節能減排型內燃機油的研發和對汽車的影響

李鑫 邊圳浩 崔景芝

（天津海航石油能源科技有限公司）

汽車引起的環境污染問題已越來越引起人們的注意，我國提出的限號政策正是為了減少汽車尾氣排放帶來的大氣污染問題。因此使用比指定質量級別更高的油品，對改善發動機的摩擦阻力及減少發動機的沉積物和油泥都會帶來極大好處，同時會適當延長一些油品的換油期和發動機的使用壽命，很好地降低機體的損壞，減少投入維修費用，避免排放大量尾氣對環境造成污染，從而促進汽車工業的快速發展[1-2]，文章就新型環保內燃機油對發動機的影響進行了相關闡述。

1 內燃機油概述

如果不正確使用汽車潤滑材料就會直接影響發動機的工作狀況以及尾氣排放量。因此為提高燃油環保水平和燃油經濟性，發動機機油作為關鍵因素就成為了重要的研究對象。

一款真正意義上的環保型內燃機油必須在保證車輛正常運行的情況下，達到使用周期長、節約油耗和減少尾氣排放的效果，必須既能起到冷卻和潤滑作用，也能將積炭清洗干凈，分散在油品本身。目前我國廢內燃機油回收率在75%～85%，而其環境最大容許濃度僅為10 mg/kg[3]，因此內燃機油還必須具備可回收性（僅以工業循環利用為主）。

2 內燃機油分類及特性

內燃機油包括單級油和多級油，是由基礎油和添加劑按比例調和而成。與單級油相比，多級油在粘溫性能和低溫流動性上更好，可提高燃油經濟性[4]，一般能夠降低2%～9%的燃料消耗。

在內燃機油添加劑中，減磨效果最好的3種類型的添加劑包括：1）有機硼：屬于新型的高溫抗氧化劑，具有優異的耐高溫和抗磨性能，可極大延長油品的換油周期[5]；2）有機鉬：屬于當今潤滑界優秀的液體減摩劑，具有較好的抗氧和抗腐蝕性能，可極大提升油品的使用性能，增強發動機的動力輸出，節省燃油[6]；3）有機鎢：是當前十分優異的抗磨劑，對比同類抗磨添加劑，其抗磨性能更優，形成的油膜硬度更強、更耐高溫[7]。

積炭的產生是由于汽車發動機運行時，汽油中的碳氫化合物、石蠟及膠質無法完全燃燒，便會被燒成膠炭物[8]，膠炭有吸收汽油的特性，被吸收的汽油再被燒成膠炭形成更厚的積炭[9]。而清凈分散劑的主要作用是使發動機內部保持清潔，使生成的不溶性物質呈膠體懸浮狀態，不至于進一步形成積炭、漆膜或油泥。因此，含有清凈分散劑的內燃機油會使發動機內部更清潔，如圖1所示。

圖1 具備清凈分散功能的內燃機油對發動機的影響

3 合適的內燃機油對汽車的實用意義

發動機工作的過程中，零部件之間肯定會產生摩擦，這樣不僅會增大發動機本身的內部功耗，導致零件表面的磨損程度加快[10]，而且摩擦產生的大量熱有可能導致發動機無法正常運轉。良好的潤滑有助于提高汽車的動力性以及環保和經濟效益，可以很好地減少機體的損壞及投入維修費用，避免排放大量濃煙對環境造成很大的污染，這樣取得一舉多得的效果，從而促進汽車工業的快速發展。一款適用型的新型內燃機油需要同時具備長效保護、降噪減磨、節能環保及低溫順暢啟動等特點。文章以高端GF-5 5W/30和普通GF-5 5W/30內燃機油為例，對比了二者的組成配方和性能指標，如表1和表2所示。

表1 高端和普通GF-5 5W/30內燃機油組成配方對比

表2 高端和普通GF-5 5W/30內燃機油性能指標對比

通過實際對比發現，高端配方在低溫冷啟動、蒸發損失及傾點等關鍵性指標上具有明顯優勢。另外，2份配方分別調制成成品后，選擇同款車系，加入同樣體積的燃油，在相同路段以相同速度行駛相同里程后發現，使用普通內燃機油的汽車油耗為9.91 L/100 km，而使用合成型內燃機油的汽車油耗為9.66 L/100 km，燃油節約約2.6%。

4 結論

通過實際檢測數據對比可知：高品質的內燃機油比普通內燃機油具有更加明顯的優勢，因為有機因子鉬鹽能在發動機溫度升高后，在發動機金屬表面形成多達2層的致密且強度極高的合金保護層，第1層鉬酸酯形成的層疊致密的六方晶體結構保護膜能產生流動性和光滑性且具有極高的抗壓和抗磨強度，能產生一種類似“拋光”的效果，保護發動機，降低摩擦因數，節約油耗，而里面的一層有機因子鉬鹽結構則迅速填充形成薄而致密的高強度物理保護膜，區別于硫磷化學反應保護膜，具有長效低損耗的特點，起到修復發動機原有磨損、減少積炭油泥產生及延長使用周期的作用，從各方面達到真正意義上的環保。