包冬梅,楊超,劉穎
(中國石油大連潤滑油研究開發(fā)中心,遼寧 大連 116032)
歐洲汽車制造商協會(ACEA)為歐洲的OEM以及他們生產的車輛設立了潤滑油的最低性能標準。ACEA發(fā)動機油系列標準是于1996年發(fā)布,用以替代之前使用的CCMC標準。目前,ACEA標準共更新過10次,基本上是每隔2年左右更新一次,第10次更新已于2016年12月1日正式發(fā)布實施。驅動ACEA標準制定發(fā)展的幾大因素,一是OEM技術的發(fā)展,發(fā)動機硬件技術的不斷升級;二是節(jié)能排放法規(guī)要求的日益嚴苛,迫使OEM采用更先進的發(fā)動機技術和后處理裝置來滿足越來越嚴苛的節(jié)能環(huán)保法規(guī)要求;三是用新的試驗替代過時的試驗,以應對當前的發(fā)動機技術和生物燃料對潤滑性能影響的需要。
ACEA-2012版規(guī)格在2017年12月1日前仍然可以注冊,但是在2018年12月1日前將被廢除。與2012版ACEA規(guī)格相比,2016版發(fā)生了較大的變化,除了新增試驗和替代試驗之外,2016版輕負荷發(fā)動機油序列發(fā)生了結構性的變化,廢除了A1/B1規(guī)格,推出了期待已久的C5規(guī)格。
AECA規(guī)范在發(fā)動機油領域是一項重要的規(guī)范,歐洲其他OEM規(guī)格都是以滿足ACEA為先決條件,其重要性也在與日俱增。特別是對中國市場而言,我國引進的發(fā)動機技術包括歐洲、美國和日本等,而發(fā)動機油規(guī)格是參照API規(guī)范制定的,因此ACEA規(guī)格以其更嚴苛的性能要求和更廣泛的適用性,受到國內高端潤滑油市場的青睞。
本文主要討論一下2016版ACEA規(guī)格與2012版ACEA規(guī)格的一些關鍵變化。
ACEA A/B系列發(fā)動機油屬于常規(guī)灰分潤滑油,對配方中的硫、磷含量無限制要求,不適用于帶有先進后處理裝置的發(fā)動機的潤滑。ACEA C系列屬于低硫、低磷、低硫酸鹽灰分(低SAPS)潤滑油,對配方中的硫、磷和硫酸鹽灰分有限值要求,與發(fā)動機尾氣后處理裝置具有良好的兼容性,滿足現代發(fā)動機GDI和T-GDI等最新發(fā)動機技術和后處理裝置適應性要求。
ACEA-2016廢除了A1/B1,保留了A3/B3、A3/B4、A5/B5。A3/B3要求高溫高剪切黏度大于3.5 mPa·s,常見機油黏度有5W-40/10W-40/15W-40,適用于不帶先進后處理裝置的各類汽油發(fā)動機和輕負荷柴油發(fā)動機;A3/B4要求高溫高剪切黏度大于3.5 mPa·s,油品堿值要求不小于10 mgKOH/g,適用于不帶先進后處理裝置的高性能汽油發(fā)動機和輕負荷柴油發(fā)動機,可以滿足眾多OEM的性能要求,油品黏度范圍廣泛,常見包括XW-30/XW-40,產品性能涵蓋A3/B3;A5/B5主要用于使用低黏度潤滑油而設計的發(fā)動機潤滑,要求高溫高剪切黏度要求在2.9~3.5 mPa·s。
ACEA-2016 C系列保留了C1、C2、C3、C4,增加了C5規(guī)格要求。C1為“低SAPS”要求的低黏度發(fā)動機油,高溫高剪切黏度不小于2.9 mPa·s,具有優(yōu)異的燃油經濟性,由于其超低的硫、磷及硫酸鹽灰分限值,目前還沒有OME要求使用C1發(fā)動機油;C2屬于“中等SAPS”要求的低黏度發(fā)動機油,高溫高剪切黏度不小于2.9 mPa·s,具有較高的燃油經濟性要求,已被多家OEM(如標致雪鐵龍)作為裝機和服務油使用;C3是典型的“中等SAPS”的高黏度發(fā)動機油,高溫高剪切黏度不小于3.5 mPa·s,具有一定燃油經濟性要求,符合大多數OEM的性能要求,目前該系列發(fā)動機油應用非常廣泛;C4“低SAPS”要求的高黏度發(fā)動機油,高溫高剪切黏度不小于3.5 mPa·s,具有一定的燃油經濟性要求,較少被OEM使用;C5是增加的新規(guī)格,取代A1/B1,其原因在于常規(guī)灰分潤滑油已不適用于使用低黏度機油(HTHS黏度低于2.9 mPa·s)的現代發(fā)動機技術及先進的后處理裝置需求。在此之前,C系列規(guī)格中沒有能滿足HTHS低于2.9 mPa·s的低黏度發(fā)動機油產品。C5性能要求基于C3標準要求,在燃油經濟性上提出了更高的限值要求,燃油經濟性比C3提高2%,使得C5成為唯一滿足用于使用低黏度機油而設計的汽油和輕負荷柴油發(fā)動機的潤滑。C系列規(guī)格間的主要理化指標差異見表1。
表1 C系列主要理化指標差異
ACEA-2016版實驗室試驗及指標要求在ACEA-2012版基礎上,推出了一些新的要求及新的測試,主要差異變化如表2所示。
表2 實驗室試驗及指標變化
增加了100 ℃時的HTHS黏度,這是因為100 ℃這個溫度與發(fā)動機燃油經濟性的關聯要比150 ℃時的HTHS更高。這項要求對A3/B3、A3/B4系列沒有要求,對A5/B5和所有C系列為報告要求。
CEC L-109氧化試驗開發(fā)完成,替代了GFC-Lu-43A-11生物柴油氧化試驗,用于測試生物柴油引起的氧化問題,對A/B系列和C系列均有此項目要求。
ACEA-2012版中CEC L-039-96密封測試所用密封件材料已經過時,已不能滿足現代發(fā)動機的使用要求?,F代發(fā)動機已開始采用新的彈性密封材料以滿足歐盟《化學品注冊、評估、授權和限制法規(guī)》(簡稱REACH法規(guī))的要求。因此,ACEA-2016版引入了新的CEC L-112試驗,采用OEM廠商當前使用的新的彈性體密封材料,替代當前的橡膠相容性測試。
剪切穩(wěn)定性、高溫高剪切黏度、Noack蒸發(fā)損失、總堿值、硫、磷、硫酸鹽灰分、氯含量和抗泡性能等方面均沿用了ACEA-2012版的指標要求。
在發(fā)動機臺架試驗方面:TU3閥系磨損試驗從ACEA-2016版中刪除,保留了低溫油泥試驗(ASTM D6593程序VG)、黑油泥試驗(Daimler M271)、磨損試驗(MOL46LA)、直噴柴油機清凈性試驗(VW TDI)等測試項目和指標要求;同時推出了新的試驗替代過時的試驗,以應對當前的發(fā)動機技術和生物燃料對潤滑性能影響的需要。新的臺架測試和替代試驗如表3所示。
表3 ACEA-2016新增臺架試驗及要求
ACEA-2016版廢除了TU5高溫沉積物和機油氧化增稠試驗。其原因在于已無法再繼續(xù)提供用于該試驗的發(fā)動機硬件。由EP6汽油發(fā)動機活塞清凈性試驗代替了TU5氧化試驗。EP6是渦輪增壓直噴(TGDI)發(fā)動機,用于評估發(fā)動機油控制油泥、渦輪增壓器和活塞沉積物的能力。TGDI發(fā)動機被越來越多的OEM采用,用于改善整車的燃油經濟性。由于TGDI發(fā)動機的技術特點,更需要發(fā)動機油能夠提供更好的保護。
一直用于測試直噴柴油發(fā)動機潤滑油分散污染物和燃燒副產物能力的標致DV-4輕型柴油發(fā)動機測試已被淘汰,已被滿足歐Ⅴ排放標準的標致DV6發(fā)動機測試所替代。DV4使用1.4 L的輕型柴油發(fā)動機,而DV6使用的是1.6 L的,用于測試煙炱含量5.5%時引起的黏度增長。
CEC L-104 OM646LABio用于測試生物柴油對發(fā)動機的影響,評估油底殼、活塞的積炭和油泥等沉積物的情況,以確保實車使用生物柴油的時候,能夠保持發(fā)動機清潔。
在ACEA-2016版中CEC L107還沒有開發(fā)完成,在試驗開發(fā)過程中遇到了一些不可預見的問題。目前,ACEA-2016規(guī)范將繼續(xù)依賴當前的M271油泥試驗。
TU3閥系磨損試驗被從ACEA-2016版中刪除,主要原因也是由于TU3的硬件供應問題,已無更多的試驗件來滿足發(fā)動機測試的需求,以及與現代發(fā)動機閥系設計的相關性越來越有限。
VG試驗作為API和ILSAC規(guī)范更新的一部分,當前也遇到了硬件可用性問題。一個新的VH正在開發(fā)之中,以替代VG試驗。
M111燃油經濟性試驗和VW TDI試驗預計會持續(xù)到2017年末或是更遠。但是由于有限的硬件可用性,這兩項試驗遲早會遭遇與TU3和TU5相同的命運。
ACEA-2016廢除了A1/B1,增加了C5,同時引入了許多新的測試,新的測試和新的發(fā)動機技術推動了油品性能的提升。
2016年,我國乘用車銷量首次超過了2400萬輛,其中歐系車占據了約三分之一的市場份額,歐系車的工作溫度更高、功率密度也更高。而我國的乘用車發(fā)動機油執(zhí)行的是美國API規(guī)格,API規(guī)格是針對美國的車輛特點需求開發(fā)設計的,不能完全代表歐系車的性能特點,它們之間既有共同之處,又有所差異。因此必須要關注歐洲ACEA發(fā)動機油規(guī)格的發(fā)展變化,開發(fā)生產最適合歐系車的發(fā)動機油,使之與最新的發(fā)動機技術相匹配。
參考文獻:
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