對(duì)車(chē)輛二氧化碳排放的限制在全球各地都日趨嚴(yán)格,與此同時(shí),用于測(cè)量燃油經(jīng)濟(jì)性的試驗(yàn)工況也在發(fā)生變化,這使得滿(mǎn)足這些限值要求變得更具挑戰(zhàn)性。
這兩個(gè)因素疊加起來(lái),意味著必須精心調(diào)整潤(rùn)滑油配方,以確保其能發(fā)揮所需的性能。潤(rùn)英聯(lián)技術(shù)專(zhuān)家王勃特別為大家介紹了隨著 WLTC 行駛工況引入到最新的中國(guó)國(guó)六排放法規(guī)后,潤(rùn)英聯(lián)在中國(guó)掌握的一些經(jīng)驗(yàn)。
盡管全球受新冠疫情影響而經(jīng)濟(jì)低迷,但中國(guó)的乘用車(chē)銷(xiāo)量從2020年1月至11月,仍達(dá)到1780萬(wàn)輛,僅比2019年同期低7.6%。此外,中國(guó)政府最近在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上做出了溫室氣體(GHG)減排目標(biāo)的保證,為此要減少所有來(lái)源的二氧化碳排放量。在交通運(yùn)輸領(lǐng)域,政策正在推動(dòng)新能源汽車(chē)(NEV)的銷(xiāo)售到2025年將占新車(chē)總銷(xiāo)量的20%。盡管在2020年的前11個(gè)月中,NEV銷(xiāo)量增長(zhǎng),占汽車(chē)銷(xiāo)量的6%,但大多數(shù)在中國(guó)道路上行駛的新車(chē)中依然裝配有內(nèi)燃機(jī)(ICE)。
OEM整車(chē)廠正在尋找一切機(jī)會(huì)來(lái)提高內(nèi)燃機(jī)車(chē)輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。其中一種用來(lái)改善燃料經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵方法是使用低粘度的潤(rùn)滑油。我們已經(jīng)在中國(guó)市場(chǎng)上看到了從SAE5W-30到0W-20的黏度轉(zhuǎn)變,人們對(duì)更低粘度的SAE0W-16和0W-12的興趣也在增長(zhǎng)。但是,自2020年7月起,采用了全球統(tǒng)一輕型車(chē)測(cè)試循環(huán)(WLTC)的國(guó)六排放法規(guī)的實(shí)施,這意味著必須以不同于先前采用新標(biāo)歐洲測(cè)試循環(huán)(NEDC)法規(guī)的方式來(lái)處理這些超低粘度的潤(rùn)滑油配方。
在WLTC中,與在國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)中使用的NEDC相比,車(chē)輛會(huì)在更高的工作溫度下的時(shí)間更長(zhǎng)。雖然更低粘度的潤(rùn)滑油在較低的溫度下(例如在車(chē)輛熱機(jī)階段)具有明顯的好處, 但當(dāng)車(chē)輛達(dá)到其最適宜的工作溫度時(shí),其貢獻(xiàn)較小。
與NEDC中運(yùn)行的相同機(jī)油相比,具有更好粘度性質(zhì)的更低粘度等級(jí)的在WLTC中對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響要小得多,且對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的改善也更低。
對(duì)于摩擦改進(jìn)劑,主要在高溫下能看到其摩擦效果,在高溫下,潤(rùn)滑油稀薄、且可能發(fā)生邊界潤(rùn)滑。這些影響已在倒拖摩擦測(cè)試中得到證明,該測(cè)試探索了兩種潤(rùn)滑油在發(fā)動(dòng)機(jī)的油溫和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)表現(xiàn)出的性能。
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速–溫度曲線圖,顯示了潤(rùn)滑油成分如何影響燃油經(jīng)濟(jì)性。新的循環(huán)工況對(duì)粘度降低不太敏感。
但是,降低粘度并不是改善燃油經(jīng)濟(jì)性的唯一途徑。WLTC循環(huán)的使用意味著需要專(zhuān)注于平衡配方中添加劑的化學(xué)特性,以便可以降低邊界摩擦并實(shí)現(xiàn)燃油經(jīng)濟(jì)性。這意味著選擇最佳的摩擦改進(jìn)劑不僅至關(guān)重要,而且整個(gè)機(jī)油配方的選擇也很關(guān)鍵,因?yàn)槠渌砑觿┑幕瘜W(xué)性質(zhì)可能會(huì)影響邊界摩擦。
1、超低黏度機(jī)油的應(yīng)用
日本OEM整車(chē)廠在選用燃油經(jīng)濟(jì)性潤(rùn)滑油方面始終處于領(lǐng)先地位。全新的JASO GLV-1超低粘度汽油乘用車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油規(guī)格(包含SAE 0W-8黏度)自2019年10月起已開(kāi)始進(jìn)行認(rèn)證。通常,這些潤(rùn)滑油采用高含量的鉬鹽配制而成。然而,這樣的低粘度油只可應(yīng)用于有限的車(chē)型中,并且不同的車(chē)輛配置,發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì),部件涂層和車(chē)輛工作循環(huán)可能有特定的潤(rùn)滑需求,來(lái)實(shí)現(xiàn)最佳的燃料經(jīng)濟(jì)性。因此,對(duì)不同車(chē)輛配置中的燃油經(jīng)濟(jì)性配方進(jìn)行廣泛的測(cè)試是十分必要的。
除了粘度等級(jí)和鉬含量的問(wèn)題外,其他添加劑組分對(duì)配方和摩擦改進(jìn)劑的選擇也有影響。由于已經(jīng)發(fā)現(xiàn)補(bǔ)強(qiáng)劑(在特定的摩擦改進(jìn)劑添加率下)可以改善燃油經(jīng)濟(jì)性,因此需要對(duì)添加劑的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行精心優(yōu)化,以超過(guò)當(dāng)前的降低摩擦的水平。此外,同一發(fā)動(dòng)機(jī)中不同的摩擦改進(jìn)劑提供的不同結(jié)果表明,有必要針對(duì)某些應(yīng)用篩選和優(yōu)化摩擦改進(jìn)劑。
潤(rùn)英聯(lián)對(duì)超低粘度(SAE 0W-8)潤(rùn)滑油進(jìn)行測(cè)試的經(jīng)驗(yàn)表明,即使粘度和摩擦改進(jìn)劑含量已被優(yōu)化,仍可以在不影響發(fā)動(dòng)機(jī)耐久性的情況下改善燃油經(jīng)濟(jì)性。
復(fù)合添加劑可被優(yōu)化來(lái)改善燃油經(jīng)濟(jì)性
調(diào)配超低粘度的潤(rùn)滑油遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止調(diào)整鉬鹽含量和粘度等級(jí) – 這關(guān)系到整個(gè)復(fù)合添加劑的配方平衡。
2、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火測(cè)試來(lái)驗(yàn)證性能
基于大量測(cè)試的數(shù)據(jù)結(jié)果,潤(rùn)英聯(lián)使用國(guó)六發(fā)動(dòng)機(jī)和WLTC,評(píng)估了其技術(shù)平臺(tái)在在點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試中的性能表現(xiàn)。這種低鉬配方雖然在摩擦改進(jìn)劑方面進(jìn)行了精心平衡,并未針對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行特別調(diào)配。
盡管隨著添加更多鉬鹽而提高了燃油經(jīng)濟(jì)性,但觀察到的燃油經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)穩(wěn)定在> 500 ppm 鉬含量。在此測(cè)試中,與高鉬鹽含量的機(jī)油相比,潤(rùn)英聯(lián)的低鉬鹽技術(shù)提供了相似或更好的燃油經(jīng)濟(jì)性。這表明使用精心配制的低鉬配方可以在WLTC中實(shí)現(xiàn)具有成本效益的性能。
高含量鉬鹽配方并非始終是改善燃油經(jīng)濟(jì)性的最佳選擇
3、結(jié)論
隨著對(duì)使用發(fā)動(dòng)機(jī)油來(lái)改善燃油經(jīng)濟(jì)性的興趣在不斷增長(zhǎng),低粘度機(jī)油正變得越來(lái)越受歡迎。但是,隨著用WLTC來(lái)代替NEDC的全新排放法規(guī)的引入,將重點(diǎn)放在整個(gè)配方調(diào)配上以確保滿(mǎn)足燃油經(jīng)濟(jì)性和耐久性要求是非常重要的。針對(duì)不同含量的鉬鹽和摩擦改進(jìn)劑的組合進(jìn)行的測(cè)試表明,它們可能不適用于每一種發(fā)動(dòng)機(jī),這意味著進(jìn)行大量的測(cè)試和配方優(yōu)化至關(guān)重要。但同時(shí),我們的經(jīng)驗(yàn)表明,具有成本效益的市場(chǎng)通用配方可以在WLTC中提供與高鉬鹽含量的燃油經(jīng)濟(jì)性配方相同的性能表現(xiàn)。
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