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上海默芮達(dá)專業(yè)知識與您分享：API柴油機(jī)油標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展

   美國在1955年就推出了CD柴油機(jī)油，其主要是針對高含硫燃料而廣泛使用，70年代，美國建成了全國的高速公路網(wǎng)，柴油機(jī)不斷向著大功率、重負(fù)荷增壓柴油機(jī)方向發(fā)展，同時(shí)開始對顆粒物有所限制；1983年以后的柴油機(jī)用油相對于CD油增加了機(jī)油耗、活塞沉積物的評價(jià)。此后，由于柴油機(jī)采用了直噴技術(shù)和功率的不斷增加，CE柴油機(jī)油用在該新型柴油機(jī)上出現(xiàn)了活塞環(huán)彈簧斷裂、活塞環(huán)黏滯、活塞銷卡死等問題，因此，1991年推出了CF-4柴油機(jī)油規(guī)格。1993年美國環(huán)境保法規(guī)要求柴油的硫含量不高于0.05%。CF-4柴油機(jī)的排放法規(guī)變嚴(yán)，要求Nox和顆粒物排放量進(jìn)一步降低，發(fā)動機(jī)做了很多改變以降低Nox排放量。首先將第一環(huán)槽提高，同時(shí)將活塞變得短而輕，活塞頭上面變平，延遲點(diǎn)火時(shí)間，這樣不僅使氧化氮減少而且發(fā)動機(jī)變得更苛刻。同時(shí)，由于硫含量被認(rèn)為是影響顆粒物排放的主要因素之一，柴油硫含量從0.4%降到0.05%,從而出現(xiàn)了CG-4規(guī)格。

   1998年，美國柴油機(jī)的Nox排放量在1994年的基礎(chǔ)上又降低了20%，為滿足排放規(guī)格，發(fā)動機(jī)采用兩段活塞，進(jìn)一步延遲點(diǎn)火以降低Nox排放量。與以前的發(fā)動機(jī)相比，此時(shí)發(fā)動機(jī)的噴油定時(shí)提前角都比較小，有利于降低Nox排放，但直接導(dǎo)致機(jī)油黏度升高、過濾器堵塞等問題，因此CH-4規(guī)格便應(yīng)運(yùn)而生，既適用于低硫燃料也適用于高硫燃料。

   此后，由于排放法規(guī)的更加嚴(yán)格，柴油機(jī)普遍采用了EGR和延遲點(diǎn)火等技術(shù)，而且發(fā)動機(jī)的熱量擴(kuò)散率增加，直接導(dǎo)致發(fā)動機(jī)油溫升高，因此2002年推出了CI-4規(guī)格的柴油機(jī)油以滿足排放法規(guī)的要求。2007年，由于更加嚴(yán)格的排放法規(guī)，原有的EGR技術(shù)和延遲點(diǎn)火都不能滿足Nox排放量的降低，柴油機(jī)生產(chǎn)商采用了新的技術(shù)，如高效燃燒排放技術(shù)（ACERT）及廢氣處理催化劑、粒子捕捉器等技術(shù)來降低排放。若采用粒子捕捉器，燃料油必須為超低硫柴油（硫含量為0.0015%）,與此同時(shí),CJ-4不能覆蓋CI-4以及CH-4等柴油機(jī)油規(guī)格。美國API柴油機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的具體發(fā)展見表1-1。從表4-11中可以看出，推動柴油機(jī)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的原動力是環(huán)境保護(hù)問題，即降低發(fā)動機(jī)尾氣（碳?xì)浠衔?、氮氧化合物及顆粒物等）的排放。

表1-1  API柴油機(jī)性能等級

表1-2      API柴油機(jī)油標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展

 從上表可以看出，從1955年到1983年30多年的時(shí)間里，柴油機(jī)油才由CD級發(fā)展到CE級。這是由于盡管從70年代到90年代初期，對柴油機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)逐步加嚴(yán)，但期間為了滿足EPA的排放要求，汽車制造廠商并不需要運(yùn)用到新的技術(shù)來滿足法規(guī)要求。因此，柴油機(jī)油從CD級經(jīng)歷了一段長時(shí)間的穩(wěn)定，到1998年美國開始對柴油機(jī)顆粒物排放進(jìn)行限制后，柴油機(jī)油規(guī)格變化才較迅速，并且呈現(xiàn)較規(guī)律的升級換代趨勢—基本上每3~4年上升一個(gè)檔次。美國聯(lián)邦法規(guī)規(guī)定，EPA頒布加嚴(yán)的機(jī)動車排放法法規(guī)必須要給生產(chǎn)商提供一個(gè)4年的準(zhǔn)備時(shí)間，每次法規(guī)變化后，3年內(nèi)不能變化，并且每一個(gè)法規(guī)必須提前于生效期4年前頒布。因此，柴油機(jī)油規(guī)格規(guī)律性的變化是和美國聯(lián)邦法規(guī)相關(guān)的。