提高燃油經濟性和減少溫室氣體排放成為了汽車行業近年來的最大驅動力,而背后的原因則是日益嚴苛的法規要求。為滿足這些目標,汽車制造商必須研發創新的硬件技術,從而將整個行業推向了一個全新局面。包括汽油直噴(GDI)發動機在內的全新硬件都需要高性能潤滑油的輔助才能發揮功效。因此我們必須了解GDI發動機以及重大技術變革可能引起的各種難題。隨著汽車制造商不斷推行GDI技術,我們的確看到了各種新問題,而解決這些問題則需要行業頂尖專家的智慧。
在更低的轉速下產生更高的功率和壓力
與傳統的噴嘴燃油噴射(PFI)發動機相比,GDI發動機可實現更高的功率密度,這意味著GDI發動機可以造得更小,而且可以在更高的負載和更低的速度下運轉,以此實現燃油效率的最大化。除了GDI以外,汽車制造商還在進一步挖掘渦輪發動機的潛力,以收集原本會散失在尾氣中的能量。而GDI和渦輪增壓器又可互補使用(統稱TGDI技術),TGDI技術已經受到了汽車制造商的青睞。
無論是GDI還是TGDI發動機,發動機內部的溫度和壓力都比較高。盡管這種環境對提高燃油經濟性更有利,但它的工況非常嚴苛,而且容易導致低速早燃(LSPI)現象。
低速早燃指的是不受控制的異常燃燒,極有可能導致發動機故障。人們認為造成LSPI的元兇是燃燒室中的燃油機油混合液體的小液滴或小顆粒,它們在正常點火之前就被點燃,從而導致不受控燃燒的發生。這種燃燒會造成發動機壓力的異樣峰值,最終損害發動機。
行業專家指出正確的添加劑技術可以緩解這一問題,因此一項關鍵的新測試正在緊鑼密鼓的開發中,它將被納入即將出臺的GF-6規范。
潤滑油的作用與測試開發
首先必須說明的一點是,潤滑油不會必然導致LSPI的發生。相反,潤滑油可以有效地降低LSPI發生的概率。
到目前為止,汽車制造商都是通過在低轉速時將額外的燃油噴入發動機這個方法來緩解LSPI問題的,而選擇低轉速是因為這是發動機效率最高,而LSPI又最容易發生的時候。此時噴入多余的燃油不僅可以起到冷卻作用,還能降低發生LSPI的風險。但是噴灑多余燃油的負面影響也很明顯:它會降低發動機的整體燃油效率。
由路博潤公司開展的大量測試和深入分析表明,只要使用先進的添加劑配方便能降低LSPI的風險——這說明添加劑可以為解決這一現象起到重要作用。使用高性能添加劑后就無需額外噴灑燃油了,在有效阻止LSPI現象的同時還能提升GDI發動機的燃油效率,真是一舉多得。但為了徹底推行這一技術,需要在GF-6規范中規定一個絕對可靠的測試,這樣才能對一款潤滑油降低LSPI風險、提升發動機燃油經濟性的能力做出精確的評估。
路博潤深知這一挑戰的重要意義。憑借自身強大的測試能力,路博潤正在積極開發一種能夠納入GF-6的可靠的LSPI測試。而多家測試實驗室和OEM也對路博潤提供了鼎力支持,幫助其更好地了解LSPI的機制。
開發LSPI測試絕非易事。LSPI本質上就是一種隨機事件,因此人為制造一個LSPI最有可能發生的條件是非常困難的,尤其是這個條件還必須能夠不斷地被再現出來。一臺發動機必須運行一段足夠長的時間,LSPI的發生次數才具有統計意義。而且由于LSPI是一種破壞性的現象,因此測試發動機和傳感器必須非常堅固,才能承受多次瞬間的氣缸高壓。這個測試的實現需要一個解決方案,而路博潤正在努力實現這一目標。
通向燃油經濟性更高的未來
添加劑的化學特性是實現上述配方的關鍵所在。解決LSPI問題沒有靈丹妙藥,路博潤的實驗可以證明某些添加劑技術可以改善這一現象。但我們仍需一個兼顧所有要素的方案,因為從基礎油到粘度改進劑,潤滑油的任何成分都有可能影響LSPI的風險。
在解決新型發動機硬件難題的道路上,路博潤將與合作伙伴攜手共勉,共同實現燃油經濟性、溫室氣體減排,堅實可靠的發動機保護等行業目標。
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