許阿妮，張衛(wèi)星，殷曉飛，韋戰(zhàn)立

(1.一拖(洛陽)潤滑油有限公司，河南洛陽 471003；2.第一拖拉機股份有限公司，河南洛陽 471003)

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農(nóng)用柴油發(fā)動機實施國三標(biāo)準(zhǔn)后柴機油的升級

許阿妮1，張衛(wèi)星1，殷曉飛2，韋戰(zhàn)立2

(1.一拖(洛陽)潤滑油有限公司，河南洛陽 471003；2.第一拖拉機股份有限公司，河南洛陽 471003)

闡述了非道路移動機械第三階段排放標(biāo)準(zhǔn)實施后產(chǎn)生的影響，并簡要介紹了排放標(biāo)準(zhǔn)實施后現(xiàn)階段發(fā)動機、柴油和柴機油的發(fā)展趨勢。在特定發(fā)動機上進(jìn)行排放測試，測試結(jié)果和臺架實驗結(jié)果表明：CH-4、CI-4柴機油滿足非道路國三標(biāo)準(zhǔn)的排放要求，可以替代現(xiàn)在使用的CF-4柴機油。

非道路國三標(biāo)準(zhǔn)；柴機油；升級

0 引言

我國農(nóng)用柴油發(fā)動機從2014年10月1日起執(zhí)行GB 20891-2014《非道路移動機械用柴油機排放污染物排放限值(第三階段)》,簡稱為非道路國三標(biāo)準(zhǔn)。從2015年10月開始全面停止非道路用國二發(fā)動機的生產(chǎn)，從2016年12月1日開始全面停止銷售國二非道路用移動機械，也就是說國三非道路用柴油機將徹底代替國二非道路用柴油機。此舉減少了廢氣排放，有益于未來的可持續(xù)發(fā)展?，F(xiàn)階段我國發(fā)動機基本朝著電控的趨勢發(fā)展，增加噴射壓力，控制噴射和點火時機，并采用EGR廢氣再循環(huán)裝置或其他排放處理裝置，以降低氮氧化物含量，增加了顆粒物和酸性物質(zhì)含量，導(dǎo)致柴機油運行環(huán)境愈加惡劣，因而柴機油需要在質(zhì)量上進(jìn)行升級。

作者所在公司的農(nóng)用柴油發(fā)動機現(xiàn)在普遍使用CF-4級別的柴機油。20世紀(jì)末，由于發(fā)動機技術(shù)升級，開始采用頂環(huán)提升技術(shù)和渦輪增壓系統(tǒng)，導(dǎo)致發(fā)動機內(nèi)部高溫高壓，柴機油因而由API CD級別的柴機油升級為API CF-4級別的柴機油，以提升柴機油的熱氧化穩(wěn)定性和降低油耗。每次發(fā)動機技術(shù)的升級，柴機油的性能也必須得到相應(yīng)的提升，以適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展。在非道路移動機械用國三發(fā)動機取代非道路移動機械用國二發(fā)動機時，同樣如此。面對API CG-4、 CH-4 、CI-4和CJ-4質(zhì)量級別的升級換代用柴機油，究竟選其中哪一種值得仔細(xì)思量。

1 非道路國三標(biāo)準(zhǔn)實施后的影響

非道路國三標(biāo)準(zhǔn)對排氣污染限值實施了更嚴(yán)格的規(guī)定。表1對非道路移動機械裝用柴油機第二階段和第三階段排氣污染限值進(jìn)行對比。

由表1可以看出，道路移動機械裝用柴油機第三階段對比第二階段，對碳?xì)浠锖偷趸锏暮孔龀隽烁訃?yán)苛的規(guī)定，市場占有率逐漸增大的中大功率柴油機的碳?xì)浠锖偷趸锱艢馕廴鞠拗到档土私?0%，力度相當(dāng)之大。因此標(biāo)準(zhǔn)的頒布對發(fā)動機技術(shù)、燃油和內(nèi)燃機油未來的發(fā)展影響深遠(yuǎn)，促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)的升級和進(jìn)步。

表1 非道路移動機械裝用柴油機第二階段和第三階段排氣污染限值[1-2]

2 根據(jù)柴油、排放限值、發(fā)動機技術(shù)選用柴機油

燃燒含硫柴油所形成的酸會引起氣缸、缸套以及其他零部件的腐蝕性磨損，為中和柴油和柴機油氧化過程產(chǎn)生的酸性物質(zhì)，柴機油一般偏堿性。不同質(zhì)量級別的柴機油添加劑硫、氮、磷組分除滿足發(fā)動機運行的要求外，在臺架實驗中與不同硫含量的柴油配合，共同滿足相應(yīng)的排放要求。

實際上，目前在非道路移動機械排放標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)方面，美國和歐盟處于領(lǐng)先水平，且每一階段所采用的限值和測量方法基本一樣，只是在實施時間和管理方式上有差別。我國柴機油質(zhì)量等級借鑒美國API標(biāo)準(zhǔn)，排放限值借鑒歐美標(biāo)準(zhǔn)。下面以美國為例，表2列出排放限值、發(fā)動機技術(shù)、柴油、柴機油的不斷發(fā)展。

表2 排放限值、發(fā)動機技術(shù)、柴油、柴機油的不斷發(fā)展(美國)[3]

從表2可以看出：隨著排放法規(guī)要求的不斷苛刻，美國自20世紀(jì)80年代末、90年代初以來，每4～5年推出一代新的柴油機油規(guī)格來滿足更為苛刻的排放要求。 美國CJ-4質(zhì)量級別的柴機油實施CatC13、Cat1N、MackT-12等臺架實驗時，柴油機氮氧化物含量、顆粒物含量排放限值大幅降低，因而要求柴油和柴機油中含硫、氮、磷量大幅降低，以減少硫酸鹽顆粒、磷酸鹽顆粒、氮氧化物排放量，并避免催化再生裝置催化劑中毒，以適應(yīng)美國排放法規(guī)。因而CJ-4質(zhì)量級別的柴機油要求本身添加劑低硫、低氮、低磷，同時要求配套使用的柴油含硫量小于15×10-6[4]。我國柴油現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)含硫量要求小于350×10-6，因而CJ-4質(zhì)量級別的柴機油暫時無法在我國使用。由此也可以看出：隨著排放法規(guī)越來越苛刻，非道路移動機械裝用柴油機配套使用的發(fā)動機朝著電控和增加排放處理裝置的方向，柴油朝著低硫化的方向，柴機油朝著無灰化的方向發(fā)展。

結(jié)合表1和表2：CH-4、CI-4質(zhì)量級別的柴機油目前基本符合GB 20891-2014排放標(biāo)準(zhǔn)和我國燃油現(xiàn)狀。

3 CF-4、CH-4、CI-4柴機油性能分析對比

在SAE 15W/40的黏度級別對某知名品牌CF-4 、CH-4和CI-4柴機油性能進(jìn)行分析。通過運動黏度測定儀、動力黏度測定儀等多項設(shè)備測定柴機油的多項性能指標(biāo)。表3 列出了測量的CF-4、CH-4和CI-4柴機油性能參數(shù)。

由此可見：CH-4和CI-4的柴機油對比CF-4柴機油來說， 高溫性能、抗剪切和其他性能都得到了一定的提升，能夠延長換油期，降低油耗，減少磨損，在使用中對比CF-4質(zhì)量級別的柴機油優(yōu)勢比較明顯。

表3 CF-4柴機油性能參數(shù)

4 CH-4 15W/40油品在發(fā)動機上的排放測試

4.1 試驗儀器和材料

發(fā)動機4A3LR22/0735、0號柴油、某品牌CH-4 15W/40柴機油

發(fā)動機4A3LR22/0735：采用電控高壓共軌+內(nèi)置EGR廢氣循環(huán)器技術(shù)，發(fā)動機轉(zhuǎn)速2 200 r/min，額定功率73.5 kW，柴油噴入方式為直噴。

0號柴油：含硫量為200×10-6，十六烷值為48.7，密度為0.853 3 g/cm3。

4.2 試驗方法

根據(jù)GB 20891-2014《非道路移動機械用柴油機污染物排放限值及測量方法(中國第三、四階段)》，使用NDIR、CLD和顆粒物測量儀等測量氣體排放含量和顆粒物含量。

4.3 檢測結(jié)果

發(fā)動機氣體和顆粒物排放測定值見表4。和GB 20891-2014《非道路移動機械用柴油機污染物排放限值(中國第三階段)》比較，試驗結(jié)果明顯符合排放標(biāo)準(zhǔn)，以此可以得出結(jié)論：4A3LR22/0735發(fā)動機使用上述型號的柴油及柴油機油，是完全能夠滿足現(xiàn)有的非道路國三排放標(biāo)準(zhǔn)。

表4 4A3LR22/0735發(fā)動機排放測定值

CI-4柴機油為CH-4柴機油的升級產(chǎn)品。結(jié)合CI-4柴機油Cat1R、MackT-10、T-8E等臺架實驗和CJ-4柴機油CATC13 、Cat1N、MackT-12等臺架實驗結(jié)果進(jìn)行分析，CJ-4的活塞環(huán)和缸套磨損、氣門裝置磨損、抗氧化性能、煙灰控制、防過濾器堵塞、防止油泥產(chǎn)生、舊油低溫泵送性等多方面性能對比CH-4柴機油更加優(yōu)越，同時兼顧高低硫燃料的使用。因而CI-4柴機油同樣滿足現(xiàn)有的非道路國三排放標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)論

我國農(nóng)用柴油發(fā)動機從2014年10月1日起執(zhí)行GB20891-2014《非道路移動機械用柴油機排放污染物排放限值(第三階段)》，簡稱為非道路國三標(biāo)準(zhǔn)。為滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，發(fā)動機技術(shù)、柴油和柴機油需要不斷升級，才能夠滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。為適應(yīng)越來越嚴(yán)苛的排放法規(guī)，發(fā)動機燃油噴射沿著電控和增加排放處理裝置的方向、柴油沿著低硫的方向、柴機油沿著無灰化的方向發(fā)展。農(nóng)用機械柴機油從20世紀(jì)末至今一直普遍使用CF-4柴機油，同樣面臨著升級換代。借鑒國外排放法規(guī)和臺架實驗的先例，并在特定機型的發(fā)動機上進(jìn)行試驗，并結(jié)合臺架試驗結(jié)果得出結(jié)論：CH-4、CI-4質(zhì)量等級的柴油機油基本滿足我國農(nóng)用機械國三排放標(biāo)準(zhǔn)。

【1】GB 20891-2014非道路移動機械用柴油機排氣污染物排放限值及測量方法(中國第三階段，第四階段)[S].

【2】GB 20891-2007非道路移動機械用柴油機排氣污染物排放限值及測量方法(中國第一階段，第二階段)[S].

【3】楊國峰，謝驚春，馮振文.API柴油機油CJ-4與CI-4規(guī)格臺架對比關(guān)系的研究[J].潤滑油，2011，26(3):49-55.

YANG G F,XIE J C,FENG Z W.The Contrast Study on API-4 and API CI-4 Diesel Engine Bench Tests[J].Lubricant Engineering,2011,26(3):49-55.

【4】關(guān)子杰，鐘光飛.潤滑油應(yīng)用與采購指南[M].2版.北京：中國石化出版社，2011：39-44.

江門企業(yè)參加第十屆中國國際汽車商品交易會，大力開展重卡和商用車產(chǎn)業(yè)招商

2016中國國際汽車商品交易會于9月25—27日在上海虹橋國家會展中心隆重舉行。江門市組織重卡、汽車零部件、摩托車等25家企業(yè)及有關(guān)產(chǎn)業(yè)園區(qū)參展，積極與世界汽車產(chǎn)業(yè)開展交流合作。在展會期間，江門市舉辦了廣東江門(上海)汽車產(chǎn)業(yè)合作交流會，積極宣傳江門投資環(huán)境，圍繞重卡和商用車產(chǎn)業(yè)大力開展招商引資。

新技術(shù)新產(chǎn)品高調(diào)亮相，江門企業(yè)顯身手

此次是江門市首次組團(tuán)參加中國國際汽車商品交易會，也是近年來我市企業(yè)外出參展規(guī)模最大的一次。江門展區(qū)布設(shè)總面積1 128 m2，共25家企業(yè)參展，涉及摩托車及零配件、汽車零配件、特種車輛、新能源汽車等行業(yè)，在江門展區(qū)集中展示了摩托車、轉(zhuǎn)向器、發(fā)動機、充電樁、叉車在內(nèi)的上百種產(chǎn)品。其中，大冶、氣派等江門摩托車企業(yè)為本次展會帶來了全新的概念車型。地爾漢宇電器股份有限公司帶來了自主研發(fā)的充電樁、充電機、驅(qū)動器、電機等展品，彰顯了進(jìn)軍新能源汽車的雄心。牛力機械制造有限公司則展出了16.5噸的叉車。

為推介江門市汽車商品及汽車產(chǎn)業(yè)投資環(huán)境，江門市布設(shè)了江門、臺山、鶴山城市投資環(huán)境推介特裝展位，重點推介江門市廣東重型商用車產(chǎn)業(yè)基地(臺山核心區(qū))和鶴山市專用車產(chǎn)業(yè)基地。

以會招商，提升江門重卡和商用車產(chǎn)業(yè)基地影響力

9月25日下午，由商務(wù)部投資促進(jìn)事務(wù)局、賽迪顧問股份有限公司指導(dǎo)，江門市政府主辦，中國汽車改裝用品協(xié)會、中汽認(rèn)證中心、廣東省汽車行業(yè)協(xié)會協(xié)辦的“廣東江門(上海)汽車產(chǎn)業(yè)合作交流會”在上海虹橋國家會展中心舉行。

本次交流會邀請了中國汽車工業(yè)協(xié)會、北京理工大學(xué)、上海交大、同濟(jì)大學(xué)等一批知名的機構(gòu)和科研單位，比亞迪、奇瑞、北汽新能源、上汽申沃、安凱客車、金龍客車、威馬汽車等一批國內(nèi)知名的汽車整車及零部件生產(chǎn)企業(yè)，約200多人參加。

本次交流會重點推介“廣東(江門)重卡和商用車產(chǎn)業(yè)集群”整體情況，圍繞“重點平臺、重點產(chǎn)業(yè)、重點項目”推介江門發(fā)展規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、招商優(yōu)勢、投資政策等。而且，中汽認(rèn)證中心與臺山市簽訂合作框架協(xié)議；中國汽車改裝用品協(xié)會與鶴山工業(yè)城簽訂合作框架協(xié)議。

交流會上，江門市副市長許曉雄著力推介江門投資環(huán)境，介紹了江門發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè)的巨大潛力?！白鳛椤槲鳂屑~’，江門擁有得天獨厚的區(qū)位優(yōu)勢。江門與港澳及珠三角城市群將形成1小時生活圈，非常適合汽車研發(fā)機構(gòu)、汽車整車及零部件企業(yè)布局華南市場或者開拓國際市場。江門工業(yè)基礎(chǔ)雄厚，產(chǎn)業(yè)配套條件完善，形成了軌道交通、新材料、新能源等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，以及食品、紡織、造紙、化工、建材等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)構(gòu)成的完整的輕重工業(yè)體系，年工業(yè)產(chǎn)值規(guī)模近5 000億元”。許曉雄說。

許曉雄副市長進(jìn)一步指出，汽車產(chǎn)業(yè)是制造水平的象征。一直以來，江門市委、市政府十分重視汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在《江門市發(fā)展先進(jìn)(裝備)制造業(yè)工作綱要》暨五大行動方案中，明確了軌道交通裝備、汽車及零部件、中小型船舶和特種船舶修造業(yè)等現(xiàn)有行業(yè)為江門市先進(jìn)裝備制造業(yè)發(fā)展的重點，將重卡及商用車產(chǎn)業(yè)列入“十三五”期間重點打造的產(chǎn)業(yè)集群之一。目前，江門擁有各類重卡及商用車企業(yè)317家，其中，規(guī)模以上企業(yè)90家，包括世界最大半掛車專用零部件生產(chǎn)商富華集團(tuán)、中國摩托車領(lǐng)軍企業(yè)大長江集團(tuán)、中國知名特種車制造商中集車輛、中國兵器集團(tuán)旗下的廣東建成等一批知名企業(yè)，2015年工業(yè)產(chǎn)值361億元。并初步形成了以鴻特精密、科世得潤、迪生力汽配、捷士克汽配等重點企業(yè)為核心的零部件制造產(chǎn)業(yè)集群。未來10年，江門將致力建設(shè)“立足華南、面向全國、輻射亞太”的重卡及商用車千億產(chǎn)業(yè)集群。

商務(wù)部投資促進(jìn)事務(wù)局林若塵處長寄語江門要搶抓汽車產(chǎn)業(yè)機遇加快發(fā)展，推動江門經(jīng)濟(jì)社會再上新臺階。中國汽車工業(yè)協(xié)會秘書長助理夏勝枝發(fā)表了題目為“中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢及華南汽車發(fā)展機遇”的主題演講。北京理工大學(xué)教授、新能源汽車研究院院長王文偉對新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策及技術(shù)發(fā)展趨勢作了深入報告，為江門企業(yè)下一步發(fā)展新能源汽車指明了方向和路徑。北京賽迪經(jīng)略企業(yè)管理顧問有限公司副總裁封殿勝博士則對廣東(江門)重卡與商用車產(chǎn)業(yè)集群規(guī)劃作了詳細(xì)的分析和探討。

(來源：俞慶華)

Upgrade of Diesel Engine Oil from Agricultural Diesel Engine after the Implementation of China Ⅲ Standard

XU Ani1,ZHANG Weixing1,YIN Xiaofei2,WEI Zhanli2

(1.YTO (Luoyang) Lubricating Oil Co., Ltd., Luoyang Henan 471003, China；2.The First Tractor Co., Ltd., Luoyang Henan 471003, China)

The influence ofLimitsforExhaustPollutantsfromDieselEnginesofNon-roadMobileMachinery(ChinaⅢ) were described.The development trends of diesel engines, diesel oil and diesel engine oil were introduced.The emission test was performed on a diesel engine. The test results and the bench test results show API CH-4 diesel engine oil and API CI-4 diesel engine oil can meet the limits for exhaust pollutants from diesel engines of non-road mobile machinery(China Ⅲ).They can replace API CF-4 diesel engine oil.

China Ⅲ standard for non-road mobile machinery; Diesel engine oil; Upgrade

2016-07-11

許阿妮(1982—)，女，學(xué)士，工程師，主要從事潤滑油液和發(fā)動機冷卻液的研究與應(yīng)用。E-mail:18194683@qq.com。

10.19466/j.cnki.1674-1986.2016.10.019

TE626.32;U473.2+1

A

1674-1986(2016)10-076-04