張村

（中國(guó)石油西北銷售分公司質(zhì)量計(jì)量管理部蘭州監(jiān)督檢驗(yàn)站，甘肅蘭州 730060）

目前汽車保有量逐漸增多，石油資源愈發(fā)緊張，降低燃油消耗、優(yōu)化燃油效率存在重要意義[1～3]。優(yōu)化燃油效率可提升燃油經(jīng)濟(jì)性，為提升燃油經(jīng)濟(jì)性，不僅需要改進(jìn)汽車自身?xiàng)l件，也需要優(yōu)化燃油效率[4～6]。通過機(jī)油添加劑優(yōu)化燃油效率是目前常見的燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化手段。本文以潤(rùn)滑油添加劑Additin RC 3502 為研究目標(biāo)，在不同測(cè)試條件下，研究潤(rùn)滑油添加劑Additin RC 3502 對(duì)燃油效率的優(yōu)化作用。

1 材料方法

1.1 潤(rùn)滑油添加劑Additin RC 3502 使用優(yōu)勢(shì)測(cè)試方法

1.1.1 整車滑行測(cè)試

汽車滑行距離的大小能夠描述滑行阻力的大小，能夠描述整車性能的優(yōu)劣。按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，輕載汽車滑行測(cè)試方法分為實(shí)際道路測(cè)試與臺(tái)架測(cè)試兩類[7]。實(shí)際道路滑行測(cè)試所用成本較多，測(cè)試時(shí)間較多，且抗干擾性較差，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確率較低。所以，本文使用臺(tái)架測(cè)試實(shí)現(xiàn)汽車滑行距離、滑行阻力的測(cè)試。汽車滑行測(cè)試圖如圖1 所示。

1.1.2 污染物排放和油耗運(yùn)算

燃油效率體現(xiàn)于油耗、污染物排放、節(jié)油率等多個(gè)方面。其中排放物運(yùn)算方法是：

其中，汽車污染物排放量總值是Ni；校正到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的稀釋排氣體積是Umix；標(biāo)準(zhǔn)情況下污染物i 的密度與稀釋排氣里污染物i 的濃度依次是Pi、Di；e 是車輛行駛距離。

油耗運(yùn)算方法是：

其中，燃油消耗量、碳?xì)渑欧帕?、一氧化碳排放量、二氧化碳排放量分別是P、PHC、PCO、Pω2；E 是燃油密度。

節(jié)油率的計(jì)算方法是：

其中，PC、PB分別是潤(rùn)滑油添加劑使用前油耗、潤(rùn)滑油添加劑使用后油耗。

1.1.3 試驗(yàn)步驟

整車油耗試驗(yàn)原理圖如圖1 所示。

圖1 整車油耗試驗(yàn)原理圖

1）測(cè)試之前，把車輛放在恒溫條件中靜置，讓加入潤(rùn)滑油添加劑的變速器潤(rùn)滑油和冷卻液溫度變成室溫，且讓被加入潤(rùn)滑油添加劑的潤(rùn)滑油再次流到油底殼，以此讓車輛實(shí)施測(cè)試時(shí)的初始狀態(tài)不存在差異[8]。

2）使用OBD 設(shè)備檢查車輛狀態(tài)，車輛胎壓為標(biāo)準(zhǔn)胎壓22kPa，將電池電壓、冷卻液溫度等初始條件控制為滿足測(cè)試需求的數(shù)值。

3）把試驗(yàn)車驅(qū)動(dòng)輪放在底盤測(cè)功機(jī)的轉(zhuǎn)鼓中，通過三腳架固定試驗(yàn)車的從動(dòng)輪[9～11]。

4）測(cè)量冷態(tài)滑行距離與滑行阻力：?jiǎn)?dòng)底盤測(cè)功機(jī)的滑行設(shè)備，轉(zhuǎn)鼓會(huì)反拖車輛運(yùn)行，將試驗(yàn)車速設(shè)置成60km/h，車輛滑行距離測(cè)試時(shí)初速度是60 km/h，測(cè)試數(shù)據(jù)是5 組。

5）實(shí)施NEDC 循環(huán)測(cè)試，獲取市區(qū)油耗、郊區(qū)油耗和綜合油耗[12]。

1.2 不同潤(rùn)滑油添加劑Additin RC 3502 添加量對(duì)燃油效率的影響

將潤(rùn)滑油添加劑Additin RC 3502 添加量分別設(shè)成0.3%、0.5%、0.7%。測(cè)試其對(duì)潤(rùn)滑油效率的影響。燃油效率主要通過節(jié)油率、排放特性、排放溫度、進(jìn)氣充量系數(shù)四種指標(biāo)體現(xiàn)[13,14]。進(jìn)氣充量系數(shù)使用H 型粘性層流空氣流量計(jì)檢測(cè)，排放特性、排放溫度用ZR-7100 型氣體排放儀檢測(cè)。

2 測(cè)試結(jié)果

2.1 潤(rùn)滑油添加劑Additin RC 3502 使用優(yōu)勢(shì)測(cè)試結(jié)果

分別添加Additin RC 3502：10g、20g、30g、40g、50g，并編碼為A-1～A-5，測(cè)定其優(yōu)化性能。

2.1.1 滑行測(cè)試結(jié)果

潤(rùn)滑油添加劑Additin RC 3502 冷熱態(tài)滑行距離測(cè)試結(jié)果如表1 所示。

表1 潤(rùn)滑油添加劑Additin RC 3502 冷熱態(tài)滑行距離對(duì)比結(jié)果

潤(rùn)滑油添加劑Additin RC 3502 可節(jié)省燃油量，優(yōu)化汽車的燃油效率，提高燃油經(jīng)濟(jì)性。

2.1.2 油耗測(cè)試結(jié)果

不同潤(rùn)滑油添加劑使用后，NEDC 工況中市、郊區(qū)油耗測(cè)試結(jié)果如表2 所示。

表2 NEDC 工況中市、郊區(qū)油耗測(cè)試結(jié)果

分析表2 可知：編碼是A-4 的潤(rùn)滑油添加劑使用下，NEDC 工況中市、郊區(qū)油耗最小，綜合油耗量最小，節(jié)油率最高，汽車燃油效率最好。

不同潤(rùn)滑油添加劑使用后NEDC 工況下綜合油耗對(duì)比圖如圖2 所示。

圖2 NEDC 工況下綜合油耗對(duì)比圖

分析圖2 可知：編碼是A-4 的潤(rùn)滑油添加劑使用下，NEDC 工況下綜合油耗為6.98L，綜合油耗量最小，節(jié)油率最高。該結(jié)果與市、郊區(qū)油耗測(cè)試結(jié)果相吻合，體現(xiàn)了整車油耗試驗(yàn)的精確性。

2.2 不同潤(rùn)滑油添加劑Additin RC 3502 添加量對(duì)燃油效率的影響

2.2.1 添加劑含量對(duì)乙醇汽油節(jié)油率的影響

當(dāng)汽車所用汽油是乙醇汽油、潤(rùn)滑油添加劑Additin RC 3502 含量依次是0.3%、0.5%、0.7%時(shí)，汽車的油耗測(cè)試結(jié)果如表3 所示。

表3 添加劑含量對(duì)乙醇汽油節(jié)油率的影響 單位：%

由表3 可知：加入0.3%、0.5%的潤(rùn)滑油添加劑Additin RC 3502 后，汽車節(jié)油率最大值依次是7.48%、7.98%，對(duì)比之下，加入0.7%的潤(rùn)滑油添加劑Additin RC 3502 后乙醇汽油節(jié)油率最高。

2.2.2 添加劑含量對(duì)汽油排放特性的影響

當(dāng)汽車所用汽油是93 號(hào)高清潔汽油、潤(rùn)滑油添加劑Additin RC 3502 含量依次是0.3%、0.5%、0.7%時(shí)，汽車的排放特性測(cè)試結(jié)果如表4所示。

表4 添加劑含量對(duì)93 號(hào)高清潔汽油排放CO 影響單位：mol

由表4 可知：加入0.3%、0.5%的潤(rùn)滑油添加劑Additin RC 3502 后，93 號(hào)高清潔汽油排放CO 的氣體量也大于0.7%添加劑的CO 排放氣體量。當(dāng)潤(rùn)滑油添加劑Additin RC 3502 的添加量是0.7%時(shí)，93 號(hào)高清潔汽油排放NOx、CO 的氣體量最小，燃油經(jīng)濟(jì)性最佳。

2.2.3 添加劑含量對(duì)進(jìn)氣充量系數(shù)的影響（見圖3）由圖3 可知：當(dāng)潤(rùn)滑油添加劑Additin RC 3502 的添加量是0.3%、0.5%、0.7%時(shí)，0.7%添加劑條件下，汽車進(jìn)氣充量系數(shù)最顯著。此時(shí)添加劑作用下，汽車運(yùn)行對(duì)燃油的需求不多，混合氣的燃空比變小，可實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒，燃燒完全度提升，表示此情況下汽油燃燒速度提升，燃油效率提升。

圖3 添加劑含量對(duì)進(jìn)氣充量系數(shù)的影響

綜上所述，潤(rùn)滑油添加劑Additin RC 3502能夠顯著優(yōu)化汽車燃油效率，可提升燃油經(jīng)濟(jì)性。0.7%的添加條件下，汽車市、郊區(qū)油耗最小，綜合油耗量最小，節(jié)油率最高。