摩托车油技术交流

摩托车油技术交流第1页/共38页巍巍昆仑第2页/共38页主要内容

1摩托车油的标准2摩托车油评定3摩托车油的性能4摩托车油的发展5其他第3页/共38页四冲程摩托车油的标准

四冲程摩托车油一直使用传统的摩托车油规格JASOT903-1998，该规格的制定主要以汽油机油规格为基线，符合车用发动机油PCMO级别，在其基础上增加一些理化指标，摩擦特性试验来满足摩托车的要求。第4页/共38页粘度分类标准SAE（美国汽车工程师学会）粘度分类的最新标准是SAEJ300－99。我国的内燃机油粘度分类标准是GB/T14906－94，是参照SAE300－95制定的。同时满足冬用油的低温粘度要求，及夏用油的高温粘度要求的油称为多级油，可以四季通用。第5页/共38页SAE粘度等级与适用环境温度对应关系如下：

冬用油夏用油

SAE粘度等级

适用气温SAE粘度等级

适用气温

5W

-30℃以上冬季用20

20℃以下夏季用

10W

-25℃以上冬季用30

30℃以下夏季用

15W

-20℃以上冬季用40

40℃以下夏季用

20W

-10℃以上冬季用50

高温用油多级油如SAE15W40的适用环境温度：-20℃～40℃摩托车油的粘度等级不小于SAE30

粘度分类第6页/共38页粘度等级低温动力粘度，最大值

mPa.s低温泵送粘度，最大值

mPa.s100℃运动粘度,最小值

mm2/s100℃运动粘度,最大值

mm2/sOW5W10W15W20W25W20304050603250，－30℃3500，－25℃3500，－20℃3500，－15℃4500，－10℃6000，－5℃－－－－－-35-30-25-20-15-10－－－－3.83.84.15.65.69.35.69.312.516.321.9------<9.3<12.5<16.3<21.9<26.1内燃机油粘度等级分类GB/T14906－94第7页/共38页分类标准粘度SAEJ300-99第8页/共38页API（美国石油学会）分类：汽油机油以S打头，后面跟字母A、B、C………，档次依次提高，系统未端开口，不断发展。ILSAC（国际润滑油标准和批准委员会）分类：GF-1，GF-2，GF-3及将来规格。ACEA(欧洲汽车制造商协会)分类：汽油机油以A打头，A1、A2，A3、A5。轻负荷柴油机油以B打头，B1、B2、B3、B4、B5。重负荷柴油机油以E打头，E2、E3、E4、E5。摩托车油的质量性能按API汽油机油，不低于APISE。质量等级分类标准第9页/共38页摩擦特性指数MAMB试验方法DFISFISTI不小于1.45不小于1.15不小于1.55小于1.45小于1.15小于1.55JASOT904-98

按摩擦特性指数分类

参照日本JASOT904-98摩擦特性试验方法，采用摩擦性能的参比油JAFRE-A及低参比油JAFRE-B，在SAENO2摩擦试验机上，用JASOM348-95试验方法测定循环100次时的试样动摩擦指数DFI，静摩擦指数SFI，制动时间指数STI，并将四冲程摩托车油分为MA、MB两类。

第10页/共38页粘度：反映油品内摩擦力大小，表示油品油性和流动性的一项指标。表示油品粘度随温度变化的程度。粘度指数越高，表示油品粘度受温度的影响越小，其粘温性能越好，反之越差。闪点：闪点是表示油品蒸发性的一项指标。同时闪点又是表示石油产品着火危险性的指标。一般认为闪点比使用温度高20～30℃，即可安全使用。

发动机油的理化指标第11页/共38页

泡沫性：在规定条件下测定的油品泡沫倾向性和泡沫稳定性，可判断其中混入空气后油气的分离能力。水分：指润滑油中含水量的重量百分数。水分小于0.03％为痕迹。机械杂质：指存在于润滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶剂的沉淀物或胶状悬浮物。发动机油的理化指标

碱值（TBN）：是表示润滑油中碱性物质含量的指标使用中油品的碱值反映了金属清净剂的降解程度。第12页/共38页蒸发损失：在规定的温度（150℃）压力下加热1小时，蒸发出的油蒸气由空气流出去，蒸发后其损失量所占的质量分数，蒸发损失过大，会导致机油消耗增加。剪切安定性（Boach）：含聚合物油在一定的剪切速率下，通过柴油喷嘴使其中剪切安定性较差的聚合物分子解聚，降低了试样的运动粘度。高温高剪切粘度：在高温（150℃）和高剪切（10）时的润滑油动力粘度，粘度过小会使油膜不连续，导致半干摩擦。发动机油的理化指标第13页/共38页发动机油的理化指标低温动力粘度(CCS)：多级油在低温高剪切条件下测得的动力粘度，反映了残留在汽缸套－活塞部位机油在低温启动条件下的粘度，预示发动机在低温下顺利启动的指标。边界泵送温度(MRV)：反映了机油泵入口附近机油的动力粘度，预示机油能及时，连续充分地泵送至各润滑部位，使主油道油压不小于133KPa，否则机油泵抽空或供油速度和供油量不足，出现发动机启动后摩擦表面长时间得不到充分的润滑而导致磨损增加。第14页/共38页四冲程摩托车油台架评定四冲程摩托车油专有发动机台架（天津大学内燃机研究所）

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发动机油必须满足的性能要求适宜的粘度和良好的粘温性能：润滑油的粘度关系到发动机的起动性、机件的磨损程度、燃油和润滑油的消耗量及功率损失的大小。机油粘度过大，流动性差，进入磨擦面所需时间长，燃料消耗就会增大，机件磨损增大，清洗及冷却性差。但密封性好；粘度过小，不能形成可靠油膜，不能保持润滑，密封性差，磨损大。功率下降。所以粘度过大、过小都不好，应当适宜。发动机润滑油应用的工作温度范围很广，在300℃左右要求它有足够的粘度保证润滑；在0℃以下，甚至-40℃时要求它有足够的流动性，以保证顺利起动。所以要求粘度特性和粘温性好。

第16页/共38页清净分散性能好：发动机工作中，会产生许多污物，如吸入空气中带来的砂土、灰尘，混合气燃烧后形成的积炭，润滑油氧化后生成的胶状物，机件间摩擦产生金属屑等等。这些污物会附着在机件的摩擦表面上加大机件的磨损，大量的胶质会使活塞环粘结卡滞，因此，发动机油应具有良好的清净分散作用，把附着在汽缸壁及活塞上的氧化产物清洗下来，并使之均匀地分散在机油当中，当机油的清净性差时，会使聚结在发动机高温部位的氧化产物继续氧化，从而生成大量的漆膜、积碳，导致活塞环粘结、磨损加剧，甚至发生拉缸等事故。当机油的分散性差时，被清洗下来的高温沉积物和油泥无法均匀地分散在机油当中，造成油路及机油滤清器堵塞，导致机油压力异常、氧化加剧，甚至无法正常供油，造成化瓦等事故。第17页/共38页良好的抗磨性：发动机使用的大都是滑动轴承，要承受很大的负荷，发动机润滑油在高负荷、高压的条件下，必须有良好的抗磨性。酸中和性好：燃料燃烧产生的酸性气体，与水结合形成硫酸或亚硫酸等。同时油品氧化会生成有机酸，这些酸会对发动机内的金属产生腐蚀，所以润滑油应具有很好的酸中和能力，减少酸性物质对发动机的损害。抗氧化及热氧化性能好：在发动机工作温度下，由于金属的催化作用，受氧气及燃烧产物的影响，发动机油发生氧化、聚合、缩合等反应，形成酸性物质、漆膜、油泥和积碳等，使油品的润滑性变差，甚至丧失。同时，由于漆膜和积碳的生成，不仅造成发动机汽缸过热、活塞环密封性下降，而且使发动机的功率损失增大。所以，润滑油中应添加各种抗氧化添加剂，以提高其热安定性和高温抗氧化性。第18页/共38页良好抗泡沫性：机油在运转过程中，由于曲轴的强烈搅动，很容易产生泡沫，而且泡沫还不易消失。泡沫会使油膜遭到破坏，使摩擦面磨损加剧甚至发生烧结，并促进润滑油氧化变质，还会使润滑系统产生气阻，影响机油的正常循环。因此润滑油中必须加入抗泡剂，起到抑制泡沫的产生及消泡的作用，保证机油的正常功效。优良的剪切安定性：加入增粘剂的多级油在使用过程中，由于机械剪切的作用，油品中的高分子聚合物被剪断，使油品粘度下降，影响正常润滑。因此剪切安定性是多级油必测的特殊理化性能，保证剪切后油品粘度在一定的范围内。第19页/共38页发动机油的作用

润滑作用防锈和抗腐蚀作用导热冷却作用隔离密封作用第20页/共38页润滑作用：发动机在运转时，如果一些摩擦部位得不到适当的润滑，就会产生干摩擦。干摩擦在短时间内产生的热量足以使金属熔化，造成机件的损坏甚至卡死(如拉缸、化瓦等故障)。当润滑油流到摩擦部位后，在互相运动的金属表面间能迅速形成具有一定厚度的油膜，避免了金属的直接接触，从而起到减少磨损、降低阻力、节约能源、防止烧结的作用。油膜的强度和韧性是发挥其润滑作用的关键。防锈防腐作用：发动机在运转或存放时，大气、燃油中的水分以及燃烧产生的酸性气体，会对机件造成腐蚀和锈蚀，从而加大摩擦面的损坏。润滑油会在机件表面形成吸附油膜，阻止水气、酸性物质等与机件表面直接接触，防止阀生腐蚀、锈蚀，起到保护引擎的作用第21页/共38页导热冷却作用：燃料在发动机内燃烧后产生的热量，只有一小部分用于动力输出以及摩擦阻力消耗和辅助机构的驱动上；其余大部分热量随废气排到大气或被发动机中的冷却介质带走一部分。各传动件摩擦时所产生的热量和部分引擎（动力冲程）所释放出来的热量，这一方面靠发动机冷却系统来完成，另一方面靠润滑油从气缸、活塞、曲轴等表面吸收热量后带到油底壳中散发，大幅度地降低了各摩擦副表面的温度，使机件保持适当的温度，以保证发动机不会由于温度过高而烧坏。第22页/共38页隔离密封作用：发动机的气缸与活塞、活塞环与环槽以及气门与气门座之间均存在一定间隙，这样能保证各摩擦副之间不会卡滞。但这些间隙可造成气缸密封不好，燃烧室漏气结果是降低气缸压力及发动机输出功率。润滑油在这些间隙中形成的油膜，保证了气缸的密封性，保持气缸压力及发动机输出功率，并能阻止废气向下窜入曲轴箱。第23页/共38页

摩托车油的新规格

2006年4月日本汽车标准化组织修改了四冲程摩托车油JASOT903-1998标准，以满足当前及未来摩托车油的质量要求，尤其是对油品的离合器摩擦性能和磨损保护的要求。第24页/共38页

JASO四冲程摩托车油性能分类参数T903-1998T903-2006MAMBMAMA1MA2MBDFI≥1.45＜1.45≥1.45且＜2.50≥1.45且＜1.80≥1.80且＜2.50≥0.50且＜1.45SFI≥1.15＜1.15≥1.15且＜2.50≥1.15且＜1.70≥1.70且＜2.50≥0.50且＜1.15STI≥1.55＜1.55≥1.55且＜2.50≥1.55且＜1.90≥1.90且＜2.50≥0.50且＜1.55JASOT903-1998标准允许摩托车油的摩擦特性分类具有很宽的范围，导致了不同油品之间区分性较差，并导致实际应用中离合器的滑动问题。JASOT903-2006将摩托车油分为四级，使四冲程摩托车制造商可以指定具有适当摩擦性能的油品用于其发动机。第25页/共38页目前摩托车油分类包括SG、SH、SJ、和SL，同时也规定了ILSACGF-1、GF-2、GF-3和ACEAA1/B1、A3/B3、A3/B4、A5/B5油品等级。修订后的标准规定只要油品没有对发动机的耐久性造成负面影响，尤其是抗磨损性能，允许采用低粘度等级，但必须满足高温高剪切粘度，喷嘴剪切后粘度保持在原粘度等级范围内。第26页/共38页四冲程摩托车发动机与汽车发动机的差异结构：四冲程摩托车发动机与汽车发动机都是四冲程原理结构，但汽车发动机与变速器、离合器是分开润滑的，曲轴箱内的机油温度约在75-90C之间；而摩托车发动机中包括湿式多片离合器、高速及变速器齿轮、换挡机构以及活塞、气缸、进排气阀等运动零件都在同一结构体内，共用同一容积内的机油，要防止传动装置齿轮磨损、离合器片剪切力过大导致油品粘度过低引起齿轮点蚀和擦伤，况且离合器的摩擦片、变速齿轮的转动会产生很多的热量，曲轴箱内的机油温度最高可达80-120℃，要求油品具有良好的剪切稳定性、极压抗磨能力和抗氧化能力，与汽油机油相比，在JASO903-98摩托车油标准中增加了柴油喷嘴剪切稳定性指标要求。第27页/共38页冷却效果：汽车发动机的机油容量大约有5-7L，而摩托车发动机的机油量只有1L左右，机油只有充分流动才能发挥其散热等性能，机油量的多少对散热性能影响很大，而且大多数摩托车一般都是风冷，其冷却效果比汽车的水箱循环冷却差很多，这必然导致摩托车发动机的机油温度要大大高于汽车机油的温度，油品更容易氧化，同时为防止机油消耗过大，增加了对油品蒸发损失的限制。机油滤清器：汽车的机油滤清器比较齐全，有粗滤器和精滤器，其滤清效果极佳，而摩托车为了减轻整机重量和体积，机油滤清器在设计上较为简单，其滤清效果差，机油更容易老化变质。

第28页/共38页升功率及转数：汽车的排量功率一般为60-80Kw／L，而摩托车则为100-120Kw/L，约等于汽车的1.5倍还多，而体积功率则为汽车的2倍。汽车发动机的标定转速通常在3000-5000r／min，在最大功率输出时，也不超过6000r／min，而摩托车发动机的标定转速约8000-11000r／min，比汽车高50%一120%。在最大功率输出时转速达10000-15000r／min，可见最高功率输出较高，范围变化较大。强化强度：由于行驶条件的差异及各种技术要求，摩托车发动机的强化强度通常比汽车高3-4倍。摩托车车身轻盈，经常以最大功率或最大扭矩输出时的转速行驶，摩托车的工作环境要比汽车苛刻得多。所以要求四冲程摩托车油具有更好的高温清净性、高温抗氧化性能。第29页/共38页摩托车油的性能特点

四冲程摩托车油在满足汽油机油基本性能要求（理化性能和发动机台架试验）的同时，由于四冲程摩托车发动机结构的特殊性以及工作环境的恶劣性，要求所使用的润滑油还具备如下特性：第30页/共38页摩托车油的性能特点

摩擦系数要适宜抗剪切能力强抗高温性能高第31页/共38页中国石油润滑油研发中心的产品产品性能：满足了JASOT903-98规定的四冲程摩托车油理化性能和质量性能要求，通过了机械工业摩托车油品