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柴油机新技术将影响中东润滑油市场

2018-02-06    中国润滑油信息网  

  排放控制法规变幻莫测,而重点是控制温室气体。尽管美国最具影响力的环境保护署近期管理层发生变动,但似乎这个机构致力于寻找分阶式方法减少排放。

  2011年,美国总统巴拉克·奥巴马的管理层与美国汽车制造商协商新规则,即设法到2025年达到每加仑燃油行驶54.5英里(约87.7公里)。然而,美国总统唐纳德·特朗普希望从2022年到2025年审核美国车辆燃油效率标准,并在此前协定的2018年4月最后期限之前重新启动这一进程。

  抛开政治层面的观点,润滑油添加剂公司已经评估新动向和技术,而这些动向和技术将在2018年后影响重型柴油机的润滑性能。在欧洲,重型车队的演变导致了低硫酸盐灰分润滑油市场的发展,这类润滑油符合ACEA E6 SAPS(硫酸盐灰分、磷和硫磺)的限制。根据位于欧洲、非洲和中东的雪佛龙奥伦耐的市场经理巴斯卡尔·慕克吉所说,相比其他发动机策略,燃油经济性润滑油是减少摩擦损耗和提升燃油经济性相对实惠但影响力很大的方式。

  转向零排放

  2017年5月在迪拜举行的基础油和润滑油中东会议上,慕吉克发言表示,消费者选择越来越多地期望使用由最广泛可用的原基油制备的节能润滑油,可以提供磨损控制和燃油经济目标。他认为,排放控制技术存在许多协调性,尤其是在欧洲、美国和日本。

  “目前大部分技术都是面向零排放柴油机和减少微粒物质和一氧化二氮,”他说。欧洲润滑油规格也有所发展,包括欧洲的ACEA E6和E9、美国的API CK-4和FA-4以及日本的新JASO DH-2F标准。

  未来十年,原始设备制造商会将重点置于经营成本和资源保护。“其中一个促进条件是低粘度润滑油。如果克服了摩擦因素,燃油便会减少。”美国环境保护署和美国国家公路交通安全管理局二氧化碳和燃油消耗标准第二阶段将于2018年实施。

  根据慕吉克的说法,将某些级别的重型柴油机的燃油减少近20%甚至更多的目标极富挑战性。尽管第二阶段目前属环境保护署的政策,但其实行仍存在不确定因素,有可能被推翻。

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  发动机和卡车技术

  发动机的未来发展要求润滑油的性能超越当今的技术。根据环境保护署第一阶段,现有发动机平台实现了重大性能提升。这些提升包括燃烧改进、更高燃油喷射压力、较小位移、减阻和涡轮增压以及选择性催化还原和废气再循环。慕吉克认为,新一代发动机平台可能包括更多技术。慕吉克表示,乘用车部门出现缩小发动机的趋势,而这种趋势在重型领域上也会有明显的表现。”

  技术演进旨在提升发动机效率,而未来技术或将包括可变压缩比和阀定时、废热回收、双级涡轮增压、双孔发动机(即没有重型柴油机常见的可替换活塞衬垫)和低温燃烧。这些技术改进的结果是增加润滑油热负荷,原始设备制造商的主要考虑问题。“加热时薄膜变得更薄,尽管是粘度指数的作用,但润滑油是否控制磨损仍然是个问题,”慕克吉解释。

  润滑油耐用性面临的困境引起舰队拥有人对有关经营成本的忧虑,这与中东尤为相关,其高环境气温和灰尘计入增加了发动机的摩擦。随着该地区减少对高粘度API I类基础油的依赖,这种情况更令人担忧,该类基础油长期以来都是市场的代表。

  奥伦耐进行测试证明,当与精心制备的添加剂组合一起使用时低粘度发动机油减少燃油消耗。这个测试在康明斯ISB 5.9升发动机上进行,使用API CJ-4添加剂组合混合成的SAE 5W-20或5W-30油根据全球统一瞬态试验循环运行。多聚体含量不同以满足一系列高温高剪切(HTHS)和运动粘度。将高温高剪切从4.2厘泊降低至3.0厘泊产生1.2%燃油经济效益。

  “这种情况表明当你使用低粘度润滑油时,能源消耗降低,因此节约了能量,”慕克吉说。然而,在重型柴油机不同操作体系的情况下需要检查有关节省的能源。

  对热负荷的忧虑促使沃尔沃评估改进润滑油以及其对性能和燃油经济性的影响。这家公司正在寻求不造成粘度增加但更好氧化控制的产品。结果显示大部分API CJ-4/E9油无法通过Mack T-13氧化测试。

  另一家著名原始设备制造商戴姆勒已升级其规格,重点是耐用性和磨痕保护。为遵守其近期228.51升级规格,戴姆勒规定更高润滑油规格,其性能可与ACEA E6/7和API CK-4的性能相媲美。德国原始设备制造商同样增加OM 501 LA和OM 646 LA发动机的磨损控制限制。设定有关标准表明了燃油经济的主张必须是有形且可衡量的。

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  中东前景

  多年来,中东政府大量补贴燃油价格,但随后原油价格下降,这些补贴不同程度上被收回。虽然海湾地区决策人是否会持续削减补贴仍然有待观察,但慕克吉主张经营者仍可以在中东燃油成本低和补贴存在的情况下实现价值。奥伦耐在这个地区的一项研究证明如果润滑油能实现1%的燃油经济性改进,那么运营商就能获得真正的节省。

  中东润滑油换油周期短,慕克吉承认仅期望能适度改变燃油经济性润滑油的使用习惯。但使用更高规格润滑油使得加倍换油间隔(这个地区的一般间隔为15,000公里)至30,000公里成为可能。每次换油都可节省约88美元。他说,“虽然看起来不太可能,但这只是一个开始。当你将它应用到舰队时,节省的费用将相当可观。”当然,实际的费用节省取决于若干因素,包括舰队的组成和重型柴油机的操作体制。

  市场导向

  了解市场如何演变对添加剂业务而言是必要的,奥伦耐近期的审查对欧洲即将采取的市场方向作出见解。这个地区包括高速公路舰队约8百万辆卡车,是低粘度润滑油的主要市场。

  “预计到2026年,低粘度润滑油的市场份额将达到25%,低于3.5-cP HTHS的市场份额。但是,相当大比例(70%或更多)的低排放柴油机润滑油将具有某种程度的燃油经济性,慕克吉说。

  毫无疑问,未来几年原始设备制造商的重点将会是减少温室气体。慕克吉认为硫酸盐灰分的使用将会减少,而消费者决策会以具有长换油周期的燃油经济润滑油为中心。这将是实现市场要求的具成本效益效率改进的重要组成部分。技术进步意味着当今发动机拥有足够的发展潜力满足未来排放和燃油经济规定。然而,发动机设计的改变增加润滑油热负荷但燃油经济性的期望并不是以损失复原力为代价的。慕克吉说,“原始设备制造商不会牺牲耐用性提升燃油经济,尤其是考虑到经营成本。”

  “柴油门”深入

  随着全行业关注未来技术发展,很难避开2015年的排放丑闻,被称为“柴油门”。没有迹象表明重型柴油机市场已经受到乘用车市场丑闻余波的连累,这起丑闻已经席卷了数家汽车制造商,其中最引人注目的是大众汽车,其在实验测试期间篡改排放数据被美国环保署发现。然而,有关柴油氧化氮(NOx)排放的讨论是一个更广泛的行业忧虑。

  对柴油机技术效率的强烈抵制是显而易见的,据一些分析人士表明,这种现象类似于存在主义。柴油机已经证明了耐久性和选择性催化还原去除NOx排放的技术实力,但情况仍是如此。

  但辩论正在激烈进行。国际清洁运输委员会最近公布的一项研究发现,主要市场中的柴油车辆产生的氮氧化物比官方认证的标准多出50%以上。委员会敦促实行更严格的废弃排放标准,估计到2040年每年可防止174,000名人员过早死亡。

  国际清洁交通委员会清楚了解重型车辆的市场。“重型车辆——商用卡车和公共汽车——是目前为止世界上最大的废气排放者,占多余氮氧化物排放总额的76%。而仅五大市场——巴西、中国、欧盟、印度和美国——就产生90%氮氧化物。”理事会的研究人员和这项研究的联合作者乔什·米勒说。

  监管机构迅速解决问题的势头正在增强,这给行业面临的已经非常复杂的研究带来了进一步的压力。润滑油技术在维持重型柴油机市场中的重要作用将日益凸显。采取什么形式以及如何表现可能需要更协调的方式而不是目前的规范。

来源:中国润滑油信息网

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