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铁路柴油机油如何分代?
  大客户部新入职的小李对铁路柴油机油如何分代有些疑问,老员工王先生讲解如下:

  铁路内燃机车柴油机油的发展是根据柴油机单缸功率与强化系数和燃料的质量来决定的。其发展过程是按代区分的。

  机车的单缸功率从20世纪30年代的几十千瓦,发展到200kW以上,强化系数由近40提高到90以上。单缸功率或强化系数越高,气缸内温度和压力相应提高,缸套与活塞环的擦伤磨损几率变大,机车柴油机油在使用中清净性变差,氧化衰变速度加快,其碱值衰减也快。

  柴油机单缸功率与强化系数的提高是促进机油发展的决定因素。此外,燃料的重质化以及换油期延长,也都要求不断提高机油质量。我国铁路内燃机车性能发展见表1,第一代至第五代铁路柴油机油主要性能见表2。

  在国际上,美国铁路内燃机车1950年使用第一代油,柴油机为非增压型。20世纪50年代末期到20世纪60年代,采用增压技术,柴油机单缸功率提高1倍,1964年发展了第二代油,提高了油的清净性与过滤性。机油耗降至1.2%~1.7%。1965年~1970年机车功率进一步提高,单缸功率达到150kW以上,强化系数为60~75,机油耗要求降至0.8%~1.3%。第二代油性能已不适应,因而1968年~1970年发展了第三代油。

  美国1977年又发展了第四代油,其碱值提高到13。该油是适用燃料含硫超过1%的情况,但由于柴油机强化系数继续提高,机油消耗要求降至0.5%~1.0%。 1978年以后,由于节能柴油机的发展,强化系数已达88~91,机油温度高达125℃左右,机油消耗率降到0.3%~0.5%。因此在20世纪80年代后期又发展了第五代油,油品的碱值又有提高,尤其是进一步提高了油品的高温清净性,减少了环槽积炭和柴油机的磨损。铁路机车第五代油、第四代油仍沿用至今,与汽车内燃机比较,其用油的发展相对缓慢。

  我国内燃机车柴油机都使用轻柴油燃料,而使用润滑油,大致与美国相同。目前我国自行研制成功并投入生产使用三代油、四代油和五代油。

表1 我国铁路内燃机车性能、柴油机型号和主要参数
机车型号
额定功率/hp
柴油机类型
平均有效压力/(kgf/cm2)
平均活塞速度/(m/s)
强化系数
采用油
东风1(DF)
1800
10L207E
6.23
7.2
45
二代油
2
1800
19L207E
6.23
7.2
45
3
1080
6L207E
6.23
7.2
45
4
3300
1624Z
13.57
10.08
68.5
四代油
8
4500
16280Z
14.42
9.5
68.5
DF11
5300
16V280ZJG
17.95
9.5
85.3
四代油或五代油
东方红1
910X2
12V175Z
10.15
10.25
52
二代油
东方红3
1250X2
12V180Z
12.96
10.25
66.4
北京
2700
12240Z
15.65
9.53
74.6
ND2
2100
12LDA28
9.46
9
42.6
ND4
4000
AC0240
16.4
9.9
81.2
四代油
ND5
4000
7FDL
20.5
8.9
91.2
NY5
1700X2
MB839
12.3
11.5
70.7
三代油
NY6
2150X2
MB16V652
15.5
11.5
89.1
NY7
2500X2
MA956
13.1
11.5
75.3

 

表2 第一代到第五代铁路柴油机油主要性能

    LMOA分类
项目
第一代油
第二代油
第三代油
第四代油
第五代油
总碱值TBN(D2896)/(mgKOH/g)
5
7
10
13
20
硫酸灰分/%
0.3~0.5
0.5~0.7
1~1.2
1.5
1.5~1.8
相对分散性
0
1
1.4
1.75
顶环槽充炭/%
100
90
40
30
过滤器相对寿命
0.4
1.0
1.25
1.8
气缸清洁与控制磨损
1
3
4~5
6
GE氧化粘度增长/%
10~20
10~15
5~15
5~8
添加剂加入量/%(质)
4.8~6
10~11
10~11
14~15
14~17
API类别
CA/CB
CC
CD
CD+
比CF-4好

①LMOA-Locomotive Mainterance Operation Association。
②↑表示增加或提高,↓表示减少或降低。

信息来源: 
2011-01-24
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