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上海默芮达专业知识与您分享：API柴油机油标准发展

   美国在1955年就推出了CD柴油机油，其主要是针对高含硫燃料而广泛使用，70年代，美国建成了全国的高速公路网，柴油机不断向着大功率、重负荷增压柴油机方向发展，同时开始对颗粒物有所限制；1983年以后的柴油机用油相对于CD油增加了机油耗、活塞沉积物的评价。此后，由于柴油机采用了直喷技术和功率的不断增加，CE柴油机油用在该新型柴油机上出现了活塞环弹簧断裂、活塞环黏滞、活塞销卡死等问题，因此，1991年推出了CF-4柴油机油规格。1993年美国环境保法规要求柴油的硫含量不高于0.05%。CF-4柴油机的排放法规变严，要求Nox和颗粒物排放量进一步降低，发动机做了很多改变以降低Nox排放量。首先将第一环槽提高，同时将活塞变得短而轻，活塞头上面变平，延迟点火时间，这样不仅使氧化氮减少而且发动机变得更苛刻。同时，由于硫含量被认为是影响颗粒物排放的主要因素之一，柴油硫含量从0.4%降到0.05%,从而出现了CG-4规格。

   1998年，美国柴油机的Nox排放量在1994年的基础上又降低了20%，为满足排放规格，发动机采用两段活塞，进一步延迟点火以降低Nox排放量。与以前的发动机相比，此时发动机的喷油定时提前角都比较小，有利于降低Nox排放，但直接导致机油黏度升高、过滤器堵塞等问题，因此CH-4规格便应运而生，既适用于低硫燃料也适用于高硫燃料。

   此后，由于排放法规的更加严格，柴油机普遍采用了EGR和延迟点火等技术，而且发动机的热量扩散率增加，直接导致发动机油温升高，因此2002年推出了CI-4规格的柴油机油以满足排放法规的要求。2007年，由于更加严格的排放法规，原有的EGR技术和延迟点火都不能满足Nox排放量的降低，柴油机生产商采用了新的技术，如高效燃烧排放技术（ACERT）及废气处理催化剂、粒子捕捉器等技术来降低排放。若采用粒子捕捉器，燃料油必须为超低硫柴油（硫含量为0.0015%）,与此同时,CJ-4不能覆盖CI-4以及CH-4等柴油机油规格。美国API柴油机标准的具体发展见表1-1。从表4-11中可以看出，推动柴油机标准发展的原动力是环境保护问题，即降低发动机尾气（碳氢化合物、氮氧化合物及颗粒物等）的排放。

表1-1  API柴油机性能等级

表1-2      API柴油机油标准发展

 从上表可以看出，从1955年到1983年30多年的时间里，柴油机油才由CD级发展到CE级。这是由于尽管从70年代到90年代初期，对柴油机排放标准逐步加严，但期间为了满足EPA的排放要求，汽车制造厂商并不需要运用到新的技术来满足法规要求。因此，柴油机油从CD级经历了一段长时间的稳定，到1998年美国开始对柴油机颗粒物排放进行限制后，柴油机油规格变化才较迅速，并且呈现较规律的升级换代趋势—基本上每3~4年上升一个档次。美国联邦法规规定，EPA颁布加严的机动车排放法法规必须要给生产商提供一个4年的准备时间，每次法规变化后，3年内不能变化，并且每一个法规必须提前于生效期4年前颁布。因此，柴油机油规格规律性的变化是和美国联邦法规相关的。