重康动力（深圳）有限公司

摘要： 机油，即发动机润滑油，能对发动机起到润滑减磨、辅助冷却降温、密封防漏、防锈防蚀、减震缓冲等作用。康明斯公司推荐使用"蓝至尊"机油，其粘度指标为15W—40、性能等级为CG4/SH，适用剂配方是完全依照康明斯发动机独有的性能特点制定的。本文说明润滑油的黏度、黏度指数、凝点、抗氧化剂、清洁剂和分散剂、高耐摩机油及其他添加剂等常用指标，分析润滑油性能对柴油发电机组在润滑减摩、冷却、清洁分散、密封、防锈防腐、粘度选择、劣化更换及排放环保八个方面的影响，并按认准康明斯CES标准、粘度与气候匹配、避坑与实操建议三个方面说明康明斯专用油的要求和选型方法。

 

一、润滑油的常用指标

 

机油，即发动机润滑油，英文名称：Engine oil。密度约为0.91×10³（kg/m³），能对发动机起到润滑减磨、辅助冷却降温、密封防漏、防锈防蚀、减震缓冲等作用。康明斯公司推荐使用"蓝至尊"机油，这种品牌的机油其粘度指标为15W—40、性能等级为CG4/SH，适用剂配方是完全依照康明斯发动机独有的性能特点制定的，其实物外观如图1所示。

1. 黏度测量

（1）定义

润滑油的黏度是在一定的温度时机油的流动性或稠度。黏度就是对流动的阻力。

（2）测量方法

通过一个称为赛波特通用黏度计来测量黏度，如图2所示。黏度要在一定的机油温度下确定。

（3）常用测量温度

最常用的温度是0℉、150℉和210℉。油样从计中流到接收长颈瓶中，这个过程要在一定的温度下完成。油样完全排干所需的时间被记录下来，单位为s（秒）。黏度在特殊的温度下，由赛波特通用黏度秒数读出。

 

图1  康明斯蓝至尊机油

图2 赛波特通用机油黏度计

 

2. 黏度指数

（1）定义

参照表1中的机油黏度指数。机油温度越低，其流动性越差；机油越热，它越稀，流动性越好。黏度指数用来表示不同温度时的机油黏度。

（2）物理意义

黏度指数是在给定温度下机油黏度改变的尺度。机油中添加了化学制品，以便随着机油温度的改变，黏度不会改变多少。

（3）一般规律

通常黏度指数越高，黏度随着温度的相对变化越小。

 

 表1   SAE机油黏度等级分类

 

3. 凝点

（1）定义

为了便于使用，机油必须像液体一样流动。寒冷的环境会增加机油黏度，直至机油不能流动。机油停止流动的温度定义为凝点。

（2）凝点附近的表现

当机油接近凝点时，它变得很浓，很难泵出。

（3）控制方式

为了控制凝点，向机油中加入了添加剂。

4. 抗氧化剂

（1）作用

抗氧化剂能减少氧对机油的影响。氧的减少降低发动机内油泥和积炭的形成。

（2）机理

前面提到过，曲轴箱中的任何氧会增加发动机中的机油氧化，从而产生酸。在精炼过程中，机油中添加了帮助消除或吸收氧的化学制品。如果氧被吸收掉，则很少会产生机油氧化物，从而产生的酸就很少。

（3）注意事项

注意：如果不定期更换机油，氧化会增加。

5. 清洁剂和分散剂

图3为未加入添加剂的机油状态，图4为已加入添加剂的机油状态。

（1）清洁剂的作用

机油中添加了清洁剂，以帮助清洁发动机上的颗粒、灰尘、污垢和其他异物。机油中的清洁剂使沉积的炭、胶和污垢松动和分解。这些颗粒悬浮在机油中，该特性称为悬浮能力。然后，机油将这些松散的物质带到机油滤清器。比滤清器尺寸小的颗粒留在机油中，直到换掉机油。另外，清洁剂也会一定程度地增大发动机磨损。

（2）分散剂的作用

机油中也加入了分散剂。机油中加入了化学制品，以使小的杂质颗粒保持分散或彼此分离。如果没有分散剂，颗粒易于集中，形成大的颗粒。这些重的颗粒很难悬浮在机油中，能堵塞油道和滤清器。如图2和图3所示，杂质颗粒保持悬浮，直到它们最终通过机油滤清器。此时，杂质和灰粒被滤清器清除。分散剂大大地提高了机油能携带的污染物的量，从而保证它能继续正常使用。

（3）清洁与分散的配合

机油中杂质被机油滤清器清除，那么它们就不会沉积在发动机部件上。

6. 高耐摩机油

（1）节能机油的原理

人们为改善燃油消耗，通过使用节能机油可以降低燃油消耗量。节能机油加入了各种用来减小摩擦的添加剂。如果摩擦减小，则发动机中消耗的摩擦功就会减小。最后结果是燃油有效做功增加。

（2）节能机油的分类

有两种节能（EC）机油：ECI和ECII。ECI机油可使燃油经济性增加大约1.5%，ECII机油可使燃油经济性增加大约2.7%。

（3）识别方式

可通过容器上的ECI或ECII字样来识别节能机油。

7. 其他的添加剂

（1）防沫添加剂

润滑油中添加了防沫添加剂，来减少机油的泡沫。在正常工作期间，机油被加压并泵送贯穿发动机，持续的泵送会导致机油起泡。发动机中产生的任何泡沫会降低润滑、密封、冷却和清洁。在机油有泡沫时，液压式气门挺杆也会工作不良。因此，机油中加入了化学制品来减少泡沫。

（2）防腐剂与防锈剂

机油中添加了防腐剂和防锈剂，来减少或阻止发动机部件腐蚀。添加了化学制品来帮助中和产生的酸。防锈剂还用来帮助清除发动机部件上的水蒸气，则机油能正确附着在发动机部件上。

（3）防刮伤添加剂

机油中加入了防刮伤添加剂，来帮助磨光移动部件。这在新发动机磨合期间特别重要。

（4）极压抵抗添加剂

润滑油中添加了极压抵抗添加剂，来保持机油分子在高压下不会相互分离。工作期间，机油不断地被加压、挤压等，这可导致机油分子分离，降低机油的润滑性能。添加的化学制品与金属表面反应，形成非常强的、光滑的膜，这个膜仅有分子那么厚。利用这些添加剂，在极限压力（EP）时刻增加了保护。

 

图3 未加添加剂的机油状态

图4 加入添加剂到机油中的状态

 

二、润滑油性能对柴发的影响

 

润滑油对柴油发电机组而言，远不止"减少摩擦"这么简单。它相当于机组的"血液"，其性能直接影响机组的可靠性、寿命、燃油经济性和排放水平。以下是具体的影响分析：

1. 润滑与减摩——决定机组寿命

（1）工作条件

柴油机工作压力大、温度高，曲轴、连杆、凸轮轴等部件承受极高负荷。

（2）油膜的作用

润滑油在运动部件间形成油膜，将金属间的干摩擦变为液体摩擦。油膜强度不足会导致拉缸、抱瓦等致命故障；油膜过厚则增加运动阻力，降低输出功率。

2. 冷却作用——影响热负荷控制

（1）热量的来源

柴油机燃烧室温度可超2000°C，活塞等部件热量很大一部分靠润滑油带走。

（2）冷却不足的后果

润滑油流量不足或粘度过高，会导致活塞过热、积碳增多，甚至活塞熔顶。

3. 清洁分散——关系机组稳定性

（1）沉积物的来源

燃烧产生的烟炱、积碳、油泥会沉积在活塞环槽、油道中。

（2）清净分散剂的作用

优质润滑油的清净分散剂能将杂质悬浮在油中，通过滤清器去除。若清净性差，会导致活塞环卡死、机油泵堵塞、油道堵塞，进而引发烧机油或抱轴。

4. 密封作用——影响压缩比与启动

（1）密封的机理

活塞环与缸壁之间需要润滑油辅助密封。

（2）油膜过薄的后果

油膜过薄会导致压缩压力下降、启动困难、功率不足；机油消耗也会异常增加。

5. 防锈防腐——关乎长期存放与潮湿环境

（1）使用特点

发电机组常作为备用电源，长期停机或处于潮湿环境。

（2）防锈剂的作用

润滑油中的防锈剂可中和酸性燃烧产物，防止轴瓦、缸套等部件锈蚀。

6. 粘度选择——最关键的使用参数

（1）粘度过高

粘度过高：低温启动困难、泵送阻力大、冷却效果差、油耗增加。

（2）粘度过低

粘度过低：油膜易破裂、润滑不足、噪音增大、磨损加剧。

（3）选择依据

必须按机组说明书选择合适粘度等级（如15W-40、10W-30）和质量等级（如API CF、CH-4、CI-4）。

7. 劣化与更换——直接影响运行成本

（1）劣化的原因

润滑油在使用中会氧化、硝化、被燃油稀释、添加剂耗尽。

（2）不及时更换的后果

不及时更换会导致机油压力下降、油温升高、排放恶化，严重时引发重大机械事故。

（3）换油周期的确定

换油周期应结合运行小时数、燃油含硫量、负载率等因素确定。

8. 对排放与环保的影响

（1）机油窜入燃烧室的影响

润滑油窜入燃烧室会参与燃烧，产生蓝烟和颗粒物。

（2）低灰分机油的作用

低灰分、低硫、低磷的润滑油有助于减少排放后处理系统堵塞（尤其对带DPF的机组）。

 

三、康明斯专用油的要求和选型

 

康明斯发动机对机油的要求，核心在于必须满足其专属的CES技术标准，而不是简单看API等级。选型的关键则是根据排放阶段和环境温度来匹配。

1. 认准康明斯CES标准

（1）标准的基本要求

康明斯不推荐任何特定品牌，但要求机油必须达到其内部的技术规范（CES标准），这些标准通常严于通用的API等级。

（2）不同排放阶段的标准

不同排放阶段的机组，所需标准差异很大：

① 老旧/非道路机型：至少需满足CES 20075（约等于API CF-4或更早的CD级）。

② 国六/现代低排放机型：必须满足CES 20081（对应API CJ-4）或CES 20086（对应API CK-4）。这些标准对机油中的灰分、硫、磷含量限制更严，以保护后处理系统。

③ 超长换油周期机型：如果机组标称超长换油，必须使用符合CES 20100的指定机油。

（3）关键指标

康明斯机油通常要求硫酸盐灰分上限为1.0%（部分老标准允许至1.85%），灰分过高会导致气门和活塞沉积物堆积，甚至损坏后处理系统。

2. 粘度与气候的匹配

（1）核心原则

粘度选择主要看SAE等级，核心原则是保证低温能泵送、高温有足够油膜强度。

（2）首选推荐

SAE 15W-40。这是康明斯在全球绝大多数环境温度（-15℃以上）下的标准推荐。它的粘温特性好，适用性广，也是市面上最常见的规格。

（3）按环境温度调整

① 寒冷地区（低于-20℃）：应选用5W-30或0W-30等低粘度多级油，确保低温启动顺畅。

② 炎热/重载地区：15W-40即可，无需盲目使用更高粘度的20W-50，以免增加运转阻力、影响散热。

3. 避坑与实操建议

（1）警惕"专用油"陷阱

市面上标着"康明斯专用"的机油未必都达标。购买时，务必在桶身标签上寻找"CES 20081"、"CES 20086"等具体标准号，或API CJ-4/CK-4认证。

（2）关注换油周期

康明斯常规换油周期建议为250小时。在灰尘大、负载重或燃油硫含量高的恶劣环境下，应缩短至100小时左右。新机或大修后的首次换油通常建议在50小时进行。

（3）不要用磨合油

康明斯明确不推荐使用特殊的"试车磨合油"，新机磨合期直接加注正常运行的机油即可。

 

 

总结

润滑油对柴油发电机组的影响是全方位的——选错油或管不好油，轻则功率下降、油耗上升，重则拉缸抱瓦、机组报废。因此，必须严格按照厂家要求选用润滑油，并定期检测油质、按时更换，才能保证机组在关键时刻可靠启动、稳定运行。其意义在于：黏度、黏度指数、凝点决定机油在不同温度下的流动与泵送能力，抗氧化剂、清洁剂、分散剂与各类功能添加剂则分别承担抑制氧化、悬浮杂质、中和酸性物质与承受极压的功能，这些指标共同构成机油性能的基础。润滑油在润滑减摩、冷却、清洁分散、密封、防锈防腐、粘度选择、劣化更换与排放环保八个方面的作用相互关联，任一方面不足都可能引发从功率下降到拉缸抱瓦的连锁后果。理解康明斯CES标准与API等级的区别，按排放阶段选择对应标准、按环境温度选择合适粘度，并在恶劣环境下缩短换油周期、避免使用磨合油，才能保证机组在关键时刻可靠启动、稳定运行。

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