雅富頓化學公司認為,最有效的解決方案是低高溫高剪切粘度的SAE 5W-20機油。該粘度的油品不僅提供可靠的燃油經(jīng)濟性,同時兼顧發(fā)動機的耐久性,還支持OEM對更長的換油期的拓展,并實現(xiàn)重負荷發(fā)動機油性能和成本的最佳平衡。
閱讀以下文章,詳細了解雅富頓關于燃油經(jīng)濟性和重負荷發(fā)動機油的看法。
原始設備制造商(OEM) 日益關注低高溫高剪切粘度的重負荷發(fā)動機油,以助力其最新商用車發(fā)動機達到歐盟排放法規(guī)的燃油經(jīng)濟性要求。切實可行的油品配方將是打造重負荷發(fā)動機油的關鍵,這種潤滑油將對終端用戶有益并持續(xù)提供成本效益。
相比近年來實現(xiàn)的二氧化碳減排成果,新的歐盟立法提出了更高的要求。自2025年起,對于已售出的車輛,凡是不符合二氧化碳排放目標的(即在2019年基線排放量的基礎上降低15%),都將受到嚴厲的經(jīng)濟處罰。即如果排放水平繼續(xù)僅維持在2019法規(guī)要求,每輛售出的車輛將增加約4萬歐元的成本。新的車輛能耗計算工具(VECTO)將通過在用符合性測試進行實際驗證。因此 OEM 將面臨的壓力不僅是現(xiàn)在要實現(xiàn)這一目標,而且確保在每輛車的整個生命周期內持續(xù)實現(xiàn)該目標。
到2030年,排放目標將變得更具挑戰(zhàn)性——在2019年的基礎上再降30%。要達到該排放目標,OEM出售的車輛中需要有一定比例的車輛采用新技術,如采用電池和/或燃料電池以實現(xiàn)電氣化或混動化。歐盟委員會目前還在商討更進一步的目標,即到2030年實現(xiàn)在原有排放基礎上再降45%。
到那時,隨著車輛空氣動力學、燃燒效率和可再生燃料方面取得的進展,重負荷發(fā)動機油和添加劑技術將扮演重要角色,助力OEM通過動力總成效率的提升來提高燃油經(jīng)濟性。
重負荷發(fā)動機油指標眾多,但哪些才是確實有效幫助提升燃油經(jīng)濟性?常用的指標是粘度,但粘度并不只有一種。首先是運動粘度,但它的作用更多的體現(xiàn)在從發(fā)動機冷啟動到其達到工作溫度這段時間,通常為數(shù)秒或數(shù)分鐘,而與商用車的整體運行效率不太相關。它更適合用作低溫磨損保護指標,因為在啟動時,機油必須能夠在發(fā)動機各潤滑部位間流動,以盡量減少運動表面之間的接觸,尤其是在天氣寒冷時。
其次是動力粘度,它與流體密度無關,但對總體燃料經(jīng)濟性具有顯著影響。
高溫高剪切粘度是動力粘度的表征,它衡量的是在發(fā)動機熱機狀態(tài)下,高溫高剪切的環(huán)境里,機油內分子彼此間滑動的難易程度。在上述條件下,重負荷發(fā)動機油的高溫高剪切粘度越低,則摩擦損失的能量就越少。有數(shù)據(jù)表明,高溫高剪切粘度與燃料經(jīng)濟性密切相關。
圖1:雅富頓數(shù)據(jù)顯示,燃料經(jīng)濟性的提升與高溫高剪切粘度之間存在線性關系。
為支持新的硬件設計,OEM 建議使用高溫高剪切粘度較低(通常為2.6 mPa.s)的重負荷發(fā)動機油,當然有的 OEM 希望達到更低的粘度。從粘度角度,多個粘度等級都能達到達到2.6 mPa.s的高溫高剪切粘度,比如SAE 5W-20或SAE 0W-20。這兩個不同的機油粘度等級在發(fā)動機運轉過程中的燃油經(jīng)濟性差異不太明顯,因為兩者的高溫高剪切粘度相同。兩者之間的差異只存在于發(fā)動機冷啟動這一溫度較低的工況下,而冷啟動在整個發(fā)動機運行時間中只占很小的一部分。
圖2:雅富頓數(shù)據(jù)表明,在相同的添加劑包和相當?shù)母邷馗呒羟姓扯认拢瑥腟AE 5W-20改為SAE 0W-20的燃油經(jīng)濟性并沒有得到提升。
對于最終用戶,最佳解決方案還取決于許多因素。
首先,SAE 0W-20重負荷發(fā)動機油通常比SAE 5W-20機油更昂貴,因為它們通常需要添加更多的粘指劑,并使用PAO或III+類高成本的基礎油,以改善其低溫流動性能。相比之下,SAE 5W-20機油可以用較少的粘指劑,基礎油僅使用常規(guī)III類基礎油即可調合而成,因此其配方成本更低廉,并且還有助于減少潛在的高級別基礎油資源稀缺的問題。PAO還可能存在溶解性相關的問題,導致配方中可能需要補加其他昂貴的組分,而推高SAE 0W-20配方成本。實際上,車輛在保修期結束之后,更大概率使用低高溫高剪切粘度的SAE 5W-20重負荷發(fā)動機油, 從而兼顧燃油經(jīng)濟性和實現(xiàn)長換油周期,以此抵消機油的高成本。相比之下,SAE 0W-20的高溫高剪切粘度相當,但其對燃油經(jīng)濟性提升效果可能并不足以抵消其額外增加的成本。
有觀點認為,使用摩擦改進劑也可作為降低油耗的潛在解決方案。通過減少因摩擦而損失的能量,從而提高發(fā)動機效率。但在使用過程中,摩擦改進劑會很快消耗掉。摩擦改進劑即使明顯提升燃油經(jīng)濟性,也僅表現(xiàn)在添加新油之后的短時間內有提升。隨著對實際駕駛排放的更多關注,配制一種在換油期內性能不會降低的抗損耗重負荷發(fā)動機油尤為關鍵。
雅富頓與商用車車隊經(jīng)理的研究表明,成本優(yōu)化和效率提升是降低全生命周期用車成本的關鍵點。由于車隊經(jīng)理的利潤微博,他們依賴添加劑公司和機油營銷商以務實的方式推動重負荷發(fā)動機油配方的發(fā)展。OEM面臨2025年排放目標的壓力,可能繼續(xù)促使高溫高剪切粘度進一步降低,但這并不一定意味著運動粘度等級會越來越低,且這一因素會給發(fā)動機磨損和全生命周期用車成本帶來挑戰(zhàn)。
低高溫高剪切粘度的SAE 0W-20粘度等級機油能帶來的到底是真燃油經(jīng)濟性還是假燃油經(jīng)濟性?雅富頓化學公司認為,最有效的解決方案是低高溫高剪切粘度的SAE 5W-20粘度等級機油。該粘度的油品不僅提供可靠的燃油經(jīng)濟性,同時兼顧發(fā)動機的耐久性,還支持OEM對更長的換油期的拓展,并實現(xiàn)重負荷發(fā)動機油性能和成本的最佳平衡。
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