上海火炬在汽车发动机行业应用及经典案例

汽车发动机的工作原理及特点：

1、内燃机：将燃料在发动机气缸内燃烧所产生的热能转化为机械能的装置。其主要原理是使燃料燃烧所产生的高温高压燃料气在气缸内膨胀，以推动活塞做功，从而使热量转化为机械功。

2、内燃机由气缸、活塞、连杆、曲轴等主要机件和其他辅助设备组成活塞的往复运动由连杆传给曲轴，使曲轴旋转而驱动机械；活塞每做四个或两个冲程完成一个工作循环的内燃机称为四冲程或二冲程内燃机。

一泵四阀两开关

3、内燃机工作时，各运动部件的接触表面之间必然产生摩擦。其摩擦力一方面会消耗内燃机内部的功率，使部件工作表面迅速磨损，另一方面由于摩擦而产生大量的热可能使某些部件变形，严重者可导致内燃机无法正常运转。

4、为了保证内燃机正常工作，各摩擦副的有效润滑是必须的。内燃机润滑系统的作用就是将清洁的、适宜压力和温度的润滑油送到摩擦表面，在易摩擦部位起到减摩、冷却、清洗、防锈等作用内燃机油广泛应用于汽车、铁路内燃机车、各式船舶发动机以及小型农业机械，便携式林业机械，雪橇车和小型发电机组以及各式固定式输油（输气）等设备。

一、汽车发动机的种类及润滑油选用

1、汽油发动机：以汽油为燃料、点燃式，是小轿车和轻型车的动力，其运行状况开开停停的市内行驶和城市之间高速公路上的高速行驶，要求机油好的高温氧化安定性和清净性、优良的抑制生成和分散低温油泥的能力，以及好的防锈、抗腐蚀和抗磨能力。„

2、柴油发动机：以柴油为燃料、压燃式，长时间高速行驶的工况较多，其热负荷通常高于汽油发动机。由于这种设计和使用上的特点，对润滑油的高温清净性要求较高，而对抗低温锈蚀和抑制低温油泥生成的要求不是太高。

3、摩托车发动机：体积小，质量轻，行使灵活，速度快，设计有二冲程和四冲程。二冲程摩托车无独立的润滑油箱，主要采用润滑油与燃料混合进入气缸，润滑油喷溅到缸壁形成油膜起润滑作用。该类型的发动机要求润滑油的润滑性要好，防止造成擦伤，灰分不能高，灰分过高易导致火花塞积炭、早燃爆震。四冲程摩托车发动机的运行原理与汽车发动机相同，四冲程摩托车的曲轴箱、变速器、离合器同用一种润滑油，对于润滑油具有较高的摩擦性能要求，四冲程摩托车要求使用有别于车用汽油机油的专用摩托车润滑油。

4、燃气发动机：以液化石油气（LPG）、压缩天然气（CNG）为燃料或是以液化石油气/汽油、压缩天然气/汽油为燃料的点燃式双燃料发动机及以一定比例的柴油混兑天然气为燃料的压燃式发动机。燃气发动机可分为移动式和固定式两种，移动式的燃气发动机可作为公交车、轿车等的动力，固定式的燃气发动机可作为天燃气压缩机组、发电机组等的动力。燃气发动机的设计特点和实际使用工况要求润滑油控制灰分和残炭，以减少焦化和活塞顶部、燃烧室积炭，减少阀区、活塞环、缸套、轴瓦磨损，还要求润滑油具有优良的抗腐蚀、防锈和抗氧化硝化等性能。

5、拖拉机：大马力重负荷柴油机作为动力，但由于农田作业季节的特殊性，且拖挂农机具，一般低速高扭矩行驶的状况比较多，且连续作业，热负荷及机械负荷较大，其发动机工况比一般的柴油机苛刻，因此对润滑油的高温清净分散性要求较高，抗氧抗磨性的要求比通常的柴油机要高出许多。

二、上海火炬两款典型汽车发动机油产品

1、上海火炬“祺力”CJ-4 15W40柴油机油介绍

产品简介：

• 祺力CJ-4 15W40柴油机油是选用特殊结构的高性能基础油和国际顶级多功能添加剂采用先进的调和技术精细调制而成；

性能特点：

• 独特的抗磨配方，降低发动机磨损，有效延长发动机运转寿命；

• 优异的清净分散性，有效防止活塞环粘结并保持发动机清洁；

• 优异的热稳定性和氧化安定性，保证油品在高温下具有足够的抗氧化能力，有效控制油品粘度增长；

• 良好的橡胶相容性，有效保护密封材料，防止泄漏；

• 满足国Ⅴ排放标准；

技术规格：

• 产品符合Q/310117SHHJ002-2020

应用范围：

• 应用于高速四冲程柴油发动机机的润滑；

• 特别适用于大型集装箱运输车辆、高速公路行驶的重负荷卡车，同时适用于各种用于工程机械的柴油发动机

• 适用于要求长换油期的柴油发动机

注意事项：

• 根据设备用油规定，选用质量级别和粘度级别合适的油品；

• 储存容器必须专用，储运过程中必须防水、防潮、防止机械杂质混入；

• 使用时保持油箱的清洁，换油时油箱及油路要清洗干净，防止异物污染；

• 防止与其它油品混用。

典型数据：

• 本产品广泛配套于潍柴动力扬州柴油机有限公司所产的潍柴发动机，质量可靠，经久耐用。

2、上海火炬“智轮”SN5W40汽油机油替代国际一线品牌“##1号”

产品特点及性能优势

• 概述：智轮SN5W40系采用顶级全合成型基础油和优质复合添加剂，并精选特殊结构的减摩抗磨剂及高温抗氧剂调制而成；

• 特点：卓越的清静分散性能---确保发动机机件干净整洁；无与伦比的减摩抗磨性---有效降低发动机噪音，具有节能减排效能；优秀的高温抗氧性---延长换油周期；

※相关测试：

A，成焦板模拟测试：

智轮SN5W40与市售“##1号”SN5W40成焦板实验对照图

◆成焦板试验是评定发动机油热安定性能的一种模拟试验方法。在规定的试验条件下，铝板上的黑焦物质越多，说明油品的热安定性能越差，油品的清净分散性能也越差。

B，抗氧化试验（PDSC高压差示扫描量热法）

油样对比测试结果表明，智轮SN5W40抗氧化性能优于市售“##1号”SN5W40。

◆氧化安定性是润滑油的一项重要指标。评定油品氧化性能有多种方法，如旋转氧弹法、氧化管试验法、高压差示扫描量热法（简称PDSC）等，PDSC测试方法具有微量、快速、准确等优点，是评定润滑油氧化安定性十分有效的方法。该方法是加热测试池至规定的温度（一般为180℃），恒温后通入高纯度的氧气（99.995%），检测油品因氧化而释放的热量，通过热量的变化来表征油品氧化的程度。氧化诱导期越长，说明油品的抗氧化性能越好；氧化起始温度越高，说明油品的氧化安定性越好。

C，MTM 摩擦试验斯特里贝克（STRIBECK）曲线

两种油样的摩擦试验MTM STRIBECK曲线表明：

（1）在40℃下，“##1号”SN5W40汽油机油具有较好的减摩性能；

（2）在中低温下（60℃、80℃），上海火炬“智轮”SN5W40和“##1号”SN5W40具有相近的摩擦性能；

（3）在高温（100℃、120℃、140℃）下，上海火炬“智轮”SN5W40具有更好的减摩性能；

MTM STRIBECK曲线见下图（数据来源：R.T.Vanderbilt Co,Inc）

※备注：图中的1#油样：##1号SN5W40；4#油样：上海火炬“智轮”SN5W40；

◆二十世纪初，德国学者斯特里贝克（STRIBECK）通过对径向轴承的研究，建立了关于润滑油粘度、滑动速度和摩擦系数的关系曲线，这就是著名的STRIBECK曲线。在相同的条件下（粘度和载荷），摩擦系数越小，越接近理想的润滑状态；同时摩擦系数的大小，对燃油的消耗（燃油经济性）也有较大的影响，而燃油经济性和满足环保法规是未来润滑油技术发展的两大驱动力。

三、上海火炬在汽车发动机行业应用案例

1、广西玉柴集团

广西玉柴机器集团有限公司始建于1951年，总部位于广西玉林市，是中国产品型谱齐全、完整的内燃机制造基地，在广西、广东、江苏、安徽、山东、湖北、四川、重庆、辽宁等地均有产业基地布局，公司年销售规模近500亿元，发动机销量连续多年居行业前列。在发动机研究领域，领先同行推出首台满足国四、国五、国六排放法规的发动机，引领了发动机行业的绿色革命，持续为用户提供高性价比绿色动力和绿色机器。

2、潍柴集团

潍柴动力股份有限公司成立于2002年（HK2338,SZ000338），由潍柴控股集团有限公司作为主发起人、联合境内外投资者创建而成，是中国内燃机行业在香港H股上市的企业，也是由境外回归内地实现A股再上市的公司。潍柴拥有内燃机可靠性国家重点实验室、国家商用汽车动力系统总成工程技术研究中心、国家商用汽车及工程机械新能源动力系统产业创新战略联盟、国家专业化众创空间等研发平台，设有“院士工作站”“博士后工作站”等研究基地，建有国家智能制造示范基地。在中国潍坊、上海、西安、重庆、扬州等地建立研发中心。

3、浙江中能集团

浙江中能机车集团系集大排量机车、燃油踏板车、新能源摩托车专业开发、制造与国内外营销于一体的规模化便捷交通工具制造商，目前已拥有配置精良的发动机工厂、整车装配工厂、高度自动化的车架冲焊工厂、无尘涂装工厂及电缆车间，具备年产100余万辆整车和发动机的雄厚实力。2018年 10月，中能机车集团运筹帷幄，顺势而为，成功收购近百年历史的欧洲顶级机车品牌MOTO MORINI(摩托•莫里尼)，跻身世界级摩托车制造殿堂。这是中国摩托车制造企业首次以100%股权的方式完成对海外世界级品牌的收购，引发业界震动。

4、通柴动力

南通柴油机股份有限公司/南通通柴动力科技有限公司始建于1958年，前身为南通柴油机厂，1993年改制为股份制企业，2010年与中国高速传动设备集团有限公司（香港上市公司，股票代码：00658 .HK）实施资产重组，成为“中国传动”旗下控股企业。　　

四、汽车发动机润滑监控方案

1、汽车发动机润滑油的使用方法

（1）可以使用不同厂家生产的或者牌号不同的机油，但最好不要混用，特殊场合必须混用时，应掌握以下原则：

尽量选择粘度等级及质量等级相近的油品；

质量等级可以高代低；

做适当的混兑试验。

（2）应经常检查油底壳内机油的液面高度。

（3）在开机前，应先用预供油泵。

（4）定期对机油滤清器和离心滤清器进行清洗和保养。

（5）要严防燃油和水进入机油内。

2、间隙较大发动机用油的粘度选择

需要粘度高些的机油起到更好的密封作用，同时防止油路泄压润滑油粘度与发动机摩擦功率大小、运动零件的磨损量，活塞环的密封程度、润滑油及燃料的消耗量、发动机的冷启动性等密切相关。

车况磨损较大的车辆，夏季全国市场推荐用SAE50粘度产品；冬季，长城以北地区使用SAE10W-40，长城以南，长江以北使用SAE15W-40，长江以南使用SAE20W-50。

3、夏季使用发动机油注意事项

要注意观察发动机的机油报警灯或机油压力表；

机油的选择:尽量选用粘度级别大一些的机油；

夏季跑长途的车要注意发动机的水温表或机油温度表、机油报警灯、机油压力表；

经常在山路和路况不好的道路上行驶的车辆也容易引起发动机温度过高，这种情况下的车辆选用机油时粘度也要大一点；

夏季大修车辆或新车在磨合期时，不要加高粘度的润滑油，要选用40或15W-40的润滑油，以防止抱轴烧瓦事故的发生。

4、冬季使用发动机油应注意事项

我国北方地区冬季普遍转冷，为克服低温启动困难，很多司机让发动机怠速长期运转。但是，这容易导致润滑油失效，甚至机件严重磨损。

在冬季，发动机若处于低温、低速、低负荷状态，运转时间长，燃烧室内温度偏低，燃料燃烧不完全，燃料稀释润滑油的产生和积碳倾向比正常工作状态大很多，曲轴箱内温度更低，燃烧产生的水汽、碳烟和其它氧化产物等严重污染机油，形成大量低温油泥和淤渣，堵塞油路，减少供油或中断供油，曲轴、活塞销、活塞环与燃烧室壁等摩擦部位得不到良好的润滑，甚至出现干摩擦、磨损，使主轴瓦烧坏，严重时运动件出现裂纹和断裂。

因此，在寒区冬季，应当正确使用低凝点、低粘度润滑油，以保证低温时发动机顺利启动，要避免让汽车在低温下长期运转，一般要求油品的凝点要比当地最低气温再低5-7度。