润滑油未来趋势探讨——LSPI低速预点火和低黏度方向

曾淑琴

发动机新概念和挑战

百年来，发动机科技一直在不断进步迭代，受迫于全球环境恶化，全世界各国排放和燃油法规（欧六、国六标准）日益严苛，反过来推进发动机技术走向新的方向。据预测，到2020年，市售新轿车中，有50%发动机将配备汽油直喷式（GDI）或涡轮增压缸内直喷（TGDI）技术。这些技术与燃油喷射技术相比，可以提高燃油效率，减少CO2排放量，同时保持或提高了动力输出和其他相关性能。

然而，GDI或TGDI发动机运行温度比传统发动机要高很多，且由于尺寸小、扭矩高、轴承负荷巨大，极端恶劣的发动机工况对润滑油提出了更严格的要求。

较高的温度，往往伴随着较高的燃油稀释，从而会导致氧化、机油变稠、积炭和油泥沉积。研究表明，燃油的品质对GDI和TGDI发动机的稳定运行至关重要，我们知道，国内的燃油质量包含大量的所谓的“重组分”和硫元素，与高品质的燃料相比，劣质燃料中的这些成分将会导致燃料稀释，并且产生酸性物质，造成燃料严重降解。

在恶劣操作条件下，发动机内壁由于过热而引起严重的积炭，比如，那些在涡轮增压器的轴承室内形成的积炭会导致轴承失效。除了这些坚硬的沉积物，还有越来越多的氧化物形成了大量的油泥，导致机油滤清器和油道的堵塞。

另一个问题是，TGDI发动机是低转速预点火（LSPI）发动机，目前市面上的LSPI发动机正面临一个预燃的问题，对活塞和周围组件极其不友好。

对车主而言，糟糕的是，新型发动机复杂的燃烧技术将会提高其制造和维修成本，润滑油的品质将比以往任何时候都重要，幸运的是，IGAT汇集行业顶尖的研发技术，与汽车制造商密切配合，研发的发动机油配方可以平衡上述挑战。

LSPI低速预点火

LSPI低速预点火，全称Low Speed pre ignition，TGDI发动机的低转速预点火装置，一般情况下，LSPI操作可以使燃油经济性和发动机性能达到最佳平衡，这些发动机在高扭矩和低速下工作的特点，对于车主来说是很有价值的。但是发动机在某个转速/负荷区间运转的时候，就会发生预燃。在严重的情况下，低转速预点火（LSPI）发动机的这种预燃可能会损坏活塞环及周围的组件，降低性能，降低燃油效率和增加排放。

行业专家们在积极寻求LSPI这种预燃和发动机之间的关系和应对方式，而在润滑油方面，我们的化学工程师发现，配方中的清洗系统对LSPI的预燃有积极显著的影响，例如，不同于镁基反应，经典的钙基系统就有此种效应。

欧洲发动机测试方法的改变/低黏度机油趋势加速

NEDC测试规程是新欧洲驾驶循环的简称，这套测试规程自20世纪90年代诞生以来就不受业界待见，至少对于环保领域而言是这样的。在这一套测试体系中，整车的运行工况在绝大多数的时间里都位于稳态运行的工况下。

从2018年9月1日开始，欧盟强制要求汽车企业进行WLTP规程的油耗测试，来取代现有的NEDC测试循环。WLTP测试程序全称为World LightVehicle Test Procedure，这套测试程序从本质上依旧是台架测试，不过在车型的划分方面，根据功率质量（简称PWR）比将车辆划分为三级，对于每个级别的车型，WLTP规程又设定了能够代表全球城市道路、高速公路、山路等路况条件下的测试规程。

和WLTP测试规程结合使用的，就是RDE测试规程，将于2020年1月1日生效，RDE测试是Real Driving Emissions的检测，顾名思义，就是实际道路驾驶条件下的排放测试。

欧洲关于汽车油耗和排放测试方式的改变，意味着更高的燃油经济性和更严格的排放，这对目前的发动机技术而言，无疑是一大难题。许多OEM厂商正在寻求通过降低润滑油的黏度，来改善燃油经济性和二氧化碳的排放量。

节省燃油，减少排放

一般情况下，机油黏度越低，相同油压下的流速越快，散热循环越快，就越能够有效提高冷却效率，摩擦阻力及耗能越低。另一方面，更薄的油膜适合更小间歇的润滑，这符合发动机精密化的趋势。

但是低黏度机油HTHS值更低，在高温高压下对抗剪切的能力更弱，这意味着更高的磨损和更大的挥发性，将给高负荷的轴承带来更大的风险——这种矛盾极其考验润滑油厂商的研发能力，说起来简单，但既节能减排，又能达到有效润滑的低黏度机油研发，是极其复杂的大工程，这不是随便哪个小品牌就可以做到的事情。

就在2018年12月17日，欧盟定下了2030年将汽车和货车的二氧化碳排放量相比2021年分别减少37.5%和31%的目标。在国内，堪称史上最严格的国六标准实施在即，节能减排是全球不变的大方向，这意味着，润滑油的品质比以往任何时候都重要。