在應(yīng)對油耗指標(biāo)方面,低粘度機(jī)油的應(yīng)用已經(jīng)成為一個行業(yè)公認(rèn)的方向,從40粘度下降到30,甚至可能進(jìn)一步下降到20,都在各方的考慮之內(nèi)。可是,單純的粘度下降,并不足以滿足中國市場的實際需求。
中國會成為對柴油機(jī)機(jī)油性能最具挑戰(zhàn)性的市場之一。其中要求污染物排放方面的規(guī)范要求達(dá)到并超過歐VI標(biāo)準(zhǔn),另一方面三階段和四階段的燃油經(jīng)濟(jì)性方面存在著明確的油耗指標(biāo)。除此以外,中國的主機(jī)廠將換油期緊盯歐洲頂尖車企水準(zhǔn)。而柴油發(fā)動機(jī)在中國卻面臨著復(fù)雜的使用環(huán)境,比如參差不齊的燃油質(zhì)量和工況。并且在2020年之后,由于來自于第四階段油耗指標(biāo)和PEMS的現(xiàn)實壓力,提升燃油經(jīng)濟(jì)性和改善后處理系統(tǒng)的兼容性將成為油品開發(fā)的下一個重點。
在追求更嚴(yán)格能耗限值的道路上,發(fā)動機(jī)硬件的設(shè)計有了諸多的改變,如發(fā)動機(jī)低速化、提升機(jī)油溫度、控制燃燒時間和啟停技術(shù)等。這些發(fā)動機(jī)設(shè)計上的改變在提升燃油經(jīng)濟(jì)性的同時,卻使得發(fā)動機(jī)油處于更劇烈的氧化環(huán)境中。而為了降低發(fā)動機(jī)內(nèi)的摩擦損失,就要求采用更低的高溫高剪切的粘度(低HTHS),以及更低的粘度級別。這些發(fā)動機(jī)油的變化會要求更高耐久性?!斑@些對發(fā)動機(jī)油提出的新問題,需要新的性能級別來加以應(yīng)對?!壁w沫在報告中提到美國石油標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(API)對此頒布了更高等級的柴機(jī)油規(guī)范,即API CK-4和FA-4。
API CK-4和FA-4是API柴機(jī)油序列史上第一次分割出的兩套并行規(guī)格。API CK-4和FA-4最大的差別在于高溫高剪切值,前者大于3.5cP,而后者為2.9至3.2cP。API CK-4可向下兼容用于較老式的發(fā)動機(jī),取代API CJ-4,它包含15W-40、10W-30、5W-30和5W-40粘度;另一邊API FA-4主要用于新型發(fā)動機(jī),為燃油經(jīng)濟(jì)型機(jī)油類別,包含10W-30和5W-30粘度。
在降低粘度已是一個普遍趨勢之下,報告中對比了API FA-4規(guī)格機(jī)油和其它類別機(jī)油間節(jié)油效果的差別。當(dāng)粘度從15W-40降低到10W-30或5W-30后,可以獲得0.5-1.5%的燃油經(jīng)濟(jì)性提升,而如果換成FA-4規(guī)格,這個數(shù)字將會直接提升至0.9-2.2%。對此,“使用API FA-4規(guī)格的機(jī)油,是一種低投入、易擴(kuò)展且無需在使用方面做出顯著改變的有效節(jié)油手段?!笔褂?.1 HTHS的API FA-4規(guī)格機(jī)油可以得到3%的油耗節(jié)省。當(dāng)對機(jī)油配方作進(jìn)一步優(yōu)化后,其性能仍有值得期待的提升空間。
在國際上,主機(jī)廠都在不同程度地減低機(jī)油粘度,而30級別已經(jīng)成為國際主機(jī)廠裝車油的主要粘度級別。目前一些主機(jī)廠已經(jīng)將目光投向了比API FA-4更低粘度的發(fā)動機(jī)油技術(shù)。對國外主機(jī)廠裝車油粘度演變的分享中可以看到,更低的高溫高剪粘度能夠為提升燃油經(jīng)濟(jì)性提供進(jìn)一步的可能。并且在他的預(yù)測中,2023年以后的機(jī)油高溫高剪值將會下探到2.6cP左右。
當(dāng)機(jī)油的粘度降低,油膜的厚度隨之會變得更薄,與之相伴隨地會產(chǎn)生更復(fù)雜的流動和界面效應(yīng)。此時,發(fā)動機(jī)油的配方中就需要更多加強(qiáng)磨損保護(hù)性能。所以優(yōu)異的磨損保護(hù)是應(yīng)用低粘度機(jī)油的前提條件。應(yīng)用10W-30粘度的API CJ-4油品的缸套上會在早期就出現(xiàn)嚴(yán)重的擦傷痕跡
低粘度的機(jī)油可以為減少發(fā)動機(jī)的摩擦功損失。然而,如果單純地降低粘度,則會給發(fā)動機(jī)帶來一系列的難題。首先機(jī)油自身需要提供更強(qiáng)的磨損保護(hù)性能,同時在發(fā)動機(jī)油之外,油壓和油泵需要在使用低粘度機(jī)油時進(jìn)行調(diào)整,甚至發(fā)動機(jī)的配合公差和表面處理工藝也是使用低粘度機(jī)油時必須考慮的因素。所以趙沫也在報告中指出,“與主機(jī)廠的早期合作非常關(guān)鍵,低粘度機(jī)油需要與發(fā)動機(jī)的設(shè)計共同開發(fā)?!?
中潤德龍在柴機(jī)油領(lǐng)域有深厚的基礎(chǔ)研究和豐富的開發(fā)經(jīng)驗,更是對產(chǎn)品可靠性能的有力保證。