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浅谈日本最新汽油机油标准JASO M364:2019

2021-11-23李轩顾玉华

润滑油 2021年5期
关键词:测试程序经济性制造商

李轩,顾玉华

(1.中国石油北京中石油润滑油有限公司,北京 102601;2.北京航空工程技术研究中心,北京 100076)

1 背景

SAE于1911年开发了一种内燃机油的分类体系,历经100多年的发展,SAE J300[1]已经成为全球对内燃机油黏度等级划分的标准依据。SAE J300内燃机油黏度等级的发展历程反映了内燃机油的黏度和黏温特性要求的发展过程。

随着汽车不断发展以减少燃油消耗,汽车发动机润滑油被视为促进更大的燃油经济性的推动因素,日本汽车制造商一直在积极推动开发低黏度发动机润滑油以提高燃油经济性,日本原始设备制造商(OEM)已主动过渡到越来越低的黏度等级。日本汽车制造商推动SAE 0W-20油的过程始于1980年左右,并于2000年首次投放市场,随后,SAE对SAE J300进行了修订,加入了20的黏度等级,日本2010年推出了首款SAE 0W-16的产品,2013年SAE J300也随之进行了修订,以涵盖SAExW-16黏度等级,随后不久又交付了第一批机油,SAExW-12和xW-8黏度等级已于2015年1月纳入SAE J300标准,但市场上还没有相应的产品。

SAE J300已经发展到现在的14个等级,即0W、5W、10W、15W、20W、25W和8、12、16、20、30、40、50、60。主要根据低温表观黏度、低温泵送黏度、100 ℃黏度和150 ℃的高温高剪切黏度等4项指标进行分类,分类情况见表1。

表1 SAE J300黏度等级分类情况

日本汽车制造商一般采用ILSAC(国际润滑油规格咨询委员会)和API(美国石油学会)作为汽油机油的标准。尽管ILSAC GF-6B性能标准适用于现有的SAE 0W-16油,日本OEM仍热衷于引入超低黏度发动机油,但利用ILSAC GF-6[2]中的发动机按照现有的燃油经济性测试方法来评估SAE 0W-8和0W-12的标准,很难通过测试。

目前,有日本汽车制造商正在使用具有SAE 0W-8黏度等级的机油,AICE(汽车内燃机研究协会)拥有由内阁办公室领导的SIP(跨部战略创新促进计划)创新燃烧技术,并与研究机构开发了对低黏度机油(如SAE 0W-8)的评估。在这种情况下,隶属于日本汽车制造商协会(JAMA)和日本石油协会(PAJ)[3]的公司发布了一项要求,以开发和建立与SAE 0W-8和0W-12兼容的高燃油经济性汽油发动机兼容的新标准。所以,日本决定开发和建立低黏度汽油机油的质量标准。

2 制定标准的情况

日本石油协会(PAJ)和日本汽车制造商协会有限公司(JAMA)联合委员会成立的JASO下一代汽油发动机润滑油研究团队于2017年4月成立。燃油经济性测试已开始制定适用于SAE 0W-8和0W-12的标准。轮循测试已经进行,测试程序草案已于2019年9月发布。

对SAE 0W-8参考油进行了高温氧化稳定性测试,低温气门机构磨损和低油温下的低温污泥测试,以定义汽车汽油机油的耐久性能,确认性能表现优于ILSAC GF-5/API SN级油,提出了规范草案。

由于评估燃油经济性的Sequence VIF[4]测试不适用,基于这些测试程序草案,JASO机油委员会制定了以Toyota 2ZR-FXE排量为1.797 mL发动机(辊式气门机构混合动力汽车发动机)为基础的《汽车汽油机油燃烧燃油经济性测试程序》(JASO M366:2019[5])和以日产MR20DD排量为2.0 mL发动机为基础的《汽车汽油机油机动燃油经济性测试程序》(JASO M365:2019[6])。因此,建立了定义19个项目的汽车汽油机油(JASO M364:2019)[7],其中包括高温氧化稳定性,低温气门机构磨损和低温污泥预防。

3 标准详情

3.1 性能要求

符合《汽车用汽油发动机油标准》 JASO M364:2019的发动机油被归类为GLV-1,该标准适用于四冲程汽油发动机。

针对SAE 0W-8和0W-12的GLV-1分类标准被开发为低黏度和出色燃油经济性的标准,其发动机可靠性等效于ILSAC GF-6标准。

JASO M364:2019标准的性能要求见表2。每个指标的意义见表3。

表2 JASO M364:2019标准的性能要求

表2(续)

表2(续)

从表2可以看出,除了燃油经济性,其他的指标几乎与ILSAC GF-6是一致的。但这个标准是2019年6月推出的,相对于2020年5月刚推出的ILSAC GF-6早了将近一年的时间,另外,ILSAC GF-6最低黏度是0W-16,没有包括0W-8和0W-12这两个黏度等级。JASO M364:2019标准的认可工作已于2019年10月1日开始进行。

表3 JASO M364:2019标准中指标项目的意义

3.2 JASO M366:2019《汽车汽油机油燃烧燃油经济性测试程序》和JASO M365:2019《汽车汽油机油机动燃油经济性测试程序》

在进行这两个燃油经济性测试的时候,需要用到基线油和参考油,基线油是JASOBC,参考油是GE108A、GE208和GE216。

JASOBC基线油,是一种没有添加摩擦改进剂和增黏剂的SAE 0W-20合成油,主要用做基准校准,以评估燃油经济性的增加百分比。

GE108A参考油是添加了高钼含量摩擦改进剂的SAE 0W-8油,GE208参考油是添加了有机摩擦改进剂的SAE 0W-8油,GE216参考油是添加了有机摩擦改进剂的SAE 0W-16油。几个参考油用于燃油经济性测试仪器的校准。

表4为JASO M366:2019《汽车汽油机油燃烧燃油经济性测试程序》参考油的燃油经济性值和偏差。表5为JASO M365:2019《汽车汽油机油机动燃油经济性测试程序》参考油的燃油经济性。

表4 JASO M366:2019中参考油的燃油经济性值和偏差

表5 JASO M365:2019中参考油的燃油经济

4 小结

通过对日本最新汽油机油标准的浅析,有以下几点思考。

(1)随着环保和节能要求越来越严苛,降低黏度是实现燃料经济性的一种手段,被汽车厂商和润滑油厂家普遍接受,所以,发动机油朝着低黏度方向发展,发动机油从现在的0W-16可以发展到0W-8的黏度等级。日本在低黏度化方面一直走在前面。

(2)低黏度化后,发动机油的润滑性相对降低,所以需要添加高钼含量类或有机类的摩擦改进剂,以达到发动机的抗磨损要求。

(3)日本乘用车发动机油标准注重的是节能,欧洲乘用车发动机油标准因为其广泛使用柴油轿车发动机,所以注重汽柴油机通用化,所以他们在API和ACEA之外建立自己特色的发动机油标准。我国也应该根据自己乘用车发动机的特色,建立符合我国自己的台架评价设备和认证机制。

(4)我国也是发动机润滑油的消费大国,但我国的发动机油标准和认证体系还处于落后状态,需要发动机研发和制造商、油品、添加剂商等各个行业通力合作。

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