润滑油性质对汽油机排放的影响及汽油机润滑油的发展趋势

侯来敏 邵晖 刘冰

摘要：近年来在我国汽车发动机研究的过程开始认识到，只通过改造发动机结构、强化废气处理已经无法满足降低发动机排放的标准，应强化汽油清洁化标准、润滑油质量标准的研究力度，通过改善润滑油性质降低汽车的排放量。针对于此，下文分析润滑油性质对汽油机排放产生的影响，提出汽油机润滑油的未来发展趋势，旨在为降低汽油机排放量提供帮助。

关键词：润滑油性质;汽油机排放;影响;汽油机润滑油;发展趋势

0  引言

汽车发动机实际运行的过程中，润滑油很容易受到高温有害气体、金属催化与灰尘的影响出现物理变化、化学变化，出现严重的污染现象。因此，在未来发展的过程中，为满足汽油机润滑油的使用需求，其会向着粘度分类与质量分类的方向发展，提升产品的应用质量，降低排放量。

1  润滑油性质对汽油机排放的影响

1.1 粘度性质所产生的影响

一般情况下，汽车所使用的发动机主要应用石油类型的产品，而汽油与柴油中最为主要的就是碳氢化合物，经过燃烧以后会产生二氧化碳、二氧化氢产物，大量的二氧化碳会诱发温室效应，对生态环境会造成不利影响。为有效解决环境污染问题，欧盟已经提出了相关的标准，认为降低油耗可减少二氧化碳产物，减轻对生态环境的污染。在此过程中，发动机润滑油的粘度与机械运行效率、燃烧产物的减少存在直接联系，润滑油的粘度越低，油膜的厚度就越薄，可以将表面凸峰完全暴露，然后被磨平，可确保运行性能，不仅能夠冲洗表面，将其中存在的颗粒带走，还能提升散热性能。因此，在使用润滑油的过程中，粘度越低性质就越好，汽油机排放量就越低。

1.2 磷元素与硫元素含量带来的影响

润滑油中磷元素与硫元素的含量，会对汽油机的排放量产生直接影响。首先，磷元素的含量会导致汽油机排放性能受到一定影响。从实际情况来讲，汽油机气门中的燃烧产物主要是二氧化硅和磷酸钙，不仅属于润滑油中的主要组成部分，还属于燃烧产物，此类燃烧产物会导致表面起火不能处于正常燃烧状态，且磷元素还会导致三元催化转换器的运行受到影响，出现触媒中毒的现象，催化效果有所降低。近年来国外在研究中为了延长三元催化转换器设备的使用寿命，要求降低磷元素的含量，但是从具体的状况来讲，摩擦面温度较高、金属表面有化学反应的情况下，会出现磷酸铁薄膜，预防金属凸起点的接触，如果减少磷元素的含量，很容易造成金属摩擦面磨损的问题。所以美国石油学会在2005年的时候，提出了润滑油中磷元素的含量在0.06-0.08%的这个标准。其次，润滑油中硫元素的含量也会导致汽油机的排放性能受到影响。目前世界各个国家在燃料油方面，已经提出了关于硫元素含量的明确规定，为减少发动机硫的排放量，开始向着低硫与无硫的方向发展，主要因为汽油机中的润滑油硫元素含量较高的情况下，燃烧室中积碳的数量就会迅速增加，向外部排放的硫元素开始增多，所以对润滑油中的硫元素含量进行控制非常有必要。但是，从实际研究中可以发现，高温摩擦面与金属表面之间会有化学反应，形成硫化铁薄膜，预防出现金属摩擦面磨损的现象，因此润滑油中的硫元素也是预防金属磨损问题的主要成分[1]。

1.3 添加剂带来的影响

近年来汽油机结构开始趋于复杂，功率逐渐提升，热负荷增高，零部件所承受的荷载也开始增加，导致汽油机润滑油的使用环境恶劣。为确保润滑油的使用性能，促使发动机的正常运行，人们开始尝试在润滑油中应用添加剂，提升润滑油的使用质量。例如：部分润滑油产品中会添加GZ添加剂，其属于多效复合润滑油添加剂，可以使得产品在高温状态之下粘度降低，也可以在低温状态下实现折蜡结晶的目的，使得润滑油产品在低温的环境中流动性提高。与此同时，使用GZ添加剂的过程中，还可以在摩擦表面形成瞬时间的高温与高压状态之下，形成较为牢固的吸附膜，预防出现氧化现象，有效规避零部件的腐蚀问题、磨损问题，在一定程度上还能预防气缸表面出现沉积物，预防有非正常燃烧的问题。在采用GZ添加剂材料之后，汽油机的最大功率会比之前提高0.1%，最低的染好率会降低3.5%，一氧化碳的含量会降低35%，噪声也会减少;其次，金属添加剂的应用，也会对汽油机排放产生直接的影响，在润滑油温度上升到200℃的时候，粘度会有所降低，摩擦表面的油膜厚度也会减小，润滑效果降低。为有效解决高温状态下的问题，目前国外已经开始在润滑油中加入软金属，在高温运行环境下，润滑效果降低的时候，摩擦表面中就可以形成软金属层，形成良好的保护作用，使得燃油消耗率维持在合理范围之内，具有非常重要的作用[2]。

2  汽油机润滑油发展趋势分析

对于汽油机润滑油而言，在未来发展的过程中，应该结合现存的问题，不仅要保证粘度符合要求，还应该严格控制质量等级，保证润滑油的应用不会对汽油机的性能产生不利影响，改善汽油机的运行性能，满足当前的润滑油应用需求。具体的发展趋势为：

2.1 粘度方面的发展趋势

当前国际上已经有关于润滑油的粘度分类标准，我国在汽油机润滑油中的粘度分类标准是SAE分类。按照具体的平均燃料经济性需求，英国在汽油机运行过程中开始采用粘度较低的机油，汽车生产商为了适应国际化的发展，也开始采用粘度较低的汽车机油。因此，在未来发展的过程中，低粘度的润滑油成为汽油机运行的首选材料，为改善汽油机的运行性能，规避润滑油粘度带来的影响，在未来发展的过程中，应该积极采用低粘度的润滑油，确保润滑油的使用性能、有效性，满足当前的时代发展需求。

2.2 质量方面的发展趋势

当前国际中的汽油机润滑油已经开始采用API分类标准，是由各个协会共同制定，分类利用末端开口，能够开发出更多级别的产品，配有规格机制，属于当前国际上公认、权威性的油品质量分类标准。我国在未来发展的过程中，为改善润滑油性能，降低汽油机的排放量，应该积极按照此类润滑油的质量标准，强化相关的润滑油质量管理力度，使用API质量指标进行节能测试，降低蒸发损失问题的发生率，减少其中磷元素的含量，延长其中催化剂材料的应用寿命，满足当前的节能发展需求。在润滑油方面还需要注重提升油品排放性能与节能性能，注重动力性能的改善，增强润滑油的抗氧化性能，降低挥发度，增强节能效果，改善汽油机的运行性能，降低排放量，达到预期的工作目标。

2.3 性能的发展趋势

润滑油性质会对汽油机的排放性能产生直接影响，如果不能确保润滑油的性质符合标准，将会导致汽油机的排放受到不利影响。因此，在未来发展的过程中，应该确保润滑油的性能符合标准，符合汽油机的运行要求。首先，应确保具有较低的粘度与粘温性能，主要因为发动机的转速较快，运作的负荷较高，工作温度范围也很大，只有确保在各类温度环境之下具有较低的粘度，才能确保预防对汽油机排放所产生的影响。因此在未来发展期间，应确保润滑油的粘度性能和粘温性能。其次，应该确保有较高的润滑、抗氧化性能，各方面的运行性能都能符合具体的指标，将其应用在汽油机中可改善排放性能，预防出现氧化问题与润滑问题。最后，应该具有良好的抗泡沫性能，可以规避泡沫因素所带来的影响，促使供油系统的良好运行，达到预期的目的[3]。

3  结语

润滑油性能会对汽油机排放性能产生直接的影响，尤其是润滑油的粘度、添加剂成分，都会对相关的汽油机排放产生直接影响。因此，在未来发展的过程中，应该强化润滑油的粘度管理、质量管理与性能管理，保证相关润滑油的粘度较低，质量符合标准，性能可以满足要求，降低汽油机排放量的同时改善运行性能，满足当前的润滑油应用需求，达到预期的应用目的[4]。

参考文献：

[1]谢尉扬.汽轮机启动过程中润滑油压低故障分析[J].电站系统工程，2020，36（03）：30-32.

[2]胡守信，赵耀炜，李兴虎.环境温度对汽油缸内直喷汽车排放的影响[J/OL].北京航空航天大学学报：1-9[2020-04-30].

[3]栗心明，周广运，郭峰，张建军.异向卷吸作用下润滑剂回填增强效应试验研究[J/OL].机械工程学报：1-8[2020-04-30].

[4]陈东立.我国润滑油生产存在的问题及发展战略[J].石化技术，2020，27（03）：181，184.