潤滑油優(yōu)化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能減排的影響

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摘要：潤滑優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能減排的有效途徑之一。通過潤滑油的優(yōu)化，針對(duì)老舊發(fā)動(dòng)機(jī)燒機(jī)油問題，研發(fā)出新的潤滑油，并通過理化性能測(cè)試和臺(tái)架測(cè)試，檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)潤滑優(yōu)化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能減排的影響和新型潤滑油的性能。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，針對(duì)老舊發(fā)動(dòng)機(jī)，通過潤滑優(yōu)化可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能的有效提升和尾氣排放的顯著改善。

關(guān)鍵詞：潤滑優(yōu)化；發(fā)動(dòng)機(jī)；節(jié)能減排

發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑不良或潤滑油使用不匹配除了會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸、磨損等故障外還會(huì)導(dǎo)致積炭增多、活塞阻力增大導(dǎo)致油耗大幅增加、不充分燃燒物增多、碳?xì)?、氮氧化合物和一氧化碳污染物排放增加。開展發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑優(yōu)化與節(jié)能減排技術(shù)研究對(duì)機(jī)動(dòng)車節(jié)能減排具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。隨著目前環(huán)保需求的增長以及汽車后市場(chǎng)由傳統(tǒng)經(jīng)營和服務(wù)模式向精細(xì)化、科學(xué)化、個(gè)性化維修保養(yǎng)服務(wù)模式的轉(zhuǎn)變，發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑優(yōu)化與節(jié)能減排技術(shù)正面臨前所未有的需求旺盛期和發(fā)展應(yīng)用的黃金期。國內(nèi)外相關(guān)研究人員在發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑狀況對(duì)節(jié)能減排的影響研究主要集中在潤滑油品質(zhì)對(duì)積炭的生成和顆粒物、不充分燃燒物排放的影響方面。例如：Y.Ra等人模擬研究了潤滑油蒸發(fā)對(duì)重載柴油機(jī)積碳形成的影響，結(jié)果表明活塞環(huán)組縫隙間的碳?xì)湓诳p隙表面的積碳形成中發(fā)揮著巨大的作用，潤滑油膜的存在增加了氣體的溫度，同時(shí)增加了縫隙表面積碳的形成。M.Diaby等人在一臺(tái)缸內(nèi)直噴柴油機(jī)上研究了活塞環(huán)第一環(huán)槽的積碳形成。K.Froelund等人在一臺(tái)缸內(nèi)直噴高壓共軌柴油機(jī)上對(duì)比了三種潤滑油的表現(xiàn)。K.M.Jefferd等人則在一臺(tái)柴油機(jī)上研究了不同種類潤滑油對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性以及排放的影響。王建昕研究了汽車柴油機(jī)節(jié)能與排放控制技術(shù)進(jìn)步及其對(duì)潤滑油的要求。以上這些試驗(yàn)結(jié)果為發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑優(yōu)化與節(jié)能減排技術(shù)研究提供了大量的可參考信息。基于以上對(duì)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀調(diào)研的認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)潤滑油對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能減排的影響不容忽視。開展?jié)櫥蛢?yōu)化研究，提高潤滑油的匹配性，尤其是針對(duì)老舊發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑優(yōu)化研究，對(duì)改善老舊發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑狀況，挖掘其節(jié)能減排潛力具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

1潤滑油優(yōu)化

機(jī)油非正常燃燒與消耗是造成發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑狀況惡化和尾氣排放污染物增加的重要因素之一，而影響燒機(jī)油的主要因素有：機(jī)油性能、活塞環(huán)的質(zhì)量、維修質(zhì)量、活塞環(huán)積碳卡死、氣缸與活塞及活塞環(huán)配合情況、氣門油封不嚴(yán)、渦輪增壓系統(tǒng)故障、發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)制廢氣再循環(huán)虹吸作用等，其中，機(jī)油性能的影響起到重要的作用。本文重點(diǎn)針對(duì)燒機(jī)油引起的發(fā)動(dòng)機(jī)排放污染物增加問題，基于減少機(jī)油消耗同時(shí)改善潤滑性能和尾氣排放的技術(shù)路線，開發(fā)高匹配性的潤滑油。通過優(yōu)化相關(guān)添加劑，使?jié)櫥途邆淞己玫拿芊庑裕纬筛咝в湍ぃ行б种苹钊h(huán)處機(jī)油竄入燃燒室而燒掉。采用有效的清凈分散劑，有效抑制渦輪增壓器油道內(nèi)的油泥積碳的形成。添加特殊的抗磨添加劑，使?jié)櫥途邆鋬?yōu)秀的滾動(dòng)摩擦性，降低噪音。采用高質(zhì)量基礎(chǔ)油和粘度指數(shù)改進(jìn)劑，提高潤滑油耐高溫性能，同時(shí)具有良好的低溫流動(dòng)性，在極寒低溫條件下，第一時(shí)間潤滑油迅速到達(dá)摩擦表面，防止干摩擦。研發(fā)出的燒機(jī)油專項(xiàng)治理潤滑油理化性能指標(biāo)如表1所示。

2臺(tái)架實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)

發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)是潤滑油研發(fā)的關(guān)鍵手段，可以模擬潤滑油在實(shí)際使用過程中的大部分工況，評(píng)價(jià)潤滑油使用性能，與行車試驗(yàn)有較好的關(guān)聯(lián)。采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法，分別測(cè)試潤滑油配方優(yōu)化前后的各主要相關(guān)指標(biāo)，通過指標(biāo)的測(cè)試結(jié)果，定量對(duì)比分析潤滑優(yōu)化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能減排的影響效果（表2）。發(fā)動(dòng)機(jī)：大眾EA113發(fā)動(dòng)機(jī)，已運(yùn)行15萬公里，存在燒機(jī)油現(xiàn)象。便攜式尾氣分析儀：測(cè)量范圍及誤差：不大于5%。（表3）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：在相同的油門開度的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩增加21%，新型潤滑油改善了潤滑狀況，對(duì)提升發(fā)動(dòng)機(jī)性能，節(jié)省燃油消耗有促進(jìn)作用；發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)和噪音均有所降低，說明發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部潤滑狀況得到顯著改善；潤滑油中的磨損磨粒的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)一步說明，經(jīng)過配方優(yōu)化后的新型潤滑油對(duì)改善老舊發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑性能具有直接的改善效果。而尾氣中碳?xì)浠衔?、氮氧化合物和一氧化碳含量的大幅度降低，說明通過優(yōu)化潤滑油配方，解決燒機(jī)油問題，對(duì)改善發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放具有積極的影響。

3結(jié)論

綜上，使用經(jīng)過配方優(yōu)化的新型潤滑油后，發(fā)動(dòng)機(jī)在動(dòng)力輸出性能、潤滑狀況、尾氣排放等方面均有改善。通過針對(duì)性的潤滑油配方優(yōu)化，老舊發(fā)動(dòng)機(jī)可提高發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑匹配性，實(shí)現(xiàn)提升潤滑性能和節(jié)能減排的效果。

作者：董光 單位：河南機(jī)電職業(yè)學(xué)院