的润滑油多用在新型柴油机上，有效增强抗磨损性能，提高润滑油的循环利用功能。

质量等级规格采取ACEA E9级别的润滑油多用在重型柴油机上，过滤性能极强，具有很好的清洁性能。

1.2 柴油发动机润滑油黏度等级划分

柴油机出现的磨损、功率消耗、热量聚集等现象均与润滑油的黏度系数有关，其中SAE黏度等级分类方法在世界上比较常见，该方法基于润滑油的运动黏度情况对润滑油黏度等级进行分类，后缀“W”代表WINTER冬天，用于冬季润滑油。黏度系数的分级范围就是以润滑油工作环境的温度范围来划分牌号等级，根据柴油机机油的黏度分级情况可以将其分成11个等级，其中柴油发动机润滑油的黏度等级号越大，其黏度稳定性越强，分成的这11个等级的润滑油黏度全部都属于单级油。SAE黏度代号及适用温度如表1所示，不同黏度等级润滑油适用地区及季节如表2所示。在进行润滑油选择时还要参考冷启动可靠点，冷启动可靠点在临界泵送温度的+5 ℃。在该温度范围下，柴油车具有良好的技术状况，冷启动过程不产生任何问题。可依据柴油机和润滑系统的具体情况选择：工作年数较长的和摩擦腐蚀损伤较多的柴油车(拖拉机和收获机)可以选择更高黏度的润滑油黏度等级，使用时间较短的和新换发动机时间较短的柴油车能够选择低黏度的润滑油年黏度等级[6-7]。

表1 柴油发动机润滑油黏度等级划分及适用温度范围

表2 柴油发动机润滑油黏度等级划分及适用季节与地区

2 柴油发动机润滑油基本特征

2.1 柴油发动机润滑油的作用

柴油发动机是柴油车正常工作的核心，柴油发动机内的机件移动速度快、环境恶劣，容易发生碰撞摩擦，在400～600 ℃的温度范围内运行，只有选择使用正确的柴油机机油才能减少发动机部件的摩擦损伤，使用润滑油可以在受到摩擦损伤的表面处及其零部件运行表面形成油膜保护。

2.2 柴油发动机润滑油的基本性能

柴油发动机润滑油基本性能包括：1)高黏度指数性能；2)低挥发性；3)腐蚀性；4)润滑性；5)流动性；6)清洁性，润滑油的组成成分中包括清洁剂，可以有效防止污垢在发动机部件处积聚；7)良好的过滤性，可以防止润滑油在柴油发动机内堵塞，保持过滤器的通畅，确保润滑油的清洁和良好的冷却。

3 柴油发动机润滑油的选用原则

3.1 经济性原则

柴油机润滑油的选择一定要符合降低发动机的动力消耗和表面摩擦力的要求，并减少表面磨损。提高柴油机的正常工作寿命，增强发动机的保护措施，提高耐磨抗腐蚀性能，在柴油机选择过程中，严格遵守柴油机的黏度等级划分及适用温度、季节与地区(表1，表2)，在选择过程中要考虑性价比，做到最大限度节省成本，而且还要确保柴油车在使用过程中可以最大限度的提高工作寿命。

3.2 匹配性原则

当选择发动机润滑油的类型时，要根据发动机类型选择发动机润滑油，原则上，汽油发动机应选择、使用汽油发动机润滑油，柴油发动机应选择、使用柴油发动机润滑油，只有当买不到与发动机类型相匹配的润滑油时，才选择、使用汽柴通用润滑油；而且，要选择、使用在技术上优先满足本类型发动机润滑油要求的通用润滑油。例如，在CH-4/SL 20W/50通用内燃机油和SL/CH-4 20W/50通用润滑油中选择时，要优先选择、使用SL/CH-4 20W/50通用润滑油；对于柴油机，在CH-4/SL 20W/50通用内燃机油和SL/CH-4 20W/50通用润滑油中选择时，要优先选择、使用CH-4/SL 20W/50通用润滑油。

3.3 禁忌原则

严禁选择劣质润滑油及使用性能不达标的产品。在润滑油黏度的选择上，一种错误的观念认为，高黏度的润滑油可以形成更加牢固可靠的润滑油膜，可以增强润滑效果，但是在实际生产中，高黏度的润滑油低温启动性和泵送性差，启动后上油速度慢，会加剧内部零部件的磨损与损耗。润滑油添加油量过多时，多余的润滑油就会流入柴油发动机的燃烧室，在燃烧时形成一层厚厚积碳附着在零部件表面，进而增加曲轴连杆的搅拌阻力，因此，在加注润滑油时，不能超过油尺最高刻度。在添加润滑油时严禁混入水分，润滑油中混入水分不仅会锈蚀零件、妨碍润滑，会降低润滑油膜的强度，进而引起润滑油起泡和乳化变质，严重时还会导致润滑油失效。

4 柴油发动机润滑油的正确使用

4.1 定期更换润滑油

不同质量等级的润滑油都有使用时间的限制，必须在规定时间内对润滑油完成更换，由于各类柴油车工作情况和使用环境不同，对柴油发动机的摩擦损伤情况不同，又因为润滑油的质量等级选取使用不同，导致换油周期不同，应该根据实际情况定期更换润滑油，防止润滑油过期或失效。

4.2 采取“放油”方法进行润滑油的更换

润滑油更换时，可以先将发动机内需要更换的润滑油放掉，包括杂质和沉积物都以此法排出，放置几分钟后更换成新的润滑油。当柴油车(农用拖拉机和收获机)工作完成后，进入冲洗、维护、保养阶段时，洗车用的水不能与润滑油混和，避免降低润滑油的黏度，在清洗保养阶段清理出杂质。

4.3 润滑油添加方法

在使用发动机润滑油时，首先将发动机预热，将发动机曲轴箱及过滤器内的机油全部放净，从添加机油口加注清洗油，然后保持发动机怠速状态下进行内部清洗，大约持续3～5 min后放空清洗油，再进行发动机的润滑工作。目前，常见的发动机润滑油润滑方式主要包括压力润滑(利用压力将润滑油连续不断地输送至各个零部件的内外部表面，是目前常见的润滑方式之一)及飞溅润滑(利用关键零部件甩出润滑油，输送至各个零部件表面，此方法简单，能量消耗最低，但是可靠性较差，润滑效果欠缺)，应该根据实际情况选择合适的润滑方式。

5 结论

如果柴油发动机润滑油选择不当，不仅会出现耽误农时的情况，还会对农用机械造成极大的损伤，并且一般大型农业机械的维修价格较高，对于农户来说是一笔不菲的费用，所以正确选用和使用柴油发动机润滑油是农业机械设备润滑的首要问题。本研究首先介绍了常见的柴油发动机润滑油分类及选择的基本原则，阐述润滑油相关使用原则，研究结果为农业柴油机发动机润滑油的选择提供理论参考。