摩擦改进剂对内燃机油燃料经济性的影响.doc

2006年润滑油科技情报站年会论文专辑 摩擦改进剂对内燃机油燃料经济性的影响 包冬梅，孙瑞华 (中国石油大连润滑油研究开发中心，辽宁大连116032) 摘要：满足汽车提高燃料经济性可通过改进发动机设计、提高燃料质量、改善发动机润滑油性能等途径宴现。在 内燃机油中加人摩擦改进剂能有效提高燃料经济性、减少排放。本文着重介绍了不同类型摩撩改进剂及其复配 体系对内燃机油燃料经济性的影响。 关键词：内燃机油：摩擦改进剂；燃料经济性 前言 当今，汽车工业的发展受到了环保、节能、可靠的安全性和经济性以及延长换油期、减少维修费用 等4个方面因素的影响，使得汽车及其相关油品产业发生了很多的变化。随着近年国际燃油价格的不 断攀升以及环保压力不断增大，“高功率、低消耗、低排放”已成为世界汽车发展的大趋势。同时，在经 挤总量不断增长和石油短缺的现代，需要全球节约能源消耗，而且在当前和今后相当长的一段时期，汽 车燃料仍将以石油产品为主。为此汽车的燃料经济性成为国际关注的热点话题。 汽车运输油耗占运输成本的20％以上。采用燃油附加费改代原有养路费征稽，是和国际惯例接 轨的重大举措，有利于我国运输车辆总体提高效益。但是与按车型征收规定养路费相比，征收燃油附 加费的办法使得专业运输车辆的燃料成本大幅度增加。这必将推动汽车更新和换代的速度。所以，节 约燃料就意味着汽车运输成本的降低，经济效益的提高。显然，汽车的燃料经济性对汽车节能有着重 大的意义。 为此，世界各国都把降低汽车能耗(3 L／100 hn)作为一项基本国策，并成为汽车制造业和交通运 输行业的重要课题。美国自1975年《能源政策与保持》法颁布以来，对汽车燃料经济性cAK(公司平 均燃料经济性)要求在逐年提高，2003年的汽车燃料经济性指标提高到6．7 L／100 km；而日本则提出 2010年的汽车燃料经济性要达到6．6 L／100 km的指标要求；欧盟也正在研究如何满足2008年6 L／ 100 km的汽车燃料经济性指标。 1 内燃机油对发动机节能的影响 发动机不同部位的摩擦各不相同，根据摩擦零件的工作条件和润滑油在摩擦表面所起的作用，将 润滑分为：流体润滑和边界儡合润滑。在流体润滑范围内，润滑油膜有效地隔开了鼹摩擦面，此时润 滑油的牯度是影响摩擦的主要因素。内燃机油的粘度主要由基础油决定，在流体润滑为决定因素时， 可使用低粘度发动机油。这时基础油的选择至关重要。但是流体润滑必须在润滑油粘度与运动零件 的转速、负荷配合适当的条件下才能实现。当负荷增加或粘度、转速降低的情况下，液体动压油膜将会 变薄，油膜厚度小到一定程度时将出现边界馄合润滑。边界／混合润滑广泛地出现在摩擦零件中，如 齿轮、气缸的上、下止点及凸轮处。正常运转条件下的液体动压润滑轴承，在启动或停车时均会出现边 界润滑。在边界／混合润滑状态下，机油的摩擦系数与摩擦改进剂的添加有关，加人摩擦改进剂后，可 以降低机油的摩擦系数，减少边界／混合润滑状态下的摩擦，来达到节约燃料消耗的目的。 提高燃料经济性可通过改进发动机设计、提高燃料质量、改善发动机润滑油性能等途径实现。内 燃机油对发动机节能的影响，主要体现在粘度和油品的摩擦性能上。Moore指出，在程序Ⅵ一A试验 (发动机节能试验)中，内燃机油的燃料经济性可用下式表示： FEI=6．238—1．6977150—4．051m∞ 式中，FEI：内燃机油的燃料经济性 1h50：内燃机油在150℃，106s-1下的动力粘度 pl舯：内燃机油在100℃下的摩擦系数  2006年润滑油科技情报站年会论文专辑 从上式可以看出，内燃机油的粘度越低，发动机的燃料经济性越好，内燃机油的摩擦系数越小，发动机 的燃料经济性越好LlJ。 在程序ⅥA发动机试验中，流体润滑约占72％t 。内燃机油粘度对燃料经济性的影响占主导地 位。内燃机油粘度主要由基础油决定。当I、Ⅱ、Ⅲ类基础油粘度指数上升，程序ⅥA试验的燃料经济 性提高。因此，要通过程序ⅥA发动机试验的关键是选择基础油L3J。 在程序ⅥB发动机试验中，边界润滑偶合润滑状态增加。在这种润滑状态下，内燃机油燃料经济 性与摩擦改进剂的添加有关。为了保持内燃机油燃料经济性，程序ⅥB发动机试验强调燃料经济性的 长寿命。因此，对基础油氧化安定性以及摩擦改进剂的热／氧化安定性和减摩性提出了更高的要求。 ⅥB包括用于确定燃料经济性以及燃料经济性维持能力的16 h和96 h的老化阶段，更注重评估车辆 在行驶4000-6000英里间的排放和燃料经薪性；在欧洲，a、C开发的燃料经济性试验是使用DB Mlll 发动机的AⅡ浊A1和B1规格。 2摩擦改进剂对内燃机油燃料经济性的影响 摩擦改进剂是一种能够降低摩擦面的摩擦系数的物质。摩擦改进剂是通过极性基团吸附在摩擦 面上，形成分子定向吸附膜