北美及欧洲柴油机油OEM规格
2022-03-03狄卫一宋世远谢卫东黄翊帏
狄卫一 宋世远 谢卫东 黄翊帏
路路达润滑油(无锡)有限公司
目前,世界上车用柴油机油的规格主要有北美的API(美国石油学会)规格、欧洲的ACEA(欧洲汽车制造商协会)规格和某些汽车制造商的OEM(原始设备制造商)规格。所有规格中均包含油品的理化性能指标、模拟试验指标和发动机台架试验指标,这些指标的综合界定了油品的黏度等级和质量等级,通常理化性能指标用于生产过程的质量控制和市场的监督检验,而模拟和台架试验指标用于油品研发、定型和相关认证。
我国的油品规格最初照搬原苏联的体系,从20世纪70年代开始逐步应用美国API规格,所以国内油品生产企业和消费者相应地对API规格有较深入的掌握,而对ACEA规格和OEM规格的了解相对有限,典型的表现就是一款商用车柴油机油产品的标贴上列出了多个ACEA规格和OEM规格,但不同规格之间有时是相互冲突的。例如奔驰MB228.61规格要求油品的HTHS(高温高剪切黏度)为≥ 2.9 mPa·s 且≤ 3.2 mPa·s,故只有SAE 30黏度等级的油品才可能符合该规格。如果把诸如SAE 5W-40、15W-40、20W-50等黏度等级的油品也标注为符合MB228.61规格则是错误的,或者把高硫酸盐灰分(简称灰分)的油品标注为符合MB228.61同样是错误的,因为其要求灰分小于1.0%(质量分数),这些都会引起消费者的误解。如果把高灰分的油品加入了带DPF(颗粒捕集器)的柴油机,则极易造成DPF的堵塞甚至报废。
北美的OEM规格以API规格为基础,欧洲的OEM规格以ACEA规格为基础。为了更好地理解和应用OEM规格,首先应了解API和ACEA规格。随着国六排放标准的实施,TWC(尾气三元催化器)和DPF成为商用车的标准配置,由此要求必须使用低硫、低磷、低灰分柴油机油。NOACK(诺亚克)蒸发损失在一定程度上可反映基础油的性能并影响柴油机油的消耗量,如奔驰MB 228.61要求NOACK蒸发损失小于等于 12%(质量分数),至少使用API Ⅲ类基础油调配才能满足要求。TBN(碱值)表示油品对酸性物质的中和能力,通常长换油周期的油品应有更大的碱值。至于台架试验,由于试验费用十分昂贵,无论是生产企业还是质检机构都不可能进行检测,故本文在介绍上述油品规格时只列出了理化性能参数。
本文概述了美国API柴油机油规格和欧洲ACEA车用润滑油规格(重点关注商用车E系列油品)的发展历史与现状;重点介绍了北美及欧洲的主要OEM——康明斯(Cummins)、卡特皮勒(Caterpillar)、奔驰、沃尔沃、道依茨的商用车用油OEM规格,包括黏度等级、质量水平及其应用范围等。
供图/宋世远
本文以API和ACEA规格为基础,以部分OEM规格为重点介绍对象,原因是OEM规格众多。
API柴油机油规格
API柴油机油规格自20世纪40年代发布以来,紧随排放法规的加严和发动机技术的进步而不断升级。其中1987年及以后, API把柴油机油分为三个类别:第一种是使用在越野的中等功率柴油机上的CC、CD级和以后发展的CF级柴油机油;第二种是使用在二冲程大功率柴油机上的CD-Ⅱ和以后发展的CF-Ⅱ柴油机油;第三种是使用在大功率、负荷最重的柴油机上的 CE、CF-4、CG-4、CH-4及后来发展的CI-4、CI-4+、CJ-4、CK-4 和 FA-4 柴油机油[1,2]。
CH-4:适用于为满足1998年公路用车排放标准所设计的高速四冲程柴油发动机,所用柴油硫含量可达0.5%(质量分数)。
CI-4:适用于为满足2004年公路用车排放标准(2002年实施)所设计的高速四冲程柴油发动机[带EGR(废气再循环)],所用柴油硫含量可达0.5%(质量分数)。
CJ-4:适用于为满足2007年公路用车排放标准所设计的高速四冲程柴油发动机(带DPF或其他先进后处理装置),所用柴油硫含量可达0.5%(质量分数)。
2016年底,API推出的 CK-4和 FA-4柴油机油规格,首次为 API柴油机油增添了“F”节能系列柴油机油规格,由此API重负荷柴油机油规格发展成为包含“C”和“F”两个系列。
CK-4定义为XW-30和 XW-40黏度等级的油品,适用于为满足2017年公路用车排放标准和非道路用柴油车Tier 4尾气排放标准所设计的高速四冲程柴油发动机,所用柴油硫含量要求不大于500 mg/kg,但其若与硫含量大于15 mg/kg的柴油配合使用,可能会影响尾气后处理系统的耐久性(或换油周期)。FA-4仅定义为XW-30黏度等级油品,满足2017年机型和按高燃油效率、低黏度油品标准设计的新型发动机的润滑要求,所用柴油硫含量要求不大于15 mg/kg[2]。CH-4、CI-4、CI-4+、 CJ-4、 CK-4 和FA-4的主要理化指标要求见表1。
表1 API规格柴油机油的主要理化指标要求
CK-4和 FA-4之间除了油品黏度等级和HTHS的指标要求不同外,其他理化性能和发动机台架试验要求一致。HTHS不同于运动黏度,模拟的是内燃机的气缸工作温度和高速剪切条件下缸套活塞组和连杆轴承区域的真实黏度,对发动机燃油经济性有很大的影响,在保持发动机部件正常润滑的前提下,适当降低发动机油HTHS有利于提高发动机的燃油经济性[3~5]。
CK-4柴油机油可以向下兼容CJ-4、CI-4+、CI-4 和 CH-4 等,即CK-4油品可以直接替代现在使用的柴油机油。FA-4由于只有较低的黏度等级,不能向下兼容,主要用于下一代新型发动机,且柴油硫含量应小于15 mg/kg。
ACEA规格
ACEA于1995年由CCMC(欧洲共同市场汽车制造商委员会)改组而成,目前欧洲15家主要的汽车制造商为其会员。1996年ACEA发布了第一个内燃机油规格(此前以CCMC名义发布),即A1-96、A2-96、A3-96汽 油机油,B1-96、B2-96、B3-96柴油轿车用油及E1-96、E2-96、E3-96柴油卡车用油,并经1998、1999、2002、2004、2007、2008、2010、2012、2016年多次修订,目前的最新版本为ACEA2021版。
ACEA2016规格于2016年12月发布,认证的油品可使用认证标志至2023年。从2012标准升级至2016版的主要原因有三个:一是考虑生物燃料对润滑油的影响;二是引入使用新技术的发动机台架;三是为了适应润滑油低黏度化的发展趋势,在C系列中增加了HTHS(150 ℃ )为 2.6 ~ 2.9 mPa·s的C5品种以提高燃油经济性,同时取消了A1/B1,因为A5/B5和C5性能完全可以覆盖A1/B1[6]。ACEA2016规格的油品详见表2。ACEA2016规格的E系列的主要理化性能参数见表3。
表2 ACEA2016规格油品
表3 ACEA2016规格的E系列的主要理化性能参数
由表3可见,E4、E7高灰分且对硫、磷元素无限制,故只能用于大部分安装了EGR和SCR(选择性催化还原)装置的车辆,不能用于带DPF的车辆,而E6和E9为中低灰分且对硫、磷元素有限制,可用于大部分安装了EGR、SCR及DPF的车辆。E系列的黏度等级以SAE J300为基础且必须满足HTHS(150 ℃ )≥ 3.5 mPa·s的 要求,所以其黏度等级通常为XW-40或XW-50,如果XW-30黏度等级的HTHS(150 ℃ )≥ 3.5 mPa·s 也 被接受。
ACEA2021规格于2021年5月发布,2022年5月实施,ACEA2021规格只适用于乘用车,商用车所使用的E系列油品并没有相应升级。ACEA2021规格的油品详见表4。
表4 ACEA2021规格油品
由表4可见,ACEA2021规格中A/B系列废除了A3/B3(由A3/B4兼容),增加了A7/B7,C系列中废除了C1,增加了C6。A7/B7仍为高灰分产品,C6依然为中低灰分产品,A7/B7和C6相对于A5/B5和C5增加了三方面的性能,一是防止涡轮增压缸内直喷汽油机易产生的低速早燃,二是防止正时链条磨损,三是防止直喷式柴油机涡轮增压器上生成沉积物。A/B系列只能用于未安装颗粒捕集器(GPF/DPF)的汽油机和轻负荷柴油机上,C系列因为是中低灰分产品,主要用于安装了GPF/DPF的汽油机和轻负荷柴油机上。
据报道[7],ACEA本计划于2021年年底发布ACEA2021E系列规格,由于相关的发动机台架试验尚未最后确定,故最新版本的发布日期还没有定论。ACEA重负荷柴油机油最新规格相对于2016版会有几个方面的变化:
◇保留高灰分的E4、E7,以满足现保有车辆的使用要求;
◇对于中低灰分的E6和E9,将分别被E8和E11取代;
◇引入ASTM D8048(Volvo T-13)、ASTM D8047(the caterpillar oil aeration test)台架评定E8和E11的氧化安定性及充气性;
◇增加柴油机油与生物柴油适应性台架试验;
◇用OM471发动机代替OM501LA发动机评定柴油机油对缸套抛光和活塞清净性的影响。
为了满足节能、低排放、长换油周期的要求,ACEA 将增加F类重负荷柴油机油ACEA F8、ACEA F11,其技术方案与API FA-4类似,通过更 低 的 HTHS(2.9 ~ 3.2 mPa·s)来实现。ACEA F8除更节能外,其他性能与E8相当,与MB228.61相对应,ACEA F11除更节能外,其他性能与E11相当,与API FA-4相对应[8]。
北美柴油车OEM用油规格[9]
康明斯(Cummins)公司用油规格
康明斯公司是世界著名的柴油发动机制造商,在中国也拥有多家合资和独资制造企业,其中东风康明斯、重庆康明斯、西安康明斯和北京福田康明斯可分别生产轻、中、重型柴油机。
康明斯公司规格代号由CES+数字组成,CES 为Cummins Engineering Standard的首字母缩写,如CES 20086,不同的规格有不同的性能要求和应用范围。
康明斯公司规格与API规格有很多共同之处,但使用时应充分考虑康明斯发动机的性能要求,并以其使用手册和推荐规格为准。同时其性能与数字顺序并不直接对应,也不能随意以新编号规格取代以前的规格。
CES 20076:适用于北美不带EGR的重负荷大功率发动机,对应API CH-4加上300 h Cummins M11试 验(ASTM RR:D02-1440)、更苛刻的Mack T-8E试验(评价烟炱引起的柴油机油黏度增长)。该规格适用于SAE XW-30或XW-40,典型的黏度等级为SAE 15W-40、 20W-40。
CES 20077:适用于北美以外不带EGR的重负荷大功率发动机,对应ACEA E5加上300 h Cummins M11试验(ASTM RR:D02-1440,评定项目为发动机十字头磨损、油泥生成倾向及过滤器堵塞程度)。黏度等级要求为SAE 10W-30,10W-40或15W-40。
CES 20078:适用于中、重负荷带有EGR的发动机, 对应APICI-4加上JASO M 354试验(通过评定凸轮瓣的磨损反映油品的抗磨性)。典型的黏度等级为SAE 5W-40、10W-40。
CES 20081:适用于带有EGR和尾气后处理装置且使用硫含量不大于15 mg/kg的柴油的发动机,对应API CJ-4加上附加的要求,更苛刻的Mack T-12试验限值(评定缸套和活塞环磨损、油品防腐蚀性),Cummins ISB试验中更苛刻的凸轮磨损限值,Cummins ISM试验中更苛刻的限值(评定阀系磨损、油泥及过滤器堵塞)。典型的黏度等级为 SAE 15W-40、10W-40[10]。
CES 20086要求低硫低磷低灰分配方,适用于中等和重负荷带有EGR和先进后处理装置如DPF及使用超低硫柴油(硫含量≤15 mg/kg)的发动机。CES 20086完全兼容CES 20081,其典型的黏度等级为SAE 15W-40、10W-40、10W-30 或 5W-30,必须使用APIⅡ类或Ⅲ类基础油调配。CES 20086与 ACEA E9、API CK-4、MB 228.31、Volvo VDS-4.5、MACK(马克) EOS-4.5、Renault(雷诺) RLD-3、MTU (奔驰集团下属发动机及涡轮机联盟弗里的希哈芬股份有限公司)Type 2.1、Deutz DQC III-18 LA、Caterpillar ECF-3和DFS(底特律) 93K222等规格性能相当或相近。
CES 20087要求低硫低磷低灰分配方,适用于中等和重负荷带有先进后处理装置如EGR、DPF及使用超低硫柴油的发动机。CES 20087的HTHS黏度为 2.9~3.2 mPa·s, 较低的HTHS 黏度可 提高燃油经济性,同时满足欧六和北美EPA GHG 2016排放要求。CES 20087典型的黏度等级为SAE 10W-30或5W-30,必须使用APIⅡ类或Ⅲ类基础油调配。CES 20087与API FA-4、MB 228.61及DFS 93K223等规格性能相当或相近,故CES 20087为节能型柴油机油,正如API FA-4不能往下兼容CJ-4、CI-4+、CI-4和CH-4等一样,CES 20087不能往下兼容CES 20086、CES 20081等较早的规格 。
康明斯公司OEM规格的主要理化指标见表5,使用性能对比见图1[11]。
图1 康明斯公司OEM规格使用性能对比
表5 康明斯公司OEM规格对油品的理化性能要求
由表5和图1可见,CES 20081/20086/20087为低硫低磷低灰分配方,可用于带颗粒捕集器的柴油车辆,CES 20087对应API FA-4,属于节能型柴油机油,也是与CES 20086相比唯一的优势。CES 20076/20077/20078为高灰分配方,与后处理装置的适应性差,不可用于带DPF的柴油车辆。
卡特皮勒(Caterpillar)公司用油规格
卡特皮勒(Caterpillar) 公司用油规格代号由ECF (Engine Crankcase Fluid)+ 破折号+数字所组成,如Caterpillar ECF-3,目前有 ECF-1a、ECF-2、ECF-3三个规格,数字越大,对应的油品性能越高。卡特皮勒规格与API相应质量等级的柴油机油高度相关,但有时会强化某些方面的性能,如ECF-2对应API CI-4,但Caterpillar C13台架试验的性能却要达到API CJ-4的水平。
ECF-1a适用于卡特皮勒2006年及所有以前的公路车用柴油机、非车用柴油机,典型的黏度等级为 SAE 15W-40、10W-30。 其 性能对应API CH-4并加上附加的要求,即要求灰分≤1.3%(质量分数,API CH-4对灰分无限制),如果1.3%<灰分≤1.5%(质量分数)时,则对Cat 1P 试验 (ASTM D6681) 有额外要求,当灰分>1.5%(质量分数)时则不符合规格要求。API CH-4进行Cat 1P 试验时,要求加权缺点评分≤350(一次试验)/378(两次试验的平均值)/390(三次或三次以上试验数据去掉最差的一个数据后的平均值),而ECF-1a当灰分≤1.3%(质量分数)时,与API CH-4要求相同,当1.3%<灰分≤1.5%(质量分数)时,则必须进行两次Cat 1P 试验,且每次试验的加权缺点评分均须≤350,故ECF-1a的高温清净性要求高于API CH-4。
ECF-2适用于中等和重负荷、安装EGR和SCR但没有安装DPF后处理装置的公路车用柴油机、非车用柴油机,典型的黏度等级为SAE 15W-40、10W-40或 10W-30,可以使用APIⅠ、Ⅱ或Ⅲ类基础油调配。ECF-2 与ACEA E7、API CI-4、API CI-4+、MB 228.3、MTU Type 2、Volvo VDS-3、Mack EO-N/EO-M Plus、Renault RLD-2、Deutz DQC III-18 和 Cummins CES 20076/20077/20078等规格性能相当或相近。ECF-2在API CI-4、API CI-4+基础上增加了灰分要求和Cat C-13台架试验,规定其灰分要小于1.5%(质量分数),Cat C-13台架试验是API CJ-4才要求的试验,采用2004年生产的Caterpillar 320 kW C13电子控制、双涡轮增压、带EGR、直喷、六缸、四气门的发动机,模拟高速、重负荷工况,主要评定柴油机油的高温清净性。
ECF-3要求低硫低磷低灰分配方,适用于带有先进后处理装置如DPF、满足美国环保署EPA 2007排放要求的2007年公路车用柴油机。典型的黏度等级为SAE 15W-40、10W-40 、10W-30或5W-30,要求使用APIⅡ或Ⅲ类基础油调配。ECF-3 与 ACEA E9、API CJ-4、MB 228.31、Volvo VDS-4.5、MACK EOS-4.5、Renault RLD-3、MTU Type 2.1、Deutz DQC III-18 LA、Cummins CES 20086 和DFS 93K222等规格性能相当或相近。
卡特皮勒OEM规格对油品的理化性能要求见表6,使用性能对比见图2[11]。
图2 卡特皮勒OEM规格使用性能对比
表6 卡特皮勒OEM规格对油品的理化性能要求
由表6和图2可见,ECF-3可完全兼容ECF-2、ECF-1a,而ECF-2可兼容ECF-1a。
欧洲商用车OEM用油规格[9]
奔驰公司商用车用油规格
奔驰公司商用车用油规格编号原则是MB228.A(B),2021年12月1日发布的V2021.2版有MB228.3、MB228.31、MB228.5、MB228.51、MB228.52、MB228.61、MB228.71等,当只有A时表示油品为中高灰分,当同时有AB两位数字时表示油品为中低灰分。
MB 228.3:适用于没有安装DPF和只满足欧Ⅳ排放标准的中、重负荷柴油机,典型的黏度等级为SAE 10W-40、10W-30和 20W-50,可以使用APIⅡ类基础油调配,或者Ⅱ类 与少量Ⅲ类基础油混合调配。MB 228.3 与 ACEA E7、API CI-4、MTU Type 2、 Volvo VDS-3、Deutz DQC III-18、Caterpillar ECF-2 和 Cummins CES 20077/20078等规格性能相当或相近。
MB 228.31:适用于带有尾气后处理装置,满足欧Ⅴ排放标准的柴油机,低硫、低磷、低灰分油,典型的黏度等级为SAE 15W-40、10W-40、10W-30, 可 以 使用APIⅡ类基础油调配,或者Ⅱ类与少量Ⅲ类基础油混合调配。MB 228.31 与 ACEA E9、API CK-4、MAN M3775、MTU Type 2.1、Volvo VDS-4.5、Deutz DQC III-18 LA、Caterpillar ECF-3、Cummins CES 20086及Detroit Diesel DFS 93K218等规格性能相当或相近。
MB 228.5:适用于没有安装DPF颗粒捕获器的中、重负荷柴油发动机,高碱值(TBN≥12 mgKOH/g),典型的黏度等级为SAE 10W-40,可以使用API Ⅲ类、Ⅲ类与Ⅱ类混合基础油调配。MB 228.5 与 ACEA E4、API CI-4、MAN(曼) M3277、 MTU Type 3、Volvo VDS-3、Deutz DQC IV-18、Caterpillar ECF-2、Cummins CES 20077/20078 和 Scania (斯堪尼亚)LDF-3等规格性能相当或相近。
MB 228.51:适用于装有先进后处理装置(如DPF颗粒捕获器)、符合欧Ⅵ排放标准的中、重负荷柴油发动机,低硫、低磷、低灰分油,质量水平相当于ACEA E6,但在高温清净性和抗磨性方面有更高的要求。典型的黏度等级为SAE 10W-40, 5W-30或10W-30,可以使用APIⅢ类、Ⅲ类与Ⅱ类混合基础油调配。MB 228.51与 ACEA E6、API CK-4/CJ-4、MAN M3677/M3477/M3775、Scania LDF-4(低 灰 )、MTU Type 3.1、Volvo VDS-4.5 (或VDS-4) 、Deutz DQC IV-18 LA等规格性能相当或相近。
MB 228.52:适用于装有先进后处理装置(如DPF颗粒捕获器)、符合欧Ⅵ排放标准的中、重负荷柴油发动机/美国Tier 4排放标准的公交、工业或非公路设备使用的柴油发动机,低硫、低磷、低灰分油。典型的黏度等级为SAE 10W-40、5W-30或10W-30,可以使用APIⅢ类、Ⅲ类与Ⅱ类混合基础油调配。MB 228.52与 ACEA E6、API CK-4、MAN M3775、MTU Type 3.1、Volvo VDS-4.5 、Deutz DQC IV-18 LA等规格性能相当或相近。
MB 228.61:适用于装有先进后处理装置(如DPF颗粒捕获器)、符合欧Ⅵ排放标准的中、重负荷柴油发动机,低硫、低磷、低灰分油,限制HTHS为2.9~3.2 mPa·s以提高燃油经济性。限制黏度等级为SAE XW-30,典型的黏度等级为SAE 0W-30/5W-30,要求使用API Ⅲ类基础油调配。MB 228.61与 API FA-4、Detroit Diesel DFS 93K223、Cummins CES 20087 、Ford (福特)WSS-M2C-214-B1等规格性能相当或相近。
MB 228.71:适用于装有先进后处理装置(如DPF颗粒捕获器)、符合欧Ⅵ排放标准的中、重负荷柴油发动机,低硫、低磷、低灰分油,限制HTHS为2.6~ 2.9 mPa·s以提高燃油经济性。限制黏度等级为SAE XW-20,典型的黏度等级为SAE 0W-20/5W-20,要求使用APIⅢ类基础油调配。MB 228.71为黏度非常低的柴油机油,选用时一定要依据车辆使用手册,而且不能兼容其他规格的柴油机油。
奔驰公司商用车各用油规格的主要理化性能要求见表7,使用性能对比见图3[11]。
表7 MB规格主要理化性能
图3 奔驰公司OEM规格使用性能对比
由表7和图3可见,MB22 8.31/228.51/228.52/228.61/228.71为低硫低磷低灰分配方,可用于带DPF的柴油车辆。MB228.61的HTHS为 ≥2.9 mPa·s且≤ 3.2 mPa·s, 故只有0W-30、5W-30黏度等级的油品才可能符合MB228.61规 格。MB228.61在烟炱控制、节能性能、抗氧化性能等方面优于MB228.51/228.52。MB228.31与228.51/228.52间则各有优缺点,MB228.31在烟炱控制、防腐蚀性能方面明显优于MB 228.51/228.52,其他方面则明显劣于MB 228.51/228.52。MB228.3和228.5为高灰分配方,不适用于带DPF的柴油车辆,MB 228.5兼容MB228.3。
MB 228.52与 MB 228.51的性能要求几乎没有差别,唯一的不同是MB 228.52对钙含量有限制,要求钙含量≤0.15%(质量分数)。
MB 228.71在氧化安定性方面比MB228.61要求严格,但在诸如抗磨、对烟炱分散能力、高温清净性等方面却比MB228.61减少了很多台架试验,如OM 646 DE22LA(CEC L-99-08) 、Mack T-11(ASTM D7156)、Mack T-12 EGR(ASTM D7422)、Cummins ISM EGR (ASTM 7468)、Caterpillar C13 (ASTM 7549) 、Caterpillar 1N(ASTM D6750)、Roller Follower Wear Test (ASTM D5966)等 。
沃尔沃重负荷柴油机油规格
沃尔沃的重负荷柴油机油规格名称由“VDS-数字”组成,VDS表示Volvo Drain Specification,数字表示规格号,如VDS-3、VDS-4.5。
VDS-3适用于没有安装DPF颗粒捕获器、符合欧Ⅳ排放法规的中、重负荷柴油发动机,典型的黏度等级为SAE15W-40、10W-40、10W-30,要求使用API Ⅲ类基础油调配。 VDS-3与ACEA E7、API CI-4、MB228.3、MACK EO-N、Renault RLD-2、MTU Type 2、 Deutz DQC III-18、Caterpillar ECF-2和 Cummins CES 20077/20078等规格性能相当或相近。
VDS-4.5 适用于装有先进后处理装置(如DPF颗粒捕获器)、符合欧六、EPA GHG 2016 、 U.S.Tier 4排放标准的中、重负荷柴油发动机,低硫、低磷、低灰分油。典型的黏度等级为SAE 15W-40, 10W-40 or 10W-30 ,要求使用APIⅢ类基础油调配。VDS-4.5与 ACEA E9、API CK-4、MB 228.31、MACK EOS-4.5、Renault RLD-3、MTU Type 2.1、Deutz DQC III-18 LA、Caterpillar ECF-3 、Cummins CES 20086 和 DFS 93K222等规格性能相当或相近。
VDS-4与VDS-4.5除氧化安定性外其他性能几乎完全相同。VDS-4采用ASTM D7320(Sequence ⅢG)试验方法 ,所用发动机为1996年 GM(美国通用汽车公司)3800 V-6 汽油发动机,该方法在API规格中用于评定API SM、SN质量等级的高温氧化安定性。VDS-4.5采用ASTM D8048( Volvo T-13)方法评定其高温氧化安定性,所用发动机为2010 年Volvo D13/Mack MP8型柴油发动机。由于柴油机的热负荷远远大于汽油机,而且T-13试验时间为360 h,ⅢG试验时间为100 h,所以VDS-4.5的高温氧化安定性远优于VDS-4。
沃尔沃重负荷柴油机油规格要求的理化性能见表8,使用性能对比见图4[11]。
表8 沃尔沃OEM规格要求的理化性能
图4 沃尔沃OEM规格间使用性能对比
由表8和图4可见,VDS-4和VDS-4.5为低硫低磷低灰分配方,可用于带DPF的柴油车辆,VDS-4.5可完全兼容VDS-4、VDS-3,VDS-4可完全兼容VDS-3,VDS-4.5的氧化安定性优于VDS-4,其他性能一致,VDS-3则在所有性能方面均明显劣于VDS-4.5和VDS-4,且不能用于带DPF的柴油车辆。
德国道依茨重负荷柴油机油规格
道依茨重负荷柴油机油规格以DQC罗马数字-阿拉伯数字(LA)表示,DQC 为Deutz Quality Class的首字母,罗马数字表示质量水平,阿拉伯数字表示版本号,带LA表示油品为低硫、低磷、低灰分油,适用于装有先进后处理装置(如DPF)的柴油机,如DQC IV-18LA 等,本文以道依茨最新标准H 0685-3 (2018年5月版)为基础介绍如下 。
DQC II-18通常只推荐用于开式曲轴箱通风系统的柴油机。与ACEA E4/E7 、API CH-4/CI-4 /CI-4+、JASO(日本汽车标准组织)DH-1规格相对应,可选用的黏度等级有0W-30、5W-30、10W-30、15W-30、0W-40、5W-40、10W-40、15W-40 、15W-50、20W-50。
DQC II-18 LA为低灰分油,通常只推荐用于开式曲轴箱通风的柴油机,与ACEA E6/E9、API CJ-4 、JASO DH-2规格相对应。可选用的黏度等级有0W-30、5W-30、10W-30、15W-30、0W-40、5W-40、10W-40、15W-40、15W-50、20W-50。
DQC III-18适用于没有安装DPF颗粒捕获器、符合欧IIIA阶段排放法规的中、重负荷柴油发动机,典型的黏度等级为SAE XW-30和XW-40(X=0,5,10,15),使用 API Ⅱ、Ⅲ类基础油调配。DQC III-18 与ACEA E7、API CI-4、MB 228.3、MTU Type 2、Volvo VDS-3、Mack EO-N & EO-M Plus、Renault RLD-2、Caterpillar ECF-2、Cummins CES 20076/20077/20078等规格性能相当或相近。
DQC III-18LA适用于装有先进后处理装置(如DPF颗粒捕获器)、符合欧IIIB阶段排放法规的中、重负荷柴油发动机和燃气发动机,低硫、低磷、低灰分油。典型的黏度等级为SAE XW-30和XW-40(X=0,5,10,15),使用API Ⅱ、Ⅲ类基础油调配。DQC III-18LA与 ACEA E9、API CK-4、MB 228.31、Volvo VDS-4.5、MACK EOS-4.5、Renault RLD-3、MTU Type 2.1、Caterpillar ECF-3 、Cummins CES 20086 及 DFS 93K222等规格性能相当或相近。
DQC IV-18为高碱值油,适用于钢制活塞、闭式曲轴箱通风、热负荷高、活塞清净性要求严苛的柴油机,广泛应用在没有安装DPF颗粒捕获器、非高速公路运行的相关设备上。典型的黏度等级为SAE XW-30和XW-40(X=0,5,10) ,使用API Ⅲ、Ⅱ类基础油调配。DQC IV-18与ACEA E4、API CI-4、MB 228.5、MAN M3277、MTU Type 3、Volvo VDS-3、 Mack EO-N、Renault RLD-2、Cummins CES 20077/20078 和Scania LDF-3等规格性能相当或相近。
DQC IV-18LA适用于钢制活塞、闭式曲轴箱通风、超长换油期、热负荷高、活塞清净性要求严苛、装有先进后处理装置(如DPF颗粒捕获器)的高性能柴油发动机和燃气发动机,低硫、低磷、低灰分油,广泛应用在符合欧洲Ⅴ阶段排放法规、非高速或高速公路运行的相关设备上。典型的黏度等级为SAE XW-30和 XW-40(X=0,5,10),使用API Ⅲ类或Ⅲ类与Ⅱ类混合的基础油调配。DQC IV-18 LA与ACEA E6、API CK-4/CJ-4、MB 228.51、MAN M3677/M3477和 /或 M3775、Scania Low Ash/LDF-4、MTU Type 3.1、Volvo VDS-4.5 (或 VDS-4) 及 CES 20086 (或CES 20081) 等规格性能相当或相近。
DQC有关规格要求的理化性能见表9。
表9 四种DQC规格要求的理化性能
总结
☆API规格和ACEA规格是通用规格,而OEM规格比前两者要求更严格,且对对应厂家生产的车辆适应性更好。
☆不同的OEM规格对油品黏度等级有明确规定,申请认证的油品必须符合相应OEM规格限定的黏度等级。
☆不同的OEM规格都是基于汽车或发动机生产企业的发动机特性制定的,虽然部分OEM规格之间有一定的对应关系,但并非严格对应。
☆对柴油机油用户而言,所选用的油品的认证并非越新越好,也绝非数字越大越好,必须依原厂发动机设计来选择适用的机油认证等级,一些最新认证的油品并不适用于旧款发动机。