李鑫 邊圳浩 崔景芝
(天津海航石油能源科技有限公司)
汽車引起的環(huán)境污染問題已越來越引起人們的注意,我國提出的限號政策正是為了減少汽車尾氣排放帶來的大氣污染問題。因此使用比指定質(zhì)量級別更高的油品,對改善發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦阻力及減少發(fā)動(dòng)機(jī)的沉積物和油泥都會(huì)帶來極大好處,同時(shí)會(huì)適當(dāng)延長一些油品的換油期和發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命,很好地降低機(jī)體的損壞,減少投入維修費(fèi)用,避免排放大量尾氣對環(huán)境造成污染,從而促進(jìn)汽車工業(yè)的快速發(fā)展[1-2],文章就新型環(huán)保內(nèi)燃機(jī)油對發(fā)動(dòng)機(jī)的影響進(jìn)行了相關(guān)闡述。
如果不正確使用汽車潤滑材料就會(huì)直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況以及尾氣排放量。因此為提高燃油環(huán)保水平和燃油經(jīng)濟(jì)性,發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油作為關(guān)鍵因素就成為了重要的研究對象。
一款真正意義上的環(huán)保型內(nèi)燃機(jī)油必須在保證車輛正常運(yùn)行的情況下,達(dá)到使用周期長、節(jié)約油耗和減少尾氣排放的效果,必須既能起到冷卻和潤滑作用,也能將積炭清洗干凈,分散在油品本身。目前我國廢內(nèi)燃機(jī)油回收率在75%~85%,而其環(huán)境最大容許濃度僅為10 mg/kg[3],因此內(nèi)燃機(jī)油還必須具備可回收性(僅以工業(yè)循環(huán)利用為主)。
內(nèi)燃機(jī)油包括單級油和多級油,是由基礎(chǔ)油和添加劑按比例調(diào)和而成。與單級油相比,多級油在粘溫性能和低溫流動(dòng)性上更好,可提高燃油經(jīng)濟(jì)性[4],一般能夠降低2%~9%的燃料消耗。
在內(nèi)燃機(jī)油添加劑中,減磨效果最好的3種類型的添加劑包括:1)有機(jī)硼:屬于新型的高溫抗氧化劑,具有優(yōu)異的耐高溫和抗磨性能,可極大延長油品的換油周期[5];2)有機(jī)鉬:屬于當(dāng)今潤滑界優(yōu)秀的液體減摩劑,具有較好的抗氧和抗腐蝕性能,可極大提升油品的使用性能,增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出,節(jié)省燃油[6];3)有機(jī)鎢:是當(dāng)前十分優(yōu)異的抗磨劑,對比同類抗磨添加劑,其抗磨性能更優(yōu),形成的油膜硬度更強(qiáng)、更耐高溫[7]。
積炭的產(chǎn)生是由于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),汽油中的碳?xì)浠衔?、石蠟及膠質(zhì)無法完全燃燒,便會(huì)被燒成膠炭物[8],膠炭有吸收汽油的特性,被吸收的汽油再被燒成膠炭形成更厚的積炭[9]。而清凈分散劑的主要作用是使發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部保持清潔,使生成的不溶性物質(zhì)呈膠體懸浮狀態(tài),不至于進(jìn)一步形成積炭、漆膜或油泥。因此,含有清凈分散劑的內(nèi)燃機(jī)油會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部更清潔,如圖1所示。
圖1 具備清凈分散功能的內(nèi)燃機(jī)油對發(fā)動(dòng)機(jī)的影響
發(fā)動(dòng)機(jī)工作的過程中,零部件之間肯定會(huì)產(chǎn)生摩擦,這樣不僅會(huì)增大發(fā)動(dòng)機(jī)本身的內(nèi)部功耗,導(dǎo)致零件表面的磨損程度加快[10],而且摩擦產(chǎn)生的大量熱有可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。良好的潤滑有助于提高汽車的動(dòng)力性以及環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益,可以很好地減少機(jī)體的損壞及投入維修費(fèi)用,避免排放大量濃煙對環(huán)境造成很大的污染,這樣取得一舉多得的效果,從而促進(jìn)汽車工業(yè)的快速發(fā)展。一款適用型的新型內(nèi)燃機(jī)油需要同時(shí)具備長效保護(hù)、降噪減磨、節(jié)能環(huán)保及低溫順暢啟動(dòng)等特點(diǎn)。文章以高端GF-5 5W/30和普通GF-5 5W/30內(nèi)燃機(jī)油為例,對比了二者的組成配方和性能指標(biāo),如表1和表2所示。
表1 高端和普通GF-5 5W/30內(nèi)燃機(jī)油組成配方對比
表2 高端和普通GF-5 5W/30內(nèi)燃機(jī)油性能指標(biāo)對比
通過實(shí)際對比發(fā)現(xiàn),高端配方在低溫冷啟動(dòng)、蒸發(fā)損失及傾點(diǎn)等關(guān)鍵性指標(biāo)上具有明顯優(yōu)勢。另外,2份配方分別調(diào)制成成品后,選擇同款車系,加入同樣體積的燃油,在相同路段以相同速度行駛相同里程后發(fā)現(xiàn),使用普通內(nèi)燃機(jī)油的汽車油耗為9.91 L/100 km,而使用合成型內(nèi)燃機(jī)油的汽車油耗為9.66 L/100 km,燃油節(jié)約約2.6%。
通過實(shí)際檢測數(shù)據(jù)對比可知:高品質(zhì)的內(nèi)燃機(jī)油比普通內(nèi)燃機(jī)油具有更加明顯的優(yōu)勢,因?yàn)橛袡C(jī)因子鉬鹽能在發(fā)動(dòng)機(jī)溫度升高后,在發(fā)動(dòng)機(jī)金屬表面形成多達(dá)2層的致密且強(qiáng)度極高的合金保護(hù)層,第1層鉬酸酯形成的層疊致密的六方晶體結(jié)構(gòu)保護(hù)膜能產(chǎn)生流動(dòng)性和光滑性且具有極高的抗壓和抗磨強(qiáng)度,能產(chǎn)生一種類似“拋光”的效果,保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī),降低摩擦因數(shù),節(jié)約油耗,而里面的一層有機(jī)因子鉬鹽結(jié)構(gòu)則迅速填充形成薄而致密的高強(qiáng)度物理保護(hù)膜,區(qū)別于硫磷化學(xué)反應(yīng)保護(hù)膜,具有長效低損耗的特點(diǎn),起到修復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)原有磨損、減少積炭油泥產(chǎn)生及延長使用周期的作用,從各方面達(dá)到真正意義上的環(huán)保。