2021年3月，卡車和發(fā)動機制造商協(xié)會（EMA）致函美國石油協(xié)會柴油機油顧問小組（DEOAP），正式要求創(chuàng)建新的油品類別以應(yīng)對發(fā)動機技術(shù)的發(fā)展。經(jīng)過評估后，美國石油協(xié)會于2022年1月宣布了一項協(xié)議，正式啟動“擬議類別”PC-12計劃。首批獲得許可的PC-12產(chǎn)品計劃于2027年第一季度上市，按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來看，時間相當(dāng)緊迫。

 

這個決定必然會引發(fā)一些問題。目前究竟是什么在推動對重型柴油發(fā)動機油品新類別的需求？新油品類別與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中的油品類別有何不同？其對潤滑油制造商有何影響？

 

 

PC-12計劃的主要推動力是由美國環(huán)境保護(hù)署（EPA）和加州空氣資源委員會（CARB）宣布的從2027年開始針對重型卡車引入更嚴(yán)格的排放控制標(biāo)準(zhǔn)。加州空氣資源委員會將會在2024年開始過渡到更低的氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)，并且截至2027年，預(yù)計氮氧化物排放量將會比現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)低90%。2022年12月，美國環(huán)境保護(hù)署針對氮氧化物和顆粒物排放聯(lián)邦法規(guī)最終確定了“新機動車空氣污染控制：重型發(fā)動機和車輛標(biāo)準(zhǔn)”。該美國環(huán)境保護(hù)署法規(guī)將從2027年開始生效。自從美國環(huán)境保護(hù)署在1980年代開始實施氮氧化物排放限值以來，排放要求越來越嚴(yán)。然而，2010年制定的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)在抑制氮氧化物排放方面僅取得了部分成功。只有當(dāng)卡車在高速公路上以超過50英里/小時的速度行駛時，卡車排放量才會保持在美國環(huán)境保護(hù)署排放限值范圍內(nèi)。當(dāng)卡車在城市或郊區(qū)街道上以更慢速度行駛時，卡車排放量可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過美國環(huán)境保護(hù)署的排放限值。認(rèn)識到這種差異后，監(jiān)管機構(gòu)認(rèn)為需要實行更嚴(yán)格的控制以達(dá)到歷史最低的排放限值。

 

在這些新提議的法規(guī)中，要求重型車原始設(shè)備制造商構(gòu)建更有效、更耐用的尾氣后處理系統(tǒng)。目前重型車行業(yè)正在完善開發(fā)后處理技術(shù)，旨在將氮氧化物水平降至美國環(huán)境保護(hù)署和加州空氣資源委員會規(guī)定的極低水平。該后處理技術(shù)需要新的潤滑解決方案，使后處理硬件能夠?qū)崿F(xiàn)兩個目標(biāo)：更有效地清除重型車尾氣中的污染物，并且在比當(dāng)前系統(tǒng)允許的更長的使用壽命內(nèi)正常運行。這就是促使卡車和發(fā)動機制造商協(xié)會要求創(chuàng)建兩種新油品類別的原因。

PC-12與以前的標(biāo)準(zhǔn)有什么區(qū)別？
 

PC-11計劃提議創(chuàng)建兩個獨立的子類別。美國石油協(xié)會的CK-4已經(jīng)進(jìn)行了一些特定的試驗，旨在向后兼容使用先前的CJ-4標(biāo)準(zhǔn)機油的現(xiàn)有車輛。美國石油協(xié)會的FA-4標(biāo)準(zhǔn)旨在引入低粘度機油，以支持2017年引進(jìn)的最新發(fā)動機技術(shù)帶來的燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢。同樣，目前正在進(jìn)行的PC-12計劃要求分為兩種類別，以向后兼容性和燃油經(jīng)濟(jì)性考量作為區(qū)別標(biāo)準(zhǔn)。（雖然這些類別尚未被正式命名，但業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)非正式地將它們稱為“CL-4”和“FB-4”。）

 

PC-12機油的一個首要用途就是支持新后處理技術(shù)的正常運行和長期耐用性。這將需要潤滑油配方師進(jìn)行廣泛的研究和仔細(xì)的規(guī)劃。油品中的添加劑化學(xué)類型和灰分含量會對后處理設(shè)備的性能產(chǎn)生重大影響。配方師必須格外小心，避免無意中引入可能損害系統(tǒng)功能的化學(xué)成分。

 

然而，卡車和發(fā)動機制造商協(xié)會的愿望清單不會止步于后處理系統(tǒng)。除了確定磷、硫和由此產(chǎn)生的灰分的化學(xué)成分限值外，PC-12計劃還提議潤滑油生產(chǎn)商改進(jìn)美國石油協(xié)會的CK-4和FA-4對多項性能的要求，包括煙炱控制和氧化性能。該PC-12計劃進(jìn)一步提議在新的F類別中使用新的甚至更低的粘度等級，高溫/高剪切粘度值低至2.6，以提高燃油經(jīng)濟(jì)性。業(yè)界正在繼續(xù)推進(jìn)試驗開發(fā)過程，以評估針對PC-12計劃的上述性能要求。

 

進(jìn)一步提出的差異包括兩項新試驗，福特6.7L氣門機構(gòu)磨損試驗和底特律柴油DD13耐摩擦試驗。

 

最后，正在開展工作以了解由于硬件短缺將使用哪些試驗來替代Mack T-11和Mack T-12試驗，以及如何確保在需要時保留向后兼容性。

 

預(yù)計會增加復(fù)雜性
 

對于潤滑油制造商而言，PC-12預(yù)計會比PC-11更復(fù)雜。粘度等級可能會增多。配方不僅必須滿足環(huán)保帶來的要求，還必須滿足原始設(shè)備制造商的額外需求。即使對于重型公路用卡車原始設(shè)備制造商而言，不同的制造商也可能具有自身特定的性能要求和期望，非道路領(lǐng)域也是如此，即使其不受到與公路用卡車相同的排放要求的約束。 

 

此外，添加劑供應(yīng)商可能會面臨更嚴(yán)格的化學(xué)排放物“限制”。他們需要仔細(xì)篩選配方用以滿足PC-12的性能要求要求：什么是合適的化學(xué)特性以及什么是實現(xiàn)預(yù)期結(jié)果的平衡配比？

 

雖然我們預(yù)計在2027年第一季度獲得首個PC-12認(rèn)證許可，但一些潤滑油制造商希望確保其至少提前一年擁有可行的PC-12產(chǎn)品，這增加了開發(fā)的壓力。幸運的是，我們不需要從零開始。行業(yè)可以從PC-11開發(fā)過程學(xué)到的經(jīng)驗中獲益并以此為基礎(chǔ)。行業(yè)正在圍繞PC-12計劃聯(lián)合起來。

 

雪佛龍奧倫耐是PC-12項目工作組的成員，該工作組由來自潤滑油生產(chǎn)商、添加劑供應(yīng)商以及原始設(shè)備制造商、美國石油協(xié)會、美國材料與試驗協(xié)會以及各個實驗室的代表組成。這些行業(yè)參與者面臨的挑戰(zhàn)將是如何平衡復(fù)雜性并找到可行的途徑，從而為供應(yīng)商、制造商以及最終為終端用戶車隊和運營商提供可靠的解決方案。

 

雪佛龍奧倫耐正與潤滑行業(yè)合作伙伴和重型發(fā)動機制造商密切合作，以實現(xiàn)在能源效率、減排、低碳方面的共同目標(biāo)，并且制定能夠滿足PC-12要求的解決方案。