ＳＪ　１０Ｗ－３０四沖程摩托車油的開發(fā)及使用

孫瑞華　陳江丹

摘要：隨著我國環(huán)保法規(guī)的日益嚴格，四沖程摩托車數量越來越多，開發(fā)專門的四沖程摩托車油非常必要。文章介紹了四沖程摩托車油不同于普通汽油機油的性能特點，即同時滿足離合器、齒輪、曲軸箱的潤滑要求。介紹了JASO T903-2006的規(guī)格標準。SJ 10W-30四沖程摩托車油的研制過程，利用大慶加氫異構化基礎油和RHY3061A復合劑調制的四沖程摩托車油，通過了API SJ的發(fā)動機臺架試驗，滿足SJ級的規(guī)格要求，通過JSAO T904試驗證明研制油為MA油。10000 km的使用試驗證明研制油的清凈性、抗氧化性能、抗磨損性能和參比油相當，滿足WY-125C型摩托車的潤滑要求，并且研制油的排放性能優(yōu)于參比油，有利于環(huán)境保護。

關鍵詞：四沖程摩托車；潤滑油；發(fā)動機試驗；行車試驗

中圖分類號：TE626.32 文獻標識碼：A

Development and Application of SJ 10W-30 Four-Stroke Motorcycle Engine Oil

SUN Rui-hua1, CHEN Jiang-dan2

(1. PetroChina Dalian Lubricating Oil R&D Institute, Dalian 116032, China; 2. Wuyang-Honda Motorcycle Co., Ltd. Guangzhou 511356, China)

Abstract:In response to increasingly stringent emissions legislation, the number of four-stroke motorcycle is more and more, so it is necessary to develop the special four-stroke motorcycle engine oil. The performance characters of four-stroke motorcycle engine oil which is difference from ordinary gasoline engine oil are introduced in this article, that is the motorcycle lubricant is common to the gear-box and clutch in addition to the crankcase. Standard of JASO T903-2006 is summarized also. SJ 10W-30 four-stroke motorcycle engine oil was prepare by Daqing hydrogenation base stock and RHY3061A package. The engine bench test proved that this developed oil can meet the requirements of API SJ category; and the test of JASO T904 showed this oil is "MA" category. The field test of 10000 km indicated that the candidate oil can reach the level of the reference oil in the anti-wear performance, oxidation resistance, heat resistance and clutch friction characteristics. And it can meet the lubricating requirements of WY-125C motorcycle. The candidate oil is better than the reference oil in emission performance, it′s beneficial to environment protection.

Key words:four-stroke motorcycle; lubricating oil; engine test; field test

0 前言

我國是世界上最大的摩托車生產國，同時我國有世界上最大的摩托車市場。2005年我國共生產摩托車1776萬多輛，其中90%以上為四沖程摩托車（包括三輪摩托車），隨著我國環(huán)保法規(guī)的日益嚴格，四沖程摩托車所占的比例還將繼續(xù)擴大，這就為潤滑油行業(yè)的發(fā)展帶來了新的機遇，SJ 10W-30四沖程摩托車油的開發(fā)非常必要。

SJ 10W-30 MA四沖程摩托車油采用大慶加氫異構化基礎油，抗剪切性能強的粘度指數改進劑，降凝劑，性能優(yōu)良的RHY3061A復合劑，調制的SJ 10W-30 MA四沖程摩托車油，滿足四沖程摩托車的用油需求，通過發(fā)動機臺架試驗和10000 km使用試驗證明該油品性能優(yōu)良，可以作為四沖程摩托車的專用油。

1 四沖程摩托車的用油特點

由于摩托車自身的特性要求、結構及工況不同，決定了四沖程摩托車的用油特點：

（1）摩托車發(fā)動機的“一體化”設計，即離合器、啟動機構、變速齒輪及傳動齒輪與發(fā)動機曲軸箱制成一體，且與發(fā)動機一道共用潤滑系統和同一個潤滑油。四沖程摩托車油既要經受曲軸的剪切還要經受10倍于曲軸的齒輪剪切；既要保證曲軸的磨損要求還要保證齒輪的點蝕、疲勞破壞，同時還必須保持適宜的摩擦特性以保證啟動順利、運轉平穩(wěn)及離合器不打滑。 這要求四沖程摩托車油具有良好的抗剪切能力，還要保證優(yōu)異的抗磨性能，適宜的摩擦系數，以滿足曲軸箱、傳動系統和變速系統的用油要求。

（2）摩托車發(fā)動機外廓小、結構緊湊、轉速高，如一般公路摩托車的工作轉速為6000～12000 r/min，排量體積功率輸出50～90 kW/L，比汽車的轉速和排量體積功率高，使得潤滑油使用溫度比在汽車上使用時高。由于高的比功率輸出導致較高的發(fā)動機內部溫度，同時為了保持油膜厚度，這要求四沖程摩托車油有高的粘度指數以保持油品在高溫下的運動粘度 ，否則易存在油膜失效引起磨損的可能。

（3）摩托車用發(fā)動機的大部分為空氣冷卻，發(fā)動機熱負荷高，要求四沖程摩托車油具有好的高溫氧化性能和高溫清凈性能，以保證摩托車的潤滑要求。

2 四沖程摩托車油的技術指標

四沖程摩托車油的標準一直沿用傳統的技術規(guī)格JASO T903 ，該標準以汽油機油為基線，增加一些理化指標，滿足摩托車的潤滑要求。目前摩托車油遵循的最新JASO T903-2006的標準，該標準的具體分類指標如表1~表3。

3 SJ10W-30四沖程摩托車油的研制

3.1 基礎油組成的選擇

為保證摩托車在低溫下順利啟動和減少啟動磨損，我們選擇大慶加氫異構化基礎油，采用HVI H150和VHVIH300兩組分調合作為專用油的基礎油，大慶加氫異構化基礎油低溫流變性好、粘度指數高，能保證摩托車的順利啟動；同時由于摩托車的用油特點，曲軸箱、離合器、齒輪傳動系統三位一體用油，油品不僅要經過曲軸的剪切還要經過齒輪高速剪切，所以要求油品的抗剪切性能要好。選擇抗剪切性能良好、經濟性較好的乙丙膠作為研制油的粘度指數改進劑，根據研制經驗選擇剪切安定性指數SSI不大于26的RHY614作為研制油的粘度指數改進劑；選擇在加氫基礎油中感受性較好的T803B作為研制油的降凝劑。通過實驗室分析評價確定研制油的基礎組成為：

HVIH150：70%～80%；

VHVIH300：20%～30%；

T803B：0.2%～0.4%；

RHY614：6%～9%。

3.2 SJ 10W-30四沖程摩托車油的理化性能

用該基礎油組成、RHY3061A復合劑調制的SJ 10W-30油品完全滿足產品標準中理化指標的要求，典型數據見表4。

3.3 SJ 10W-30四沖程摩托車油的APISJ臺架試驗

發(fā)動機臺架試驗是衡量油品性能的關鍵，也是油品質量性能的重要指標。SJ 10W-30四沖程摩托車油滿足API SJ產品標準，通過了API SJ的所有發(fā)動機臺架試驗，試驗結果見表5，結果表明研制油達到了API SJ油的性能要求。

3.4 SJ 10W-30四沖程摩托車油摩擦特性試驗

該油品通過了JASO T904方法證明該油品為MA2級摩托車油，試驗結果見表6，該油品具有優(yōu)良的離合器摩擦特性，有利于離合器走合和穩(wěn)定操作，可有效避免摩托車在行駛過程中的離合器打滑現象。

3.5 SJ 10W-30四沖程摩托車油專有臺架試驗

該油品通過了天津大學內燃機研究所的四沖程摩托車油發(fā)動機臺架程序評定，試驗結果見表7。表7中的數據表明SJ 10W-30四沖程摩托車油清凈性等綜合性能優(yōu)于參比油，通過了評定程序。

總之，臺架試驗結果表明SJ 10W-30四沖程摩托車油達到了JASO T903中四沖程摩托車油的規(guī)格，同時滿足Q/SY RH2022-2005四沖程摩托車油的產品標準。

4 SJ 10W-30四沖程摩托車油使用試驗

行車試驗是評價潤滑油使用性能最直接和全面的方法，是油品研制、生產和立足市場過程中必不可少的環(huán)節(jié)，同時也是為了更準確、合理的向OEM和摩托車發(fā)動機制造商提供SJ 10W-30四沖程摩托車油的試驗數據，為此我們進行了10000 km的行車試驗，鑒于摩托車在行駛過程中不確定因素的影響，我們選擇四輛同批生產的相同型號的摩托車同時進行試驗。

4.1 試驗概述

試驗車型：4輛WY-125C型摩托車。

試驗油品：SJ 10W-30研制油；進口品牌SJ 10W-30參比油。

試驗場地：國家摩托車質量監(jiān)督檢測中心試車場（天津）。

試驗用燃料：93#無鉛汽油。

檢測單位：機械工業(yè)摩托車油品評定中心試驗室。

試驗過程：10000 km的使用試驗按相應的國標進行，SJ 10W-30四沖程摩托車油和進口品牌同級別的四沖程摩托車油分別在兩輛摩托車上進行，試驗前拆檢每輛車的發(fā)動機進行主要零件尺寸的精密檢測；對兩種新機油進行部分理化性能測定；磨合行駛1000 km之后更換機油，在進行9000 km的耐久試驗過程中不允許保養(yǎng)活塞、活塞環(huán)。分別在行駛5000 km、7000 km、9000 km、10000 km采樣進行油品理化性能的測試。行駛10000 km后，進行四輛車工況法排放值測定及整車最大（油門全開）動力性能測定。拆卸發(fā)動機后、測量零部件前，進行發(fā)動機主要零件的清凈性評分、沉積物測定；發(fā)動機主要零件的尺寸及磨損量測定。

4.2 數據分析及試驗結果

粘度變化是衡量油品氧化程度的重要指標，在油品使用初期由于發(fā)動機高速剪切使稠化劑降解導致粘度下降，在使用過程中隨著氧化程度的加深油品粘度增大，符合油品粘度變化規(guī)律，試驗完成后四輛車中油品的粘度均未超出初始粘度，專用油的粘度變化率小于-20%，表明具有良好的氧化安定性。堿值的下降表示油品中功能劑的降解程度，專用油在行駛10000 km后堿值由原來的8.38 mg KOH/g降為7.77 mg KOH/g，具有良好的堿保持性。表 8的理化分析數據表明兩種油的粘度變化和堿保持性基本相當。

表9的數據表明，研制油在活塞頂部、活塞裙部、活塞內腔的評分略高，而參比油在環(huán)槽和環(huán)岸評分較高，兩種油品在兩輛車上的清凈性表現各有優(yōu)劣，總體基本相當。

表10中的數據表明行駛10000 km后發(fā)動機主要零件磨損量研制油和參比油相當。

表11表明研制油的100 km燃油消耗量和機油消耗量比參比油稍低；機油消耗量低0.45 g/km，但最低穩(wěn)定車速高，其他的整車性能相當。

表12表明研制油比參比油排放好，參比油各檢測里程的怠速CO、HC平均排放值比研制油分別高1.21%和8.7 μg/g；10000 km后工況法CO、HC排放值比研制油分別高1.47 g/km和1.6 g/km，但NO低0.01 g/km。

5 結論

（1）利用RHY3061A復合劑和大慶加氫異構化基礎油調制的昆侖SJ 10W-30 MA四沖程摩托車油達到了JASO T903-2006 規(guī)格。

（2）SJ 10W-30四沖程摩托車油通過在WY-125C型摩托車10000 km實車試驗，證明具有良好的氧化安定性、清凈性和抗磨損性能，滿足其潤滑要求。

（3）SJ 10W-30四沖程摩托車油具有良好的排放性能，有利于環(huán)境保護。

參考文獻：

［1］ 崔海鷗.10W系列四沖程摩托車油的開發(fā)與應用研究［J］. 潤滑油，2003，18(4)：28-36.

［2］ JASO T903-2006 Japan Automobile Standards Organization［S］.

收稿日期:2008-06-23。

作者簡介：孫瑞華（1971-），女，高級工程師，1995年畢業(yè)于撫順石油學院工業(yè)催化專業(yè)，現從事內燃機油研發(fā)工作，已發(fā)表文章數篇。