昆仑润滑油面对机会与挑战

2018-06-11 15:31:04 汽车与运动2018年1期

卫东

2017年11月30日,在2017(第三届)中国汽车发动机技术大会上,来自中国石油兰州润滑油研发中心科研管理部高工汪利平讲解了汽油发动机技术进步带来的挑战与润滑油解决方案。汪利平表示随着排放法规越来越严,中国也在全面推广小排量增压发动机,这对润滑提出了更高的要求。润滑油不但要满足四大基本性能要求,还需满足低硫低磷低灰分等要求,同时,还要有效抑制增压直喷发动机带来的低速早燃问题。如今,通过对发动机低速早燃等因素的分析,昆仑润滑油已经成功开发出性能更强的产品,不仅提高了节能效果,并且油品具有更好的清净性,低速早燃也降低了50%。

2010年昆仑完成了自主配方SN/GF-5汽油机油的研制,这也是国内惟一一个通过了美国API SN技术认证的自主配方产品。在2012年,昆仑内燃机油获得了国家科技进步二等奖。今天所讲的内容主要是,昆仑在2012年获得国家奖以后,在汽油机油领域所做的主要工作,昆仑是如何解决润滑油所面对的挑战。

目前对于汽车界的焦点就是两个,一个排放,一个节能。润滑油也是一样。首先看排放。国家排放法规越来越严苛,新的法规甚至比欧洲还要严苛。国六标准,被称为史上最严排放法规。在中国,目前也在推行小排量发动机,不管是购置税还是车船使用税,还有消费税,各个方面都对大家产生了驱动力,都喜欢购买匹配1.6L排量以下发动机的汽车,这是一个主流方向。

第二是节能,整个节能目标就是2020年要达到百公里油耗5L,2025年达到4L,包括双积分制度等。大家都在不断提高发动机的燃油经济性。尤其是随着高品质燃油的使用,我们的排放法规在以最快的速度从国三、国四到国五、国六。正是因为有了高品质的燃油,才促进了整个行业的发展。这种情况下,燃油经济性的原动力促进了我们的发动机向小型化发展以及TGDI(涡轮直喷技术)的发展。按文献报道,燃油直喷到2020年装机量要达到50%。

不管是小型化還是涡轮增压直喷,这些技术的使用,都对润滑油有促进作用。润滑油是流动的零部件,除了四大基本功能,在新的要求下,对润滑油又提出了更多更苛刻的排放法规的要求,还有节能要求。例如,要求开发的油品必须节能,还要满足长周期换油周期,必须要低硫、低磷,对油品提出了新的挑战。所以应对这些发动机新技术的时候,不但要保证原来的四大基本功能不变,还要赋予它新的内容,一是满足排放,二是更节能。对于发动机技术而言,为了满足节能减排,不同的技术都在做大量的工作,包括缸套的减摩技术,还有直喷等等。而目前对于节能减排性价比最高的,还是发动机油,只要换上一桶真正的节能油,就能解决一些问题。

发动机新技术对润滑油的影响具体体现在以下方面:一是压缩比更高,带来更多的燃油稀释、机油消耗;二是燃油直喷;三是更高的功率密度,给机油带来了更多的氧化、沉积物及油泥;四是涡轮增压系统,涡轮增压的轴也是用润滑油进行润滑的,温度非常高,很容易产生沉积物;五是废气再循环,会带来正时链条磨损风险;六是更复杂的排放系统需要适应,就必然要求发动机油降低磷、硫和灰分。

昆仑开发的不同黏度级别的油品,在江淮1.5L发动机相同的工况下进行实测时,在 5W-30机油中加入减摩剂后,油耗下降了1.8%。在模拟NEDC工况下大概节省燃油1.7%左右。昆仑自主开发的5W-30节能型润滑油在程序VID台架试验中表现出很好的节油效果,尤其是在老化后的二阶段也依然有非常好的节能效果。节能型润滑油在开发过程中不管是模拟试验还是到真实的发动机台架实验,都做了一整套的严密数据来支撑。

给油品赋予新的性能,往往会使用新的添加剂,但多数润滑油添加剂是一把双刃剑。能带来好处,也能带来坏处。做配方设计的时候,我们需要平衡。油品在具备优异的节能性的同时,油品抗磨损性能、分散性能,清净性能不能依然得到保证或获得进一步的提升?通过在江淮1.5TGDI发动机200小时耐久性台架测试,可以看出昆仑在开发润滑油的时候不仅有很好的节能效果,低温油泥分散性、高温清净性都非常好。

随着涡轮增压的引入,涡轮轴也是我们润滑油在润滑,尤其是轴上的沉积物的控制,是整个行业最为关注和关心的问题。昆仑润滑油不仅提高了节能效果,同时也提高了清净性和低温油泥分散性。这也从侧面反映了高温清净性对涡轮增压轴的保护。

润滑油配方组成的确会影响低速早燃,通过江淮1.5TGDI发动机四种不同工况做出的综合评定结果可以发现:G03机油与参比油相比,低速早燃倾向降低了50%以上。这也从侧面进一步证实,第一,润滑油是可以影响低速早燃的;第二,中石油现在有这种技术,能解决相关的问题。

在排放和燃油经济性法规的推动下,50%的新车将来都会采用TGDI发动机技术,随之也会带来一系列的挑战,需要设计一个全新的配方,保障发动机的高效运行。中石油能针对汽车厂家具体需求,在提供清净、分散、沉积物控制等基本性能的同时,开发出具有更好的抗低速早燃和优异节能性的发动机油产品。中石油希望与汽车厂商一起共同开发和建立润滑油关键性能评价方法,不断推动中国润滑油行业标准建设,共享汽车行业发展成果。