美國重負(fù)荷柴油機(jī)油新規(guī)格CK-4和FA-4及其影響

石順友,王雪梅

(中國石化潤滑油有限公司茂名分公司, 廣東 茂名 525011)

美國重負(fù)荷柴油機(jī)油新規(guī)格CK-4和FA-4及其影響

石順友,王雪梅

(中國石化潤滑油有限公司茂名分公司, 廣東 茂名 525011)

為滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)和燃油經(jīng)濟(jì)性要求，車輛和發(fā)動機(jī)制造商采用了許多新的發(fā)動機(jī)技術(shù)，進(jìn)而推動了發(fā)動機(jī)油規(guī)格的發(fā)展和更高質(zhì)量等級機(jī)油的出現(xiàn)。文章主要介紹了最新的美國重負(fù)荷柴油機(jī)油規(guī)格CK-4和FA-4的性能要求、二者的區(qū)別及其影響，并對新增的臺架試驗(yàn)進(jìn)行了解析。與CJ-4相比，CK-4和FA-4具有更好的綜合性能和燃油經(jīng)濟(jì)性，且對基礎(chǔ)油類型和添加劑都提出了新的更高的要求。如何在更低的黏度下保持發(fā)動機(jī)的耐久性將是添加劑公司和潤滑油生產(chǎn)商所面臨的巨大挑戰(zhàn)。

CK-4；FA-4；柴油機(jī)油；排放法規(guī)；燃油經(jīng)濟(jì)性

0 引言

隨著全球汽車產(chǎn)銷量的快速增長、石化能源的逐漸枯竭和環(huán)境問題的日益突出，世界汽車行業(yè)面臨著能源短缺和降低排放的雙重壓力。許多國家和地區(qū)在持續(xù)加嚴(yán)輕型汽車燃油經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保法規(guī)的基礎(chǔ)上，開始著手制定重型車的相關(guān)法規(guī)，如美國陸續(xù)發(fā)布了針對中重型商用車的“燃油效率和溫室氣體排放”第一、二階段標(biāo)準(zhǔn)，我國也制定了“重型商用車輛燃料消耗量限值”標(biāo)準(zhǔn)并完成第三階段的征求意見稿[1]。商用車在各國社會經(jīng)濟(jì)中占據(jù)非常重要的地位，發(fā)動機(jī)油是車輛發(fā)動機(jī)正常運(yùn)營的基本保證。日益嚴(yán)格的排放法規(guī)和燃油經(jīng)濟(jì)性要求促使車輛和發(fā)動機(jī)廠商不斷發(fā)展和采用新的發(fā)動機(jī)技術(shù)，進(jìn)而對發(fā)動機(jī)油提出了更高的技術(shù)要求，促進(jìn)了發(fā)動機(jī)油規(guī)格的不斷升級和更新。美國石油學(xué)會(API)柴油機(jī)油規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)是世界上最早發(fā)布的柴油機(jī)油規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，也是世界上最重要的柴油機(jī)油規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)之一，該標(biāo)準(zhǔn)的建立和發(fā)展對世界柴油機(jī)油質(zhì)量等級的制定和發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。

目前，我國的柴油機(jī)油規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)基本參考API柴油機(jī)油規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)制定，而我國排放法規(guī)、道路狀況和車輛行駛工況等都與美國不盡相同，且發(fā)動機(jī)技術(shù)也有差異，導(dǎo)致車輛發(fā)動機(jī)對發(fā)動機(jī)油性能要求上的不同，因此研究API柴油機(jī)油規(guī)格的發(fā)展和最新規(guī)格的性能特點(diǎn)，對制定更加適合我國排放法規(guī)和汽車工業(yè)發(fā)展特點(diǎn)的柴油機(jī)油規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)有十分重要的意義。

1 美國柴油機(jī)油規(guī)格

1.1API柴油機(jī)油規(guī)格的發(fā)展歷程

環(huán)境保護(hù)、燃油經(jīng)濟(jì)性和延長換油周期是推動柴油機(jī)油規(guī)格不斷向高質(zhì)量等級發(fā)展的驅(qū)動力[2]。自20世紀(jì)40年代發(fā)布以來，緊隨排放法規(guī)的不斷加嚴(yán)和發(fā)動機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，API柴油機(jī)油規(guī)格進(jìn)行了不斷升級和及時(shí)更新，以滿足發(fā)動機(jī)更高的潤滑需求。為應(yīng)對美國最新的汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)、燃油經(jīng)濟(jì)性法規(guī)以及客戶更長換油周期的需求，2016年底，API推出新的CK-4和FA-4柴油機(jī)油規(guī)格，首次為API柴油機(jī)油規(guī)格增添了“F”節(jié)能系列柴油機(jī)油規(guī)格，至此，現(xiàn)在API重負(fù)荷柴油機(jī)油規(guī)格發(fā)展成為包含“C”和“F”兩個系列，規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)得到進(jìn)一步完善。美國柴油機(jī)油規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程如表1所示。

表1 美國柴油機(jī)油標(biāo)準(zhǔn)演變歷程

從API柴油機(jī)油規(guī)格的發(fā)展歷程可以看出， API柴油機(jī)油規(guī)格在90年代前的更新升級主要是以發(fā)動機(jī)的技術(shù)發(fā)展為導(dǎo)向；而90年代以后，環(huán)境保護(hù)成為規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)更新升級的主要方向，技術(shù)也越來越先進(jìn)。

1.2APICK-4和FA-4規(guī)格

1.2.1 CK-4和FA-4規(guī)格的性能要求

CK-4和FA-4規(guī)格是API自2006年推出CJ-4時(shí)隔10年之后推出的最新一代柴油機(jī)油規(guī)格，也是為應(yīng)對美國最新的溫室氣體排放法規(guī)和燃油經(jīng)濟(jì)性法規(guī)推出的高性能柴油機(jī)油規(guī)格。CK-4定義為xW-30和xW-40黏度等級的油品，適用于高速四沖程柴油發(fā)動機(jī)，可滿足2017年設(shè)計(jì)的公路用車排放標(biāo)準(zhǔn)和非道路用柴油車Tier 4尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，所用柴油硫含量要求不大于500 μg/g，但硫含量高于15 μg/g就會影響尾氣后處理系統(tǒng)的耐久性和發(fā)動機(jī)的換油周期。FA-4僅定義為xW-30黏度等級油品，滿足2017年機(jī)型和按高燃油效率、低黏度油品標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的新型發(fā)動機(jī)的潤滑要求，所用柴油硫含量要求不大于15 μg/g。CK-4和FA-4的理化指標(biāo)要求和發(fā)動機(jī)臺架試驗(yàn)要求[3]分別如表2、表3所示。

表3 CK-4和FA-4的臺架試驗(yàn)要求

表3(續(xù))

1.2.2 CK-4與FA-4的區(qū)別

從表2和表3可以看出，CK-4和FA-4除了油品黏度等級和高溫高剪切(HTHS)黏度的指標(biāo)要求不同外，其他理化性能和發(fā)動機(jī)臺架試驗(yàn)要求一致。FA-4與CK-4的SAE xW-30區(qū)別主要在高溫高剪切黏度：CK-4的SAE xW-30油品的高溫高剪切黏度最小為3.5 mPa/s，而API FA-4油品最大為3.2 mPa/s，如圖1所示。

圖1 FA-4和CK-4與CJ-4的HTHS黏度對比

1.3機(jī)油黏度與燃油經(jīng)濟(jì)性

黏度是發(fā)動機(jī)油最基本的性能指標(biāo)，是保證發(fā)動機(jī)獲得良好潤滑的關(guān)鍵。汽車節(jié)省燃料的主要潛力在于兩個方面：一是改進(jìn)汽車及發(fā)動機(jī)本身的設(shè)計(jì)和提高燃料的質(zhì)量水平；二是利用減少發(fā)動機(jī)摩擦磨損的潤滑技術(shù)。發(fā)動機(jī)的摩擦磨損與主要摩擦部位的潤滑狀態(tài)和發(fā)動機(jī)油的質(zhì)量水平有關(guān)，其直接影響到發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和耐久性[4-5]。據(jù)相關(guān)研究[6]，汽車燃料燃燒釋放的能量中40%用于汽車驅(qū)動，30%被氣缸冷卻系統(tǒng)所消耗，30%的能量由排放消耗。如果單獨(dú)就摩擦損失來講，燃料通過燃燒釋放出的能量有20%～25%被零部件間的摩擦所消耗，可見，降低發(fā)動機(jī)的摩擦損失是提高燃油經(jīng)濟(jì)性的有效途徑，而潤滑油的流變特性是減少彈性流體潤滑摩擦損失的關(guān)鍵影響因素，故發(fā)動機(jī)油的運(yùn)動黏度和HTHS黏度與發(fā)動機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性有重要關(guān)系。

1.3.1 運(yùn)動黏度

汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造的不斷精密化和潤滑技術(shù)的不斷發(fā)展，使得低黏度的發(fā)動機(jī)油完全能夠滿足發(fā)動機(jī)的潤滑要求，而在流體潤滑狀態(tài)下，降低機(jī)油黏度可以降低發(fā)動機(jī)內(nèi)摩擦，進(jìn)而改善發(fā)動機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性。相關(guān)研究表明[7]，在2.0 L發(fā)動機(jī)中使用SAE 0W-20機(jī)油比使用5W-30機(jī)油可提高燃料效率1.5%；也有研究表明，在確保發(fā)動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，理論上降低一個SAE黏度等級，可節(jié)省燃料0.5%～2.5%。對于重負(fù)荷柴油發(fā)動機(jī)，多年來各大汽車OEM一直堅(jiān)持推薦使用SAE 20W-50或15W-40高黏度機(jī)油以保護(hù)發(fā)動機(jī)部件免受磨損。近年來，部分汽車OEM制造商也開始逐漸推薦使用較低黏度等級的機(jī)油，如Caterpillar、Cummins、Detroit、Paccar、Volvo和Navistar等推薦10W-30機(jī)油，以獲得更好的燃油經(jīng)濟(jì)性。據(jù)有關(guān)研究者在采用精確且具有可重復(fù)性的Mercedes-Benz OM501LA 12L，V6發(fā)動機(jī)上進(jìn)行重負(fù)荷柴油機(jī)油燃油經(jīng)濟(jì)性的臺架試驗(yàn)驗(yàn)證，CK-4 10W-30對比CJ-4 10W-40燃油經(jīng)濟(jì)性可以提升達(dá)到0.89%，F(xiàn)A-4 10W-30對比CJ-4 10W-40燃油經(jīng)濟(jì)性可以提升達(dá)到1.1%，如圖2所示。

圖2 OM501燃油經(jīng)濟(jì)性對比

為獲得重負(fù)荷發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性僅僅降低黏度是不夠的，機(jī)油的黏度也不能無限降低，因機(jī)油黏度過低會導(dǎo)致無法形成有效油膜，從而造成發(fā)動機(jī)部件磨損加劇，因此，需要通過機(jī)油配方技術(shù)的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)在低黏度下保持發(fā)動機(jī)的耐久性，如圖3所示。

圖3 黏度與凸輪磨損

從圖3可以看到，簡單地通過降低機(jī)油黏度來獲得燃油經(jīng)濟(jì)性會加劇發(fā)動機(jī)的磨損，但通過配方技術(shù)的優(yōu)化之后，在獲得良好燃油經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)可以不損害發(fā)動機(jī)耐久性。

1.3.2 高溫高剪切黏度

高溫高剪切黏度表示在高溫高剪切條件下的油膜強(qiáng)度，反映的是機(jī)油在高溫高剪切條件下黏度保持能力。與機(jī)油運(yùn)動黏度反映發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)動機(jī)油的流動性好壞和流動阻力不同的是，HTHS黏度通常被認(rèn)為是多級發(fā)動機(jī)油在缸套-活塞和連桿軸承區(qū)域的真實(shí)黏度，反映了缸套活塞環(huán)間潤滑以及發(fā)動機(jī)油的燃料經(jīng)濟(jì)性。在保持發(fā)動機(jī)部件正常潤滑的前提下，適當(dāng)降低發(fā)動機(jī)油HTHS黏度有利于提高發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性[8]。

API 最新推出的FA-4規(guī)格是專門為新型節(jié)能發(fā)動機(jī)開發(fā)的節(jié)能型柴油機(jī)油規(guī)格，但FA-4規(guī)格并未發(fā)展燃料經(jīng)濟(jì)性的臺架試驗(yàn)，而是通過更低的高溫高剪切黏度來實(shí)現(xiàn)改善發(fā)動機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性，這點(diǎn)從其臺架性能試驗(yàn)要求中可以看到。也有研究者在沃爾沃D12D發(fā)動機(jī)上進(jìn)行了五個不同黏度等級的機(jī)油(其中兩個的HTHS黏度不同)與15W-30黏度的參比機(jī)油的節(jié)能試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

圖4 沃爾沃D12D發(fā)動機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)

從圖4可以看到，用較低黏度潤滑油確實(shí)能夠改善發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。在相同的運(yùn)動黏度條件下，較低HTHS黏度的發(fā)動機(jī)油具有更好的燃油經(jīng)濟(jì)性。

2 CK-4和FA-4與CJ-4的比較

最新的API柴油機(jī)油規(guī)格在向低黏化發(fā)展的同時(shí)，也兼顧了對原有規(guī)格的兼容性，并加強(qiáng)了在剪切穩(wěn)定性、燃油經(jīng)濟(jì)性、抗氧化硝化、腐蝕磨損、抗黏著磨損以及通風(fēng)控制等方面的性能。CK-4和FA-4與CJ-4、CI-4的總體性能對比如圖5所示。

圖5 CK-4和FA-4與CJ-4、CI-4性能對比

2.1理化性能對比

CK-4和FA-4規(guī)格在CJ-4的基礎(chǔ)上對油品氧化、發(fā)動機(jī)磨損、高速剪切、活塞積炭等性能進(jìn)行了改進(jìn)，其理化指標(biāo)對比如表4所示。

表4 CK-4和FA-4與CJ-4理化指標(biāo)對比

從表4可以看出，與CJ-4規(guī)格相比，CK-4和FA-4規(guī)格中的部分理化性能指標(biāo)更加嚴(yán)格了，詳細(xì)情況如下：

在蒸發(fā)損失方面，與CJ-4規(guī)格相比，CK-4和FA-4規(guī)格的蒸發(fā)損失更加嚴(yán)格，CJ-4規(guī)格中SAE 10W-30黏度級別的油品要求不大于15%，而CK-4和FA-4規(guī)格中所有等級的油品都要求不大于13%。

在高溫高剪切方面，與CJ-4規(guī)格相比，CK-4規(guī)格中SAE xW-30的要求與CJ-4規(guī)格相同，而SAE xW-40需要滿足SAE J300的要求，即對于0W-40、5W-40和10W-40黏度級別的油品要求不小于3.5，與CJ-4規(guī)格中的要求相同，而對15W-40、20W-40、25W-40和40黏度級別的油品要求不小于3.7；FA-4規(guī)格為改善燃料經(jīng)濟(jì)性油品，與CJ-4規(guī)格相比，則具有更低的高溫高剪切黏度，為2.9～3.2 mPa·s。

在剪切穩(wěn)定性方面，CK-4和FA-4規(guī)格仍然沿用了CJ-4的Bosch 90循環(huán)，但CJ-4規(guī)格中SAE xW-30和SAE xW-40的要求分別是9.3 mm2/s和12.5 mm2/s，CK-4和FA-4規(guī)格中SAE xW-30油品中90個循環(huán)后的黏度要求不變；對SAE 0W-40的要求為12.5 mm2/s，而其他40黏度的要求為12.8 mm2/s。同時(shí)，CK-4和FA-4規(guī)格都對SAE xW-30油品在90個循環(huán)后的高溫高剪切黏度做了嚴(yán)格要求，分別是不小于3.4 mm2/s和不小于2.8 mm2/s。

2.2臺架試驗(yàn)對比

CK-4和FA-4與CJ-4的發(fā)動機(jī)臺架試驗(yàn)對比如表5所示。

表5 CK-4和FA-4與CJ-4臺架試驗(yàn)對比

從表5可以看出，CK-4和FA-4規(guī)格延用CJ-4規(guī)格中的大部分臺架試驗(yàn)，分別為通用汽車公司滾子從動件磨損試驗(yàn)、康明斯ISB氣門磨損測試驗(yàn)、康明斯ISM試驗(yàn)、CAT C13試驗(yàn)、Caterpillar 1N試驗(yàn)和Mack T-11和Mack T-12試驗(yàn)，其中Mack T-12臺架試驗(yàn)的指標(biāo)要求相比CJ-4更加嚴(yán)格，對頂環(huán)磨損失重和缸套磨損做了具體的指標(biāo)規(guī)定，而CJ-4中只是對其進(jìn)行優(yōu)點(diǎn)評分，如表6所示。

表6 CK-4和FA-4與CJ-4的Mack T-12臺架試驗(yàn)指標(biāo)對比

此外，CK-4和FA-4規(guī)格采用了兩個新的臺架試驗(yàn)，即Volvo/Mack T-13和發(fā)動機(jī)油充氣試驗(yàn)(ASTM D6894)來評定油品的熱穩(wěn)定性和充氣性。

2.2.1 熱穩(wěn)定性試驗(yàn)

CK-4和FA-4規(guī)格中采用了由Mack和Volvo動力總成部門聯(lián)合研制的新的Volvo/Mack T-13臺架來評定測試油品的氧化安定性，硝化性能和曲軸的腐蝕性。Volvo/Mack T-13臺架所用發(fā)動機(jī)為帶有廢氣循環(huán)(EGR)和可變截面渦輪增壓系統(tǒng)(VGT)的六缸四沖程Mack MP8柴油發(fā)動機(jī)[9]。試驗(yàn)在轉(zhuǎn)速為1500 r/min、載荷為2200 N·m、機(jī)油溫度為88 ℃的條件下運(yùn)行360 h，在運(yùn)行過程中通過EGR和VGT控制系統(tǒng)精確控制進(jìn)氣歧管中CO2的含量和進(jìn)氣歧管壓力。試驗(yàn)結(jié)束后通過分析機(jī)油的氧化和硝化、活塞/缸套磨損、軸瓦腐蝕以及機(jī)油耗等情況來考察油品的熱穩(wěn)定性能力。發(fā)動機(jī)運(yùn)行條件和發(fā)動機(jī)臺架試驗(yàn)通過標(biāo)準(zhǔn)[10]分別如表7、表8所示。

表7 試驗(yàn)條件(ASTM D8048)

2.2.2 發(fā)動機(jī)油充氣試驗(yàn)

曝氣是在機(jī)油中包含微小的氣泡或泡沫，其會影響發(fā)動機(jī)油冷卻和保護(hù)發(fā)動機(jī)的能力[11]。新型發(fā)動機(jī)中，較高的工作溫度、壓力和轉(zhuǎn)速會增加機(jī)油中夾帶的空氣量，機(jī)油中過多的空氣含量會造成其被用做更加頻繁使用閥門機(jī)構(gòu)動作的液壓液體這一個功能受到危害，甚至可能造成發(fā)動機(jī)穴蝕和磨損等，故具有優(yōu)異的抗空氣卷入性能對機(jī)油來說是相當(dāng)重要的。

在CJ-4規(guī)格中，發(fā)動機(jī)油充氣試驗(yàn)(ASTM D 6894)采用納威司達(dá)(Navister)旗下的萬國卡車(International Truck)發(fā)動機(jī)，但該方法存在兩個問題[12 ]：(1)不能有效反映不同發(fā)動機(jī)油抗空氣卷入性能的真實(shí)差異；(2)測試結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性較差。為了克服現(xiàn)有方法的不足，卡特彼勒公司為此開發(fā)了一個新的發(fā)動機(jī)充氣試驗(yàn)(CAT-EOAT)，以真實(shí)有效地反映不同機(jī)油的抗空氣卷入性能。該試驗(yàn)是基于CAT-C13發(fā)動機(jī)，采用高速空轉(zhuǎn)無負(fù)載模式并使用微動技術(shù)測量空氣卷入體積。采用Nav-EOAT和CAT-EOAT這兩種方法分別對兩種不同機(jī)油的空氣卷入性進(jìn)行測試，結(jié)果如圖6所示。從圖6可以看出，使用Nav-EOAT方法進(jìn)行測試，兩種機(jī)油的空氣卷入量沒有明顯的區(qū)別；而使用CAT-EOAT方法，兩種機(jī)油的空氣卷入量則出現(xiàn)了較大的差異，這說明CAT-EOAT方法比Nav-EOAT方法能夠更加有效地反映不同機(jī)油的抗空氣卷入性能。故CK-4和FA-4規(guī)格采用了CAT-EOAT方法來評定其抗空氣卷入性能。CAT-EOAT臺架試驗(yàn)運(yùn)行條件和試驗(yàn)通過標(biāo)準(zhǔn)[13]分別如表9、表10所示。

圖6 Nav-EOAT和CAT-EOAT試驗(yàn)對比

表9 CAT-EOAT臺架試驗(yàn)運(yùn)行條件(ASTM D8047)

表9(續(xù))

表10 CAT-EOAT臺架試驗(yàn)通過標(biāo)準(zhǔn)

3 CK-4和FA-4帶來的問題及其影響

3.1兼容問題

CK-4不僅適用于現(xiàn)有新型的高排放標(biāo)準(zhǔn)的非公路柴油機(jī)，也能向后兼容各種舊式的非公路重負(fù)荷柴油機(jī)，能夠?yàn)椴裼蜋C(jī)提供更好的保護(hù)，并延長換油周期。FA-4則主要針對公路車輛所使用的柴油機(jī)，可滿足更嚴(yán)苛的環(huán)保法規(guī)，具有低黏度特征，以提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。但FA-4不兼容現(xiàn)有的柴油機(jī)，只適用于新生產(chǎn)的符合道路尾氣排放法規(guī)要求的新型柴油機(jī)。

CK-4可向下兼容CH-4、CI-4、CI-4+和CJ-4等現(xiàn)行的柴油機(jī)油規(guī)格，而FA-4則不能向下兼容，但在保持與CK-4具有相同發(fā)動機(jī)耐久性的同時(shí)提供了更好的燃油經(jīng)濟(jì)性。

CK-4和FA-4的臺架試驗(yàn)性能要求一致，但CK-4和FA-4的高溫高剪切黏度要求不同，二者不兼容且不能混用。

3.2對添加劑的影響

CK-4和FA-4規(guī)格中要求磷元素含量不大于0.12%，使得ZDDP抗磨劑的使用受到嚴(yán)格限制，而CK-4和FA-4規(guī)格在較低的黏度下要求更好的發(fā)動機(jī)耐久性，因此需要發(fā)展新型的抗磨添加劑，這也是添加劑公司和油品生產(chǎn)商所面臨的挑戰(zhàn)。

CK-4和FA-4規(guī)格中要求硫酸鹽灰分不大于1.0%，硫酸鹽灰分主要來源于含有鈣、鋅等金屬元素的添加劑。為了避免發(fā)動機(jī)的酸性腐蝕要求柴油機(jī)油必須具有較高的堿值，而一般鈣配方的堿值較低，因此要求使用堿值高而灰分含量低的添加劑。

CK-4和FA-4規(guī)格中的Mack T-11/ T-11A臺架試驗(yàn)對試驗(yàn)后油品的低溫泵送性能有嚴(yán)格要求，而黏度指數(shù)改進(jìn)劑是影響油品氧化后低溫泵送性能升高的關(guān)鍵因素，因此，此前在柴油機(jī)油配方中廣泛使用的傳統(tǒng)的黏度指數(shù)改進(jìn)劑(如OCP)將難以達(dá)到要求。

3.3對基礎(chǔ)油的影響

CK-4和FA-4對硫元素含量要求不大于0.4%，且要求更好的氧化安定性，比CJ-4更低的蒸發(fā)損失，這都決定了配方中基礎(chǔ)油類型，Ⅰ類基礎(chǔ)油將不能滿足配方要求，Ⅱ/Ⅲ類基礎(chǔ)油和合成基礎(chǔ)油將會受到青睞。

3.4試驗(yàn)費(fèi)用

CK-4和FA-4比以往的柴油機(jī)油規(guī)格需要通過的臺架試驗(yàn)更多，部分臺架試驗(yàn)的試驗(yàn)條件也更加苛刻，增加了臺架試驗(yàn)費(fèi)用。CJ-4做一次全套發(fā)動機(jī)試驗(yàn)費(fèi)用為56.7萬美元，而CK-4和FA-4則需要91.8萬美元，試驗(yàn)費(fèi)用大大增加，大幅度增加了油公司的認(rèn)證成本。

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The New CK-4 amp; FA-4 Specification of American Heavy-duty Diesel Engine Oil and Their Impacts

SHI Shun-you, WANG Xue-mei

(Maoming Branch, Sinopec Lubricating Oil Co., Ltd., Maoming 525011, China)

In order to meet the increasingly stringent environmental regulations and fuel economy requirements, vehicles and engine manufacturers are developing and adopting many new engine technologies, thus promoting the development of engine oil specifications and the appearance of higher quality grade oils. This paper mainly introduces the performance requirements and impacts of American' s newest specifications CK-4 amp; FA-4 of heavy-duty diesel engine oils as well as the differences between them，and analyzes the newly added bench tests. Compared with CJ-4, CK-4 and FA-4 have better comprehensive performance and fuel economy. And the new higher demands on base stocks and additives were put forward. How to keep the durability of engines with engine oils in lower viscosity will be a huge challenge for the additive companies and lubricating oil producers.

CK-4; FA-4; diesel engine oil; emission regulation; fuel economy

10.19532/j.cnki.cn21-1265/tq.2017.06.010

1002-3119(2017)06-0047-09

TE626.32

A

2017-05-20。

石順友，碩士研究生，工程師，2012年畢業(yè)于北京化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)，現(xiàn)主要從事車船用潤滑油的開發(fā)和技術(shù)支持工作。E-mail：shisy.lube@sinopec.com