ＳＪ　１０Ｗ－３０四冲程摩托车油的开发及使用

2009-04-30孙瑞华陈江丹

润滑油 2009年2期

孙瑞华　陈江丹

摘要：随着我国环保法规的日益严格，四冲程摩托车数量越来越多，开发专门的四冲程摩托车油非常必要。文章介绍了四冲程摩托车油不同于普通汽油机油的性能特点，即同时满足离合器、齿轮、曲轴箱的润滑要求。介绍了JASO T903-2006的规格标准。SJ 10W-30四冲程摩托车油的研制过程，利用大庆加氢异构化基础油和RHY3061A复合剂调制的四冲程摩托车油，通过了API SJ的发动机台架试验，满足SJ级的规格要求，通过JSAO T904试验证明研制油为MA油。10000 km的使用试验证明研制油的清净性、抗氧化性能、抗磨损性能和参比油相当，满足WY-125C型摩托车的润滑要求，并且研制油的排放性能优于参比油，有利于环境保护。

关键词：四冲程摩托车；润滑油；发动机试验；行车试验

中图分类号：TE626.32 文献标识码：A

Development and Application of SJ 10W-30 Four-Stroke Motorcycle Engine Oil

SUN Rui-hua1, CHEN Jiang-dan2

(1. PetroChina Dalian Lubricating Oil R&D Institute, Dalian 116032, China; 2. Wuyang-Honda Motorcycle Co., Ltd. Guangzhou 511356, China)

Abstract:In response to increasingly stringent emissions legislation, the number of four-stroke motorcycle is more and more, so it is necessary to develop the special four-stroke motorcycle engine oil. The performance characters of four-stroke motorcycle engine oil which is difference from ordinary gasoline engine oil are introduced in this article, that is the motorcycle lubricant is common to the gear-box and clutch in addition to the crankcase. Standard of JASO T903-2006 is summarized also. SJ 10W-30 four-stroke motorcycle engine oil was prepare by Daqing hydrogenation base stock and RHY3061A package. The engine bench test proved that this developed oil can meet the requirements of API SJ category; and the test of JASO T904 showed this oil is "MA" category. The field test of 10000 km indicated that the candidate oil can reach the level of the reference oil in the anti-wear performance, oxidation resistance, heat resistance and clutch friction characteristics. And it can meet the lubricating requirements of WY-125C motorcycle. The candidate oil is better than the reference oil in emission performance, it′s beneficial to environment protection.

Key words:four-stroke motorcycle; lubricating oil; engine test; field test

0 前言

我国是世界上最大的摩托车生产国，同时我国有世界上最大的摩托车市场。2005年我国共生产摩托车1776万多辆，其中90%以上为四冲程摩托车（包括三轮摩托车），随着我国环保法规的日益严格，四冲程摩托车所占的比例还将继续扩大，这就为润滑油行业的发展带来了新的机遇，SJ 10W-30四冲程摩托车油的开发非常必要。

SJ 10W-30 MA四冲程摩托车油采用大庆加氢异构化基础油，抗剪切性能强的粘度指数改进剂，降凝剂，性能优良的RHY3061A复合剂，调制的SJ 10W-30 MA四冲程摩托车油，满足四冲程摩托车的用油需求，通过发动机台架试验和10000 km使用试验证明该油品性能优良，可以作为四冲程摩托车的专用油。

1 四冲程摩托车的用油特点

由于摩托车自身的特性要求、结构及工况不同，决定了四冲程摩托车的用油特点：

（1）摩托车发动机的“一体化”设计，即离合器、启动机构、变速齿轮及传动齿轮与发动机曲轴箱制成一体，且与发动机一道共用润滑系统和同一个润滑油。四冲程摩托车油既要经受曲轴的剪切还要经受10倍于曲轴的齿轮剪切；既要保证曲轴的磨损要求还要保证齿轮的点蚀、疲劳破坏，同时还必须保持适宜的摩擦特性以保证启动顺利、运转平稳及离合器不打滑。这要求四冲程摩托车油具有良好的抗剪切能力，还要保证优异的抗磨性能，适宜的摩擦系数，以满足曲轴箱、传动系统和变速系统的用油要求。

（2）摩托车发动机外廓小、结构紧凑、转速高，如一般公路摩托车的工作转速为6000～12000 r/min，排量体积功率输出50～90 kW/L，比汽车的转速和排量体积功率高，使得润滑油使用温度比在汽车上使用时高。由于高的比功率输出导致较高的发动机内部温度，同时为了保持油膜厚度，这要求四冲程摩托车油有高的粘度指数以保持油品在高温下的运动粘度，否则易存在油膜失效引起磨损的可能。

（3）摩托车用发动机的大部分为空气冷却，发动机热负荷高，要求四冲程摩托车油具有好的高温氧化性能和高温清净性能，以保证摩托车的润滑要求。

2 四冲程摩托车油的技术指标

四冲程摩托车油的标准一直沿用传统的技术规格JASO T903 ，该标准以汽油机油为基线，增加一些理化指标，满足摩托车的润滑要求。目前摩托车油遵循的最新JASO T903-2006的标准，该标准的具体分类指标如表1~表3。

3 SJ10W-30四冲程摩托车油的研制

3.1 基础油组成的选择

为保证摩托车在低温下顺利启动和减少启动磨损，我们选择大庆加氢异构化基础油，采用HVI H150和VHVIH300两组分调合作为专用油的基础油，大庆加氢异构化基础油低温流变性好、粘度指数高，能保证摩托车的顺利启动；同时由于摩托车的用油特点，曲轴箱、离合器、齿轮传动系统三位一体用油，油品不仅要经过曲轴的剪切还要经过齿轮高速剪切，所以要求油品的抗剪切性能要好。选择抗剪切性能良好、经济性较好的乙丙胶作为研制油的粘度指数改进剂，根据研制经验选择剪切安定性指数SSI不大于26的RHY614作为研制油的粘度指数改进剂；选择在加氢基础油中感受性较好的T803B作为研制油的降凝剂。通过实验室分析评价确定研制油的基础组成为：

HVIH150：70%～80%；

VHVIH300：20%～30%；

T803B：0.2%～0.4%；

RHY614：6%～9%。

3.2 SJ 10W-30四冲程摩托车油的理化性能

用该基础油组成、RHY3061A复合剂调制的SJ 10W-30油品完全满足产品标准中理化指标的要求，典型数据见表4。

3.3 SJ 10W-30四冲程摩托车油的APISJ台架试验

发动机台架试验是衡量油品性能的关键，也是油品质量性能的重要指标。SJ 10W-30四冲程摩托车油满足API SJ产品标准，通过了API SJ的所有发动机台架试验，试验结果见表5，结果表明研制油达到了API SJ油的性能要求。

3.4 SJ 10W-30四冲程摩托车油摩擦特性试验

该油品通过了JASO T904方法证明该油品为MA2级摩托车油，试验结果见表6，该油品具有优良的离合器摩擦特性，有利于离合器走合和稳定操作，可有效避免摩托车在行驶过程中的离合器打滑现象。

3.5 SJ 10W-30四冲程摩托车油专有台架试验

该油品通过了天津大学内燃机研究所的四冲程摩托车油发动机台架程序评定，试验结果见表7。表7中的数据表明SJ 10W-30四冲程摩托车油清净性等综合性能优于参比油，通过了评定程序。

总之，台架试验结果表明SJ 10W-30四冲程摩托车油达到了JASO T903中四冲程摩托车油的规格，同时满足Q/SY RH2022-2005四冲程摩托车油的产品标准。

4 SJ 10W-30四冲程摩托车油使用试验

行车试验是评价润滑油使用性能最直接和全面的方法，是油品研制、生产和立足市场过程中必不可少的环节，同时也是为了更准确、合理的向OEM和摩托车发动机制造商提供SJ 10W-30四冲程摩托车油的试验数据，为此我们进行了10000 km的行车试验，鉴于摩托车在行驶过程中不确定因素的影响，我们选择四辆同批生产的相同型号的摩托车同时进行试验。

4.1 试验概述

试验车型：4辆WY-125C型摩托车。

试验油品：SJ 10W-30研制油；进口品牌SJ 10W-30参比油。

试验场地：国家摩托车质量监督检测中心试车场（天津）。

试验用燃料：93#无铅汽油。

检测单位：机械工业摩托车油品评定中心试验室。

试验过程：10000 km的使用试验按相应的国标进行，SJ 10W-30四冲程摩托车油和进口品牌同级别的四冲程摩托车油分别在两辆摩托车上进行，试验前拆检每辆车的发动机进行主要零件尺寸的精密检测；对两种新机油进行部分理化性能测定；磨合行驶1000 km之后更换机油，在进行9000 km的耐久试验过程中不允许保养活塞、活塞环。分别在行驶5000 km、7000 km、9000 km、10000 km采样进行油品理化性能的测试。行驶10000 km后，进行四辆车工况法排放值测定及整车最大（油门全开）动力性能测定。拆卸发动机后、测量零部件前，进行发动机主要零件的清净性评分、沉积物测定；发动机主要零件的尺寸及磨损量测定。

4.2 数据分析及试验结果

粘度变化是衡量油品氧化程度的重要指标，在油品使用初期由于发动机高速剪切使稠化剂降解导致粘度下降，在使用过程中随着氧化程度的加深油品粘度增大，符合油品粘度变化规律，试验完成后四辆车中油品的粘度均未超出初始粘度，专用油的粘度变化率小于-20%，表明具有良好的氧化安定性。碱值的下降表示油品中功能剂的降解程度，专用油在行驶10000 km后碱值由原来的8.38 mg KOH/g降为7.77 mg KOH/g，具有良好的碱保持性。表 8的理化分析数据表明两种油的粘度变化和碱保持性基本相当。