C15发动机维保手册.docx

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C15发动机维保手册

发动机的维护保养

扭矩规格

一般说明

警告：

如果紧固件不配套或型号不对，会造成设备损坏和伤人。

在使用过程中，应注意区别公制紧固件和英制紧固件。

有关紧固扭矩的相关说明，见发动机维修手册。

在安装紧固件前，应检查这些紧固件是否全新。

螺栓和螺纹不得有磨损或损坏。

螺纹上不得有毛刺或缺口。

紧固件表面应无锈蚀。

清洗时，应使用防锈清洗剂进行清洗。

除此以外，不需要对紧固件螺纹进行润滑。

在装运和存放过程中，紧固件的防锈处理应由紧固件的供应商完成。

有关紧固件的润滑见发动机维修手册。

英制紧固件的标准紧固扭矩

表5

英制螺母和螺栓

螺纹规格（英制）

标准紧固扭矩

1/4

12±3Nm

5/16

25±6Nm

3/8

47±9Nm

7/16

70±15Nm

1/2

105±20Nm

9/16

160±30Nm

5/8

215±40Nm

3/4

370±50Nm

7/8

620±80Nm

1

900±100Nm

1300±150Nm

1800±200Nm

2400±300Nm

3100±530Nm

表6

英制锥形锁紧双头螺钉

螺纹尺寸（英制）

标准紧固扭矩

1/4

8±3Nm

5/16

17±5Nm

3/8

35±5Nm

7/16

45±10Nm

1/2

65±10Nm

5/8

110±20Nm

3/4

170±30Nm

7/8

260±40Nm

1

400±60Nm

525±60Nm

750±80Nm

950±125Nm

1200±150Nm

公制紧固件的标准紧固扭矩

表7

公制螺母和螺栓

螺纹尺寸（公制）

标准紧固扭矩

M6

12±3Nm

M8

28±7Nm

M10

55±10Nm

M12

100±20Nm

M14

160±30Nm

M16

240±40Nm

M20

460±60Nm

M24

800±100Nm

M30

1600±200Nm

M36

2700±300Nm

表8

公制锥形锁紧双头螺钉

螺纹尺寸（公制）

标准紧固扭矩

M6

8±3Nm

M8

17±5Nm

M10

35±5Nm

M12

65±10Nm

M16

110±20Nm

M20

170±30Nm

M24

400±60Nm

M30

750±80Nm

M36

1200±150Nm

软管卡箍的标准紧固扭矩

图34

表9

卡箍宽度

新制软管卡箍首次安装时的紧固扭矩

7.9mm

0.9±0.2Nm

13.5mm

4.5±0.5Nm

15.9mm

7.5±0.5Nm

卡箍宽度

重新安装或加固时的

紧固扭矩

7.9mm

0.7±0.2Nm

13.5mm

3.0±0.5Nm

15.9mm

4.5±0.5Nm

恒扭矩软管卡箍的标准紧固扭矩

任何标准软管卡箍都可用恒扭矩软管卡箍代替。

更换时，恒扭矩软管卡箍的规格应与原软管卡箍相一致。

当温度急剧变化时，软管卡箍将会膨胀，从而造成软管卡箍松动和软管漏水。

目前已有因软管卡箍松动而造成机件损坏的报告。

如采用恒扭矩软管卡箍则可有效防止此类事故的发生。

图35

安装恒扭矩软管卡箍时应使用扭力扳手。

卡箍的安装应满足以下要求：

●螺钉头部

（1）应伸出壳体6.35毫米（见图中标距X）

●当螺钉

（2）的紧固扭矩达到11±1Nm时，弹簧垫圈将被压平。

机油规格

机油规格

概述

目前政府部门已对发动机尾气排放做出了要求，因此应使用满足以下要求的润滑油。

发动机制造商协会（EMA）润滑油分级标准

“发动机制造商协会柴油机润滑油选用指南”是经Caterpillar认可的。

有关该指南的详细内容，见EMA的最新刊物“EMALRG-1”。

美国石油协会（API）润滑油分级标准

美国石油协会颁布的“发动机润滑油许可和认证体系”是经Caterpillar认可的。

有关该体系的详细资料，见API的最新刊物APINo.1509。

一般通过API认证的润滑油，都带有API字样。

图36API标记

API于1996年1月起已不再将润滑油分为CC、CD、CD-2和CE级。

现行分级规定见表10。

表10

API润滑油级别

现行分级规定

原分级规定

CF-4、CG-4、CH-4

CE

CF

CC、CD

CF-2

（1）

CD-2

（1）

（1）CD-2、CF-2为二冲程柴油发动机润滑油的分级规定。

Caterpillar发动机现已不再采用CD-2和CF-2级润滑油。

注：

APICF与APICF-4润滑油分级规定是有区别的。

APICF-4级润滑油一般只用于卡特彼勒3600系列柴油发动机和燃油系统内带预燃室的卡特彼勒发动机。

润滑脂

ASTMD217法是用来测量润滑脂的针入度的，并依此对润滑脂进行分级。

不同类型的润滑脂是通过给定的粘度编号来识别的。

术语

某些名词术语的缩写是延用美国汽车工程师协会（SAEJ754）中的定义。

一些润滑油的分级规定采用的是SAEJ183（美国汽车工程师学会）中的缩写，而某些分级规定是延用“EMA（发动机制造商协会）柴油发动机润滑油使用指南”中的定义。

除卡特彼勒专用名词术语外，在选购润滑油时还可使用第三方规定的名词术语，这样可便于润滑油的定购。

有关润滑油的粘度推荐见本手册中的“发动机润滑油”（发动机维护部分）。

发动机润滑油

卡特彼勒柴油发动机用润滑油

为保证发动机的作业性能和最大限度地延长发动机的使用寿命，Caterpillar已开发出了CAT专用润滑油。

这些润滑油已通过严格的检验。

卡特彼勒发动机出厂前均使用的是这种专用润滑油。

发动机出厂后，如需继续使用CAT润滑油，可通过卡特彼勒代理机构进行购买。

有关这些专用润滑油的详细资料，可同卡特彼勒代理机构联系。

由于目前市场上销售的商用润滑油在油品质量和使用性能上存有较大差别，卡特彼勒推荐使用以下牌号的润滑油：

●卡特彼勒柴油发动机用润滑油（10W30）

●卡特彼勒柴油发动机用润滑油（15W40）

卡特彼勒多级润滑油是由基础油按照一定比例同清净剂、分散剂和碱性物质混合而成的，这样可最大限度的提高CAT发动机的作业性能。

卡特彼勒多级润滑油有两种粘度等级（10W30和15W40），具有良好的粘度性能和低温性能。

对于直喷式柴油发动机，应根据发动机使用地区的温度情况，并结合表12选用粘度合适的发动机润滑油。

多级润滑油所适用的温度范围一般较广。

另外，多级润滑油能有效地降低发动机的油耗和减少发动机内的沉积物（包括活塞头部的积炭和活塞侧面的漆膜）。

卡特彼勒多级润滑油做为一种多级内燃机通用油，还可用于其他型号的柴油发动机和汽油发动机。

见发动机生产厂家提供的润滑油选用指南。

在润滑油选用过程中，应将润滑油选用指南中的各项润滑油性能指标同卡特彼勒多级润滑油的各种使用特性进行对比。

卡特彼勒柴油发动机用润滑油的现行行业标准见产品标牌和产品参数表。

有关润滑油的零件号及每桶容量，可同卡特彼勒代理机构联系。

商用润滑油

如果柴油发动机商用润滑油按其使用性能分级，则可采用美国石油协会（API）的分级规定。

API分级规定适用于各种工况下不同型号柴油机中所使用的润滑油。

如果不使用卡特彼勒润滑油，应采用达到以下分级标准的商用润滑油：

●EMALRG-1多级润滑油（优先选用）

●APICH-4多级润滑油（优先选用）

●APICG-4多级润滑油（优先选用）

●APICF-4多级润滑油（容许使用）

为便于用户能正确地选择商用润滑油，现对有关名词解释如下：

EMALRG-1-EMALRG-1是发动机制造商协会（EMA）制定的商用润滑油分级标准，可代替API润滑油分级规定。

LRG-1是按照润滑油的使用性能对商用润滑油进行分级的，可用于以下型式的柴油发动机：

高转速、四冲程、重载和轻载柴油发动机。

LRG-1润滑油可做为APICH-4、APICG-4和APICF-4润滑油的代用油。

LRG-1的使用效果要优于APICG-4和APICF-4。

LRG-1润滑油可满足各种工况下卡特彼勒柴油机的应用要求。

LRG-1使用性能的评定办法和试验参数与APICH-4最新分级规定相似。

因此，这些润滑油也可满足低排放柴油机的使用要求。

另外，LRG-1润滑油还可减轻烟炱对发动机机件的磨损和减少机油滤清器的堵塞，同时还可大大降低活塞头部的积碳。

LRG-1润滑油试验包括基础油使用性能试验和成品油粘度等级试验两部分。

另外，由于在向基础油内加入添加剂后，润滑油的一些使用特性会发生了变化，因此“API代用基础油指南”不适用于LRG-1润滑油。

润滑油的换油周期是根据油品分析结果来确定的。

LRG-1润滑油可满足换油周期较长工况下的使用要求，并可做为优质润滑油使用。

对于各种等级机油的换油周期，应以卡特彼勒用油推荐为准。

APICH-4-APICH-4是为满足新型柴油发动机和低排放柴油机的使用要求而开发的。

APICH-4润滑油也可用于旧型号发动机和燃料含硫高的柴油发动机。

对于Caterpillar发动机，APICH-4润滑油还可做为APICG-4和APICF-4的代用油。

但APICH-4润滑油的使用性能要优于APICG-4润滑油，主要表现在以下方面：

降低活塞顶部的积碳、降低发动机油耗、减少活塞环的磨损、减少配气机构的磨损、粘度性能好和较好的防腐蚀性能。

APICH-4润滑油使用性能评定试验分为以下三种：

第一种试验用于检测发动机活塞顶部（钢制活塞）的积碳，并通过测量活塞表面的积碳来检查发动机的油耗是否过量；第二种试验主要用于在机油烟炱含量适中时评定活塞环的磨损、缸套磨损以及机油的抗腐蚀性能；第三种试验主要是在机油烟炱含量较高时检查配气机构的磨损、机油滤清器的堵塞情况和低温油泥是否过量。

除上述试验方法外，对于烟炱含量较高的发动机，APICH-4润滑油还必须通过更为严格的粘度试验。

这种润滑油具有较强的抗氧腐蚀性。

对于采用铝制活塞的发动机，还应检查APICH-4润滑油是否容易在活塞顶部形成积碳。

另外如采用含硫量较高的燃油，还应对润滑油的使用性能进行评定。

如通过以上试验，APICH-4润滑油的换油周期可大大延长。

APICH-4润滑油可作为优质机油使用。

为有效延长润滑油的换油周期，可同卡特彼勒代理机构联系。

APICG-4-APICG-4润滑油主要是为含硫量为0.05%的柴油而配套开发的。

这种润滑油也可与含硫量较高的燃油配合使用。

新润滑油中的总碱值应与APICG-4和APICF-4润滑油中的最大含硫量相适应。

见图27。

APICG-4润滑油是第一种需要通过抗泡性和粘度试验的润滑油。

另外APICG-4润滑油还应通过抗氧化腐蚀性、氧化安定性和零件磨损试验。

APICF-4-APICF-4润滑油目前已被广泛应用于新型发动机中。

与APICF润滑油和原CE和CD级润滑油相比，APICF-4润滑油的使用性能更加稳定，而且还能大大减少活塞顶部的积碳。

另外，与APICF和CD级润滑相比，这种机油还具有较强的清净分散能力。

APICF-4型润滑油可与含硫量为0.40%的柴油配合使用。

这种柴油目前使用较为广泛。

注：

Caterpillar直喷式柴油发动机不能使用APICF单级油或APICF多级油。

某些API级润滑油的换油周期要比要求的换油周期短。

在这种情况下，应根据润滑油的油品质量变化情况和报废指标来确定换油周期。

Caterpillar油品定期分析程序应做为首选的试验办法。

注意：

应按照推荐的方法来完成润滑系统的维护保养，以免因活塞表面积碳过多和/或磨料磨损严重而影响发动机的使用寿命。

总碱值（TBN）与直喷式柴油发动机用燃油的含硫量

机油总碱值应与燃油中的含硫量相适应。

对于使用馏分燃油的直喷式发动机，新润滑油的总碱值至少应达到燃油含硫量的10倍。

润滑油总碱值是根据ASTMD2896法确定的。

但不论是与何种含硫量的燃油配合使用，润滑油内的总碱值都不得低于5。

机油总碱值的使用要求见图37。

图37

（Y）机油总碱值（用ASTMD2896法评定）

（X）燃油含硫量（重量百分比）

（1）新润滑油的总碱值

（2）润滑油经一段时间使用后，总碱值减半，这时应更换润滑油。

如果燃油内的含硫量超过1.5%，应按下列要求进行操作：

●应选用总碱值较高的润滑油，同时所选用的润滑油还应符合以下分级标准：

EMALRG-1、APICH-4、APICG-4和APICF-4。

●缩短换油周期。

换油周期应根据油品分析结果来确定。

油品抽样分析应包括油品质量变化情况分析和和金属磨料分析。

如果润滑油内的总碱值较高，则容易在活塞顶部形成积碳和在活塞侧面形成漆膜，并造成发动机油耗过多。

注意：

如果直喷式发动机内所使用燃油的含硫量超过1.0%，应适当缩短润滑油的更换周期，以防止发动机机件内部发生严重的磨料磨损。

直喷式柴油机用润滑油的粘度推荐

在选用润滑油时，应根据使用地区的气温情况选用粘度合适的润滑油。

润滑油的粘度等级应符合发动机在低温和高温环境温度条件下的作业要求，以分别满足发动机起动和在最高环境温度下运转时的使用要求。

见表11。

另外，为满足发动机的起动要求，应在符合使用要求的润滑油中选用粘度最大的润滑油。

表11

发动机润滑油的粘度

卡特彼勒DEO多级润滑油、EMALRG-1、APICH-4、APICG-4和APICF-4级润滑油

所适用的环境温度

最低

最高

SAE0W20

-40℃

10℃

SAE0W30

-40℃

30℃

SAE0W40

-40℃

40℃

SAE5W30

-30℃

30℃

SAE5W40

-30℃

40℃

SAE10W30

-20℃

40℃

SAE15W40

-15℃

50℃

合成油基础油

卡特彼勒发动机中也可使用合成油基础油。

与矿物油基础油（从石油中提炼的基础油）相比，合成油基础油具有以下优点：

●倾点低，具有良好的低温流动性，适合北极地区使用。

●高温热稳定性好，氧化安定性好。

合成型基础油具有良好的应用品质，但Caterpillar不提倡随意延长润滑油的换油周期。

换油周期只能根据油品抽样分析结果来确定，油品分析应包括油品质量变化情况分析、金属磨料分析、油质变化趋势分析、燃油消耗量以及润滑油消耗量分析。

再生基础油（经回收处理的精炼基础油）

如果再生基础油可满足发动机的使用要求，也可做为卡特彼勒发动机润滑油使用。

这种基础油可单独使用，与可与其它新制基础油混合用。

美国军用标准和其他重型设备生产厂的制造标准已对再生基础油的使用条件进行了规定。

再生工艺应能有效除去旧油中的金属磨料和各种添加剂。

如果仅对旧油进行滤清，还不足以生产出高品质的再生基础油，通常还需采用真空蒸馏和加氢处理工艺。

寒冷天气下润滑油的使用

如果发动机起动和运转时的环境温度低于-20℃，应使用多级润滑油，这种润滑油具有较好的低温流动特性。

这些润滑油的粘度等级应达到SAE0W和SAE5W。

如果发动机起动和运转时的环境温度低于-30℃，应使用合成型多级基础油，润滑油的粘度等级应达到0W或5W；倾点不高于-50℃。

仅有数量有限的几种润滑油可在寒冷天气下使用。

当发动机在寒冷天气下作用时，卡特彼勒推荐使用以下润滑油：

●首选机油：

在寒冷天气下作业时，可使用符合EMALRG-1分级标准的润滑油或符合API分类标准的CG-4或APICF-4级润滑油（机油粘度应达到SAE0W20、0W30、0W40、5W30或5W40）。

另外，也可使用符合API分类标准的CG-4级润滑油（机油粘度应达到SAE0W20、SAEPW30、SAE0W40、SAE5W30或SAE5W40）和符合API分类标准和CF-4级润滑油（机油粘度应达到SAE0W20、SAEPW30、SAE0W40、SAE5W30或SAE5W40）。

●次选机油：

可采用含CG-4、CG-4或CF-4添加剂的润滑油（这些润滑油可能未经过API使用性能试验）。

机油粘度应达到SAE0W20、SAE0W30、SAE0W40、SAE5W30或SAE5W40）。

注意：

如采用次选机油，发动机的使用寿命将会大大缩短。

二次润滑油添加剂

卡特彼勒不提倡向润滑油中加入二次润滑油添加剂。

发动机润滑油是由基础油和润滑油添加剂按照一定的比例调配而成，通常可满足发动机的使用要求。

而任意向成品油中加入二次润滑油添加剂，通常不能达到延长发动机使用寿命和提高发动机作业性能的目的。

如果向成品润滑油中加入二次润滑油添加剂，由于目前还没有一套用来评定这种混合油使用性能的试验方法，因此发动机作业性能将不能得到有效保证。

另外二次润滑油添加剂可能与原润滑油内的添加剂不相容，这样润滑油的使用性能将会降低。

如果二次润滑油不能与原润滑油混合的话，还易在曲轴箱中形成油泥。

因此，卡特彼勒公司不主张向成品润滑油中加入二次润滑油添加剂。

为最大限度地发挥发动机的作用性能，应按以下要求选用润滑油：

●Caterpillar发动机所使用的润滑油或商用润滑油应符合“发动机制造商协会柴油发动机润滑油使用指南”或API分级标准中的要求。

●应根据“润滑油粘度”表选择合适的机油粘度。

●应定期对发动机进行维护。

维护时应更换润滑油或机油滤清器。

●发动机的维护应按本手册“维护计划”部分进行。

润滑脂

卡特彼勒提供的多用途润滑脂可满足各种工况和温度条件下的使用要求。

有关润滑脂的零件号和每桶容量，可同卡特彼勒代理机构联系。

注：

某些润滑脂不能与其它润滑脂混用。

如使用商用润滑脂，应确定该润滑脂是否能与系统内残留的润滑脂相容。

如果不相容，应将系统清洗干净。

有关润滑脂的相容性，可同供应商联系。

多用途润滑脂

多用途复合锂基润滑脂

多用途锂基复合润滑脂（MPGL）是一种通用型复合锂基润滑脂，用于中型发动机。

多用途复合锂基润滑脂具有良好的耐热性能，如滴点为260℃。

这种润滑脂含无铅极压剂、抗磨剂、抗氧剂和防锈剂，因此适合以下工况使用：

●建筑业

●农业

●汽车

多用途复合锂基润滑脂可做为轮毂轴承润滑脂和底盘润滑脂使用。

这种润滑使用温度范围较宽，可达到-28℃~149℃。

NGLI2级润滑脂和白色复合锂基润滑脂均为多用途复合锂基润滑脂。

多用途含钼复合锂基润滑脂

多用途含钼复合锂基润滑脂是一种通用型含钼复合锂基润滑脂，用于中、小型发动机。

这种润滑脂分为NLGI2和NLGI0级润滑脂。

多用途含钼复合锂基润滑脂中还可加入二硫化钼和聚合物来增强润滑脂的润滑和保护性能。

这种润滑脂含无铅添加剂，包括抗磨剂，防锈剂和抗氧剂。

多用途含钼锂基复合润滑脂是由润滑液体同稠化剂和添加剂调配而成的。

多用途含钼复合锂基润滑脂具有下列特性：

●耐水性好

●漏失量少

●具有良好的极压特性

多用途含钼锂基润滑脂可满足负载较大的轴承和轴颈处的节点润滑要求。

该产品已通过MLGI“GC-LB”的认证。

NLGI0级润滑脂的正常工作温度范围为-28～149℃。

NLGI2级润滑脂的正常工作温度范围为-18～149℃。

注：

如果没有多用途含钼复合锂基润滑脂可供使用，也可使用其它型式的多用途润滑脂，但要求润滑脂内的含钼量不低于3%～5%。

专用润滑脂（SPG）

轴承润滑脂（SPG）

轴承润滑脂多为NLGI2级润滑脂，这些润滑脂内含芳基脲稠化剂，具有良好的耐热和抗磨特性，包括：

电起动马达、交流发电机、风扇驱动装置和直流发电机。

轴承润滑脂的工作温度范围为-29～177℃。

耐水和耐热润滑脂（WTR）

耐水和耐热润滑脂具有良好的耐水、抗腐蚀、耐热、抗极压、抗磨损特性。

另外这种润滑脂不含有害物质，如锑、硫、钡、锌、铅或磷，因此不会对环境造成污染。

耐水和耐热润滑脂还具有良好的机械安定性和耐水特性，因此可用于以下领域：

●建筑

●农业

●汽车

●工业

●船舶

这种润滑脂可做为NLGI分级中的GC-LB牌号润滑油使用，其正常工作温度范围为-40～204℃。

卡特彼勒高级润滑脂（CPG）

DesertGold（CPG）高级润滑脂

DesertGold高级润滑脂是由高粘度合成型润滑液体同稠化剂和添加剂调配而成的，内含高分子聚合物、二硫化钼，具有较高的滴点和粘度指数，可满足恶劣条件下的使用要求。

DesertGold高级润滑脂具有良好的耐冲击负荷、抗腐蚀特性和安定性，漏失量小，使用寿命长，适用于高温、高湿和多尘环境。

DesertGold不含锑、硫、钡、锌、铅和磷等有害物质，因此不会对环境造成污染。

DesertGold高级润滑脂的正常工作温度范围为-6~230℃，并且在加入极压剂后还可满足短时间超高温条件下重载节点处的润滑要求。

ArcticPlatinum（CPG）高级润滑脂

ArcticPlatinum润滑脂是一种高级极压润滑脂，其适用温度范围广。

这种润滑脂分为000、00、1和2四个等级，在-60～18℃温度范围内可有效保证主润滑系统的泵送性。

ArcticPlatinum润滑脂具有较高的滴点和良好的抗腐蚀特性以及抗氧腐蚀性。

该润滑脂含5%的二硫化钼，可用于重载工况。

ArcticPlatinum高级润滑脂不含锑、硫、钡、锌和磷，因此不会对环境造成污染。

ArcticPlatinum高级润滑脂使用寿命长，一般用于以下部件的润滑：

心盘轴承、关节轴承、转向油缸、主轴轴承、连接销关节轴承、喷射泵支座滚子轴承。

另外这种润滑脂漏失量小，可用于挖掘机车体支承。

加入极压剂后，该润滑脂也可用于重载工况下的节点润滑。

润滑油定期抽样分析

卡特彼勒建议用户采用润滑油定期抽样分析程序来检查设备的作业性能和维护状况。

润滑油定期抽样分析程序应做为定期维护的一部分。

润滑油定期抽样分析做为一种检测手段，一般用于检查润滑油的使用性能和机件的磨损程度以及润滑油内的机械杂质。

该分析程序主要包括以下试验：

●机件磨损程度分析主要是对润滑油中的金属磨屑和种类进行分析来检测发动机机件的磨损程度。

如果机油内的磨屑增多，发动机内的机件磨损也将会加剧。

因此通过对润滑油做定期抽样分析，可得出发动机机件磨损程度曲线（为得出较规则的磨损程度曲线，润滑油的抽样分析应定期进行）。

通过将该曲线同Caterpillar提供的标准曲线进行对比，便可确定发动机的磨损程度是否处在允许范围内。

●润滑油的抽样分析也可用于检测润滑油中混入的水、乙二醇或燃油污染物。

●润滑油油样分析可用于检测润滑油是否变质。

通过对油样进行光谱分析，可将新油的各种特性同使用过的机油油样进行对比，以确定润滑油是否变质和检查润滑油在整个换油周期内使用性能的变化情况。

油样分析结果可做为制定发动机换油周期的依据。

另外，还可根据分析结果，在不影响发动机使用性能的情况下适当延长发动机的换油周期。

表12

润滑油定期抽样分析

油样采集点

换油周期

发动机曲轴箱

每250工作小时

发动机曲轴箱

每500工作小时

有关油样分析程序的制定，用户可同卡特彼勒代

理机构联系。

燃油技术规格

推荐使用的燃油

柴油发动机具有燃烧范围广的特点，可使用多种型号的燃油。

这些燃油大致可分成两类。

即首选燃油和次选燃油。

首选燃油可最大限度地保证发动机的作业性能和延长发动机的使用寿命。

首选燃油是指从石油中分馏出来的各种燃油，包括