農(nóng)業(yè)機(jī)械柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油使用性能研究

于 晶

(農(nóng)安縣新農(nóng)鄉(xiāng)綜合服務(wù)中心，吉林 農(nóng)安 130223)

0 引言

發(fā)動(dòng)機(jī)為汽車(chē)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部件，是汽車(chē)核心部件之一，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，由多種零部件組裝，共同完成汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)。汽車(chē)內(nèi)部零部件在運(yùn)行過(guò)程中，互相配合會(huì)產(chǎn)生一定的磨損。而內(nèi)部機(jī)油容易在各個(gè)油路及零部件表面滯留或形成結(jié)層，只有加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部機(jī)件的清潔及潤(rùn)滑，才可以保證汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部零部件的正常運(yùn)行，延長(zhǎng)工作壽命[1-2]。

目前，多數(shù)汽車(chē)駕駛?cè)藛T無(wú)法掌握柴油發(fā)動(dòng)機(jī)及其零部件的正確使用方法及工作原理，而且缺乏維護(hù)保養(yǎng)柴油機(jī)的操作知識(shí)，會(huì)造成車(chē)輛頻繁發(fā)生故障并且縮短機(jī)器的工作壽命[3-4]。其中，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的選取使用會(huì)對(duì)汽車(chē)內(nèi)部零部件的運(yùn)行造成一定的影響，所以選擇一個(gè)合適且實(shí)用的柴油機(jī)油是保證車(chē)輛工作運(yùn)行的良好性能及保持高效的技術(shù)狀態(tài)，延長(zhǎng)車(chē)輛的工作壽命，本研究首先介紹了常見(jiàn)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的分類及等級(jí)劃分，闡述潤(rùn)滑油相關(guān)選用原則及使用規(guī)范，研究結(jié)果以期為農(nóng)業(yè)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的選擇提供參考與借鑒。

1 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的分類

對(duì)于柴油機(jī)而言，不僅燃油本身的質(zhì)量會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能，潤(rùn)滑油對(duì)柴油機(jī)的運(yùn)行和保護(hù)也是重要條件[5]。

1.1 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油質(zhì)量等級(jí)劃分

1.1.1 API—美國(guó)石油協(xié)會(huì)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

質(zhì)量等級(jí)規(guī)格采取“API C”的潤(rùn)滑油多用在柴油機(jī)中。

質(zhì)量等級(jí)規(guī)格采取API CF級(jí)別的潤(rùn)滑油多用在20世紀(jì)90年代的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)之后。

質(zhì)量等級(jí)規(guī)格采取API CF-2級(jí)別的潤(rùn)滑油多用在20世紀(jì)90年代后制造出的二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上。

質(zhì)量等級(jí)規(guī)格采取API CF-4級(jí)別的潤(rùn)滑油多用在20世紀(jì)90年代后制造出的四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上，可以有效減少沉積物的產(chǎn)生。

質(zhì)量等級(jí)規(guī)格采取API CG-4級(jí)別的潤(rùn)滑油多用在20世紀(jì)90年代后制造出的重負(fù)荷的大型拖拉機(jī)上。

質(zhì)量等級(jí)規(guī)格采取API CH級(jí)別的潤(rùn)滑油多用在20世紀(jì)90年代后制造出的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上，清潔性能強(qiáng)，抗磨防腐性能強(qiáng)。

質(zhì)量等級(jí)規(guī)格采取API CI-4級(jí)別的潤(rùn)滑油多用在21世紀(jì)初制造出的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上，潤(rùn)滑油的分散性受到了極大的提高。

質(zhì)量等級(jí)規(guī)格采取API CJ-4級(jí)別的潤(rùn)滑油多用在21世紀(jì)初制造出的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上，有效防止沉積物的大量生成。

1.1.2 ACEA—?dú)W洲汽車(chē)制造商協(xié)會(huì)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

質(zhì)量等級(jí)規(guī)格采取ACEA的潤(rùn)滑油規(guī)格種類可以劃分為三種：第一種用在輕型柴油機(jī)上，潤(rùn)滑油型號(hào)諸如ACEA A1/B1級(jí)、ACEA A3/B3級(jí)、ACEA A5/B5級(jí)別潤(rùn)滑油等；第二種用在中型柴油機(jī)上，潤(rùn)滑油型號(hào)諸如ACEA C2級(jí)、ACEA C3級(jí)、ACEA C4級(jí)別潤(rùn)滑油等；第三種用在重型柴油機(jī)上，潤(rùn)滑油型號(hào)諸如ACEA E4級(jí)、ACEA E6級(jí)、ACEA E9級(jí)別潤(rùn)滑油。

質(zhì)量等級(jí)規(guī)格采取ACEA A1/B1級(jí)別的潤(rùn)滑油多用在輕型柴油機(jī)上，具有較好的防磨抗腐性能。

質(zhì)量等級(jí)規(guī)格采取ACEA A3/B3級(jí)別的潤(rùn)滑油多用在輕型柴油機(jī)上，具有非常好的清潔性能。

質(zhì)量等級(jí)規(guī)格采取ACEA A5/B5級(jí)別的潤(rùn)滑油多用在輕型柴油機(jī)上，潤(rùn)滑油使用時(shí)間長(zhǎng)，使用性能好。

質(zhì)量等級(jí)規(guī)格采取ACEA C2級(jí)別的潤(rùn)滑油多用在輕型柴油機(jī)上，耐磨抗腐蝕性能強(qiáng)，清潔性好，兼容性強(qiáng)。

質(zhì)量等級(jí)規(guī)格采取ACEA C3級(jí)別的潤(rùn)滑油多用在新型柴油機(jī)上，潤(rùn)滑油的使用時(shí)間長(zhǎng)，換油周期長(zhǎng)，穩(wěn)定性強(qiáng)。

質(zhì)量等級(jí)規(guī)格采取ACEA C4級(jí)別的潤(rùn)滑油多用在重型柴油機(jī)上，潤(rùn)滑油具有良好的過(guò)濾性，降低雜質(zhì)的沉積量。

質(zhì)量等級(jí)規(guī)格采取ACEA E4級(jí)別的潤(rùn)滑油多用在重型柴油機(jī)上，可以減少雜質(zhì)的流竄，提高清潔性能。

質(zhì)量等級(jí)規(guī)格采取ACEA E6級(jí)別的潤(rùn)滑油多用在新型柴油機(jī)上，有效增強(qiáng)抗磨損性能，提高潤(rùn)滑油的循環(huán)利用功能。

質(zhì)量等級(jí)規(guī)格采取ACEA E9級(jí)別的潤(rùn)滑油多用在重型柴油機(jī)上，過(guò)濾性能極強(qiáng)，具有很好的清潔性能。

1.2 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油黏度等級(jí)劃分

柴油機(jī)出現(xiàn)的磨損、功率消耗、熱量聚集等現(xiàn)象均與潤(rùn)滑油的黏度系數(shù)有關(guān)，其中SAE黏度等級(jí)分類方法在世界上比較常見(jiàn)，該方法基于潤(rùn)滑油的運(yùn)動(dòng)黏度情況對(duì)潤(rùn)滑油黏度等級(jí)進(jìn)行分類，后綴“W”代表WINTER冬天，用于冬季潤(rùn)滑油。黏度系數(shù)的分級(jí)范圍就是以潤(rùn)滑油工作環(huán)境的溫度范圍來(lái)劃分牌號(hào)等級(jí)，根據(jù)柴油機(jī)機(jī)油的黏度分級(jí)情況可以將其分成11個(gè)等級(jí)，其中柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的黏度等級(jí)號(hào)越大，其黏度穩(wěn)定性越強(qiáng)，分成的這11個(gè)等級(jí)的潤(rùn)滑油黏度全部都屬于單級(jí)油。SAE黏度代號(hào)及適用溫度如表1所示，不同黏度等級(jí)潤(rùn)滑油適用地區(qū)及季節(jié)如表2所示。在進(jìn)行潤(rùn)滑油選擇時(shí)還要參考冷啟動(dòng)可靠點(diǎn)，冷啟動(dòng)可靠點(diǎn)在臨界泵送溫度的+5 ℃。在該溫度范圍下，柴油車(chē)具有良好的技術(shù)狀況，冷啟動(dòng)過(guò)程不產(chǎn)生任何問(wèn)題。可依據(jù)柴油機(jī)和潤(rùn)滑系統(tǒng)的具體情況選擇：工作年數(shù)較長(zhǎng)的和摩擦腐蝕損傷較多的柴油車(chē)(拖拉機(jī)和收獲機(jī))可以選擇更高黏度的潤(rùn)滑油黏度等級(jí)，使用時(shí)間較短的和新?lián)Q發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)間較短的柴油車(chē)能夠選擇低黏度的潤(rùn)滑油年黏度等級(jí)[6-7]。

表1 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油黏度等級(jí)劃分及適用溫度范圍

表2 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油黏度等級(jí)劃分及適用季節(jié)與地區(qū)

2 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油基本特征

2.1 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的作用

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是柴油車(chē)正常工作的核心，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的機(jī)件移動(dòng)速度快、環(huán)境惡劣，容易發(fā)生碰撞摩擦，在400～600 ℃的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行，只有選擇使用正確的柴油機(jī)機(jī)油才能減少發(fā)動(dòng)機(jī)部件的摩擦損傷，使用潤(rùn)滑油可以在受到摩擦損傷的表面處及其零部件運(yùn)行表面形成油膜保護(hù)。

2.2 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的基本性能

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油基本性能包括：1)高黏度指數(shù)性能；2)低揮發(fā)性；3)腐蝕性；4)潤(rùn)滑性；5)流動(dòng)性；6)清潔性，潤(rùn)滑油的組成成分中包括清潔劑，可以有效防止污垢在發(fā)動(dòng)機(jī)部件處積聚；7)良好的過(guò)濾性，可以防止?jié)櫥驮诓裼桶l(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)堵塞，保持過(guò)濾器的通暢，確保潤(rùn)滑油的清潔和良好的冷卻。

3 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的選用原則

3.1 經(jīng)濟(jì)性原則

柴油機(jī)潤(rùn)滑油的選擇一定要符合降低發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力消耗和表面摩擦力的要求，并減少表面磨損。提高柴油機(jī)的正常工作壽命，增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)的保護(hù)措施，提高耐磨抗腐蝕性能，在柴油機(jī)選擇過(guò)程中，嚴(yán)格遵守柴油機(jī)的黏度等級(jí)劃分及適用溫度、季節(jié)與地區(qū)(表1，表2)，在選擇過(guò)程中要考慮性價(jià)比，做到最大限度節(jié)省成本，而且還要確保柴油車(chē)在使用過(guò)程中可以最大限度的提高工作壽命。

3.2 匹配性原則

當(dāng)選擇發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的類型時(shí)，要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)類型選擇發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油，原則上，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)選擇、使用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)選擇、使用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油，只有當(dāng)買(mǎi)不到與發(fā)動(dòng)機(jī)類型相匹配的潤(rùn)滑油時(shí)，才選擇、使用汽柴通用潤(rùn)滑油；而且，要選擇、使用在技術(shù)上優(yōu)先滿足本類型發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油要求的通用潤(rùn)滑油。例如，在CH-4/SL 20W/50通用內(nèi)燃機(jī)油和SL/CH-4 20W/50通用潤(rùn)滑油中選擇時(shí)，要優(yōu)先選擇、使用SL/CH-4 20W/50通用潤(rùn)滑油；對(duì)于柴油機(jī)，在CH-4/SL 20W/50通用內(nèi)燃機(jī)油和SL/CH-4 20W/50通用潤(rùn)滑油中選擇時(shí)，要優(yōu)先選擇、使用CH-4/SL 20W/50通用潤(rùn)滑油。

3.3 禁忌原則

嚴(yán)禁選擇劣質(zhì)潤(rùn)滑油及使用性能不達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品。在潤(rùn)滑油黏度的選擇上，一種錯(cuò)誤的觀念認(rèn)為，高黏度的潤(rùn)滑油可以形成更加牢固可靠的潤(rùn)滑油膜，可以增強(qiáng)潤(rùn)滑效果，但是在實(shí)際生產(chǎn)中，高黏度的潤(rùn)滑油低溫啟動(dòng)性和泵送性差，啟動(dòng)后上油速度慢，會(huì)加劇內(nèi)部零部件的磨損與損耗。潤(rùn)滑油添加油量過(guò)多時(shí)，多余的潤(rùn)滑油就會(huì)流入柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室，在燃燒時(shí)形成一層厚厚積碳附著在零部件表面，進(jìn)而增加曲軸連桿的攪拌阻力，因此，在加注潤(rùn)滑油時(shí)，不能超過(guò)油尺最高刻度。在添加潤(rùn)滑油時(shí)嚴(yán)禁混入水分，潤(rùn)滑油中混入水分不僅會(huì)銹蝕零件、妨礙潤(rùn)滑，會(huì)降低潤(rùn)滑油膜的強(qiáng)度，進(jìn)而引起潤(rùn)滑油起泡和乳化變質(zhì)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油失效。

4 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的正確使用

4.1 定期更換潤(rùn)滑油

不同質(zhì)量等級(jí)的潤(rùn)滑油都有使用時(shí)間的限制，必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對(duì)潤(rùn)滑油完成更換，由于各類柴油車(chē)工作情況和使用環(huán)境不同，對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦損傷情況不同，又因?yàn)闈?rùn)滑油的質(zhì)量等級(jí)選取使用不同，導(dǎo)致?lián)Q油周期不同，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況定期更換潤(rùn)滑油，防止?jié)櫥瓦^(guò)期或失效。

4.2 采取“放油”方法進(jìn)行潤(rùn)滑油的更換

潤(rùn)滑油更換時(shí)，可以先將發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)需要更換的潤(rùn)滑油放掉，包括雜質(zhì)和沉積物都以此法排出，放置幾分鐘后更換成新的潤(rùn)滑油。當(dāng)柴油車(chē)(農(nóng)用拖拉機(jī)和收獲機(jī))工作完成后，進(jìn)入沖洗、維護(hù)、保養(yǎng)階段時(shí)，洗車(chē)用的水不能與潤(rùn)滑油混和，避免降低潤(rùn)滑油的黏度，在清洗保養(yǎng)階段清理出雜質(zhì)。

4.3 潤(rùn)滑油添加方法

在使用發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油時(shí)，首先將發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱，將發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱及過(guò)濾器內(nèi)的機(jī)油全部放凈，從添加機(jī)油口加注清洗油，然后保持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速狀態(tài)下進(jìn)行內(nèi)部清洗，大約持續(xù)3～5 min后放空清洗油，再進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑工作。目前，常見(jiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油潤(rùn)滑方式主要包括壓力潤(rùn)滑(利用壓力將潤(rùn)滑油連續(xù)不斷地輸送至各個(gè)零部件的內(nèi)外部表面，是目前常見(jiàn)的潤(rùn)滑方式之一)及飛濺潤(rùn)滑(利用關(guān)鍵零部件甩出潤(rùn)滑油，輸送至各個(gè)零部件表面，此方法簡(jiǎn)單，能量消耗最低，但是可靠性較差，潤(rùn)滑效果欠缺)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的潤(rùn)滑方式。

5 結(jié)論

如果柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油選擇不當(dāng)，不僅會(huì)出現(xiàn)耽誤農(nóng)時(shí)的情況，還會(huì)對(duì)農(nóng)用機(jī)械造成極大的損傷，并且一般大型農(nóng)業(yè)機(jī)械的維修價(jià)格較高，對(duì)于農(nóng)戶來(lái)說(shuō)是一筆不菲的費(fèi)用，所以正確選用和使用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油是農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備潤(rùn)滑的首要問(wèn)題。本研究首先介紹了常見(jiàn)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油分類及選擇的基本原則，闡述潤(rùn)滑油相關(guān)使用原則，研究結(jié)果為農(nóng)業(yè)柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的選擇提供理論參考。