隨著我國汽車消費需求和保有量的逐年提升，汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)也在日新月異的發(fā)展。發(fā)動機是汽車的心臟，作為發(fā)動機“流動的零部件”，有著發(fā)動機“血液”之稱的潤滑油，可降低發(fā)動機內(nèi)部金屬部件的損耗，在提高發(fā)動機保護和性能中起到關(guān)鍵作用。隨著國家“中國制造2025”戰(zhàn)略和即將到來的“國六”排放標(biāo)準(zhǔn)及“雙積分”政策的實施，在高壓共軌、EGR技術(shù)、渦輪增壓技術(shù)、輕量化技術(shù)等發(fā)動機技術(shù)驅(qū)動下，新油耗政策及車企發(fā)動機節(jié)能減排技術(shù)的改革對發(fā)動機潤滑油也提出了更高的要求，發(fā)動機潤滑油的技術(shù)升級成為必然。
記者在日前由汽車與運動evo雜志社舉辦的潤滑油與發(fā)動機技術(shù)趨勢研討會上了解到，在當(dāng)前發(fā)動機潤滑油標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)亟待升級的關(guān)鍵時期，車企和油企將頂壓而上，“車-油”聯(lián)手首創(chuàng)自主綜合臺架評定方法，通過建立我國發(fā)動機潤滑油新標(biāo)準(zhǔn)，以技術(shù)迎挑戰(zhàn)，逆挑戰(zhàn)為機遇，共同迎來新一輪的發(fā)展。
現(xiàn)標(biāo)不符合國情 新標(biāo)發(fā)布呼聲漸強
多年來，汽車發(fā)動機潤滑油（以下簡稱“機油”）的質(zhì)量和使用性能伴隨著汽油發(fā)動機的設(shè)計和駕駛工況的變化及環(huán)保節(jié)能的要求情況而不斷發(fā)展。1947年以前，一直沒有基于燃料類型的發(fā)動機油分類規(guī)格，直到1952年美國石油學(xué)會API才發(fā)布了第一個分別用于汽油機油和柴油機油的發(fā)動機油規(guī)格。
在汽油機油領(lǐng)域，我國從 1995年開始照搬了美國API汽油機油標(biāo)準(zhǔn)，臺架試驗方法也完全采用了ASTM的臺架方法。汽油機油現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)2006年發(fā)布，已經(jīng)10年沒有更新，最高標(biāo)準(zhǔn)為SL/GF-3，而我國目前主流汽油機油級別已升級到SM/GF-4規(guī)格以上，當(dāng)前汽油機油的標(biāo)準(zhǔn)明顯沒有跟上時代的發(fā)展?！拔覈蜋C油標(biāo)準(zhǔn)更新緩慢的原因之一是我國沒有自己的臺架評價方法?！敝袊吞m州潤滑油研究開發(fā)中心評定中心副主任金志良在潤滑油與發(fā)動機技術(shù)趨勢研討會上表示。
潤滑油與發(fā)動機技術(shù)趨勢研討會現(xiàn)場
金志良指出，美國臺架方法均以美國市場代表性發(fā)動機為試驗機，而美國發(fā)動機與中國發(fā)動機有一定不同，美國以大排量為主，而我國以經(jīng)濟型小排量為主，對油品的性能要求也不盡相同。因此，急需根據(jù)自主品牌發(fā)動機的特點開發(fā)我國自己的臺架試驗方法。
據(jù)了解，隨著目前自主品牌發(fā)動機技術(shù)的不斷進步，我國已具備自主開發(fā)臺架試驗方法的條件。為應(yīng)對我國日趨嚴(yán)格的節(jié)能、環(huán)保法規(guī)要求，各主機廠研發(fā)并推出了直噴增壓發(fā)動機，比如江淮1.5TGDI發(fā)動機、吉利1.8TD發(fā)動機和長城1.5T發(fā)動機。我國發(fā)動機與國外同樣普遍面臨低速早燃問題，需要配套開發(fā)相應(yīng)的抗早燃油品，但由于目前缺少臺架評價方法，急需合作開發(fā)低速早燃臺架試驗方法。
中國石油蘭州潤滑油研究開發(fā)中心評定中心副主任金志良
對于目前我國汽油機油上述現(xiàn)狀，金志良建議，當(dāng)前需選取國內(nèi)具有代表性的汽油缸內(nèi)直噴、渦輪增壓發(fā)動機，根據(jù)我國發(fā)動機技術(shù)特點開發(fā)低速早燃臺架試驗方法建立評價標(biāo)準(zhǔn)，填補我國潤滑油臺架評價技術(shù)領(lǐng)域空白，推動我國潤滑油臺架評價體系的自主開發(fā)。同時，以內(nèi)燃機學(xué)會、汽車工程學(xué)會為平臺，以開發(fā)工作組方式，形成臺架方法開發(fā)項目組，形成方法行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，供新油品標(biāo)準(zhǔn)采納使用，并在主機廠、油劑公司建設(shè)相應(yīng)臺架，進行比對及標(biāo)準(zhǔn)化工作，以盡快發(fā)布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
與汽油機油類似，在柴油機油領(lǐng)域，我國也參考了美國API汽油機油標(biāo)準(zhǔn)及ASTM的臺架試驗方法，但近年來我國重負荷柴油機已基本實現(xiàn)了技術(shù)自主化，等同采用API規(guī)格的模式已經(jīng)不適合我國國情，滿足低排放的發(fā)動機硬件設(shè)計需求、實現(xiàn)發(fā)動機的耐久性和長換油周期、提高燃油經(jīng)濟性等現(xiàn)實因素都驅(qū)動柴油機油規(guī)格進一步升級。
三方聯(lián)動共推發(fā)動機油國家新標(biāo)準(zhǔn)
在行業(yè)的迫切需求下，2016年9月13日，由中國內(nèi)燃機學(xué)會發(fā)起，中國汽車工程學(xué)會、中國石油、中國石化、中國一汽、江淮汽車、東風(fēng)汽車、濰柴動力、漢地潤滑油、天合化工、瑞豐、北汽福田戴姆勒等十五家行業(yè)領(lǐng)袖共同創(chuàng)始的發(fā)動機潤滑油中國標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)創(chuàng)新聯(lián)盟（以下簡稱“創(chuàng)新聯(lián)盟”）在上海正式成立。創(chuàng)新聯(lián)盟秉承“開發(fā)、中立、專業(yè)性”的原則，著眼于改變中國發(fā)動機潤滑油完全采用外國標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀，通過行業(yè)技術(shù)協(xié)作，共同建立符合中國發(fā)動機技術(shù)特點的潤滑油標(biāo)準(zhǔn)體系和潤滑油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，促進我國發(fā)動機及潤滑油行業(yè)的自主創(chuàng)新與健康發(fā)展。
發(fā)動機潤滑油中國標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)創(chuàng)新聯(lián)盟成立會議現(xiàn)場
創(chuàng)新聯(lián)盟成立后，昆侖潤滑油已在蘭州投資建設(shè)一套柴油機臺架試驗平臺系統(tǒng)?！案鶕?jù)國內(nèi)OEM的內(nèi)燃機油用油需求，借鑒歐美經(jīng)驗，成立汽車行業(yè)和潤滑油行業(yè)共同組成的協(xié)會，建立我國自主臺架評定體系和自主內(nèi)燃機油規(guī)格的時機已經(jīng)成熟?！敝袊吞m州潤滑油研究開發(fā)中心副總工程師謝驚春在潤滑油與發(fā)動機技術(shù)趨勢研討會上表示，“當(dāng)前關(guān)鍵步驟就是通過發(fā)動機潤滑油中國標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)創(chuàng)新聯(lián)盟的建立，協(xié)調(diào)行業(yè)組織、OEM、油劑供應(yīng)商相關(guān)方通力合作，建立自主規(guī)格發(fā)動機臺架評定認(rèn)證體系；建立油品規(guī)格認(rèn)證委員會；形成油品評定指標(biāo)和油品規(guī)格投票的表決機制；臺架方法標(biāo)準(zhǔn)化和建立評定監(jiān)控機制?！?/p>
中國石油蘭州潤滑油研究開發(fā)中心副總工程師謝驚春
據(jù)了解，新成立的創(chuàng)新聯(lián)盟總體目標(biāo)為，2019年完成“綜合臺架評定方法”，修訂《柴油機油》標(biāo)準(zhǔn)GB11122-2019，以及增加D1-2019牌號報批。主要將落實四個關(guān)鍵項目，其中核心項目是發(fā)動機臺架綜合試驗方法及3-4個綜合臺架建設(shè)及試驗；支撐項目1包括臺架評分規(guī)則及實驗室要求；支撐項目2包括實驗室及產(chǎn)品認(rèn)證體系—命名體系；展示項目包括國標(biāo)GB11122修訂。
“目前創(chuàng)新聯(lián)盟已成立了專家組，負責(zé)指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)體系和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)修訂開發(fā)工作，組織技術(shù)研討和標(biāo)準(zhǔn)審查，預(yù)期將于2020年前完成發(fā)動機潤滑油中國標(biāo)準(zhǔn)體系的研究，并協(xié)助石化標(biāo)委會修訂中國柴油機油潤滑油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。”在蘭州潤滑油與發(fā)動機技術(shù)趨勢研討會上，謝驚春對創(chuàng)新聯(lián)盟的項目進度進行了介紹，他說到：“創(chuàng)新聯(lián)盟專家組將在每季度或半年組織研討會，對發(fā)動機潤滑油分類牌號D1及命名原則、6DM3\DC11\WP13\ISG等典型發(fā)動機選擇、工況循環(huán)盡量一致，各臺架通過限值有所區(qū)別進行表決確認(rèn)?！?/p>
“經(jīng)過專家組第一次表決，目前確定修改潤滑油標(biāo)準(zhǔn)歸口石化標(biāo)委，粘度分級、理化指標(biāo)（低灰分或無要求）和模擬評定將保持傳承，標(biāo)準(zhǔn)燃油、標(biāo)準(zhǔn)試驗件和臺架方法將進行本地化創(chuàng)新，采用代表性發(fā)動機開發(fā)300-500h綜合臺架，同時評定清凈、抗磨、分散、氧化等項目的方式，新標(biāo)準(zhǔn)將滿足國V或國VI排放潛力，并向下兼容?！敝x驚春表示。
據(jù)了解，在今年6月16日的聯(lián)盟理事會上，經(jīng)單位申請及與會聯(lián)盟理事投票表決，又有雪弗龍、亞富頓、潤英聯(lián)、路博潤、美國西南院、Intertek等8家單位加入創(chuàng)新聯(lián)盟。
“車-油”聯(lián)手合作 逆轉(zhuǎn)挑戰(zhàn)為機遇
針對我國潤滑油評價標(biāo)準(zhǔn)跟隨國外的現(xiàn)狀，國家863計劃“節(jié)能與新能源汽車”重大項目監(jiān)理咨詢專家組組長王秉剛指出，潤滑油是發(fā)動機的流動性零部件，應(yīng)該成為發(fā)動機研發(fā)的重要組成部分，汽車發(fā)動機和潤滑油應(yīng)該緊密合作。通過主機廠、油劑公司充分合作，自主開發(fā)潤滑油評價方法，填補我國潤滑油評價方法領(lǐng)域的空白。
國家863計劃“節(jié)能與新能源汽車”重大項目監(jiān)理咨詢專家組組長王秉剛
謝驚春也強調(diào)，目前發(fā)動機OEM制造商、石油石化行業(yè)和第三方試驗室應(yīng)加強合作。對于三方合作方案，他給出了建議：“柴油機OEM制造商應(yīng)提供研究用試驗用發(fā)動機、試驗件、發(fā)動機電控系統(tǒng)的控制信息、發(fā)動機臺架試驗技術(shù)支持及試驗臺架建設(shè)與方法開發(fā)，并組織行車試驗。石油石化行業(yè)需進行試驗臺架的安裝、調(diào)試，進行試驗條件和試驗程序的研究，提供臺架參比油與行車試驗油料，做好TGA煙炱測定、表面形貌測量等專項油料評價工作，并做好發(fā)動機部件耐久性評價及評分員的培訓(xùn)。在確定臺架路線后，第三方試驗室需建立相應(yīng)臺架試驗，開展試驗方法的再現(xiàn)性研究，建立實驗室監(jiān)控及認(rèn)證機制，并進行第三方試驗評價?！?/p>
據(jù)了解，目前中國一汽、東風(fēng)汽車、濰柴、北汽福田戴姆勒等四家主機廠已分別提供一汽CA6DM3、濰柴WP13、北汽康明斯ISG和東風(fēng)DCI11發(fā)動機，用于柴油機油性能評價試驗。此外，江淮汽車還將潤滑油作為系統(tǒng)零部件納入開發(fā)流程，與昆侖潤滑油公司聯(lián)合研發(fā)潤滑油，與發(fā)動機開發(fā)流程同步推進。雙方針對發(fā)動機潤滑油做出的臺架實驗內(nèi)容，通過全方面的臺架實驗改善了潤滑油及燃燒效果，成功實現(xiàn)平均摩擦系數(shù)減低30%，機械損失降低3%-5%，油耗降低1%。目前新機油已經(jīng)在量產(chǎn)車上應(yīng)用，真正實現(xiàn)了油與機器的共同開發(fā)，同時提高了發(fā)動機和潤滑油的技術(shù)水平。
對此，江淮汽車副總工程師、技術(shù)中心副主任靳素華表示：“‘潤滑油是汽車上流動的零部件’這一概念讓我深受觸動，我們主機廠也應(yīng)轉(zhuǎn)變思維模式，將潤滑油作為系統(tǒng)零部件納入開發(fā)流程，實現(xiàn)有效的節(jié)能降耗，積極迎接‘國六’排放標(biāo)準(zhǔn)及‘雙積分’政策的到來?！?/p>
江淮汽車目前集商用車、乘用車及動力總成研發(fā)、制造、銷售和服務(wù)于一體，年產(chǎn)90萬輛整車、80萬臺發(fā)動機及相關(guān)核心零部件，堅持以節(jié)能減排作為自主創(chuàng)新的發(fā)力點、關(guān)注全生命周期的客戶價值、構(gòu)筑未來自主品牌汽車競爭優(yōu)勢已成為其低碳戰(zhàn)略的目標(biāo)。
在潤滑油與發(fā)動機技術(shù)趨勢研討會上，江淮汽車發(fā)動機實驗開發(fā)研究院院長錢多德對“車-油”聯(lián)合開發(fā)過程進行了介紹，他談到，在開發(fā)過程中，江淮汽車始終秉持同步開放、專項驗證理念，按照潤滑油概念設(shè)計、潤滑油匹配分析、潤滑油開發(fā)、發(fā)動機試驗開發(fā)、整車試驗開發(fā)流程，分五階段進行潤滑油的開發(fā)驗證。
江淮汽車發(fā)動機實驗開發(fā)研究院院長錢多德
錢多德表示，在對發(fā)動機進行概念設(shè)計、詳細設(shè)計的同時，江淮汽車根據(jù)發(fā)動機技術(shù)特點，定義潤滑油規(guī)格和要求，同步進行潤滑油概念設(shè)計和匹配分析；在樣機一代試劑試驗階段，油品技術(shù)合作方完成對定義性能要求潤滑油的配方設(shè)計、模擬試驗及標(biāo)準(zhǔn)臺架試驗；在二代試劑試驗、量產(chǎn)評價階段，采用江淮汽車自主開發(fā)的發(fā)動機及車輛，結(jié)合潤滑油節(jié)能、長效、環(huán)保需要，針對性的進行一系列專項、關(guān)聯(lián)試驗，并對滑油的性能、可靠性進行評定。
他具體以江淮汽車G01/G02汽油機油聯(lián)合開發(fā)項目為例進行了介紹，該項目按照潤滑油概念設(shè)計、潤滑油匹配分析、潤滑油開發(fā)、發(fā)動機試驗開發(fā)、整車試驗開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)流程進行。
在潤滑油概念設(shè)計階段，基于油耗法規(guī)、客戶對保養(yǎng)周期延長的要求，2013年9月，江淮汽車、中石油在充分技術(shù)溝通的基礎(chǔ)上，就開發(fā)具備更長換油周期及節(jié)能效果的潤滑油達成共識，決定在1.5TGDI發(fā)動機開發(fā)過程中，聯(lián)合開發(fā)兩款節(jié)能高效汽油機油，確定開發(fā)目標(biāo)為平均摩擦系數(shù)降低30%，發(fā)動機機械損失降低3%-5%，NEDC循環(huán)油耗降低0.5%-1.0%，換油里程滿足7500km、10000km。
在潤滑油匹配分析階段，與發(fā)動機詳細設(shè)計過程同步，通過CAE分析及設(shè)計校核，預(yù)測5W-30機油滿足曲軸連桿系統(tǒng)潤滑要求，發(fā)動機及軸承潤滑性能良好。
在潤滑油開發(fā)階段，進行了一代樣機試劑試驗，油品合作方中石油蘭州潤滑油研發(fā)中心完成了潤滑油配方設(shè)計、理化檢測、模擬試驗機試驗、標(biāo)準(zhǔn)臺架試驗，確認(rèn)潤滑油摩擦系數(shù)降低（33.3%-62.5%），燃油經(jīng)濟性改善且使用性能良好。
在發(fā)動機試驗開發(fā)階段，進行了二代樣機試劑試驗，江淮汽車根據(jù)發(fā)動機技術(shù)特點，以及節(jié)能、環(huán)保、長效要求，進行了潤滑油試驗研究、黏溫特性、潤滑系統(tǒng)響應(yīng)、極限工況潤滑性、潤滑油綜合性能、節(jié)能效果評定、燃油稀釋適應(yīng)性、用戶舒適性、換油周期評定、低速早燃抑制性、后處理匹配適應(yīng)性等十項試驗。
試驗結(jié)果顯示，配套開發(fā)的潤滑油黏溫特性符合設(shè)計需求，具備節(jié)能基礎(chǔ)，發(fā)動機潤滑系統(tǒng)響應(yīng)迅速，壓力保護性好；極限工況及綜合性能試驗顯示，潤滑油抗磨損性、清凈分散性相對SJ 10W-30提升顯著；節(jié)能效果評定結(jié)果表明，達成設(shè)計目標(biāo)（機械損失下降＞3%，燃油經(jīng)濟性改善0.5%-1.0%）；燃油稀釋專項試驗評定證實，嚴(yán)格工況下發(fā)動機運行正常，該潤滑油粘度合適、品質(zhì)優(yōu)異，有利于改善閥系、機油泵場噪聲水平。
江淮汽車還進行了一系列模擬道路及常規(guī)可靠性試驗驗證，結(jié)果顯示，機油品質(zhì)保持性良好，粘度及酸堿值均無異常。同時，在對缸內(nèi)直噴、GPF等先進技術(shù)進行專項試驗評定中，機油性能也表現(xiàn)良好。
在整車試驗開發(fā)階段，雙方進行了量產(chǎn)評價，將發(fā)動機和潤滑油搭載整車后進行了一系列專項試驗，確認(rèn)G01/G02機油滿足7500km、10000km換油周期設(shè)定。
江淮汽車G01/G02汽油機油項目按照流程和標(biāo)準(zhǔn)，歷時27個月，潤滑油與發(fā)動機同步開發(fā)完成，成功實現(xiàn)平均摩擦系數(shù)減低30%，機械損失降低3%-5%，油耗降低1%。目前，兩款節(jié)能高效汽油機油JAC G01/G02 5W-30已量產(chǎn)投放市場，客戶反饋良好，在潤滑油和發(fā)動機同步開發(fā)的過程中，也同時建立及修訂了一系列企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
有江淮汽車的成功案例在先，相信“車-油”聯(lián)手合作的時代即將到來。“潤滑油作為發(fā)動機重要的零部件，汽車企業(yè)與潤滑油企業(yè)應(yīng)該聯(lián)合進行專用潤滑油的開發(fā)和流程標(biāo)準(zhǔn)的建立，共同應(yīng)對日趨嚴(yán)苛的節(jié)能減排及油耗政策。隨著發(fā)動機技術(shù)進步，以及節(jié)能和排放要求的驅(qū)動，專用高效潤滑油的開發(fā)、自主潤滑油標(biāo)準(zhǔn)的建立，已是大勢所趨。”錢多德認(rèn)為。
