2021-03-09 09:22
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我國的機油標準主要參照API標準制定。自上世紀80年代開始,隨著美國對節能減排要求地逐步提高,柴油發動機技術不斷得以研究和改進,柴機油的等級規格也較之前更加快速地發展起來。今天統一跟大家伙聊聊美國柴油發動機技術及機油規格的發展。
1990年,為了滿足美國環保法規對汽車排放標準提出的降顆粒物和降NOx(氮氧化物)排放的嚴格要求,美國的OEM發動機廠家在柴油機上進行了一些改進:1、采用直噴技術,通過精確控制可以提高燃燒效率降低顆粒物的排放;2、通過延遲噴射提前角降低燃燒溫度,在一定程度降低NOx的排放;3、活塞環由矩形改為梯形,使燃燒更完全,減少了顆粒物。為了滿足改進后的發動機在高溫沉積物、抗磨和油耗方面的要求,CF-4規格的機油應運而生。
1998年,為適應美國排放法規要求和進一步提高柴油發動機高效燃燒,對發動機做了以下改進:引入高壓共軌等電子控制技術,通過提高燃油噴射壓力進一步提升燃燒效率;對發動機進行了兩段活塞的改進,可以在承受更大熱負荷同時能夠提高尾氣排放質量。這些新技術的引入對發動機油提出了更高的要求,于是 CH-4級別潤滑油被研發出來,CH-4可以在高運行溫度和高煙灰條件下使用,較CF-4和CG-4油更優良的煙灰、沉積物、油耗控制及磨損防護性能。
2002年,美國將NOx的排放指標在原有基礎上再降50%,雖然美國已在發動機通過延遲噴射方式和兩段活塞的方式上的改進降低了NOx的排放,但還是不能滿足2002年新的尾氣排放標準,所以美國在原有的柴油機設計上,開始采用EGR(廢氣再循環)技術,即通過廢氣循環稀釋空氣和燃油氣,通過此方式降低了氣缸內最高燃燒溫度,減少了NOx的生成。當然為了兼顧發動機的環保和耐用性,API開發并引入新一代柴油發動機油規格標準CI-4,CI-4級別潤滑油可以應對EGR帶來的高煙灰高酸性物的問題,以達到抗磨抗腐蝕的問題。
2007年,為了滿足NOx和PM的排放指標,特別是對PM指標進行了嚴格規定,在原有PM排放標準基礎上降低90%,幾乎下降了一倍。對此OEM可以采用兩類裝置達到這一排放標準:一種是EGR+DPF(柴機油顆粒過濾器)的形式;另一種是燃燒優化+SCR(選擇性催化還原)。現在北美柴油發動機主要是以EGR+DPF為主,EGR降低NOx排放,DPF降低PM排放,其優點在于裝置體積小,維修成本低;歐洲和國內主要是燃燒優化+SCR,不管是DPF還是SCR受元素含量影響比較大,為了更有效地降低和減少顆粒物排放、催化劑中毒、發動機磨損等不利因素的影響,新的潤滑油規格CJ-4被開發出來,CJ-4標準中對潤滑油中的元素含量進行了限定,規定硫含量不大于0.4%,磷含量不大于0.12%,灰分不大于1%。
隨著人們環保意識的提高和國家對環保法規的逐步完善,降低NOx和PM排放逐漸成為汽車制造廠商和潤滑油供應商的焦點,CK-4和FA-4的級別潤滑油將在今年年底推出,CK-4將在潤滑各性能上優于CJ-4,FA-4將更注重節能上。
DPF
全名為Diesel Particular Filter,中文名為柴油顆粒過濾器。DPF能夠有效地過濾掉廢氣中70%-90%的顆粒物,有效降低PM,目前使用比較廣泛。不過,隨著使用時間的增加,DPF濾芯內會積聚大量PM,這將會影響到發動機的動力性和經濟性,故需要定時清除濾芯上的PM。
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