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生物降解内燃机油-刘德明-生物降解润滑油脂
发布时间:2011-01-26

8.1 航空发动机油

8.1.1航空发动机的变迁[5]

    从活塞式发动机演变为燃气涡轮发动机;
    涡轮轴承室温度可达350℃,油箱温度可达200℃;
    低温流动性要求更严格,倾点低于-54~-60℃;
    早在50年代即开始采用双酯及多元醇酯类油;
    最初不是为了环保,而是着眼于高低温性能。
  
 
8.1.2合成航空发动机油品种[5] [15]

  
  国家 牌号 年份 基础油 粘度V100 凝点℃
美国 MIL-L-7808 1951 双酯+复酯 >3.0 <-60
  MIL-L-23699 1962 双酯 >5.0 <-54
俄罗斯 50-1-4Φ 1967 双酯 >3.2 <-60
  Б-3B 1975 季戊四醇酯 >5.0 <-58
  ЛЗ-240 1985 季戊四醇酯 >4.8 <-60
中国 4109 1965 双酯 >3.0 <-60
  4104 1981 双酯+复酯 >7.0 <-60
  4050 1982 双酯 4.9-5.5 <-60
  
 
8.2 小型发动机油

8.2.1二冲程机油

二冲程摩托车及小型机具的特点:
  
  机械种类 燃料 功率 冷却方式 燃润比
二冲程摩托车 汽油 小?中 风冷 20-100
二冲程舷外机 汽油 中?大 水冷 50-150
二冲程锯木机 汽油 小?中 风冷 20-50
二冲程割草机 汽油 小 风冷 20-50
其他二冲程机具 汽油 小 风冷 20-50
  
  8.2.2环保型二冲程机油

  
  厂 家 牌 号 基础油 适用范围
Shell Nautilus  二冲程舷外机
Total Neptuna 2T 合成酯 二冲程摩托车
Fina Biomix Extra  二冲程摩托车
Elf Bio Nautic  二冲程摩托车
Castrol Marine Biolube 合成酯 二冲程舷外机
 Snow Biolube  二冲程吹雪机
BP Outboard Special B 合成酯 二冲程舷外机
  
 
8.2.3 四冲程摩托车机油

    四冲程摩托车机油的特点;

    发动机与一般四冲程汽车相似,但结构简化;

    曲轴箱与离合器合为一体,缩小体积;

    要求机油具有相应的四冲程汽油机油的特点;

    比二冲程摩托车油具有更大的粘度和更好的低温性能;

    比二冲程摩托车油具有更好的氧化安定性;

8.2.4 四冲程摩托车机油

    日本 JASO 分类:MA DFI>1.45 高摩擦型 ( 一般车型 )

    MB DFI<1.45 低摩擦型 ( 北美 . 本田 )

    四冲程摩托结构简化,尾气后处理功能不如汽车;

    尾气排放污染,比二冲程摩托轻,但相比汽车重;

    采用生物降解型机油有利于减轻排放污染;

    已知的生物降解型汽油机油有下列品牌;

    Elf Victory HTX 合成酯类油

    Castrol Biolllub 合成酯类油

 

8.3 汽车发动机

8.3.1 汽车与环境

    汽车捉进社会发展 ? 现代文明的主要标志之一;

    汽车污染生态环境 ? 尾气、废油;

  
  尾 气 单车排放量 g/km 美国年排放104t 中国年排放104t
CO2 (二氧化碳) 120-150 10,000-12,000 1300-1650
CO (一氧化碳) 1.0-1.3 80-104 11-14
HC (碳氢化物) 0.10-0.15 8-12 1.1-1.6
NOx (氮氧化物) 0.8-1.0 64-80 8.8-11
PM (颗粒物质) 0.10-0.13 8-10 1.1-1.4
  
    注 : 汽油车与柴油车平均排放值 , 按每日行车 100 km 计算。

8.3.2 欧洲汽车排放标准


  
  车种 汽油车 g/km 柴油车 g/kwh
排放物 CO HC  NOX NOX PM
86--91 15. 0 4.6 14.0 0.5
EU I (92) 2.8 1.0 8.0 0.36
EU II (96) 2.3 0.3 7.0 0.15
EU III (00) 2.3 0.2 0.15 5.0 0.1
EU IV (05) 1.0 0.1 0.08 3.5 0.02
EU V (08)      2.0 0.02
  
 
8.3.3 美国汽车排放标准


  
  车种 汽油车g/km 柴油车g/kwh
排放物 CO HC  NOX 8.1 0.81
86--93 2.6 0.25 0.75 6.75 0.13
US '94          
US '96 2.6 0.193 0.78 5.4 0.13
US '98          
US '00 2.1 0.16 0.19 2.7 0.13
US '02          
US '04 1.06 0.078 0.125 0.27 0.13
US '07          
  
 
8.3.4 日本汽车排放标准


  
  车种 汽油车g/km 柴油车g/kwh
排放物 CO HC  NOX NOX PM
长期 (97) 2.1 0.25 0.25    
(98)       4.5 4.9
新短期 (00) 1.15 0.14 0.11    
(03)       3.38 1.8
新长期 (05) 1.2 0.05 0.05 1.8 0.3
  
 
8.3.5 中国汽车排放标准 (GB14761-1999)


  
  汽油车
 CO g/km
 HC+NO X g/km
 备 注
 
2000
 3.16
 1.13
 接近欧 1 ,各大城市已实行
 
2004
 2.2
 0.5
 接近欧 11 ,京沪 2003 已实行
 
2008
 2.2
 0.35
 达到欧 111 ,京沪要提前
 
  
  柴油车
 NO X g/kwh
 PM g/kwh
 备 注
 
2000 ( 欧 1)
 8.0
 0.36
 大城市开始,分期推行
 
2005 ( 欧 11)
 7.0
 0.15
 北京 2003 ,各大城市 2005
 
2008 ( 欧 111)
 5.0
 0.10
 北京 2005 执行,全国 2008
 
  
 
8.3.6 影响排放的主要因素

    燃油的组成:烯烃CO    芳烃HC 、CO 、PM     硫分 PM 、 SO X

    润滑油组成:硫含量SO X 、NO X 、HC   磷含量NO X 、HC    灰分(金属含量)PM
8.3.7 减排减污的途径

    采用清洁燃料??低硫、低芳汽油 / 柴油;

    采用高效添加剂??助燃剂,清净剂,减摩剂;

    采用加氧燃料??乙醇, MTBE 、 DI PE 、 DME 等等;

    采用天然气、液化气??超低硫、超低芳;

    采用气转液燃料?? GTL 汽油 / 柴油,无硫、无芳、无烯烃;

    采用生物燃料??生物柴油(植物油酸单酯),无硫、无芳;

    采用生态润滑油??低灰分、低硫磷、低芳烃,可降解。

8.3.8 世界汽油新规格(建议指标)


  
  分类
 1 类
 2 类
 3 类
 4 类
 
硫含量 %m ≤
 0.1
 0.02
 0.003
 无
 
铅含量 g/L ≤
 0.013
 测不出
 测不出
 测不出
 
氧含量 %m ≤
 2.7
 2.7
 2.7
 2.7
 
烯烃含量 %v ≤
 ?
 20
 10
 10
 
芳烃含量 %v ≤
 50
 40
 35
 35
 
苯含量 %v ≤
 5.0
 2.5
 1.0
 1.0
 
辛烷值 RON ≥
 91/98
 91/98
 91/98
 91/98
 
  
    注:我国车用汽油含硫 0.15 ~ 0.3%, 航空汽油含硫 0.05%

8.3.9 世界柴油新规格(建议指标)

  
  分类
 1 类
 2 类
 3 类
 4 类
 
粘度 V 40 mm 2 /s
 2.0 ? 4.5
 2.0 ? 4.0
 2.0 ? 4.0
 2.0 ? 4.0
 
硫含量 % m ≤
 0.5
 0.03
 0.003
 无
 
总芳烃 % v ≤
 ?
 25
 15
 15
 
多环芳烃 %v ≤
 ?
 5.0
 2.0
 2.0
 
十六烷值 ≥
 48
 53
 55
 55
 
润滑性 HFRR. μ m ≤
 400
 400
 400
 400
 
  
     注:我国轻柴油粘度 2.8 ~ 8.0 ,十六烷值 45 ,硫含量 0.5 ~ 1.0%
  
 
8.3.10 我国汽油新规格(北京市地方标准)


  
  指标项目
 现行标准
 对应欧Ⅱ
 对应欧Ⅲ
 
硫含量 %m ≤
 0.15/0.08
 0.05
 0.015
 
烯烃含量 % v ≤
 35
 30
 18
 
芳烃含量 % v ≤
 40
 40
 40
 
苯含量 % v ≤
 2.5
 2.5
 1.0
 
蒸气压 KPa ≤
 74
 70
 65
 
实行时间
 2002 ? 2003-
 2003 ? 2004
 2005.07 ?
 
  
     注:我国一般车用汽油蒸气压在 80 ? 90,欧Ⅱ及欧Ⅲ分别接近 2 、 3 类柴油规格。
  
 
8.3.11 我国柴油新标准(北京地方标准)


  
  指标项目
 现行标准 0
 对应欧Ⅱ
 对应欧Ⅲ
 
硫含量 %m ≤
 0.2/0.1
 0.05
 0.035
 
多环芳烃 %m ≤
 报告
 报告
 11
 
十六烷值 ≥
 45 ? 50
 45/49
 47/51
 
润滑性 HFRR. μ m ≤
 ?
 460
 460
 
实行时间
 2002 ? 2003
 2003 ? 2004
 2005.07. ?
 
  
     注:柴油凝点包括 5# 、 0# 、 -10# 、 -20# 及 -35# ;
   十六烷值,欧Ⅱ的 5# ~ -10# > 49,-20# > 47,-35# > 45;
   欧Ⅲ的 5# ~ -10# > 51 , -20# > 49 , -35# > 47 。
  
 
8.3.12 国外环保型汽车发动机油

    Fuchs TITAN GT-1    SJ       0W-20    全合成    ULEV BDL
    SUPERSYN SL         SJ/CF    5W-40    全合成    LEV
    Shell Helix Ultra   SJ/CF    5W-40    全合成    ULEV BDL
    Helix Plus          SJ/CF    15W-40   半合成    LEV
    Esso ULTRON         SJ/CF    5W-40    全合成    ULEV
    Mobil Mobil 1       SL/GF-3, 5W-50    全合成    ULEV
    Caltex Fully Syn    SL/CF    5W-40    全合成    ULEV
  
 
8.3.13 中国生物降解内燃机油 ( 长安大学、汽车学院、李英勃 )

  
      油品级别: SG 10W-30
    基础油配比: 菜子油 75 ?
                 季戊四醇酯 20 ?
                 聚 a 烯烃 5 ? 
    基础油指标: 粘度 V 100 7.3 mm 2 /s
                 V 40 40.9 mm 2 /s
                 粘度指数 144
                 倾点 -24 ℃
                 生物降解率 OECD 法 82 ?
  
  成品油性能
 长安 SG , 10W-30
 Exxon SG,10W-30
 试验方法
 
运动粘度 V 100 , mm 2 /s
 12.2
 11.98
 GB/T265
 
低温粘度 -24 ℃ , mPa.s
 3368
 3337
 GB/T5638
 
边界泵送温度 ℃
 -26
 -28
 GB/T9171
 
倾点 ℃
 -30
 -33
 GB/T3535
 
闪点 , COC ℃
 245
 230
 GB/T3536
 
四球机 P B 值 N
 852.6
 813.4
 GB/T3142
 
四球机 磨痕 d 40 30 mm
 0.41
 0.52
 SH/T0189
 
氧化安定性 V 100 增长 ?
 13.64
 12.96
 SH/T0299
 
生物降解率 ?
 60.41
 
 OECO 301C
 
 

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