节能减排型内燃机油的研发和对汽车的影响

李鑫 边圳浩 崔景芝

（天津海航石油能源科技有限公司）

汽车引起的环境污染问题已越来越引起人们的注意，我国提出的限号政策正是为了减少汽车尾气排放带来的大气污染问题。因此使用比指定质量级别更高的油品，对改善发动机的摩擦阻力及减少发动机的沉积物和油泥都会带来极大好处，同时会适当延长一些油品的换油期和发动机的使用寿命，很好地降低机体的损坏，减少投入维修费用，避免排放大量尾气对环境造成污染，从而促进汽车工业的快速发展[1-2]，文章就新型环保内燃机油对发动机的影响进行了相关阐述。

1 内燃机油概述

如果不正确使用汽车润滑材料就会直接影响发动机的工作状况以及尾气排放量。因此为提高燃油环保水平和燃油经济性，发动机机油作为关键因素就成为了重要的研究对象。

一款真正意义上的环保型内燃机油必须在保证车辆正常运行的情况下，达到使用周期长、节约油耗和减少尾气排放的效果，必须既能起到冷却和润滑作用，也能将积炭清洗干净，分散在油品本身。目前我国废内燃机油回收率在75%～85%，而其环境最大容许浓度仅为10 mg/kg[3]，因此内燃机油还必须具备可回收性（仅以工业循环利用为主）。

2 内燃机油分类及特性

内燃机油包括单级油和多级油，是由基础油和添加剂按比例调和而成。与单级油相比，多级油在粘温性能和低温流动性上更好，可提高燃油经济性[4]，一般能够降低2%～9%的燃料消耗。

在内燃机油添加剂中，减磨效果最好的3种类型的添加剂包括：1）有机硼：属于新型的高温抗氧化剂，具有优异的耐高温和抗磨性能，可极大延长油品的换油周期[5]；2）有机钼：属于当今润滑界优秀的液体减摩剂，具有较好的抗氧和抗腐蚀性能，可极大提升油品的使用性能，增强发动机的动力输出，节省燃油[6]；3）有机钨：是当前十分优异的抗磨剂，对比同类抗磨添加剂，其抗磨性能更优，形成的油膜硬度更强、更耐高温[7]。

积炭的产生是由于汽车发动机运行时，汽油中的碳氢化合物、石蜡及胶质无法完全燃烧，便会被烧成胶炭物[8]，胶炭有吸收汽油的特性，被吸收的汽油再被烧成胶炭形成更厚的积炭[9]。而清净分散剂的主要作用是使发动机内部保持清洁，使生成的不溶性物质呈胶体悬浮状态，不至于进一步形成积炭、漆膜或油泥。因此，含有清净分散剂的内燃机油会使发动机内部更清洁，如图1所示。

图1 具备清净分散功能的内燃机油对发动机的影响

3 合适的内燃机油对汽车的实用意义

发动机工作的过程中，零部件之间肯定会产生摩擦，这样不仅会增大发动机本身的内部功耗，导致零件表面的磨损程度加快[10]，而且摩擦产生的大量热有可能导致发动机无法正常运转。良好的润滑有助于提高汽车的动力性以及环保和经济效益，可以很好地减少机体的损坏及投入维修费用，避免排放大量浓烟对环境造成很大的污染，这样取得一举多得的效果，从而促进汽车工业的快速发展。一款适用型的新型内燃机油需要同时具备长效保护、降噪减磨、节能环保及低温顺畅启动等特点。文章以高端GF-5 5W/30和普通GF-5 5W/30内燃机油为例，对比了二者的组成配方和性能指标，如表1和表2所示。

表1 高端和普通GF-5 5W/30内燃机油组成配方对比

表2 高端和普通GF-5 5W/30内燃机油性能指标对比

通过实际对比发现，高端配方在低温冷启动、蒸发损失及倾点等关键性指标上具有明显优势。另外，2份配方分别调制成成品后，选择同款车系，加入同样体积的燃油，在相同路段以相同速度行驶相同里程后发现，使用普通内燃机油的汽车油耗为9.91 L/100 km，而使用合成型内燃机油的汽车油耗为9.66 L/100 km，燃油节约约2.6%。

4 结论

通过实际检测数据对比可知：高品质的内燃机油比普通内燃机油具有更加明显的优势，因为有机因子钼盐能在发动机温度升高后，在发动机金属表面形成多达2层的致密且强度极高的合金保护层，第1层钼酸酯形成的层叠致密的六方晶体结构保护膜能产生流动性和光滑性且具有极高的抗压和抗磨强度，能产生一种类似“抛光”的效果，保护发动机，降低摩擦因数，节约油耗，而里面的一层有机因子钼盐结构则迅速填充形成薄而致密的高强度物理保护膜，区别于硫磷化学反应保护膜，具有长效低损耗的特点，起到修复发动机原有磨损、减少积炭油泥产生及延长使用周期的作用，从各方面达到真正意义上的环保。