发动机油最新标准的进展
文/梁红
改革开放初期至今的30年中,我国汽车工业取得了长足的进步。来自第五届中国汽车产业发展高峰年会报告中的统计数据显示,2001年,我国民用汽车保有量约1600万辆,仅仅4年后的2005年,就突破了3000万辆,达到3160万辆,几乎翻了一番。据专家预计,未来10年,中国机动车保有量将达到1亿辆,中国汽车市场的飙升态势将会持续。为了适应我国汽车工业发展的要求,满足各类车辆和机器发动机的润滑需要,自2003年以来,开展了发动机油标准的制、修订工作。在原GBlll21-1995《汽油机油》和GBlll22-1995《柴油机油》标准的基础上,增加了高档品种,废除了低档品种,同时根据国情,制定了农用柴油机专用润滑油标准。修订后的GBlll21—2006《汽油机油》、GB11122-2006《柴油机油》标准和新制定的GB20419—2006《农用柴油机油》3项标准已于2006年7月1日发布,2007年1月1日起实施。根据国标委工交『2006』107号文的通知精神,执行原GB 11121—1995《汽油机油》和GB11122—1995《柴油机油》标准的产品,可生产至2007年3月31日,销售至2007年9月30日。
本文将介绍汽油机油、柴油机油和农用柴油机油标准的制、修订背景和要点。
一、20世纪80-90年代我国发动机油标准的制、修订概况
改革开放前,我国的汽车工业发展缓慢,车型落后,性能差,对润滑油的要求也比较低。以当时的主导车型解放牌汽车为例,不需加入添加剂的精制矿油就可满足润滑需要。1978年以后,在国产新型发动机的开发过程中,对润滑油提出了采用国外先进标准的要求,我国发动机油的研制开发、性能试验和标准化工作以此为契机开始了近30年的发展历程,其对象主要是美国石油学会(APl)和美国汽车工程师协会(SAE)的规格。
在1985-1992年期间,随着产品研制开发和发动机台架试验的标准化,先后制定了CA、CC和CD柴油机油以及SB(QB)、SC(QC)、SD(QD)、SE(QE)和SF(QF)汽油机油标准。1993—1997年进行了发动机油标准的系列化工作,对上述标准进行了整合,废除了CA和SB(QB),制定了GB11121—1995《汽油机油》和GBlll22-1997《柴油机油》标准,确定了我国现代发动机油的标准框架和指标体系。
二、当前我国发动机油标准制、修订的重点
发动机油为了满足不同地域和不同消费体的需求,目前国内汽车构成的状况鲜明地体现了中国特。
一方面,在中心城市和东部沿海地区,汽车己作为代步工具进入了平常百姓的家庭。面对难得的发展机遇,国际知名的汽车企业纷纷落户中国,与20世纪90年代轿车车型老三样相比,如今新车型的涌现令人目不暇接,高档车辆发动机对润滑油的需求与发达国家同步;另一方面,在远离中心城市的广大农村、城镇,适合于农民经济状况和使用要求的低速货车、三轮汽车和小型农机得到快速普及,同时还有大量老、旧车辆仍在使用。这些低档车辆发动机对润滑油的要求相对比较低,油品的质量水平与高端产品有较大的差距。
因此,当前我国发动机油标准化工作的重点是高档品种尽快与国外先进标准接轨,低档品种正确定位,并适时升级换代。2003—2005年新一轮发动机油标准的制、修订工作,正是本着这样的思路展开的。
三、GB11121-2006《汽油机油》和GB11122-2006《柴油机油》标准介绍
(一)整体框架
2006版GB 11121《汽油机油》和GB 11122《柴油机油》标准的构成包括以下3部分:
1、发动机油黏温性能要求:与发动机油流变性相关的指标,如运动黏度、低温动力黏度、
边界泵送温度、低温泵送黏度、高温高剪切黏度和倾点等。
2、发动机油模拟性能和理化性能要求:与发动机油模拟性能和理化性能相关的指标,如蒸发损失、泡沬性、凝胶指数、过滤性、均匀性与混合性、高温沉积物、磷含量、碱值、硫酸盐灰分、元素含量、水分和机械杂质等。
3、发动机油使用性能要求:与发动机油使用性能相关的指标,主要为发动机台架试验。
上述三部分指标构成了发动机油性能要求。
(二)品种设置和黏度等级设置
根据我国汽车工业对发动机油的实际需求,GB11121—2006《汽油机油》标准在废除SC级和SD级汽油规格的同时,保留了SE级和SF级汽油机油规格,增加了SG级、SH、GF-1级、SJ级、GF-2级、SL级和GF-3级汽油机油规格,共设置了9个汽油机油品种;GB11122一2006《柴油机油》标准则保留了CC和CD级柴油机油规格,增加了CF、CF-4级、CH-4级和CI-4级柴油机油规格,共设置了6个柴油机油品种。
2006版GB11121《汽油机油》和GB11122《柴油机油》标准在质量等级的设置上,高端达到SL级汽油和CI-4级柴油机油规格,与美国API规格最高等级仅相差一档,基本己可满足各类高档轿车和重负荷车辆发动机润滑需要,对发动机油的升级换代有着重要的促进作用。
为了方便生产和使用,2006版GB11121《汽油机油》和GBlll22《柴油机油》在多级油的黏度等级设置上,将发动机油黏度分类(GB/T14906-94)中高温和低温黏度等级进行组合,基本上涵盖了目前国内的主要使用需求。
(三)、黏温性能指标
我国发动机油的黏温性能指标一直采用美国SAEJ300“发动机油黏度分类”标准。20世纪90年代,美国汽车工程师协会(SAE)和美国材料与试验协会(ASTM)合作开展现代发动机油的低温性能研究,并根据研究成果,在SAEJ300-1999标准中,对低温启动性和低温泵送性指标进行了修订鉴于我国发动机油使用水平参差不齐,且配方存在着多样性,经研究和验证,提出了分段采用SAE低温性能指标的修订思路。
原GB11121—1995《汽油机油》和GBlll22--1997《柴油机油》标准保留的品种(SE级和SF级
汽油机油、CC级和CD级柴油机油)继续采用原标准的低温性能指标,即低温启动性和低温泵送性指标和试验方法均保持不变。
新增高档品种(SG级、SH/GF-1级、SJ/GF-2级和SL/GF-3级汽油机油,CF级、CF-4级、CH-4级和CI-4级柴油机油)的低温启动性和低温泵送性指标和试验方法均与SAEJ300—1999保持一致。
(四)碱值、灰分和元素含量
碱值、灰分和元素含量是发动机油质量控制的重要手段。鉴于配方的多样性,不宜作统一规定。新标准为了提高对配方的监控力度,增加了碱值指标。规定碱值、硫酸盐灰分、硫、磷和氮含量为“报告”;同时规定:“生产者在每批产品出厂时要向使用者或经销者报告该项目的实测值,有争议时以发动机台架试验结果为准。”
(五)发动机试验要求
2006版GB11121《汽油机油》和GB11122《柴油机油》标准中规定了各质量等级的发动机试验要求,这些使用性能指标是产品研发鉴定时必须进行评定的重要指标。但发动机试验在日
常生产中是无法进行出厂检验的,因此对于一个固定的汽油机油或柴油机油配方,在实际生产中,不可随意更换基础油,也不可随意进行黏度等级的延伸。在基础油必须更换时,应按照API 1509附录E“轿车发动机油和柴油机油API基础油互换准则”进行相关的试验,并保留试验结果备查;在进行黏度等级延伸时,应按照APIl509附录F“SAE粘度等级发动机试验的API导则”进行相关的试验,并保留试验结果备查。
(六)产品的检验规则
为了更好地规范产品的检验,新标准增加“检验规则”一章,规定了产品的检验分类、组批、判定规则和复验规则等相关问题,增强了标准的可操作性。标准的检验规则分为出厂检验和型式检验;出厂检验又分为出厂批次检验和出厂周期检验,为生产、使用和监督检验等各方提供了检验依据。
(七)GB20419—2006《农用柴油机油》标准
随着农村经济的发展,农用小型车辆和机具迅速进入农民家庭。由于这类产品的发动机苛刻度较低,要求其润滑油有着良好的保护作用,而且价格较低。由于一直未制定针对农用小型
车辆和机具的专用柴油机油标准,国内低档柴油机油市场混乱,产品质量普遍较差。据调查,在今后较长的一段时期内,我国农村仍然需要廉价、实用的小型车辆和机具,农用柴油机油的需求将继续增长。为了规范市场,打击伪劣产品,保护消费者的利益,制定了GB20419-2006《农用柴油机油》标准。
GB20419—2006《农用柴油机油》标准是根据农用小型车辆和机具的实际运行状况和润滑要求制定的,具有中国特。其适用于以单缸柴油机为动力的三轮汽车(原三轮农用运输车)、拖拉机运输机组、小型拖拉机发动机的润滑,还可用于其他以单缸柴油机为动力的小型农机具,如抽水机、发电机等。为了提高标准的可操作性,在理化性能指标中规定了磷含量和碱值,以控制配方的最低加剂量,保证为柴油机提供基本的润滑保护。由于目前发动机台架试验方法正在建立中,新标准暂以模拟试验(四球机试验)指标(磨斑直径)规定产品的抗磨性。待单缸柴油发动机台架试验方法标准化后,即可对GB20419—2006《农用柴油机油》标准进行修订。
小结
2006版《汽油机油》、《柴油机油》和《农用柴油机油》3项发动机油标准的发布实施,对
于提高我国发动机油的整体质量水平,进一步规范发动机油的生产、使用和市场秩序,促进发动机油升级换代有着重要的意义。标准归口单位将加大新标准的宣传和贯彻力度,使新标准能顺利实施。