發(fā)動機(jī)油的發(fā)展趨勢
趨勢一:降低排放
對比國五標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)行歐洲汽車尾氣排放國六標(biāo)準(zhǔn),將商用車輛和公共汽車顆粒物排放量降低了約67%,氮氧化物排放量降低了80%。歐洲議會已明確,從2021年開始,所有新車每公里二氧化碳排放量高不超過95克。到2020年,95%的車輛必須滿足這一條件。
為了降低排放,這個目標(biāo)設(shè)的很高。然而,要實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo),必須對發(fā)動機(jī)油進(jìn)行改進(jìn)。低性能的發(fā)動機(jī)油,通常不符合廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)。不達(dá)標(biāo)的機(jī)油,在燃燒的過程中會產(chǎn)生很多的顆粒,這些顆粒通常會堵塞過濾器,嚴(yán)重降低發(fā)動機(jī)的使用壽命。顆粒也會在活塞頭和閥門上形成沉積物,影響燃燒過程,損害發(fā)動機(jī)。
廢氣排放量取決于發(fā)動機(jī)油的灰分物質(zhì)含量。依據(jù)實(shí)驗(yàn)室檢測的發(fā)動機(jī)油硫酸鹽含量(主要是添加劑中的磷和硫)水平,機(jī)油可分為低、中、高SAPS油(SAPS =硫酸鹽灰分、磷、硫)。某些汽油發(fā)動機(jī),甚至使用“無灰”機(jī)油。
雖然添加大量的硫和磷,可以防止氧化和磨損,但為了降低排放,仍要將這些物質(zhì)減少到低限度。為了滿足低SAPS油的標(biāo)準(zhǔn),例如更長的換油周期,更少的摩擦和良好的抗磨性能,機(jī)油供應(yīng)商不得不研發(fā)全新的添加劑,并選擇合適的基礎(chǔ)油。
趨勢二:降低燃料和潤滑油的消耗
發(fā)動機(jī)應(yīng)該以節(jié)省燃料和機(jī)油的方式運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)油消耗的典型表現(xiàn)之一是,由于高溫引起的基礎(chǔ)油的蒸發(fā)。但是,機(jī)油的蒸發(fā)程度也取決于油本身的性質(zhì)。基礎(chǔ)油類型,粘度和添加劑等因素都會有影響。揮發(fā)性高的發(fā)動機(jī)油更容易變稠,用途和性能更容易受到影響。氣缸和刮油環(huán)不太適合高粘度的潤滑油。 隨著燃料油消耗的增加,發(fā)動機(jī)油消耗也會增加。較厚的油也會降低摩擦性能,增加燃料消耗。
機(jī)油的蒸發(fā)損失越低,其粘度就越穩(wěn)定,燃料和機(jī)油的消耗量就越低。蒸發(fā)損失測試的是250°C下機(jī)油在60分鐘內(nèi)的蒸發(fā)程度。好的發(fā)動機(jī)油,蒸發(fā)損失是很低的,ACEA(歐洲汽車制造協(xié)會)機(jī)油引擎分類E6,E7和E9中,重型商用發(fā)動機(jī)油的蒸發(fā)損失≤
趨勢3:粘度越來越低
SAE級0W20和0W30發(fā)動機(jī)油或商用車輛用5W30發(fā)動機(jī)油并不少見。甚至SAE 0W16和0W12的發(fā)動機(jī)油也已經(jīng)開始使用。對于混合動力汽車,市場上有一種粘度等級為0W8的油在使用,而且正朝著粘度越來越低的趨勢發(fā)展。原則上,機(jī)油的粘度等級越低,發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)越好,經(jīng)濟(jì)性越強(qiáng)。然而,機(jī)油的粘度越低,就越難形成一個流體動力的、穩(wěn)定的油膜,以盡可能防止運(yùn)動部件之間的機(jī)械接觸,并保護(hù)它們的表面不受磨損。
在此背景下,發(fā)動機(jī)油的HTHS(高溫高剪切)粘度扮演著一個重要角色。HTHS(高溫高剪切粘度)測量的是在高剪切應(yīng)力影響下的動力粘度,用毫帕·秒表示。降低HTHS粘度會降低能量消耗,節(jié)省燃料,因?yàn)闄C(jī)油的“內(nèi)摩擦”降低了。然而,如果HTHS粘度降低太多,油膜就會變得太薄,耐磨性就會產(chǎn)生風(fēng)險。設(shè)定HTHS的下限,應(yīng)確保發(fā)動機(jī)油本身在高剪切力和高油溫下能給大端軸承提供足夠的潤滑。為了進(jìn)一步平衡相對運(yùn)動金屬表面的粗糙度和潤滑膜形成的連續(xù)性,一些用來減少摩擦的添加劑,例如鉬,會添加到一些油中。這些添加劑通常會用于賽車發(fā)動機(jī)油中以減輕磨損。
結(jié)論:創(chuàng)造具有低HTHS粘度,高粘度指數(shù),低蒸發(fā)損失和高抗磨性能的發(fā)動機(jī)油是勢在必行的。只有在一系列油液分析的幫助下才能研發(fā)出合適的油。
趨勢4:混合動力車和電車
混合動力車
混合動力汽車是靠電驅(qū)動的,電池可以充電,同時,還有個燒汽油的發(fā)動機(jī)。混合動力汽車的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速幾乎可以一直保持2500轉(zhuǎn)左右,高運(yùn)轉(zhuǎn)效率可超過35%,然而傳動的發(fā)動機(jī),高運(yùn)轉(zhuǎn)效率不超過20%。這些發(fā)動機(jī)初設(shè)計的是用傳統(tǒng)的機(jī)油。現(xiàn)在越來越多的混合動力車開始使用特種油?;旌蟿恿Πl(fā)動機(jī)通常運(yùn)行速度相對較低,相應(yīng)地,所以使用的油的粘度等級也較低,粘度一般在SAE 0W8到0W20之間。在電池的幫助下,油會被預(yù)熱,所以幾乎沒有冷啟動。
然而,混合動力汽車發(fā)動機(jī)油的長期測試結(jié)果還沒有。所以,建議定期監(jiān)測發(fā)動機(jī)機(jī)油,對系統(tǒng)的耐久性進(jìn)行評估,以確定合理換油間隔。
純電動車
純電動汽車也需要潤滑油,但不需要發(fā)動機(jī)油。電動發(fā)動機(jī)的驅(qū)動齒輪,需要使用齒輪油或傳動油。動力轉(zhuǎn)向裝置和懸架通常由服或多用途液壓油驅(qū)動。電池也需要變壓器油或者含水防凍液來冷卻。 這就是電動車和內(nèi)燃機(jī)車的主要區(qū)別。
油液分析的新使命
在汽車行業(yè)中,通過油液分析通常用來確定合理的換油間隔、檢測損壞原因以及預(yù)防損壞或磨損。然而,除了這些傳統(tǒng)的職責(zé)之外,油液分析正在不斷增加新的功能。這些都是隨著機(jī)油的發(fā)展而變化的,機(jī)油粘度越來越低,但同時又必須保持耐磨性。無論是為混合動力車或純電動車開發(fā)的潤滑油,還是為傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)研發(fā)的節(jié)能、低粘度機(jī)油,都需要用到油液分析。新發(fā)動機(jī)的開發(fā)是為了降低尾氣排放,減少燃料和潤滑油的消耗。在研制的新的機(jī)油時,油液分析就成為一項(xiàng)重要的監(jiān)測工具,特別是在長期使用中,它可以幫助我們更好地了解潤滑油和使用該潤滑油的發(fā)動機(jī)。
總之,油液分析在提高人們的環(huán)保意識方面發(fā)揮著越來越重要的作用。
關(guān)于斯派超科技
斯派超科技專業(yè)從事設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的分析儀器和軟件開發(fā),是一家范圍內(nèi)大的工業(yè)和軍用油液分析儀器供應(yīng)商之一。工業(yè)客戶包括石油化工、采礦、運(yùn)輸、海洋和發(fā)電公司以及商業(yè)測試實(shí)驗(yàn)室。斯派超科技的產(chǎn)品包括用于磨損金屬分析的光譜儀、油液老化和污染分析儀、顆粒計數(shù)器分析儀和成套的實(shí)驗(yàn)室油液分析系統(tǒng),所有這些設(shè)備都可通過TruVu 360™油液智能監(jiān)測平臺進(jìn)行管理。
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