ILSC GF—6技术规格性能分析及开发现状

2016-07-13祝洪宇闻元林海洪孙宇良付陈玲余锴罗珍妮

润滑油 2016年1期

祝洪宇+闻元+林海洪+孙宇良+付陈玲+余锴+罗珍妮

摘要：文章首先介绍了ILSC润滑油技术规格的发展历程、与PI规格的关系以及GF-6规格的开发背景；其次就GF-6规格的内容进行了简单概括；随后重点介绍了GF-6程序试验的主要变化内容详细分析了GF-6的性能指标并着重从清净分散性、燃油经济性、磨损保护性、低速早燃改善能力等方面对比分析了GF-6与 GF-5的性能差异；然后介绍了新规格GF-6中各个新程序试验的开发进度以及现阶段面临的困难；最后总结了GF-6的性能优势、开发现状以及新规格对润滑油和添加剂供应商带来的挑战。

关键词：GF-6；性能指标；性能分析；开发现状

中图分类号：TE6263文献标识码：A 文章编号：1002 3.1.19（2016）01 0046 04

0引言

ILSC规格是国际润滑剂标准化及认证委员会（International Lubricant Standardization and pproval Committee）的缩写是美国汽车制造商协会（）和日本汽车制造商协会（J）联合一些大的润滑油和添加剂公司共同成立对润滑油产品规格进行认证的机构其认证委托美国石油学会（即PI）发布。该机构目前已经制订了汽油机油的GF-1、GF-2、GF-3、GF-4和GF-5五个规格。简单来说ILSC 的“GF-X”规格是在达到PI相应质量等级的基础上增加了节能要求（GF-5除外）来满足日益严格的节能和排放法规的要求ILSC发展历程及与PI规格关系见表1。

随着发动机技术和法规的不断发展目前ILSC正在进行GF-6规格的制定以及试验的开发本文主要通过对比GF-6与GF-5的技术差异来对GF-6的性能进行分析并介绍GF-6规格润滑油的开发现状以及面临的挑战。

1GF-6机油规格开发背景

随着汽油发动机技术的不断发展涡轮增压和缸内直喷技术得到了越来越广泛的应用新技术的应用在提升发动机性能的同时也加剧了润滑油的工作环境进而引发了诸如低速早燃、积炭加剧等新的问题因此汽车OE对润滑油的性能提出了更高的要求主要包括：

（1）提升润滑油的抗氧化能力和清净分散性来改善油泥、漆膜和积炭的形成；

（2）配方优化通过降低润滑油中的金属盐含量来改善增压直喷发动机的低速早燃问题；

（3）提升润滑油的磨损保护功能改善发动机正时链条的磨损。

同时现有发动机润滑油的基础油、添加剂配方和黏度级别已无法满足日益严苛的排放法规和燃油经济性以及更好的节油性能保持力和更低的润滑油挥发度要求。

基于以上背景ILSC决定开发性能更高的汽油机油规格GF-6来解决新技术带来的新问题以及满足日益严格的排放和燃油经济性法规。

2GF-6规格介绍及性能分析

2.1GF-6规格介绍

GF-6规格是ILSC即将发布和执行的最新汽油机油标准该标准在GF-5的基础上对润滑油的性能提出了更高的要求。ILSC GF-6规格将分为GF-6和GF-6B两个规格其中GF-6包含目前ILSC中的所有黏度级别并与以往的级别完全兼容GF-6B将只涉及SE J300中150 ℃高温高剪切黏度小于26 cP的新的黏度级别（比如：0W-16）并且不与以往的机油规格兼容。

将要发布的GF-6相比GF-5将在清净分散性、抗氧化性和燃油经济性方面有所提高并且在润滑油的基础油和添加剂方面有所优化来改善目前面临的低速早燃和磨损等问题并提升润滑油的燃油经济性。

2.2GF-6性能分析

2.2.1GF-6程序试验变化点分析

由于2006年发布的GF-5规格中部分试验台架用发动机早已停产或发动机零配件稀少为了保证未来认证试验的正常进行以及考评润滑油在改善低速早燃等方面的能力因此GF-6规格在GF-5的基础上开发了许多新的台架试验来对原有的程序试验进行升级和补充主要变化点有：

（1）程序ⅢH测试（代替程序ⅢG）：由于程序ⅢG使用的测试发动机为是1996年通用汽车Power train 3800的6缸发动机目前该发动机早已停产而且市面上已经几乎没有程序ⅢG所使用的部件了所以由程序ⅢH代替程序ⅢG测试测试发动机将使用克莱斯勒的LSX376 （62 L V8）发动机并且不再评定磨损指标。

（2）程序ⅤH测试（代替程序ⅤG）：程序ⅤG是GF-5规格中历史最悠久的测试之一使用的是1994年的福特46 L 8缸发动机而该发动机配件现在已非常稀少。在新测试中将使用201.3款46 L V8发动机。新款发动机与之前的发动机在技术本质上是同样的其主要区别在于发动机的控制单元新发动机电控系统相比之下要先进得多。另外该测试程序中将增加3%的烟炱来考察由烟炱引起的磨损并使用新的燃油进行燃油稀释测试试验时间为2.16 h。

（3）程序ⅥE测试（代替程序ⅥD）：ⅥD目前所运行的发动机早已停产而全新的ⅥE测试将使用201.2款通用汽车的alibu 36 L LY7发动机来取代目前使用的2008款36 L凯迪拉克LY7发动机。具体内容见表2。

2.2.2GF-6性能指标对比分析

根据201.2年2月16日出台的GF-6的规格草案通过对比可以看出GF-6是对GF-5的抗氧能力和清净分散能力燃料经济性的全面提高。首先程序Ⅲ实验的40 ℃黏度增长从GF-5的≤150%变严为≤100%提高了50%；平均活塞沉积物评分从GF-5的≥40升高到≥50提高20%；其次ⅤG的四个评分都全部提高一个档次这要求有更好抗低温氧化能力和低温油泥分散性；然后程序ⅥE的燃料经济性试验中各黏度的燃料经济性改善全面大幅度提高：XW-20提高了385%XW-30提高了526%10W-30提高了667%而且老化后油品的燃料经济性改善也分别提高了417%557%和100%。如此一来不仅要提高润滑油的燃料经济性还要提高耐老化能力；最后润滑油的挥发度指标由15%提高到1.3%从而导致Ⅲ类基础油将得到广泛应用而由于美国很少生产Ⅲ类基础油所以将会对北美的基础油市场带来冲击。 GF-6与GF-5的具体性能指标对比见表3。

3GF-6 规格开发现状

3.1GF-6规格开发时间表

汽车用油咨询小组（OP）于201.3年2月6日在圣安东尼奥召开会议介绍并讨论了ILSC GF-6和ILSC GF-6B规格的开发情况。PI对ILSC GF-6和ILSC GF-6B的发证日期定在了2016年9月但是这取决于新试验的开发进度。但是根据2014年ILSC发布的GF-6重大开发进程的目标时间表见表4。可以看出GF-6的首次认证时间由原计划的2016年9月已经推迟到了2017年的1.2月1日。

但是就目前发布的资料和信息来看所有的项目节点有可能还会推迟。对于ILSC GF-6目前已经有测试在进行矩阵试验但是仍有许多试验未开始进行精度矩阵试验。因为对于ILSC GF-6新增的试验中仍然存在许多不确定性。据了解在最近的OP会议上考虑将首次签发的时间延迟到2018年4月1日。

3.2GF-6规格中程序试验开发进度

程序ⅢH和程序IVB正在等待行业的官方同意并且提供资金来进行测试工作。程序Ⅵ试验将分为程序ⅥE和程序ⅥF分别进行开发程序ⅥE适用于GF-6程序ⅥF适用于GF-6B目前程序ⅥE、程序ⅥF、链条磨以及福特的LSPI试验正在进行矩阵开发ⅢH精度矩阵试验和GOD精度矩阵试验已经进行。

对于程序ⅢH试验由于之前是由克莱斯勒公司和通用汽车公司各自独立进行开发所以当时对于最终使用谁或者是否同时使用一直无法定论。但根据最新的信息通用汽车表示目前只将该试验用于通用下一代的Dexos规格使用并且由自己负责试验的运营和管理因此由通用公司开发的试验极有可能不会作为ST的标准方法而使用所以最终程序ⅢH试验将使用克莱斯勒所开发的试验。

对于程序ⅥE试验目前行业仍然在等待丰田在程序ⅥD上进行的SE 0W-16油品的测试结果其测试结果将作为建议的限值添加到PI SN RC（RC：Resource Conserving） 0W-16级别的机油规格中。与此同时SE 0W-16油品也将在程序ⅥE上进行测试来作为新程序试验ⅥE精度矩阵的一部分其目的是为了在建立新的黏度级别在新试验的标准过程中提供数据。

4总结

综上所述GF-6相比GF-5在以下4个方面有着明显的提升：

（1）沉积物的控制与清净：无论是油泥以及高温的漆膜和积炭相应的试验评分均进行了大幅度的提高来应对涡轮增压直喷发动机带来的沉积物增加问题；

（2）燃油经济性的提高与保持：新标准中不仅提高了新油的节油率而且对旧油的节油率保持性也进行了提高；

（3）更好的磨损保护：新标准为正时链条、阀系磨损等部位的零件提供了更好的磨损保护特别是怠速停机、频繁启动、停机后启动等工况下的磨损保护；

（4）新加入的低速早燃试验：要求润滑油在小型增压发动机所面临的低速早燃问题上有所改善。因此与GF-5相比GF-6规格的油品为高性能的发动机提供更好的保护。

与此同时即将发布的GF-6规格对润滑油以及添加剂制造商提出了更大的困难和挑战：

（1）基础油方面：由于GF-6规格要求降低润滑油的挥发度以及更好的抗氧化性因此迫使润滑油供应商使用更好的基础油可以想象在GF-6发布之后Ⅲ类基础油（PI Ⅲ类基础油）的使用将会得到广泛应用；

（2）添加剂方面：新标准中要求润滑油提供更好的摩损保护和清净分散性所以要求添加剂公司开发更好的减摩剂和清净分散剂。特别注意的是由于GF-6规格要求针对低速早燃问题有所改善所以要求添加剂和润滑油公司在提高清净性的同时还要考虑金属添加剂对低速早燃的影响这无疑是一个巨大的挑战。

最后由于旧试验台架的更新和新试验台架的加入GF-6规格的开发进度一再延期因此不难想象GF-6规格开发所面临的困难至于GF-6是否能够按计划发布目前仍是未知数。

参考文献：

[1]黎明摩托车的“前生”与“今世”[J]摩托车201.3（6）：1.1-2.2PI（ERICN PETROLEU INSTITUTE）Engine Oil Licensing and Certification System1509 201.2[S].