潤滑油未來趨勢探討
——LSPI低速預(yù)點火和低黏度方向

曾淑琴

發(fā)動機新概念和挑戰(zhàn)

百年來，發(fā)動機科技一直在不斷進步迭代，受迫于全球環(huán)境惡化，全世界各國排放和燃油法規(guī)（歐六、國六標準）日益嚴苛，反過來推進發(fā)動機技術(shù)走向新的方向。據(jù)預(yù)測，到2020年，市售新轎車中，有50%發(fā)動機將配備汽油直噴式（GDI）或渦輪增壓缸內(nèi)直噴（TGDI）技術(shù)。這些技術(shù)與燃油噴射技術(shù)相比，可以提高燃油效率，減少CO2排放量，同時保持或提高了動力輸出和其他相關(guān)性能。

然而，GDI或TGDI發(fā)動機運行溫度比傳統(tǒng)發(fā)動機要高很多，且由于尺寸小、扭矩高、軸承負荷巨大，極端惡劣的發(fā)動機工況對潤滑油提出了更嚴格的要求。

較高的溫度，往往伴隨著較高的燃油稀釋，從而會導致氧化、機油變稠、積炭和油泥沉積。研究表明，燃油的品質(zhì)對GDI和TGDI發(fā)動機的穩(wěn)定運行至關(guān)重要，我們知道，國內(nèi)的燃油質(zhì)量包含大量的所謂的“重組分”和硫元素，與高品質(zhì)的燃料相比，劣質(zhì)燃料中的這些成分將會導致燃料稀釋，并且產(chǎn)生酸性物質(zhì)，造成燃料嚴重降解。

在惡劣操作條件下，發(fā)動機內(nèi)壁由于過熱而引起嚴重的積炭，比如，那些在渦輪增壓器的軸承室內(nèi)形成的積炭會導致軸承失效。除了這些堅硬的沉積物，還有越來越多的氧化物形成了大量的油泥，導致機油濾清器和油道的堵塞。

另一個問題是，TGDI發(fā)動機是低轉(zhuǎn)速預(yù)點火（LSPI）發(fā)動機，目前市面上的LSPI發(fā)動機正面臨一個預(yù)燃的問題，對活塞和周圍組件極其不友好。

對車主而言，糟糕的是，新型發(fā)動機復雜的燃燒技術(shù)將會提高其制造和維修成本，潤滑油的品質(zhì)將比以往任何時候都重要，幸運的是，IGAT匯集行業(yè)頂尖的研發(fā)技術(shù)，與汽車制造商密切配合，研發(fā)的發(fā)動機油配方可以平衡上述挑戰(zhàn)。

LSPI低速預(yù)點火

LSPI低速預(yù)點火，全稱Low Speed pre ignition，TGDI發(fā)動機的低轉(zhuǎn)速預(yù)點火裝置，一般情況下，LSPI操作可以使燃油經(jīng)濟性和發(fā)動機性能達到最佳平衡，這些發(fā)動機在高扭矩和低速下工作的特點，對于車主來說是很有價值的。但是發(fā)動機在某個轉(zhuǎn)速/負荷區(qū)間運轉(zhuǎn)的時候，就會發(fā)生預(yù)燃。在嚴重的情況下，低轉(zhuǎn)速預(yù)點火（LSPI）發(fā)動機的這種預(yù)燃可能會損壞活塞環(huán)及周圍的組件，降低性能，降低燃油效率和增加排放。

行業(yè)專家們在積極尋求LSPI這種預(yù)燃和發(fā)動機之間的關(guān)系和應(yīng)對方式，而在潤滑油方面，我們的化學工程師發(fā)現(xiàn)，配方中的清洗系統(tǒng)對LSPI的預(yù)燃有積極顯著的影響，例如，不同于鎂基反應(yīng)，經(jīng)典的鈣基系統(tǒng)就有此種效應(yīng)。

歐洲發(fā)動機測試方法的改變/低黏度機油趨勢加速

NEDC測試規(guī)程是新歐洲駕駛循環(huán)的簡稱，這套測試規(guī)程自20世紀90年代誕生以來就不受業(yè)界待見，至少對于環(huán)保領(lǐng)域而言是這樣的。在這一套測試體系中，整車的運行工況在絕大多數(shù)的時間里都位于穩(wěn)態(tài)運行的工況下。

從2018年9月1日開始，歐盟強制要求汽車企業(yè)進行WLTP規(guī)程的油耗測試，來取代現(xiàn)有的NEDC測試循環(huán)。WLTP測試程序全稱為World LightVehicle Test Procedure，這套測試程序從本質(zhì)上依舊是臺架測試，不過在車型的劃分方面，根據(jù)功率質(zhì)量（簡稱PWR）比將車輛劃分為三級，對于每個級別的車型，WLTP規(guī)程又設(shè)定了能夠代表全球城市道路、高速公路、山路等路況條件下的測試規(guī)程。

和WLTP測試規(guī)程結(jié)合使用的，就是RDE測試規(guī)程，將于2020年1月1日生效，RDE測試是Real Driving Emissions的檢測，顧名思義，就是實際道路駕駛條件下的排放測試。

歐洲關(guān)于汽車油耗和排放測試方式的改變，意味著更高的燃油經(jīng)濟性和更嚴格的排放，這對目前的發(fā)動機技術(shù)而言，無疑是一大難題。許多OEM廠商正在尋求通過降低潤滑油的黏度，來改善燃油經(jīng)濟性和二氧化碳的排放量。

節(jié)省燃油，減少排放

一般情況下，機油黏度越低，相同油壓下的流速越快，散熱循環(huán)越快，就越能夠有效提高冷卻效率，摩擦阻力及耗能越低。另一方面，更薄的油膜適合更小間歇的潤滑，這符合發(fā)動機精密化的趨勢。

但是低黏度機油HTHS值更低，在高溫高壓下對抗剪切的能力更弱，這意味著更高的磨損和更大的揮發(fā)性，將給高負荷的軸承帶來更大的風險——這種矛盾極其考驗潤滑油廠商的研發(fā)能力，說起來簡單，但既節(jié)能減排，又能達到有效潤滑的低黏度機油研發(fā)，是極其復雜的大工程，這不是隨便哪個小品牌就可以做到的事情。

就在2018年12月17日，歐盟定下了2030年將汽車和貨車的二氧化碳排放量相比2021年分別減少37.5%和31%的目標。在國內(nèi)，堪稱史上最嚴格的國六標準實施在即，節(jié)能減排是全球不變的大方向，這意味著，潤滑油的品質(zhì)比以往任何時候都重要。