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新闻主题 |
发电机组的柴油和润滑油选用要求 |
摘要：柴油发电机组安装完毕，投入运行之前，必须先经启封、磨合、试车检查和调试等程序，经过严格的技术检查与验收，直到各项技术性能合格后才能投入正常运行。在投入正常运行前还要正确地选用柴油和机油，在气候比较炎热的南方地区可选用黏度高机油和凝点高的轻柴油；在寒冷的北方地区则必须选用黏度低机油和凝点低的轻柴油。柴油发电机油质应选择纯正、杂质少的，否则很容易引起滤清器早期堵塞和零件锈蚀，严重情况下会导致发动机拉缸烧瓦。
一、柴油的性能与选用
柴油机的主要燃料是柴油。柴油是石油经过提炼加工而成，其主要特点是自燃点低、密度大、稳定性强、使用安全、成本较低，但其挥发性差，在环境温度较低时，柴油机启动困难。柴油的性质对柴油机的功率、经济性和可靠性都有很大影响。
1、质量等级
发电机组使用标明含硫量低于 0.5％的柴油，如果含硫量高，将缩短更换机油周期。
下面列出康明斯公司认可的柴油规范/标准：
● DTN／EN、590
● BS 2869(1988)：A1 和 A2
● ASTM D 975—88：l—D 及 2—D
● NATO Code F—54 及 F—75
国家监督机构所定的排放标准是以推荐的柴油规范为基础的。
2、 柴油的主要性能
（1）十六烷值
柴油不经外界引火而自燃的最低温度称为柴油的自燃温度。柴油的自燃性能是以十六烷值来表示的。十六烷值越高，表示自燃温度越低，着火越容易。但十六烷值过高或过低都不好。十六烷值过高，虽然着火容易，工作柔和，但稳定性能差，燃油消耗率大；十六烷值过低，柴油机工作粗暴。一般柴油机使用的柴油十六烷值为40～60，其指数如图1所示。
（2）黏度
柴油的黏度是影响柴油雾化性的主要指标。它表示柴油的稀稠程度和流动难易程度。黏度大，喷射时喷成的油滴大，喷射的距离长，但分散性差，与空气混合不均匀，柴油机工作时容易冒黑烟，耗油量增加。温度越低，黏度越大。反之则相反。
（3）凝点
柴油的流动性能主要用凝点（凝固点）来表示。所谓凝点，是指柴油失去流动性时的温度。若柴油温度低于凝点，柴油就不能流动，供油会中断，柴油机就不能工作。因此，凝点的高低是选用柴油的主要依据之一。
3、 柴油的规格与选用
根据GB 19147-2016《柴油》将柴油按凝点分为六个牌号：
（1）5号柴油：适用于风险率为10％的最低气温在8℃以上的地区使用；
（2）0号柴油：适用于风险率为10％的最低气温在4℃以上的地区使用；
（3）-10号柴油：适用于风险率为10％的最低气温在-5℃以上的地区使用；
（4）-20号柴油：适用于风险率为10％的最低气温在-14℃以上的地区使用；
（5）35号柴油：适用于风险率为10％的最低气温在-29℃以上的地区使用；
（6）-50号柴油：适用于风险率为10％的最低气温在-44℃以上的地区使用。
请注意：冬季柴油的使用
——当温度低于析蜡点时柴油中会析出固体石蜡结晶，会堵塞柴油系统，造成故障。0℃以下时，使用冬季柴油， 一般加油站在冬季来临之前就有冬季柴油供应(温度低至-20℃时)。
——温度低于-20℃时， 可往柴油中加入煤油。如夏季柴油用于冬季 0℃以下， 最多可加入 60％的煤油。大多数情况，可以加入流动改善剂以降低流动阻力。
——可采购低温柴油电加热技术，原理如图2所示，通过在发动机前端设立电热器,在冷启动的时候对燃油进行加热,从而达到快速启动柴油发电机的目的。
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图1 发电机组柴油十六烷值指数 |
图2 柴油机燃油加热系统 |
4、柴油（VI）技术要求和试验方法（见表1）
表1 柴油（VI）技术要求和试验方法（摘自GB 19147-2016）
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项目
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5号
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0号
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-10号
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-20号
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-35号
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-50号
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试验方法
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氧化安定性/（mg/100mL）
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≤2.5
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SH/T 0175
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碘含量（mg/kg）
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≤10
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SH/T 0689
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酸度（以KOH计）/（mg/100mL）
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≤7
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GB/T 258
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10％蒸余物残炭（质量分数）/ ％
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≤0.3
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GB/T 17144
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灰分（质量分数）/ ％
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≤0.01
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GB/T 508
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铜片腐蚀（50℃，3h）/ 级
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≤1
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GB/T 5096
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水分（体积分数）/ ％
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≤痕迹
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GB/T 260
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润滑性
校正磨痕直径（60℃）/μm
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≤460
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SH/T 0765
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多环芳烃含量（质量分数）/ ％
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≤7
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SH/T 0806
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总污染物含量/（mg/kg）
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≤24
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GB/T 33400
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运动黏度（20℃）/（mm2/s）
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3.0~8.0
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2.5~8.0
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1.8~7.0
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GB/T 265
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凝点/ ℃
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≤5
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≤0
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≤-10
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≤-20
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≤-35
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≤-50
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GB/T 510
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冷滤点/ ℃
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≤8
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≤4
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≤-5
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≤-14
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≤-29
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≤-44
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SH/T 0248
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闪点（闭口）/ ℃
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≥60
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≥50
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≥45
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GB/T 261
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十六烷值
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≥51
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≥49
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≥47
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GB/T 386
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十六烷值指数
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≥46
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≥46
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≥43
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SH/T 0694
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馏程：
50％回收温度/ ℃
90％回收温度/ ℃
95％回收温度/ ℃
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≤300
≤355
≤365
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GB/T 6536
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密度（20℃）/（kg/m³）
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810~845
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790~840
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GB/T 1884
GB/T 1885
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脂肪酸甲酯含量（体积分数）/ ％
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≤1.0
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NB/SH/T 0916
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铁路内燃机柴油要求十六烷值≥45，十六烷指数≥43，密度和多环芳烃含量项目指标为“报告”
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二、机油的性能与选用
1、质量等级
机油质量等级采用不同的标准， 以下标准被采用：
APl分级标准（美国石油协会）
●增压发动机用：CF4，CH4，CI4
ACEA分级标准（欧洲发动机机油序列）
● 增压发动机，E1-E3-96+E4-98
2、粘度
根据SAE黏度分类法（SAE，美国机动车工程师学会）和GB 11122-2006《柴油机油》将柴油机机油分类如下。
① 5种低温（冬季，W-winter）黏度级号
牌号数字分为0W、5W、10W、15W和20W。W前的数字越小，则其黏度越小，低温流动性越好，适用的最低温度越低。
② 5种夏季用油
牌号数字分为20、30、40、50和60。数字越大，黏度越大，适用的气温越高。
③ 16种冬夏通用油
牌号分为0W-20、0W-30和0W-40；5W-20、5W-30、5W-40和5W-50； 10W-30、10W-40和10W-50；15W-30、15W-40和15W-50；20W-40、20W-50和20W- 60。代表冬用部分的数字越小、代表夏用的数字越大，则黏度特性越好，适用的气温范围越大。
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柴油机机油标号示例 |
柴油机机油粘度指数 |
4、机油分类
柴油机机油的详细分类是根据产品特性、使用场合和使用对象划分的。每一个品种是由两个大写英文字母及数字组成的代号表示。当代号的第一个字母为“C”时，代表柴油机油，第一个字母与第二个字母相结合代表质量等级，其后的数字2或4分别代表二冲程或四冲程柴油发动机。所有产品代号不包括农用柴油机机油。各品种柴油机机油的主要性能和使用场合见表5-2。
表2 柴油机机油的分类（摘自GB/T 28772-2012）
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应用范围
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品种代号
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特性和使用场合
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柴油机
机油
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CC
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用于中负荷及重负荷下运行的自然吸气、涡轮增压和机械增压式柴油机以及一些重负荷汽油机。对于柴油机具有控制高温沉积物和轴瓦腐蚀的性能，对于汽油机具有控制锈蚀、腐蚀和高温沉积物的性能。
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CD
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用于需要高效控制磨损及沉积物或使用包括高硫燃料自然吸气、涡轮增压和机械增压式柴油机以及要求使用APICD级油的柴油机。具有控制轴瓦腐蚀和高温沉积物的性能，并可代替CC。
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CF
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用于非道路间接喷射式柴油发动机和其他柴油发动机，也可用于需要有效控制活塞沉积物、磨损和含铜轴瓦腐蚀的自然吸气、涡轮增压和机械增压式柴油机。能够使用硫的质量分数大于0.5％的高硫柴油燃料，并可代替CD。
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CF-2
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用于需高效控制气缸、环表面胶合和沉积物的二冲程柴油发动机。
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CF-4
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用于高速、四冲程柴油发动机以及要求使用API CF-4级油的柴油机，特别适用于高速公路行驶的重负荷卡车，并可代替CD。
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CG-4
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用于可在高速公路和非道路使用的高速、四冲程柴油发动机。能够使用硫的质量分数小于0.05％～0.5％的柴油燃料。此种油品可有效控制高温活塞沉积物、磨损、腐蚀、泡沫、氧化和烟炱的累积，并可代替CF-4和CD。
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CH-4
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用于高速、四冲程柴油发动机。能够使用硫的质量分数不大于0.5％的柴油燃料。即使在不利的应用场合，此种油品可凭借其在磨损控制、高温稳定性和烟炱控制方面的特性有效地保持发动机的耐久性；对于非铁金属的腐蚀、氧化和不溶物的增稠、泡沫性以及由于剪切所造成的黏度损失可提供最佳的保护。其性能优于CG-4，并可代替CG-4。
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CI-4
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用于高速、四冲程柴油发动机。能够使用硫的质量分数不大于0.5％的柴油燃料。此种油品在装有废气再循环装置的系统里使用可保持发动机的耐久性。对于腐蚀性和与烟炱有关的磨损倾向、活塞沉积物，以及由于烟炱累积所引起的黏温性变差、氧化增稠、机油消耗、泡沫性、密封材料的适应性降低和由于剪切所造成的黏度损失可提供最佳的保护。其性能优于CH-4，并可代替CH-4。
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CJ-4
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用于高速、四冲程柴油发动机。能够使用硫的质量分数不大于0.05％的柴油燃料。对于使用废气后处理系统的发动机，如使用硫的质量分数大于0.0015％的燃料，可能会影响废气后处理系统的耐久性和/或机油的换油期。此种油品在装有微粒过滤器和其他后处理系统里使用可特别有效地保持排放控制系统的耐久性。对于催化剂中毒的控制、微粒过滤器的堵塞、发动机磨损、活塞沉积物、高低温稳定性、烟炱处理特性、氧化增稠、泡沫性和由于剪切所造成的黏度损失可提供最佳的保护。其性能优于CI-4，并可代替CI-4。
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农用机
机油
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用于以单缸柴油机为动力的三轮汽车（原三轮农用运输车）、手扶变型运输机、小型拖拉机，还可用于其他以单缸柴油机为动力的小型农机具，如抽水机、发电机（组）等。具有一定的抗氧、抗磨性能和清净分散性能。
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4、柴油机机油使用注意事项
（1）选用粘度合适的机油。应在保证机件润滑条件的情况下，尽量选用粘度较小的机油。润滑油的低粘度是当前节油的主要措施之一。
（2）正确选用机油的质量等级。高级别的机油可用于要求较低的发动机，但经济上不合算；低级别的机油则切不可用于要求较高的发动机，否则会导致发动机早期磨损和引起烧瓦抱轴事故。
（3）按规定添加足够机油，定期检查机油的数量，做好定期补添和更换工作。机油过多会增加曲轴转动阻力，降低发动机输出功率，还会使机油大量窜入燃烧室燃烧，造成燃烧室积炭严重，加快气缸与活塞的磨损，增加机油消耗。机油过少则会使机件润滑不良，易造成烧瓦抱轴事故。
（4）使用中应注意油品的冷却和油箱的散热，勿使油温过高，以免造成油品过稀和加速变质，缩短机油使用期限。
（5）注意保持空气及机油滤清器的清洁度，曲轴箱通风过滤口的通畅。换油时应按操作规程进行，加注机油时勿将不同牌号润滑油混用，以免降低使用效果。
（6）发动机使用多级油时，机油油压会略偏低，属正常现象，不影响发动机的润滑。
（7）多级油因添加有清净分散剂，在使用一段时间后，油色会逐渐变黑。使用中要防止混入水分，以免引起清净分散剂乳化，使机油变质。
总结：
机油品质的好坏直接影响到柴油机正常作业，并且高质量机油对延长柴油机的寿命，减少维修次数有着至关重要的作用。因此，合理选用机油是提高柴油机使用可靠性，减少零件摩擦、磨损的重要保证。通过对柴油机机油品质对发动机磨损影响分析，论述了柴油机机油的选用、管理及正确使用。
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