ILSC GF—6技術(shù)規(guī)格性能分析及開發(fā)現(xiàn)狀

祝洪宇+聞元+林海洪+孫宇良+付陳玲+余鍇+羅珍妮

摘要：文章首先介紹了ILSC潤滑油技術(shù)規(guī)格的發(fā)展歷程、與PI規(guī)格的關(guān)系以及GF-6規(guī)格的開發(fā)背景；其次就GF-6規(guī)格的內(nèi)容進(jìn)行了簡單概括；隨后重點介紹了GF-6程序試驗的主要變化內(nèi)容詳細(xì)分析了GF-6的性能指標(biāo)并著重從清凈分散性、燃油經(jīng)濟(jì)性、磨損保護(hù)性、低速早燃改善能力等方面對比分析了GF-6與 GF-5的性能差異；然后介紹了新規(guī)格GF-6中各個新程序試驗的開發(fā)進(jìn)度以及現(xiàn)階段面臨的困難；最后總結(jié)了GF-6的性能優(yōu)勢、開發(fā)現(xiàn)狀以及新規(guī)格對潤滑油和添加劑供應(yīng)商帶來的挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：GF-6；性能指標(biāo)；性能分析；開發(fā)現(xiàn)狀

中圖分類號：TE6263文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002 3.1.19（2016）01 0046 04

0引言

ILSC規(guī)格是國際潤滑劑標(biāo)準(zhǔn)化及認(rèn)證委員會（International Lubricant Standardization and pproval Committee）的縮寫是美國汽車制造商協(xié)會（）和日本汽車制造商協(xié)會（J）聯(lián)合一些大的潤滑油和添加劑公司共同成立對潤滑油產(chǎn)品規(guī)格進(jìn)行認(rèn)證的機(jī)構(gòu)其認(rèn)證委托美國石油學(xué)會（即PI）發(fā)布。該機(jī)構(gòu)目前已經(jīng)制訂了汽油機(jī)油的GF-1、GF-2、GF-3、GF-4和GF-5五個規(guī)格。簡單來說ILSC 的“GF-X”規(guī)格是在達(dá)到PI相應(yīng)質(zhì)量等級的基礎(chǔ)上增加了節(jié)能要求（GF-5除外）來滿足日益嚴(yán)格的節(jié)能和排放法規(guī)的要求ILSC發(fā)展歷程及與PI規(guī)格關(guān)系見表1。

隨著發(fā)動機(jī)技術(shù)和法規(guī)的不斷發(fā)展目前ILSC正在進(jìn)行GF-6規(guī)格的制定以及試驗的開發(fā)本文主要通過對比GF-6與GF-5的技術(shù)差異來對GF-6的性能進(jìn)行分析并介紹GF-6規(guī)格潤滑油的開發(fā)現(xiàn)狀以及面臨的挑戰(zhàn)。

1GF-6機(jī)油規(guī)格開發(fā)背景

隨著汽油發(fā)動機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展渦輪增壓和缸內(nèi)直噴技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用新技術(shù)的應(yīng)用在提升發(fā)動機(jī)性能的同時也加劇了潤滑油的工作環(huán)境進(jìn)而引發(fā)了諸如低速早燃、積炭加劇等新的問題因此汽車OE對潤滑油的性能提出了更高的要求主要包括：

（1）提升潤滑油的抗氧化能力和清凈分散性來改善油泥、漆膜和積炭的形成；

（2）配方優(yōu)化通過降低潤滑油中的金屬鹽含量來改善增壓直噴發(fā)動機(jī)的低速早燃問題；

（3）提升潤滑油的磨損保護(hù)功能改善發(fā)動機(jī)正時鏈條的磨損。

同時現(xiàn)有發(fā)動機(jī)潤滑油的基礎(chǔ)油、添加劑配方和黏度級別已無法滿足日益嚴(yán)苛的排放法規(guī)和燃油經(jīng)濟(jì)性以及更好的節(jié)油性能保持力和更低的潤滑油揮發(fā)度要求。

基于以上背景ILSC決定開發(fā)性能更高的汽油機(jī)油規(guī)格GF-6來解決新技術(shù)帶來的新問題以及滿足日益嚴(yán)格的排放和燃油經(jīng)濟(jì)性法規(guī)。

2GF-6規(guī)格介紹及性能分析

2.1GF-6規(guī)格介紹

GF-6規(guī)格是ILSC即將發(fā)布和執(zhí)行的最新汽油機(jī)油標(biāo)準(zhǔn)該標(biāo)準(zhǔn)在GF-5的基礎(chǔ)上對潤滑油的性能提出了更高的要求。ILSC GF-6規(guī)格將分為GF-6和GF-6B兩個規(guī)格其中GF-6包含目前ILSC中的所有黏度級別并與以往的級別完全兼容GF-6B將只涉及SE J300中150 ℃高溫高剪切黏度小于26 cP的新的黏度級別（比如：0W-16）并且不與以往的機(jī)油規(guī)格兼容。

將要發(fā)布的GF-6相比GF-5將在清凈分散性、抗氧化性和燃油經(jīng)濟(jì)性方面有所提高并且在潤滑油的基礎(chǔ)油和添加劑方面有所優(yōu)化來改善目前面臨的低速早燃和磨損等問題并提升潤滑油的燃油經(jīng)濟(jì)性。

2.2GF-6性能分析

2.2.1GF-6程序試驗變化點分析

由于2006年發(fā)布的GF-5規(guī)格中部分試驗臺架用發(fā)動機(jī)早已停產(chǎn)或發(fā)動機(jī)零配件稀少為了保證未來認(rèn)證試驗的正常進(jìn)行以及考評潤滑油在改善低速早燃等方面的能力因此GF-6規(guī)格在GF-5的基礎(chǔ)上開發(fā)了許多新的臺架試驗來對原有的程序試驗進(jìn)行升級和補(bǔ)充主要變化點有：

（1）程序ⅢH測試（代替程序ⅢG）：由于程序ⅢG使用的測試發(fā)動機(jī)為是1996年通用汽車Power train 3800的6缸發(fā)動機(jī)目前該發(fā)動機(jī)早已停產(chǎn)而且市面上已經(jīng)幾乎沒有程序ⅢG所使用的部件了所以由程序ⅢH代替程序ⅢG測試測試發(fā)動機(jī)將使用克萊斯勒的LSX376 （62 L V8） 發(fā)動機(jī)并且不再評定磨損指標(biāo)。

（2）程序ⅤH測試（代替程序ⅤG）：程序ⅤG是GF-5規(guī)格中歷史最悠久的測試之一使用的是1994年的福特46 L 8缸發(fā)動機(jī)而該發(fā)動機(jī)配件現(xiàn)在已非常稀少。在新測試中將使用201.3款46 L V8發(fā)動機(jī)。新款發(fā)動機(jī)與之前的發(fā)動機(jī)在技術(shù)本質(zhì)上是同樣的其主要區(qū)別在于發(fā)動機(jī)的控制單元新發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)相比之下要先進(jìn)得多。另外該測試程序中將增加3%的煙炱來考察由煙炱引起的磨損并使用新的燃油進(jìn)行燃油稀釋測試試驗時間為2.16 h。

（3）程序ⅥE測試（代替程序ⅥD）：ⅥD目前所運(yùn)行的發(fā)動機(jī)早已停產(chǎn)而全新的ⅥE測試將使用201.2款通用汽車的alibu 36 L LY7發(fā)動機(jī)來取代目前使用的2008款36 L凱迪拉克LY7發(fā)動機(jī)。具體內(nèi)容見表2。

2.2.2GF-6性能指標(biāo)對比分析

根據(jù)201.2年2月16日出臺的GF-6的規(guī)格草案通過對比可以看出GF-6是對GF-5的抗氧能力和清凈分散能力燃料經(jīng)濟(jì)性的全面提高。首先程序Ⅲ實驗的40 ℃黏度增長從GF-5的≤150%變嚴(yán)為≤100%提高了50%；平均活塞沉積物評分從GF-5的≥40升高到≥50提高20%；其次ⅤG的四個評分都全部提高一個檔次這要求有更好抗低溫氧化能力和低溫油泥分散性；然后程序ⅥE的燃料經(jīng)濟(jì)性試驗中各黏度的燃料經(jīng)濟(jì)性改善全面大幅度提高：XW-20提高了385%XW-30提高了526%10W-30提高了667%而且老化后油品的燃料經(jīng)濟(jì)性改善也分別提高了417%557%和100%。如此一來不僅要提高潤滑油的燃料經(jīng)濟(jì)性還要提高耐老化能力；最后潤滑油的揮發(fā)度指標(biāo)由15%提高到1.3%從而導(dǎo)致Ⅲ類基礎(chǔ)油將得到廣泛應(yīng)用而由于美國很少生產(chǎn)Ⅲ類基礎(chǔ)油所以將會對北美的基礎(chǔ)油市場帶來沖擊。 GF-6與GF-5的具體性能指標(biāo)對比見表3。

3GF-6 規(guī)格開發(fā)現(xiàn)狀

3.1GF-6規(guī)格開發(fā)時間表

汽車用油咨詢小組（OP）于201.3年2月6日在圣安東尼奧召開會議介紹并討論了ILSC GF-6和ILSC GF-6B規(guī)格的開發(fā)情況。PI對ILSC GF-6和ILSC GF-6B的發(fā)證日期定在了2016年9月但是這取決于新試驗的開發(fā)進(jìn)度。但是根據(jù)2014年ILSC發(fā)布的GF-6重大開發(fā)進(jìn)程的目標(biāo)時間表見表4?？梢钥闯鯣F-6的首次認(rèn)證時間由原計劃的2016年9月已經(jīng)推遲到了2017年的1.2月1日。

但是就目前發(fā)布的資料和信息來看所有的項目節(jié)點有可能還會推遲。對于ILSC GF-6目前已經(jīng)有測試在進(jìn)行矩陣試驗但是仍有許多試驗未開始進(jìn)行精度矩陣試驗。因為對于ILSC GF-6新增的試驗中仍然存在許多不確定性。據(jù)了解在最近的OP會議上考慮將首次簽發(fā)的時間延遲到2018年4月1日。

3.2GF-6規(guī)格中程序試驗開發(fā)進(jìn)度

程序ⅢH和程序IVB正在等待行業(yè)的官方同意并且提供資金來進(jìn)行測試工作。程序Ⅵ試驗將分為程序ⅥE和程序ⅥF分別進(jìn)行開發(fā)程序ⅥE適用于GF-6程序ⅥF適用于GF-6B目前程序ⅥE、程序ⅥF、鏈條磨以及福特的LSPI試驗正在進(jìn)行矩陣開發(fā)ⅢH精度矩陣試驗和GOD精度矩陣試驗已經(jīng)進(jìn)行。

對于程序ⅢH試驗由于之前是由克萊斯勒公司和通用汽車公司各自獨立進(jìn)行開發(fā)所以當(dāng)時對于最終使用誰或者是否同時使用一直無法定論。但根據(jù)最新的信息通用汽車表示目前只將該試驗用于通用下一代的Dexos規(guī)格使用并且由自己負(fù)責(zé)試驗的運(yùn)營和管理因此由通用公司開發(fā)的試驗極有可能不會作為ST的標(biāo)準(zhǔn)方法而使用所以最終程序ⅢH試驗將使用克萊斯勒所開發(fā)的試驗。

對于程序ⅥE試驗?zāi)壳靶袠I(yè)仍然在等待豐田在程序ⅥD上進(jìn)行的SE 0W-16油品的測試結(jié)果其測試結(jié)果將作為建議的限值添加到PI SN RC（RC：Resource Conserving） 0W-16級別的機(jī)油規(guī)格中。與此同時SE 0W-16油品也將在程序ⅥE上進(jìn)行測試來作為新程序試驗ⅥE精度矩陣的一部分其目的是為了在建立新的黏度級別在新試驗的標(biāo)準(zhǔn)過程中提供數(shù)據(jù)。

4總結(jié)

綜上所述GF-6相比GF-5在以下4個方面有著明顯的提升：

（1）沉積物的控制與清凈：無論是油泥以及高溫的漆膜和積炭相應(yīng)的試驗評分均進(jìn)行了大幅度的提高來應(yīng)對渦輪增壓直噴發(fā)動機(jī)帶來的沉積物增加問題；

（2）燃油經(jīng)濟(jì)性的提高與保持：新標(biāo)準(zhǔn)中不僅提高了新油的節(jié)油率而且對舊油的節(jié)油率保持性也進(jìn)行了提高；

（3）更好的磨損保護(hù)：新標(biāo)準(zhǔn)為正時鏈條、閥系磨損等部位的零件提供了更好的磨損保護(hù)特別是怠速停機(jī)、頻繁啟動、停機(jī)后啟動等工況下的磨損保護(hù)；

（4）新加入的低速早燃試驗：要求潤滑油在小型增壓發(fā)動機(jī)所面臨的低速早燃問題上有所改善。因此與GF-5相比GF-6規(guī)格的油品為高性能的發(fā)動機(jī)提供更好的保護(hù)。

與此同時即將發(fā)布的GF-6規(guī)格對潤滑油以及添加劑制造商提出了更大的困難和挑戰(zhàn)：

（1）基礎(chǔ)油方面：由于GF-6規(guī)格要求降低潤滑油的揮發(fā)度以及更好的抗氧化性因此迫使?jié)櫥凸?yīng)商使用更好的基礎(chǔ)油可以想象在GF-6發(fā)布之后Ⅲ類基礎(chǔ)油（PI Ⅲ類基礎(chǔ)油）的使用將會得到廣泛應(yīng)用；

（2）添加劑方面：新標(biāo)準(zhǔn)中要求潤滑油提供更好的摩損保護(hù)和清凈分散性所以要求添加劑公司開發(fā)更好的減摩劑和清凈分散劑。特別注意的是由于GF-6規(guī)格要求針對低速早燃問題有所改善所以要求添加劑和潤滑油公司在提高清凈性的同時還要考慮金屬添加劑對低速早燃的影響這無疑是一個巨大的挑戰(zhàn)。

最后由于舊試驗臺架的更新和新試驗臺架的加入GF-6規(guī)格的開發(fā)進(jìn)度一再延期因此不難想象GF-6規(guī)格開發(fā)所面臨的困難至于GF-6是否能夠按計劃發(fā)布目前仍是未知數(shù)。

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