包冬梅，楊超，劉穎

(中國(guó)石油大連潤(rùn)滑油研究開發(fā)中心，遼寧 大連 116032)

0 引言

歐洲汽車制造商協(xié)會(huì)(ACEA)為歐洲的OEM以及他們生產(chǎn)的車輛設(shè)立了潤(rùn)滑油的最低性能標(biāo)準(zhǔn)。ACEA發(fā)動(dòng)機(jī)油系列標(biāo)準(zhǔn)是于1996年發(fā)布，用以替代之前使用的CCMC標(biāo)準(zhǔn)。目前，ACEA標(biāo)準(zhǔn)共更新過10次，基本上是每隔2年左右更新一次，第10次更新已于2016年12月1日正式發(fā)布實(shí)施。驅(qū)動(dòng)ACEA標(biāo)準(zhǔn)制定發(fā)展的幾大因素，一是OEM技術(shù)的發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)硬件技術(shù)的不斷升級(jí)；二是節(jié)能排放法規(guī)要求的日益嚴(yán)苛，迫使OEM采用更先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和后處理裝置來滿足越來越嚴(yán)苛的節(jié)能環(huán)保法規(guī)要求；三是用新的試驗(yàn)替代過時(shí)的試驗(yàn)，以應(yīng)對(duì)當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和生物燃料對(duì)潤(rùn)滑性能影響的需要。

ACEA-2012版規(guī)格在2017年12月1日前仍然可以注冊(cè)，但是在2018年12月1日前將被廢除。與2012版ACEA規(guī)格相比，2016版發(fā)生了較大的變化，除了新增試驗(yàn)和替代試驗(yàn)之外，2016版輕負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)油序列發(fā)生了結(jié)構(gòu)性的變化，廢除了A1/B1規(guī)格，推出了期待已久的C5規(guī)格。

AECA規(guī)范在發(fā)動(dòng)機(jī)油領(lǐng)域是一項(xiàng)重要的規(guī)范，歐洲其他OEM規(guī)格都是以滿足ACEA為先決條件，其重要性也在與日俱增。特別是對(duì)中國(guó)市場(chǎng)而言，我國(guó)引進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)包括歐洲、美國(guó)和日本等，而發(fā)動(dòng)機(jī)油規(guī)格是參照API規(guī)范制定的，因此ACEA規(guī)格以其更嚴(yán)苛的性能要求和更廣泛的適用性，受到國(guó)內(nèi)高端潤(rùn)滑油市場(chǎng)的青睞。

本文主要討論一下2016版ACEA規(guī)格與2012版ACEA規(guī)格的一些關(guān)鍵變化。

1 ACEA- 2016版序列變化

ACEA A/B系列發(fā)動(dòng)機(jī)油屬于常規(guī)灰分潤(rùn)滑油，對(duì)配方中的硫、磷含量無限制要求，不適用于帶有先進(jìn)后處理裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑。ACEA C系列屬于低硫、低磷、低硫酸鹽灰分(低SAPS)潤(rùn)滑油，對(duì)配方中的硫、磷和硫酸鹽灰分有限值要求，與發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣后處理裝置具有良好的兼容性，滿足現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)GDI和T-GDI等最新發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和后處理裝置適應(yīng)性要求。

ACEA-2016廢除了A1/B1，保留了A3/B3、A3/B4、A5/B5。A3/B3要求高溫高剪切黏度大于3.5 mPa·s，常見機(jī)油黏度有5W-40/10W-40/15W-40，適用于不帶先進(jìn)后處理裝置的各類汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和輕負(fù)荷柴油發(fā)動(dòng)機(jī)；A3/B4要求高溫高剪切黏度大于3.5 mPa·s，油品堿值要求不小于10 mgKOH/g，適用于不帶先進(jìn)后處理裝置的高性能汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和輕負(fù)荷柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，可以滿足眾多OEM的性能要求，油品黏度范圍廣泛，常見包括XW-30/XW-40，產(chǎn)品性能涵蓋A3/B3；A5/B5主要用于使用低黏度潤(rùn)滑油而設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑，要求高溫高剪切黏度要求在2.9～3.5 mPa·s。

ACEA-2016 C系列保留了C1、C2、C3、C4，增加了C5規(guī)格要求。C1為“低SAPS”要求的低黏度發(fā)動(dòng)機(jī)油，高溫高剪切黏度不小于2.9 mPa·s，具有優(yōu)異的燃油經(jīng)濟(jì)性，由于其超低的硫、磷及硫酸鹽灰分限值，目前還沒有OME要求使用C1發(fā)動(dòng)機(jī)油；C2屬于“中等SAPS”要求的低黏度發(fā)動(dòng)機(jī)油，高溫高剪切黏度不小于2.9 mPa·s，具有較高的燃油經(jīng)濟(jì)性要求，已被多家OEM(如標(biāo)致雪鐵龍)作為裝機(jī)和服務(wù)油使用；C3是典型的“中等SAPS”的高黏度發(fā)動(dòng)機(jī)油，高溫高剪切黏度不小于3.5 mPa·s，具有一定燃油經(jīng)濟(jì)性要求，符合大多數(shù)OEM的性能要求，目前該系列發(fā)動(dòng)機(jī)油應(yīng)用非常廣泛；C4“低SAPS”要求的高黏度發(fā)動(dòng)機(jī)油，高溫高剪切黏度不小于3.5 mPa·s，具有一定的燃油經(jīng)濟(jì)性要求，較少被OEM使用；C5是增加的新規(guī)格，取代A1/B1，其原因在于常規(guī)灰分潤(rùn)滑油已不適用于使用低黏度機(jī)油(HTHS黏度低于2.9 mPa·s)的現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)及先進(jìn)的后處理裝置需求。在此之前，C系列規(guī)格中沒有能滿足HTHS低于2.9 mPa·s的低黏度發(fā)動(dòng)機(jī)油產(chǎn)品。C5性能要求基于C3標(biāo)準(zhǔn)要求，在燃油經(jīng)濟(jì)性上提出了更高的限值要求，燃油經(jīng)濟(jì)性比C3提高2%，使得C5成為唯一滿足用于使用低黏度機(jī)油而設(shè)計(jì)的汽油和輕負(fù)荷柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑。C系列規(guī)格間的主要理化指標(biāo)差異見表1。

表1 C系列主要理化指標(biāo)差異

2 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)及指標(biāo)變化

ACEA-2016版實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)及指標(biāo)要求在ACEA-2012版基礎(chǔ)上，推出了一些新的要求及新的測(cè)試，主要差異變化如表2所示。

表2 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)及指標(biāo)變化

增加了100 ℃時(shí)的HTHS黏度，這是因?yàn)?00 ℃這個(gè)溫度與發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的關(guān)聯(lián)要比150 ℃時(shí)的HTHS更高。這項(xiàng)要求對(duì)A3/B3、A3/B4系列沒有要求，對(duì)A5/B5和所有C系列為報(bào)告要求。

CEC L-109氧化試驗(yàn)開發(fā)完成，替代了GFC-Lu-43A-11生物柴油氧化試驗(yàn)，用于測(cè)試生物柴油引起的氧化問題，對(duì)A/B系列和C系列均有此項(xiàng)目要求。

ACEA-2012版中CEC L-039-96密封測(cè)試所用密封件材料已經(jīng)過時(shí)，已不能滿足現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的使用要求?，F(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)已開始采用新的彈性密封材料以滿足歐盟《化學(xué)品注冊(cè)、評(píng)估、授權(quán)和限制法規(guī)》(簡(jiǎn)稱REACH法規(guī))的要求。因此，ACEA-2016版引入了新的CEC L-112試驗(yàn)，采用OEM廠商當(dāng)前使用的新的彈性體密封材料，替代當(dāng)前的橡膠相容性測(cè)試。

剪切穩(wěn)定性、高溫高剪切黏度、Noack蒸發(fā)損失、總堿值、硫、磷、硫酸鹽灰分、氯含量和抗泡性能等方面均沿用了ACEA-2012版的指標(biāo)要求。

3 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架測(cè)試及指標(biāo)變化

在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)方面：TU3閥系磨損試驗(yàn)從ACEA-2016版中刪除，保留了低溫油泥試驗(yàn)(ASTM D6593程序VG)、黑油泥試驗(yàn)(Daimler M271)、磨損試驗(yàn)(MOL46LA)、直噴柴油機(jī)清凈性試驗(yàn)(VW TDI)等測(cè)試項(xiàng)目和指標(biāo)要求；同時(shí)推出了新的試驗(yàn)替代過時(shí)的試驗(yàn)，以應(yīng)對(duì)當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和生物燃料對(duì)潤(rùn)滑性能影響的需要。新的臺(tái)架測(cè)試和替代試驗(yàn)如表3所示。

表3 ACEA-2016新增臺(tái)架試驗(yàn)及要求

ACEA-2016版廢除了TU5高溫沉積物和機(jī)油氧化增稠試驗(yàn)。其原因在于已無法再繼續(xù)提供用于該試驗(yàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)硬件。由EP6汽油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞清凈性試驗(yàn)代替了TU5氧化試驗(yàn)。EP6是渦輪增壓直噴(TGDI)發(fā)動(dòng)機(jī)，用于評(píng)估發(fā)動(dòng)機(jī)油控制油泥、渦輪增壓器和活塞沉積物的能力。TGDI發(fā)動(dòng)機(jī)被越來越多的OEM采用，用于改善整車的燃油經(jīng)濟(jì)性。由于TGDI發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)，更需要發(fā)動(dòng)機(jī)油能夠提供更好的保護(hù)。

一直用于測(cè)試直噴柴油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油分散污染物和燃燒副產(chǎn)物能力的標(biāo)致DV-4輕型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試已被淘汰，已被滿足歐Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)致DV6發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試所替代。DV4使用1.4 L的輕型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，而DV6使用的是1.6 L的，用于測(cè)試煙炱含量5.5%時(shí)引起的黏度增長(zhǎng)。

CEC L-104 OM646LABio用于測(cè)試生物柴油對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響，評(píng)估油底殼、活塞的積炭和油泥等沉積物的情況，以確保實(shí)車使用生物柴油的時(shí)候，能夠保持發(fā)動(dòng)機(jī)清潔。

在ACEA-2016版中CEC L107還沒有開發(fā)完成，在試驗(yàn)開發(fā)過程中遇到了一些不可預(yù)見的問題。目前，ACEA-2016規(guī)范將繼續(xù)依賴當(dāng)前的M271油泥試驗(yàn)。

TU3閥系磨損試驗(yàn)被從ACEA-2016版中刪除，主要原因也是由于TU3的硬件供應(yīng)問題，已無更多的試驗(yàn)件來滿足發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試的需求，以及與現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)閥系設(shè)計(jì)的相關(guān)性越來越有限。

VG試驗(yàn)作為API和ILSAC規(guī)范更新的一部分，當(dāng)前也遇到了硬件可用性問題。一個(gè)新的VH正在開發(fā)之中，以替代VG試驗(yàn)。

M111燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)和VW TDI試驗(yàn)預(yù)計(jì)會(huì)持續(xù)到2017年末或是更遠(yuǎn)。但是由于有限的硬件可用性，這兩項(xiàng)試驗(yàn)遲早會(huì)遭遇與TU3和TU5相同的命運(yùn)。

4 結(jié)束語

ACEA-2016廢除了A1/B1，增加了C5，同時(shí)引入了許多新的測(cè)試，新的測(cè)試和新的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)推動(dòng)了油品性能的提升。

2016年，我國(guó)乘用車銷量首次超過了2400萬輛，其中歐系車占據(jù)了約三分之一的市場(chǎng)份額，歐系車的工作溫度更高、功率密度也更高。而我國(guó)的乘用車發(fā)動(dòng)機(jī)油執(zhí)行的是美國(guó)API規(guī)格，API規(guī)格是針對(duì)美國(guó)的車輛特點(diǎn)需求開發(fā)設(shè)計(jì)的，不能完全代表歐系車的性能特點(diǎn)，它們之間既有共同之處，又有所差異。因此必須要關(guān)注歐洲ACEA發(fā)動(dòng)機(jī)油規(guī)格的發(fā)展變化，開發(fā)生產(chǎn)最適合歐系車的發(fā)動(dòng)機(jī)油，使之與最新的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)相匹配。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃文軒.歐洲發(fā)動(dòng)機(jī)油技術(shù)規(guī)格解讀[J]. 石油商技，2011, 29(5):69-75.

[2] 吳長(zhǎng)域. 2012版ACEA輕負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)油規(guī)格簡(jiǎn)介[J]. 合成潤(rùn)滑材料，2013，40(4):11-13.