潤滑油優(yōu)化對發(fā)動機節(jié)能減排的影響
時間:2022-07-09 03:01:48
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摘要:潤滑優(yōu)化是實現(xiàn)發(fā)動機節(jié)能減排的有效途徑之一。通過潤滑油的優(yōu)化,針對老舊發(fā)動機燒機油問題,研發(fā)出新的潤滑油,并通過理化性能測試和臺架測試,檢驗和評價潤滑優(yōu)化對發(fā)動機節(jié)能減排的影響和新型潤滑油的性能。實驗發(fā)現(xiàn),針對老舊發(fā)動機,通過潤滑優(yōu)化可實現(xiàn)發(fā)動機動力性能的有效提升和尾氣排放的顯著改善。
關(guān)鍵詞:潤滑優(yōu)化;發(fā)動機;節(jié)能減排
發(fā)動機潤滑不良或潤滑油使用不匹配除了會導(dǎo)致發(fā)動機拉缸、磨損等故障外還會導(dǎo)致積炭增多、活塞阻力增大導(dǎo)致油耗大幅增加、不充分燃燒物增多、碳?xì)?、氮氧化合物和一氧化碳污染物排放增加。開展發(fā)動機潤滑優(yōu)化與節(jié)能減排技術(shù)研究對機動車節(jié)能減排具有積極的現(xiàn)實意義。隨著目前環(huán)保需求的增長以及汽車后市場由傳統(tǒng)經(jīng)營和服務(wù)模式向精細(xì)化、科學(xué)化、個性化維修保養(yǎng)服務(wù)模式的轉(zhuǎn)變,發(fā)動機潤滑優(yōu)化與節(jié)能減排技術(shù)正面臨前所未有的需求旺盛期和發(fā)展應(yīng)用的黃金期。國內(nèi)外相關(guān)研究人員在發(fā)動機潤滑狀況對節(jié)能減排的影響研究主要集中在潤滑油品質(zhì)對積炭的生成和顆粒物、不充分燃燒物排放的影響方面。例如:Y.Ra等人模擬研究了潤滑油蒸發(fā)對重載柴油機積碳形成的影響,結(jié)果表明活塞環(huán)組縫隙間的碳?xì)湓诳p隙表面的積碳形成中發(fā)揮著巨大的作用,潤滑油膜的存在增加了氣體的溫度,同時增加了縫隙表面積碳的形成。M.Diaby等人在一臺缸內(nèi)直噴柴油機上研究了活塞環(huán)第一環(huán)槽的積碳形成。K.Froelund等人在一臺缸內(nèi)直噴高壓共軌柴油機上對比了三種潤滑油的表現(xiàn)。K.M.Jefferd等人則在一臺柴油機上研究了不同種類潤滑油對發(fā)動機燃油經(jīng)濟性以及排放的影響。王建昕研究了汽車柴油機節(jié)能與排放控制技術(shù)進(jìn)步及其對潤滑油的要求。以上這些試驗結(jié)果為發(fā)動機潤滑優(yōu)化與節(jié)能減排技術(shù)研究提供了大量的可參考信息。基于以上對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀調(diào)研的認(rèn)識發(fā)現(xiàn)潤滑油對發(fā)動機節(jié)能減排的影響不容忽視。開展?jié)櫥蛢?yōu)化研究,提高潤滑油的匹配性,尤其是針對老舊發(fā)動機的潤滑優(yōu)化研究,對改善老舊發(fā)動機潤滑狀況,挖掘其節(jié)能減排潛力具有積極的現(xiàn)實意義。
1潤滑油優(yōu)化
機油非正常燃燒與消耗是造成發(fā)動機潤滑狀況惡化和尾氣排放污染物增加的重要因素之一,而影響燒機油的主要因素有:機油性能、活塞環(huán)的質(zhì)量、維修質(zhì)量、活塞環(huán)積碳卡死、氣缸與活塞及活塞環(huán)配合情況、氣門油封不嚴(yán)、渦輪增壓系統(tǒng)故障、發(fā)動機強制廢氣再循環(huán)虹吸作用等,其中,機油性能的影響起到重要的作用。本文重點針對燒機油引起的發(fā)動機排放污染物增加問題,基于減少機油消耗同時改善潤滑性能和尾氣排放的技術(shù)路線,開發(fā)高匹配性的潤滑油。通過優(yōu)化相關(guān)添加劑,使?jié)櫥途邆淞己玫拿芊庑?,形成高效油膜,有效抑制活塞環(huán)處機油竄入燃燒室而燒掉。采用有效的清凈分散劑,有效抑制渦輪增壓器油道內(nèi)的油泥積碳的形成。添加特殊的抗磨添加劑,使?jié)櫥途邆鋬?yōu)秀的滾動摩擦性,降低噪音。采用高質(zhì)量基礎(chǔ)油和粘度指數(shù)改進(jìn)劑,提高潤滑油耐高溫性能,同時具有良好的低溫流動性,在極寒低溫條件下,第一時間潤滑油迅速到達(dá)摩擦表面,防止干摩擦。研發(fā)出的燒機油專項治理潤滑油理化性能指標(biāo)如表1所示。
2臺架實驗評價
發(fā)動機臺架實驗是潤滑油研發(fā)的關(guān)鍵手段,可以模擬潤滑油在實際使用過程中的大部分工況,評價潤滑油使用性能,與行車試驗有較好的關(guān)聯(lián)。采用對比實驗的方法,分別測試潤滑油配方優(yōu)化前后的各主要相關(guān)指標(biāo),通過指標(biāo)的測試結(jié)果,定量對比分析潤滑優(yōu)化對發(fā)動機節(jié)能減排的影響效果(表2)。發(fā)動機:大眾EA113發(fā)動機,已運行15萬公里,存在燒機油現(xiàn)象。便攜式尾氣分析儀:測量范圍及誤差:不大于5%。(表3)。實驗結(jié)果顯示:在相同的油門開度的情況下,發(fā)動機輸出扭矩增加21%,新型潤滑油改善了潤滑狀況,對提升發(fā)動機性能,節(jié)省燃油消耗有促進(jìn)作用;發(fā)動機振動和噪音均有所降低,說明發(fā)動機內(nèi)部潤滑狀況得到顯著改善;潤滑油中的磨損磨粒的檢測結(jié)果進(jìn)一步說明,經(jīng)過配方優(yōu)化后的新型潤滑油對改善老舊發(fā)動機的潤滑性能具有直接的改善效果。而尾氣中碳?xì)浠衔铩⒌趸衔锖鸵谎趸己康拇蠓冉档?,說明通過優(yōu)化潤滑油配方,解決燒機油問題,對改善發(fā)動機尾氣排放具有積極的影響。
3結(jié)論
綜上,使用經(jīng)過配方優(yōu)化的新型潤滑油后,發(fā)動機在動力輸出性能、潤滑狀況、尾氣排放等方面均有改善。通過針對性的潤滑油配方優(yōu)化,老舊發(fā)動機可提高發(fā)動機潤滑匹配性,實現(xiàn)提升潤滑性能和節(jié)能減排的效果。
作者:董光 單位:河南機電職業(yè)學(xué)院