全新的燃油經(jīng)濟(jì)性挑戰(zhàn)

對車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，意味著必須精心調(diào)整潤滑油配方，以確保其能發(fā)揮所需的性能。潤英聯(lián)技術(shù)專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國六排放法規(guī)后，潤英聯(lián)在中國掌握的一些經(jīng)驗(yàn)。

 

盡管全球受新冠疫情影響而經(jīng)濟(jì)低迷，但中國的乘用車銷量從2020年1月至11月，仍達(dá)到1780萬輛，僅比2019年同期低7.6％。此外，中國政府最近在聯(lián)合國大會上做出了溫室氣體（GHG）減排目標(biāo)的保證，為此要減少所有來源的二氧化碳排放量。在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，政策正在推動新能源汽車（NEV）的銷售到2025年將占新車總銷量的20％。盡管在2020年的前11個(gè)月中，NEV銷量增長，占汽車銷量的6％，但大多數(shù)在中國道路上行駛的新車中依然裝配有內(nèi)燃機(jī)（ICE）。

 

 

OEM整車廠正在尋找一切機(jī)會來提高內(nèi)燃機(jī)車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。其中一種用來改善燃料經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵方法是使用低粘度的潤滑油。我們已經(jīng)在中國市場上看到了從SAE5W-30到0W-20的黏度轉(zhuǎn)變，人們對更低粘度的SAE0W-16和0W-12的興趣也在增長。但是，自2020年7月起，采用了全球統(tǒng)一輕型車測試循環(huán)（WLTC）的國六排放法規(guī)的實(shí)施，這意味著必須以不同于先前采用新標(biāo)歐洲測試循環(huán)（NEDC）法規(guī)的方式來處理這些超低粘度的潤滑油配方。

 

在WLTC中，與在國五標(biāo)準(zhǔn)中使用的NEDC相比，車輛會在更高的工作溫度下的時(shí)間更長。雖然更低粘度的潤滑油在較低的溫度下（例如在車輛熱機(jī)階段）具有明顯的好處， 但當(dāng)車輛達(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)的更低粘度等級的在WLTC中對燃油經(jīng)濟(jì)性的影響要小得多，且對燃油經(jīng)濟(jì)性的改善也更低。

 

對于摩擦改進(jìn)劑，主要在高溫下能看到其摩擦效果，在高溫下，潤滑油稀薄、且可能發(fā)生邊界潤滑。這些影響已在倒拖摩擦測試中得到證明，該測試探索了兩種潤滑油在發(fā)動機(jī)的油溫和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)表現(xiàn)出的性能。

 

發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速–溫度曲線圖，顯示了潤滑油成分如何影響燃油經(jīng)濟(jì)性。新的循環(huán)工況對粘度降低不太敏感。

 

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)可能會影響邊界摩擦。

 

 

日本OEM整車廠在選用燃油經(jīng)濟(jì)性潤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發(fā)動機(jī)機(jī)油規(guī)格（包含SAE 0W-8黏度）自2019年10月起已開始進(jìn)行認(rèn)證。通常，這些潤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)用于有限的車型中，并且不同的車輛配置，發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)，部件涂層和車輛工作循環(huán)可能有特定的潤滑需求，來實(shí)現(xiàn)最佳的燃料經(jīng)濟(jì)性。因此，對不同車輛配置中的燃油經(jīng)濟(jì)性配方進(jìn)行廣泛的測試是十分必要的。

除了粘度等級和鉬含量的問題外，其他添加劑組分對配方和摩擦改進(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，因此需要對添加劑的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行精心優(yōu)化，以超過當(dāng)前的降低摩擦的水平。此外，同一發(fā)動機(jī)中不同的摩擦改進(jìn)劑提供的不同結(jié)果表明，有必要針對某些應(yīng)用篩選和優(yōu)化摩擦改進(jìn)劑。

 

潤英聯(lián)對超低粘度（SAE 0W-8）潤滑油進(jìn)行測試的經(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)化來改善燃油經(jīng)濟(jì)性

 

調(diào)配超低粘度的潤滑油遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止調(diào)整鉬鹽含量和粘度等級 – 這關(guān)系到整個(gè)復(fù)合添加劑的配方平衡。

 

 

基于大量測試的數(shù)據(jù)結(jié)果，潤英聯(lián)使用國六發(fā)動機(jī)和WLTC，評估了其技術(shù)平臺在在點(diǎn)火發(fā)動機(jī)測試中的性能表現(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。在此測試中，與高鉬鹽含量的機(jī)油相比，潤英聯(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

 

 

隨著對使用發(fā)動機(jī)油來改善燃油經(jīng)濟(jì)性的興趣在不斷增長，低粘度機(jī)油正變得越來越受歡迎。但是，隨著用WLTC來代替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)配上以確保滿足燃油經(jīng)濟(jì)性和耐久性要求是非常重要的。針對不同含量的鉬鹽和摩擦改進(jìn)劑的組合進(jìn)行的測試表明，它們可能不適用于每一種發(fā)動機(jī)，這意味著進(jìn)行大量的測試和配方優(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)。