润滑油品研究与应用 - 图文

第一节 内燃机润滑系统

内燃机润滑油简称机油，亦称马达油、发动机油和曲轴箱油。内燃机油以石油或合成油为原料，经加工精致并使用各种添加剂调制而成、

内燃机油是内燃发动机重要的匹配润滑油材料，广泛用于汽车、内燃机车、摩托车、施工机具、船舶等移动试与其他固定式发动机中。内燃机油是润滑油中用量最多的一类，约占润滑油总量的50%左右。

现代内燃机有一套完整的润滑系统。它是由油底壳、润滑油泵、粗滤器和细滤器所组成。润滑油通过管道、油泵的强制循环或通过飞溅等方法，被送到各个摩擦部位，以保证发动机的正常润滑和运作。四冲程发动机主要采用飞溅式和压力式；而二冲程发动机则采用了混合润华式。 1. 飞溅式

在飞溅润系统中，连杆带动曲轴旋转将润滑油从油底壳飞溅到曲轴箱的上部。当每次活塞到达下止点时，连杆下部的油匙侵入到曲轴箱润滑油中，将润滑油溅起。飞溅式润滑系统大多用在小型四冲程发动机上。 2. 压力式

现在汽车发动机都是采用压力式润滑油系统进行润滑的。一种典型的汽车发动机压力润滑系统见图1-1.在压力润滑系统中，发动机的许多零部件是在压力下（由机油泵供给润滑油）进行润滑的。由机油泵来的润滑油要通过一个滤清器，然后进入油管（或一个钻孔的集油头、油槽或油道）。润滑油从主油道流到主轴承、凸轮轴承过河液压气门挺杆。主轴承有供油孔或油槽，将润滑油再输送到曲轴内钻孔的通道中，润滑油就是经过这些孔道流到连杆轴

承的，汽缸壁是由连杆轴承甩出而贱起的润滑油进行润滑的。

在顶置气门式发动机中，润滑油再压力下输送到气缸盖上的气门机构中

为使二冲程发动机零件得到润滑，将润滑油预先混入到燃油中或使用时直接混合，可根据启动、行驶条件自动调节混合比例。当空气和润滑油与燃油的混合油雾进入到曲轴箱时，由于燃油的挥发性强而蒸发，空气和燃油的混合气将润滑油送入气缸。虽有部分润滑油随同空气燃油混合气一起被烧掉，但还有足够的润滑油留下来，从而使发动机运动部件表面保留有润滑油膜，可以得到充分润滑。

摩托车采用的二冲程发动机，是将润滑油输送到化油器。在这些发动机中，润滑油不预先与汽油混合，而是与进入到化油器中的空气燃油混合气混合，该系统可根据工况计量供给润滑油，以保证发动机在全部工况下都能得到充分润滑 第二节 内燃机油的作用‘

为了保证内燃发动机的正常运作，有良好的的燃料经济性、较低的摩擦磨损及较长的使用寿命，内燃机油应具如下的作用。 1.润滑与减摩作用

发动机运转时的重要摩擦部件有曲轴与主轴瓦、连杆与连杆轴瓦、活塞环与缸套、凸轮与挺杆等。上述摩擦部件接触面以高速相对运动，为减少这些部件磨损和摩擦引起的功率损失和摩擦热，需在接触面间使用润滑油，以保持摩擦副的正常运动。 汽油机一般有7%的燃料能力消耗在摩擦损失上，其中活塞环与缸套间的损失占3%左右。柴油机有10%左右的燃料能量消耗在摩擦损失上，在直喷式柴油中，活塞环与缸套的损失约占6%~7%。发动机的全部摩擦损失是机械有效功率的30%左右。因此，改善摩擦副的润滑状态，减少摩擦损失，对提高发动机的燃料经济性至关重要。 发动机摩擦副的润滑状态与负荷、运动速度和油品粘度有关。随着负荷增大，运动速度降低，润滑油粘度减少，润滑状态由流体润滑进入混合润滑，继而达到边界润滑，见图1-2.润滑状态示意见图1-3.

发动机的主轴承、连杆轴承、摇臂轴承和活塞销处的润滑，一般都处于流体润滑状态。而在发动机的凸轮、挺杆、摇臂和活塞往复运动上下止点处都是处在边界润滑状态。边界润滑是在很小面积上承受重负荷，单位负荷有时可高达1.379GPa。通常在内燃机油中加入添加剂以保持极薄油膜的边界润滑状态，减少发动机部件出现金属与金属接触的干磨损。发动机活塞-气缸壁润滑状态见图1-

4.

2.冷却发动机部件

燃料燃烧后产生的热能，不能全部转变为机械能。一般内燃机的热效率只有30%~40%，其余部分除消耗于摩擦外，还使内燃机发热和通过排气而进入大气。燃料燃烧热量消耗分布如图1-5所示。

很多人认为冷却发动机只是通过冷却系统带走热量，事实上，冷却系统只冷却了发动机的上部 ——气缸盖、气缸套和配气系统，冷却系统大约带走60%的热量；而主轴承、连杆轴承、摇臂及其轴承、活塞和其他在发动机下部的部件主要有内燃机油来冷却。所有这些部件都有规定的使用温度上限，使用中不能超过。这些部件都有足够润滑油来冷却。为了达到充分冷却作用，曲轴箱内油面不低于油尺的下限。

3密封燃烧室作用

活塞环与缸套、活塞环与环槽之间都有一定的间隙，而且金属表面有微小的凹凸不平。如果活塞运动时，间隙得不到密封，燃气就会通过间隙窜入曲轴箱内，燃烧室就会漏气，使燃烧室压力降低，从而降低了发动机的功率。活塞环本身不能完全防止燃气的泄漏。而内燃机油在活塞往复运动时能充满间隙凹凸不平处，起密封作用。当有些地方油膜较薄，通常小于0.025mm厚度时，就不能很好地防止环与环槽或缸套的磨损。在这种情况下，机油消耗因窜气而增加。对于新检修的发动机，机油消耗因窜气而增加。对于新检修的发动机，机油消耗较高，直至这些凹凸不平处被磨光，使机油能密封住燃气为止。

4.保持润滑部件清洁作用

内燃机油能防止油泥和漆膜的沉积，保护零部件的清洁。发动机在低温工作时，通常容易生成油泥。油泥这种沉积物是由冷凝水、聚集在曲轴箱内的灰尘、油的变质产物和不完全燃烧产物结合而形成的。油泥状物质开始颗粒很小，虽然机油滤清器不能滤去，但在发动机的摩擦副中，油泥颗粒小于油膜厚度。因此，只要保持很小颗粒和在油中分散的号，不会招致磨损和其他危害。然而，油在使用过程中由于油泥量增加，使其互相结合成为大颗粒，因此堵塞油路，破坏正常供油。

曲轴箱内生成油泥饿速度与发动机运转状况有关，如发动机启动、粘环、富气、滤清器有灰尘、熄火时都能使油中的油泥量集聚加速。

现代的内燃机油中都加有清净分散添加剂，这些物质能使油泥和其他污染分散成很细小的颗粒，悬浮在油中，从而保持发动机部件的清洁。

在发动机关键部件上不允许有过量的油泥和漆膜沉积物。油泥沉积在油泵的滤网上，破坏正常供油量，其结果会加快零部件的磨损，活塞环积聚漆膜会发生粘环，影响发动机功率的发挥。生成的油泥堵塞油环，使气缸塞上的润滑油过多地被刮掉，其结果使油耗增加，

内燃机油对生成的油泥，漆膜以及磨损的金属、空气带进的尘埃等具有清洗作用，并将其带走，经过粗、细滤清器，将有害物物质除去，从而保证发动机的正常运行。 5.防锈和抗腐蚀作用

发动机的腐蚀来源于水、酸、空气和润滑油的氧化产物。这些有害物质能促使活塞环、缸套和轴瓦金属的腐蚀。水来源于燃料的燃烧产物，硫酸是燃料中硫的氧化产物，盐酸和氢溴酸是含铅汽油铅携出剂的燃烧产物。

内燃机油在发动机润滑过程中，由于温度、空气、金属等影响，自身也会氧化生成具有腐蚀作用的酸性物质。对于锈蚀来说，水是主要因素。每升燃料在发动机里燃烧生成1升以上的水。在寒冬发动机冷启动，虽然大大多数水以蒸汽形式排出，但仍有一些水凝结在汽缸壁或经过活塞环进入曲轴箱，由于水的作用而使发动机部件生锈。 内燃机油具有防锈和防腐蚀作用。在内燃机油中加入具有防腐和防锈作用的添加剂，使油品具有中和酸和增容酸的能力，以及油品抗氧化和防锈能力，从而使内燃机油具有良好的防锈和防腐蚀作用。

第三节 内燃机油的性能 1.粘度和粘温性能

由于发动机在使用过程中，操作温度将从环境温度-40°C，到油槽温度100°C，再到活塞顶下面的峰值300° C，内燃机油需要同时经受高、低温的考验。而内燃机油粘度是温度的函数，因此粘度是内燃机油的一项重要指标，是发动机在任何润滑点上所形成承载膜的一个量度。内燃机油的粘度分为运动粘度（Viscosity）、低温动力粘度（CCS）、低温泵送粘度（MRV）、高温高剪切粘度（HTHS）。分别模拟了油品在高温、低温、高剪切、低剪切速率下的流动性能。

运动粘度是油品在重力作用下流动时内部阻力的量度，内燃机油中一般测试40°C和100°C的运动粘度，运动粘度是发动机选油的一个重要指标，合适的粘度可以使油品保持合适的油膜强度，在高低温下都能起到润滑作用；而过高的粘度，又使发动机运动过程中摩擦损失增大，造成燃料的能量损失，影响燃料经济性指标；在启动过程中，摩擦表面还得不到及时润滑，就会使磨损大大增加。而粘度大小，润滑表面油膜容易破坏，密封作用不好，不但使机油耗量增大，也容易使摩擦表面产生磨损。 油品的粘度指数则是运动粘度随着温度变化的一种性能，在内燃机油的测试过程中，一般通过40°C和100°C运动粘度的数值，可知油品的粘度指数。粘度指数越高，油品运动粘度随着温度变化越小，见图1-6.这对于内燃机油在高低温下保持一定的油膜较为有利。单级油粘度指数一般在90~105，多级油中加入了粘度指数改进剂，粘度指数一般在120~180之间，具有较高的粘度指数，这对于保证油品在高温低温下都保持良好的润滑状态时非常有利的。图1-6表示了内燃机油粘度随温度的变化

润滑油周围阻止它流动的机械作用，代表了它的剪切速率。如果润滑油流动的速度增加。或者润滑油流过的截面积变小，其剪切速率就会升高。运动粘度中没有考虑到剪切速率的因素。但是，一旦机械零件发生运动就会存在剪切速率，发动机高速运转过

程中必然存在剪切速率，为此在内燃机油中引入动力粘度概念，动力粘度中考虑了温度和剪切速率的影响。

Css又称冷启动模拟器，模拟发动机油在低温高剪切速率下的动力粘度，CSS数值与发动机曲轴在低温下启动的性能有很好的相关性，如果在发动机启动温度较低的冬季或寒区，内燃机油在启动温度下太粘稠，将使运动部件带动，使发动机曲轴转动达不到启动的转速而启动不了。因此选择内燃机油时就必须考虑低温动力粘度，CSS是多级油的一个重要指标，不同粘度等级的油品确保在不同低温下具有良好的启动性能。 MRV又称微转筒粘度剂，同时测量边界泵送温度和低温表现粘度，利用这种粘度计可衡量发动机油的可泵送性，其测试温度比进行CCs测量时低，此时剪切速度率低，模拟了内燃机油在低温低剪切速率下的粘度性能。为确保发动机中正常的油循环，在冬季或寒区使用的发动机油必须考虑油品的MRV数值，不同粘度等级的多级油可用满足不同温度下的使用要求。另外，为确保你内燃机油在使用过程中保持一定的低温泵送性，目前在高档内燃机油中已经规定在程序IIIG、MACKT-10台架试验后，MRV的数值也要满足指标要求。

HTHS、TBS（锥形轴承模拟器）-RAVENFIELD粘度计，测试油品高温高剪切动力粘度，测量时剪切速率非常高，温度也高达150°C，因此模拟了内燃机油在高温高剪切作用下的流动性能，确保发动机部件在高温下不被磨损。 2.清净分散性能

清净分散性好的内燃机油能抑制氧化胶状物和积炭的生成，并能将其悬浮在油中，使其不易沉积在润滑机件上，而且对沉积在机件上的沉积物能洗涤下来，悬浮在油中。最后通过滤清器把它除掉，这样就减少活塞上的漆膜和积炭生成倾向。

清净分散剂是通过胶熔作用，增容作用，和酸中和作用来抑制或减少各种内燃机油沉积物。

1胶熔作用主要是指清净分散剂吸附于烟灰。积炭和油泥表面使其致聚集，而保持分散、胶熔或悬浮状态，从而抑制或减少它们形成沉积物的倾向。 金属清净剂吸附于较小颗粒（0~20nm）上形长链的吸附膜防止凝聚。

无灰分散剂的作用再于分散剂分子与颗粒（0~50mm）键结合成厚膜防止凝聚。 2增溶作用主要是指它们可使润滑油氧化及燃料不完全燃烧所生成的非油容性胶质增容解于油内。一般认为是由无灰分散剂与上述非油容性胶质形成胶团内。

3酸中和作用有两方面。其一为中和润滑油氧化和燃料不完全燃烧所生成的酸性氧化产物或酸性胶质，使其失去活性，变为油溶性，而难以再缩聚成为漆膜沉积物。其二

为中和含硫燃料燃烧后生成的SO2、SO3、及其后生成的硫酸，以抑制其促进氧化生成沉积的作用。

内燃机油的清净分散性是一个综合的复杂性能，以上三方面的作用机理基本上概括了清净分散剂的主要作用。 3抗氧化性能

内燃机油在使用条件下，由于温度、空气及金属的催化作用，油品往往容易氧化变质。油品氧化后生产酸性化合物，易腐蚀发动机机件，氧化产物又将进一步氧化缩合生成大分子胶质和沥青物质，使油品粘度增大影响正常使用。

在传统的内燃机油配方中使用二烷基二硫代磷酸锌（ZDDP）及其它抗氧化剂来改善内燃机油的抗氧化性能。但是随着排放法规的日益严格，对硫含量、磷含量不断限制，采用酚型、胺型等抗氧剂来提高油品的抗氧化性能。

在高温操作中，机油中茎类化合物与空气中的氧结合生成各种复杂的物质。这些物质由于发动机的烘烤最终变成一种硬树脂状、类似漆膜的物质从油中析出。 现代发动机油从三方面提高油品的抗氧化性能，生成最少的漆膜。 1改进炼制工艺，从油中除去原料油中能生成漆膜的物质。 2小心选择抗氧剂（化学添加剂），阻止或延缓氧化过程

3选用清净分散剂，能在很大程度上减少胶质和漆状物在发动机主要部件上积聚。 4.抗磨性能

内燃机油的抗磨性能与油品的粘度与站稳性能、精华分散性及抗腐蚀等性能有关。影响抗磨性能的主要因素是在发动机工作条件下，润滑油在金属表面保持油膜能力，良好的润滑油性能保证机件的可靠润滑，避免机件的磨损。否则发动机负荷大时，油膜被破坏，从而造成干摩擦，引起机件摩擦表面的磨损和擦伤，甚至出现烧结。 5.油耗和对排放系统的保护

近年来，随着排放法规的日益严格，发动机技术不断改进，为降低排放而运用的先进技术油氮氧化物NOx洗手转化器、氧化催化转化器、微粒收集器、废气再循环系统（EGR）、延迟点火或喷油时间、多气门技术、高喷射率并延迟喷射、进行自动调温装置等等，这些技术的发展对润滑油提出了新的要求，限制了硫、磷含量；内燃机油组成可对NOx、微粒物质排放产生一定影响；低挥发性的润滑油还可以减少润滑油的排放和油耗。因此，在近几年的润滑油规格哄，对润滑油的挥发性能，硫、磷含量进

行了新的规定，在高档汽油中甚至提出了SAPS的要求，即降低硫含量（S-Sulfur），降低硫酸盐灰分（A-Sulfate ASH），降低磷含量(P-phosphrus). 6.燃料经济性

随着世界范围内对排放、节能的日益重视，发动机润滑油对燃料经济性的影响也引起了业界的重视。据统计，世界范围内由于摩擦磨损而引起的能量损失占整个能耗的1/20到1/3。因此提高润滑油的品质，减少发动机的摩擦磨损对节约能源油重要的意义，内燃机油对发动机节能的影响，主要体现在粘度和油品的摩擦性能。在发动机节能试验程序VI-A中，内燃机油的燃料经济性用下式表示： FEI=6.238-1.697n150-4.05u100 式中 FEI——内燃机油的燃料经济性；

N150——机油在150°C，106 s-1下的动力粘度； U100——机油在100°C下的摩擦系数。

从上式可以看出，内燃机油的粘度越低，内燃机油的摩擦系数越小，发动机的燃料经济性越好。 7.其它性能

在内燃机油的发展过程中，一些性能也不断得到重视，并在规格中加以体现。如内燃机油的烟灰分散性能、高温抗泡性能、凝胶性能、过滤性能、橡胶相容性、高温沉物的控制性能等，以适应不断发展的汽车新技术、新材料的需求。

第四节内燃机油的组成

内燃机油由基础油和各类添加剂组成 1.基础油

2.内燃机油基础油可以使用烃类原油经过石油炼制、精致、加氢异构化而成的天然矿物基础油，也可以使烯烃合成油、酯类油等。国内石蜡基大庆基础油是一种比较适宜于调制内燃机油，但是近几年大庆原油开采量日益见晒哦，国内内燃机油的需求量已经高达3000kt/y，内燃机油基础油的油源也在不断扩大，另外，随着内燃机油规格的发展，对基础油的要求越来越高，基础油的加工工艺也在不断进步。 （1）基础油分类

国际上一般采用美国石油学会（API）对基础油的分类标准。

从表1-1可以看到，API对基础油分为5类，其主要依据为粘度指数、饱和烃和硫含量。其中I类基础油中饱和烃和硫含量是一个选择关系，只要满足其中一种指标，就属于I类基础油。而II类和III类基础油必须满足其规定的3个指标。该基础油标准没有规定基础油的种类、原油品种、加工工艺和加工深度，仅从基础油的3个指标进行分类。事实上，I类基础油一般是由溶剂精致加工工艺生产，II类基础油一般采用加氢精制工艺生产，III类基础油则要采用加氢异构工艺生产，IV类油则是合成基础油，不能满足上述四类标准的基础油，包括酯类油都归为V类基础油。

我国于20世纪50年代在兰州建成完整的润滑油基础油溶剂精制加工工艺，从此，溶剂精制工艺成为了中国润滑油基础油加工工艺的主导，并形成了满足我国当时润滑油品质量需求的系列基础油，并于1995年颁布中国基础油规格企业标准（Q/SHR001-95），可参考表1-2.

从表1-2可以看到，Q/SHR001-95基础油分类的主要依据是粘度指数，此外对每一个牌号的基础油规定了运动粘度、外观、色度、闪点、倾点、中和值、残炭等指标。长期以来，这个基础油标准指导了国内基础油生产和油品调和。但是随着资源的不断变化、基础油加工工艺的不断进步、内燃机油规格的不断发展，对基础油的要求也有所变化，国内对基础油标准修订的呼声也越来越大，中石化制定的基础油协议标准在API基础油分类标准的基础上，把基础油分为MVI类、HVI Ia类、HVI Ib类、HVI Ic类、HVI II类、HVI II+类、HVI III类、IV类和V类基础油。 （2）基础油互换

由于基础油加工工艺方面存在较大的差异，基础油性能也有一定差异，API规定同一公司采用相同标准生产的基础油为同一个基础油，同一个基础油在内燃机油配方中使用，可以任意更换。但是不同基础油之间是不能随意更换的，需要重新进行产品规格所要求的所有台架试验。由于台架试验费用昂贵，API在大量基础油台架数据的基础上，推出了内燃机油配方基础油互换的准则，可参考表1-3~表1-12,以尽可能减少基础油互换而发生的产品开发费用，其对内燃机油的认可则严格遵循这个基础油互换规则。

相溶性和混溶性、过滤性试验在互换时，只要有一组数据即可。改进的发动机油过滤性试验需要最高的添加剂组合的数据即可。球锈蚀试验在I、II类之间互换时不需要。在MACK T-10A试验中，认证油的饱和烃含量、硫含量在原配方在矩阵试验数据范围内，新油的MRV小于通过原配方矩阵试验数据计算所有的值，可以不进行台架试验。在CI-4中，如果认证配方的饱和烃含量和硫含量在原配方的矩阵试验数据范围内，可以不进行橡胶相溶性试验。

添加剂公司在开发某一规格的产品配方时，往往会采用一种或几种基础油完成所有的台架试验，这些数据称之为核心数据包（Core Date Set）。其它基础油与核心配方基础油互换时，必须遵循上表中的互换规则，并从核心数据包得到相应的台架数据。 如果在油品配方中需要增加一种新的基础油，部分替代则一般可参考美国化学协会（American Chemistry Council）编码系统中（ACC code）附录H的配方微小变更规则。同类基础油互换不能超过基础油总量的15%。不在API I、II、III类中的基础油，不能超过10%。超过该百分比执行基础油互换规则。 （3）内燃机油基础油发展需求

在早期的内燃机油配方开发中，API I 类基础油可以满足发动机的使用要求，国内的内燃机油配方开发中采用石蜡基础油、环烷基基础油和中间基基础油，这些基础油符合Q/SHR001__95.但是随着来自于环保法规的要求、汽车技术的发展要求，油品规格

的升级需求方面的压力，内燃机油规格迅速发展，使这些基础油不能满足油品规格的要求。

2004年起，欧、美日燃料的硫含量均要求为50ug、g，为此润滑油的硫含量对催化转化器的影响就不可忽视。美国2004年1月出台的最新规格汽油机油产品——GF-4首先提出了对硫含量的限制（0W、5W的油品规定不大于0.5%，10W的油品规定不大于0.7%）。从基础油角度来看，原来以中东原油为主采用溶剂精制等老工艺加工的I类油就很难配制GF-4产品。再加上GF-4节能要求的进一步提高，必须使用更好的摩擦改进剂和更低粘度的油，采用5W甚至采用0W油，这样就必须使用低温性能优异的基础油，如II类、III类、IV类基础油。GF-4的挥发度沿用了GF-3的规格，而NOACK挥发度由GF-2的20%~22%已经变成为15%，也限制了I类油的使用事实上，2003II、III类油在美国的使用已占基础油的52%，2002~2004年进口基础油中III类油占41%，II类油为25%。由于GF-4的出台，II、III类油的需求还将逐步增大。

欧洲由于挥发度要求比美国更严，目前在轿车内燃机油中要求采用5W-40及0W-40的油品，这些油品根本无法使用I类油。 2添加剂

内燃机油中使用的添加剂有清净分散剂、抗氧抗腐剂、无灰抗氧剂、防锈剂、粘度指数改进剂、降凝剂和抗泡剂等，通常是配制成复合剂加入内燃机油中使用。 （1）清净分散剂

清净分散剂包括金属清净剂和无灰分散剂两类。清净剂的作用能抑制油品生成沉积物，并对发动机部件上的沉积物有清洗作用，对燃烧产物、氧化产物有中和作用。但是由于新规格的内燃机油指标中对灰分和硫含量进行了限制，对传统金属清净剂提出了新的挑战，在同样碱值下镁盐的灰分低于钙盐的灰分，因此受到青睐，不含硫含量的水杨酸盐也受到推崇；无灰分散剂的主要作用与油泥、氧化产物颗粒键结合成厚膜防止沉积在发动机部件的表面上，由于发动机使用温度的不断提高，对分散剂也提出了新的要求，高分子无灰分散剂受到重视。从环保的角度出发，在工艺生产中无灰分散剂所含有的氯含量也有所限制。 （2）抗氧抗腐、抗磨剂

抗氧抗腐、抗磨剂一般使用二烷基硫代磷酸锌，根据其组成不同，在抗阳性和抗磨性方法各有所长。ZDDP是内燃机油配方中最经典、实用的一种抗氧抗磨剂，但是随着润滑油新规格中对磷含量、硫含量的限制，这类添加剂在内燃机油配方中的使用受到

了限制。非硫、磷抗氧抗磨剂的使用大幅度增加。烷基二苯胺类型、屏蔽酚型等抗氧剂逐步开始使用。 （3）粘度指数改进剂

粘度指数改进剂的作用主要是改善基础油的粘温性能，提高油品的粘度指数，一般有聚甲基丙烯酸酯（PMA）、乙丙共聚物（OCP）、聚异丁烯（PIB）、苯乙烯双烯共聚物、苯乙烯聚酯、聚正丁基乙烯基醚等。由于发动机的不断进步而使润滑油抗氧负荷增加，因而使得润滑油在实际使用的最后，低温泵送性不合格。特别是低粘度油更严重，曾发生过烧车事故，因此程序IIIG-A和MACK T-10规定对试验后放出的废油，测定其低温泵送性（MRV），如果废油粘度仍能留在原规格中或留在最靠近的高一级别中的就算合格。这对长期使用的。剪切稳定性好、增稠能力强的半结晶OCP是一个挑战 （4）防锈剂

防锈剂有磺酸镁、磺酸呗等，由于防锈剂可以形成保护膜或中和酸性物质的作用，从而防止金属表面锈蚀。 （5）降凝剂

降凝剂通常使用烷基萘。聚甲基丙烯酸酯、聚a-烯烃等，他们能降低油品的凝点，在低温下保持流动性。 （6）抗泡剂

抗泡性有硅油、氟硅油、丙烯酸酯、复合抗泡剂等，加入抗泡剂能够减少曲轴箱内机油的泡沫。随着发动机使用温度的提高，高温抗泡性的要求也提高了议事日程。 （7）复合机

目前。内燃机油的生产一班采用复合机的形势。复合机由清净分散剂、抗氧抗腐抗磨剂，防锈剂等形成，再加入粘度指数改进剂、降凝剂，抗泡剂等调和成符合标准的内燃机油，在配方的研制过程中需要对各类添加剂进行选择和平衡，该过程中添加剂的变化可参考美国学会附录H的配方微小变更规则。

ACC中规定：核心数据包CDS是复合剂在达到了API所规定的一个或更多的产品规格后所形成的发动机试验和支持数据。在核心数据的形成过程中，须遵守API规则，SAE粘度等级互换规则、配方微小变更原则，配方微小变更原则允许在准配方的基础上，对配方进行小变更要确保能够通过所有的台架试验和模拟试验，并要有已经通过的台架试验性能不会恶化的支持数据。ACC中提供了汽油机油发动机试验方面的规则，其他试验也允许有微小变更，但主要基于配方研究的基本知识和客户的需求。

① 复合剂的加入量增加20%（质量分数，下同）之内，需要第1级支持；在20%~30%之间需要第2级支持。

② 复合剂主要成分中单个成分增加量大于1%并小于20%，需要第1级支持；；在20%~30%之间需要第2级支持。

③ 复合剂中某单个小组分的增加量不大于0.3%，需要第1级支持；在0.3%~1%之间需要第2级支持。

④ 如果需要加入一种新分组，新组分不能超过复合剂总剂量的10%，并不需要第2级支持。

⑤ 不同的二烷基硫代膦酸盐（ZDDP）比例调整在+ 25%之内，弹药确保磷含量能够保持一个常量；如果源配方中只有一种ZDDP，且所含磷含量在配方中占25%以上，可以采用另一种ZDDP部分替代，弹药保持原有的磷含量。ZDDP的这些调整需要第2级支持

⑥ 金属清净剂的调整中要保持硫酸盐灰分为一个恒量，且皂含量不能减少，只允许调整一种清净剂，增加的任何一种皂含量不能大于30%，这需要第2级支持。如果是第④条的情况，如果新组分的皂和金属行驶已在原配方存在，则视为1次调整，否则就视作2次微小调整。

⑦ 如果使用非矩阵来处理。在①~⑥中的微小变更不能超过3次，如果使用矩阵来处理，则微小变更不能超过4次。所有变更中所增加的成分不能超过30%。

⑧ 基础油和粘度指数改进剂加入量的变化需要第1级支持，规则所允许的是该油品粘度的调整对发动机性能不会产生影响。

1) 基础油比例调整在15%以内。如果有一种同类的新基础加入，基础油加入量可占

全配方的15%以内。

2) 如果是API I、II、III类以外的新基础油，则加入量可占全配方的10%以内。 3) 粘度指数改进剂（包括分散和分散型的）改变量在15%以内。

⑨降凝剂、抗泡剂的种类和加入量在满足产品标准的前提下可以变化，需要第1级支持。

复合机在商业化之前，应该符合⑦，在最终配方中应符合⑧和⑨。

第1级支持：按照ACC附录E中第3条目，测试运动粘度、元素、总碱值、高温高剪切，如果是多级油补测CCS、MRV，取得第1级支持。

第2级支持；除了第1级支持数据外，还需要有该添加剂的有效台架试验数据支

持。

第五节 内燃机油的分类

1内燃机油按用途分类 内燃机油按用途分类如下:

3.内燃机油按质量分类

内燃机油各国的质量分类不尽相同，在早期的分类中，大家可以看到MIL规范，这些规范源自于美国空军对其发动机润滑油所规定的最低要求，并被民用部门鉴定内燃机油的质量。但现在已经基本淡出中国市场。目前在国内比较有影响的分类方法为美国石油学会API、国际润滑油标准化合鉴定委员会ILSAC、欧洲汽车制造商协会ACEA。日本汽车标准化组织JASO等分类方法。但更多的规格还是来自于原始设备制造商OEM （1）API和ILSAC规范

早期API对内燃机油的质量分级没有明确的技术定义和评价标准，随着发动机性能的不断提高，对内燃机油的要求愈来愈苛刻，因此，美国API、SAE和ASTM于1969~1970年共同研究制定了发动机油使用性能和适用范围分类。为了满足2004年美国第二阶段排放，美国出台了GF-4/SM汽油机油规格。2004年1月出台了GF-4，并允许于7月底开始认证，预计寿命约为5年。配套的SM因各方的争论，推迟到2004年7月底才出台，允许于11月30日认证。为了解决2002年CI-4油满足不了真正带废气循环EGR的发动机的要求，出台了CI-4+柴油机油规格，见表1-14、表1-15.

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(3)日本内燃机油分类

从1980年起，日本汽车和油品行业通力合作，发展内燃机油标准，而此前则广泛采用API 标准体系，在日本，大多数车用润滑油标准被冠名“JASO”标准。日本汽车标准委员会（JASO）是日本汽车工程师协会下属负责材料标准、试验方法和汽车标准的部门。

日本作为ILSAC的成员，参与制定了ILSAC GF-X标准，因此汽油机油发展与美国同步，只是时间比美国慢。而日本的柴油机油标准比较特殊，其柴油机油标准被命名为JASODH-1，可用于使用低硫柴油（柴油硫含量小于0.05%），满足欧II和欧III排放标准。日本于2004年发布了重负荷柴油机油规格DH-2及轻负荷柴油机油DL-1的质量指南，并在2005年5月发布正式规格。这是为低微粒排放车和带有微粒过滤的汽车使用，DH-2用于重负荷的大卡车和巴士，侧重于延长发动机寿命，灰分限制于0.9%~1.1%，TBN不小于5.5.DL-1用于轻型柴油车和柴油轿车，侧重于燃料经济性，相当于ACEA A1/B5的水平。灰分指标不大于0.6%。硫含量不大于0.55%，磷含量不于0.1%. (4)OE规格

对于汽车制造厂商来说，API、ACEA、JASO质量分类和标准只是必要条件，还不是充分条件，特别是欧洲汽车制造商，ACEA规格只是其制定规格的基础，其往往需要增加更多的台架试验，以满足其车辆的使用需求。

VW从1999年以来有4个装车油和5个服务油规格，VW502/505服务油及相应的装车油VW52173，相应的服务油为VW50300/50600，换油期延长到3万公里或两年。 奔驰MB229.1很早发布，奔驰目前最好的轿车机油为MB229.3，改善燃料经济性，降低油泥，增加部件寿命，同时向低粘度发展，奔驰MB229.5正在发展。在柴油机油方面，有MB228.2/3，MB228.5.

沃尔沃公司的规格有VDS、VDS--2、VDS--3 马克公司的规格有MACKEO-L、EO-M和EO-M+ 康明斯公司的规格有CES200071/20072/20076/20077。

福特马自达的规格有5W20：WSS-M2C930-A，5W30：WSS-M2c929-A.

标致公司的规格有PSA-CITROEN B71 22231、 PSA-CITROEN B71 2232、PSA-CITROEN

MAN公司的规格有MANN270，MAN271，MANM3275，MANM3277. MTU公司的规格有MTL5044 1类、2类、3类。 （5）中国内燃机油分类

我国内燃机油质量分类是参考美国API分类，并结合我国发动机制造业的实际和润滑油的生产实际制定的。现在已经颁布了GB/T 7631.3——1995内燃机油分类标准，见表1-20.汽油机油和柴油机油的国家标准2006年7月18日发布，2007年1月1日实施，见表1-21至表1-24.

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