【工程师  罗耀辉 】

（五十七）

问：为什么会“烧机油”?

答：一、脏油

不按换油周期换油，机油过滤器维护不当都会使机油变脏，使得机油堵塞活塞、活塞环处油隙，导致油耗上升。脏油还会引起轴承、气缸、活塞、活塞环的磨损加剧。这些磨损的部件，如同前面对应的各条中的具体解释，会导致油耗的上升。特别注意：脏油本身比干净油的消耗也要高。

二、油底壳中的油量太多

由于油尺插入错误，未能座到底，导致测得油位比实际油位低，因此而补加新油，使得油位过高。如果高至压力润滑发动机的连杆底端触及油面，或飞溅润滑发动机的油环浸入油池过深，会导致过量机油甩至气缸壁，进入燃烧室。

三、活塞环不适合发动机类型或工作类型

如果选配了尺寸不合适的活塞环（如, 0.020” 加大的活塞环用在了0.040”加大的气缸中) ，由于二者配合不当，无法将气缸上部的油刮回，会立即造成窜油现象。同样的，活塞环底和环槽的间隙同样加大，进一步增加机油消耗。不同类型的发动机，不同的工作条件，需要各种不同的特别设计制造的活塞环组。每一类活塞环组，为某一特定用途而制，如果用在了错误的地方，就无法控制该发动机的机油消耗。使用正确的活塞环组是非常重要的。

四、发动机高真空度

现代发动机的转速、气阀重叠角和压缩特性的提高，使得发动机的真空度增加。某些新型发动机减速时，吸气真空度高达25英寸（635mm)汞柱高度（旧的发动机设计= 508mm 汞柱高度）。高的真空度需要开发新的油环，对活塞环槽的两侧（上面和下面）进行有效密封，避免在高真空和减速时机油从油环两侧和背面泄漏。此原因常常是冒蓝烟或油耗高的一个主要原因，因此，需要时，使用具备侧端面密封能力的油环就很重要。

五、正时齿轮或链条磨损

正时齿轮或链条的磨损会引起气阀和曲轴的正时不同步。由于轮齿或链条磨损产生的过量侧隙，使得发动机的调节无法实现：前一圈的正时和下一圈可能就不一样。当气阀和活塞的运动不同步时，会造成过大的机油消耗。原因是燃烧室内的过度真空会将大量的机油抽入，烧掉。

六、活塞环安装时，圆周端面间隙太小

安装新活塞环时，必须注意，在气缸的最小直径处，活塞环仍然留有足够的圆周端面间隙，以补偿热膨胀。通常车辆发动机铸铁环需要的间隙为0.003-0.005英寸/英寸孔径。由于直接承受燃烧室过来的燃烧气，活塞环的升温速度和工作温度都比气缸都要高。气缸壁由于水套的作用，温度较低。这意味着活塞环膨胀更多，因此必须有一个间隙来补偿 – 即圆周端面间隙 – 否则，发动机工作中，活塞环的端面就会和气缸壁干涉，冲击，进而引起擦伤、粘着磨损，导致油耗上升。如果发动机继续运转，尤其是负荷较重时，粘着磨损会更严重。活塞环端面被向内压向活塞环槽，环和气缸壁的间隙加大，燃烧室高温高压燃烧气沿此通道直接烧损气缸壁上的润滑油，窜气进入油底，极大地增加了机油消耗。严重的干涉甚至会引起活塞环的断裂，产生的后果如#7中所述。过大的活塞环圆周端面间隙同样会造成机油消耗增加。

七、磨损或断裂的活塞环

如果活塞环断裂或过度磨损，造成压应力和间隙无法保持，就会在吸气冲程时将过量的机油吸入燃烧室，做功冲程时燃烧气沿活塞下窜。二者均回引起活塞、气缸壁、活塞环处机油的燃烧、炭化。断裂的活塞环的破坏性更强，带有尖口的断下的片断很可能切入活塞环槽的侧面，引起环岸的破坏和活塞的彻底损坏。发动机大修时，磨损的活塞环应立即更换，而不是重新使用。新型活塞环带有快速定位面，可以立即控制机油的消耗。用过的活塞环，即使只有轻微磨损，由于表面已抛光，无法适当定位，同样会导致过量机油消耗。

八、活塞环粘环

显而易见，粘环的活塞环是无法控制机油的。因此，应尽量避免这种情况的发生。首先，活塞环的安装应保证正确的活塞环侧隙，这样，发动机工作时，活塞环在运转温度下在环槽中仍然是可以活动的。此外，确保活塞环安装时发动机各部件的清洁，无尘土颗粒，否则，可能造成活塞环粘滞。第三，选用性能优良的油品，降低积碳、油泥、漆膜的生成。第四，应定期换油、清理机油过滤器。第五，避免发动机过热。

九、气阀正时滞后

滞后的气阀正时，使得吸气冲程开始后的进气阀闭合时间过长，气缸内的真空度上升，增加机油从活塞和环，缸套间隙吸入气缸上部燃烧室烧掉的几率。

十、机油压力过高

不正确的机油压力设定，安全释压阀的故障，均会造成机油压力过高。结果是发动机被过量的机油浸润，产生如同轴承磨损一样的结果。

十一、机油粘度

所用机油粘度过稀，可能引起机油消耗高。请参阅车辆维护保养手册，根据驾驶条件和环境温度选择合适的机油粘度。

十二、活塞设计

某些最新的发动机为了满足排放要求，采用了新的活塞环的设计。有时，这种设计会在启动时发生轻度的“敲击”。有时会因此增加机油消耗。

十三、内垫圈/进风口破裂

新的发动机设计中，经常采用各种由金属和其他材料构成的复合材料，由于不同材料热胀冷缩程度的差异，长时间运行后，填料和密封中会产生热应力疲劳或破裂，也导致油耗水平上升。

十四、提前点火爆震

多数新型发动机装有爆震传感器，来调整正时系统以降低排放，提高发动机的动力和性能。提前点火爆震，是由于燃烧过程中，燃油的提前点火而导致的。提前点火导致积聚在活塞上的压力的急剧升高，破坏活塞环的正常运动，致使活塞环顶侧和底侧的密封失效，最终造成通过活塞环的窜气和油耗增加。由于进气流量传感器故障和节气门位置传感器故障也会导致同样的问题。

十五、用户自行进行的提升发动机性能的改装和所用零配件

在库存或在用发动机上加装提升发动机性能/动力的改装部件，增加了发动机产生油耗高这一问题的可能。

十六、发动机lugging

Lugging是指在应该使用高速（更大功率/扭矩）的情况下却让发动机在低转速运行，这会导致活塞承受更大的压力，并且能导致机油消耗增加。

十七、超速运行操作不当

在不适合超速运行的情况下使发动机超速运行，与此相关的多种不同原因，均会导致发动机油耗上升。这些情况包括市区交通中的爬行和频繁启停，也可参考原因36。

十八、涡轮增压器密封泄漏

涡轮增压器的密封泄漏，将会将机油吸入燃烧室，在那里烧掉并形成积碳，妨碍发动机正常的工作，并进一步导致了更多的机油消耗

十九、进气阻力高

过高的进气系统阻力，会增加发动机内的真空度，并能增大机油消耗，如第24项所述。空气过滤器严重堵塞就是这种情况的一个例子。

廿、燃油稀释

如果没有完全燃烧的燃油进入润滑系统，机油会变稀而且更易挥发，这都将导致更高的机油消耗。过量的燃油可能由于燃油喷嘴泄漏、有问题的燃油泵、进气阻力高或者过多的怠速运转，进入润滑系统并与机油混合。

（五十八）

问：商用车国VI排放主机厂紧锣密鼓我们先知道

答：于2020年实施的国六排放标准是目前各大汽车OEM将要面对的最紧迫课题之一。因为如果要达到国六排放要求，就必须加装后处理装置，而主机厂需要权衡耐久性、经济性等众多因素才能确定一条合理的技术路线。目前距离新标准实施仅剩两年时间，正是主机厂最如火如荼的攻关期。

而作为车辆关键零部件之一的发动机油，必须保证与后处理装置的兼容性。

为与欧洲顶尖车企看齐，国内OEM对B10寿命和更长换油周期有了更高的要求。此外，中国市场也具有不少挑战，如柴油品质问题以及地域广阔导致运行工况千差万别。

柴机油方面，目前最前沿的北美性能规格是API CK-4和FA-4。这也是API首次为满足不同粘度等级推出两套并行的规格。这一套“双生”规格诞生之初，就是为了应对更严苛的排放法规要求和燃油经济性要求，以及更强大的耐久性市场需求。其中API CK-4与以往的API CJ-4一脉相承，可以全面取代API CJ-4且向下兼容，其高温高剪值在3.5cP以上。而API FA-4则是新开辟出来的，主要针对燃油经济性性能提高，适用于较新的发动机，油品粘度也相对比较低，在5W和10W范围，同时高温高剪值也不同于CK-4，设定在2.9-3.2cP。API CK-4和FA-4都因为后处理装置的兼容性要求对灰分含量提出限制。

除此之外，新一代的API CK-4和FA-4规格也对油品性能提出了更高的要求。此次规格里包含8个点火测试台架、大于2500小时的发动机测试，同时覆盖了高烟炱含量、高温测试环境、钢制活塞和EGR等测试工况。值得一提的是，原程序IIIG和部分马克T12的实验被马克T13所替代。新的发动机测试中主要考验油品的高温氧化控制性能。在这个由直列6缸沃尔沃D13发动机构成的台架中，需要经历360个小时的考验，与之前的台架比起来，新台架的油底壳温度更高（大于118℃），最后以氧化吸收峰高度增加和油品粘度上升来评估机油性能。

上一代的API CJ-4诞生于十年前，其针对的硬件设计也是当代的产物。API CJ-4在新的马克T13测试中显现出的适用性令人堪忧。在一项对比试验中，发现API CJ-4机油约在330小时后出现了严重氧化，导致机油粘度急剧上升。马克T13测试重点测试长换油期下的油品表现。最新的一款CK-4产品在T13台架上运行500小时后仍表现出良好的氧化控制性能，超过标准要求144小时之多。

为满足国六排放法规，润滑油厂商必须用后处理兼容性油品帮助主机厂实现后处理耐久性能要求。添加路博润产品的油品不仅在台架上表现优异，还通过了大规模的路试验证，整个路试过程超过7000万公里涉及330辆车，跨越多个国家和地区。在如今充满机遇与挑战的市场下，我们的CK-4、FA-4是对国VI排放硬件性能具有可靠的保证。

（五十九）

问：乘用车低粘度及节能产品我们先知道

答：GF-6B：低粘度乘用车润滑油助力提升性能和燃油经济性

随着发动机技术的迅猛发展，润滑油技术对现代乘用车潜能发挥的重要性与日俱增。ILSAC GF-6是针对这一市场变化而开发的下一代乘用车发动机油规格，这一新规格还首次细分为了两个不同的子类别：GF-6A和GF-6B。

新规格全面提高了发动机润滑油的性能标准，并加入了7项全新测试。GF-6A主要用于认证现有乘用车采用的传统粘度等级油品，而GF-6B则不断挑战极限，用于认证先进现代发动机硬件所采用的可提高燃油经济性的低粘度等级（SAE 0W-16及以下）润滑油。

GF-6B润滑油的设计旨在提高性能和增强燃油经济性

 “汽车制造商正在设计可采用低粘度等级润滑油的发动机，以便进一步提高燃油经济性，“GF-6B将能够满足这些要求，支持超低粘度润滑油的推进。”

GF-6B的必要性

作为一个全新的润滑油规格，GF-6B对发动机油的未来可谓至关重要。

市场普遍认为，低粘度润滑油有利于实现燃油经济性，但0W-16及以下粘度的润滑油在性能和配方设计上均有很大变化。GF-6B规格的润滑油可能不同于GF-6A，而且重要的是，二者不能在车辆设备上互换使用。

GF-6A将可以向下兼容目前的乘用车硬件，而GF-6B只能用于新型低粘度发动机，该分类将有助于清晰区分0W-16s及以上粘度的油品运用。

为防止错误应用GF-6B润滑油，明确标示和市场指导必不可少

 “错误的油品使用，是OEM和润滑油厂商面临的一个重要问题，只有经过特殊设计的硬件才能使用0W-16s油品，并且整个行业都在致力于减少油品错用可能导致的问题。

为了帮助终端清楚地区分GF-6A和GF-6B，市场指导和明确标签必不可少。汽车制造商还可通过用户手册和经销商服务帮助用户区分GF-6A或GF-6B是否适用于特定车型。

燃油经济性测试

GF-6B和GF-6A润滑油必须通过相同的性能测试，但此外GF-6B润滑油必须在燃油经济性这一项上表现优于GF-6A润滑油。

GF-6的开发人员发现，最初提出的适用于所有GF-6的燃油经济性测试，即序列VIE测试，不能精确地测量0W-16及以下粘度等级的润滑油的燃油经济性。该测试没有准确模拟低粘度润滑油适用的发动机条件，导致在规格开发中出现障碍。

因此，基于新硬件开发了一款针对GF-6B润滑油的新测试，即VIF序列测试，该测试将被用于认证GF-6B润滑油对燃油经济性的有利影响。除此之外，在其他所有性能类别中，GF-6B和GF-6A润滑油的要求水平大致相同。

先进的配方

由于高粘度的润滑油本身就可以提供更大的保护作用，所以需要相应更改低粘度润滑油的配方。开发粘度等级在0W-16或以下，且能够提供必要的抗磨保护，满足耐用性要求的润滑油，这给油品厂商带来了截然不同的配方挑战。

领先于规范要求的提升，能够为0W-16及以下的油品提供先进技术乘用车保护。

GF-6B的市场前景

据预计， GF-6作为一个整体将在2019年拿到首个许可。虽然GF-6B认证润滑油的初始市场份额预计将仅限于特别推荐使用低粘度等级润滑油的新车型，但这并没有降低该规格的重要性。

相比之下，0W-20润滑油在20世纪90年代被引入北美市场后，用了将近10年时间才实现了广泛应用。0W-16可延续类似的发展轨迹，也可以加快推广速度。

新粘度等级的推广速度，取决于汽车制造商是否推荐特定车型使用GF-6B润滑油。一些日本的OEM厂商已经列出了在获得首个许可后推荐使用0W-16的车辆型号。而与此同时，一些北美的OEM厂商也已表示，打算继续推荐使用更高粘度等级的润滑油。

可以肯定的是，GF-6B正在不牺牲发动机保护的前提下推动乘用车效率提升。GF-6提高了润滑油的整体性能标准。

（六十）

问：谈谈“绿色”润滑剂

答：近代发展史就是一部机械革命史，它给人类发展带来巨大的进步，大大地提高了生产力，使人们的生活有了革命性的变化。但是这一切却让环境付出了非常大的甚至是无可挽回的代价。不过，亡羊补牢为时未晚，上世纪 60～70 年代起，人们就已经提出“绿色环保”这个大课题。绿色表示平和，亦表示安全，显示万物生机勃勃。人类能体会到的环境是三维的，包括“海陆空”。

在日常的生产活动中各种润滑剂无处不在，用途广泛，耗量巨大。那么用过的、泄漏的润滑剂会到哪里去？当然，可以通过再生和人为分解处理掉大部分，但是仍然有数量可观的润滑剂会通过各种渠道进入土壤和水域。据 10 多年前的统计；当时全世界每年约有 500～1000 万吨油基化学品进入生物圈，严重污染陆地、江河和海洋。危害生活环境和生态平衡。研究表明：传统的矿物油型润滑剂生物降解性很差；矿物油对地下水污染可长达 100 年，0.1 微克/每克的含量就足以降低海洋中鱼虾 20%的寿命。利用微生物将复杂的矿物油型润滑剂在较短的时间内分解为对环境不造成污染的 CO2和 H2O，这就是“生物降解”。前面已经说过，传统的矿物油型润滑剂很难被生物降解。因此“绿色润滑剂”这个概念就出现了。绿色润滑剂的基本描述是：其生物降解性能要好，且不具有生态毒性。“绿色”润滑剂和传统矿物油型润滑剂一样，其组成要素也是基础油和添加剂，这两个要素各自也必须是“绿色”的，才能使最终的润滑剂也是“绿色”的。

 “绿色”润滑剂基础油主要有聚醚、合成酯和天然植物油。聚醚的生物降解性与其分子结构及分子量有很大关系，同时因为它溶于水，其应用范围受到限制。不过应用在乳化型金属加工液中代替传统矿物油是一个不错的选择。合成酯作为高性能润滑剂的基础油在航空领域已得到广泛应用。合成酯的热稳定性及低温性能突出，粘度指数高，具有优良的摩擦学性能，中等到优良的生物降解性能，低毒性。但水解安定性较差，价格相对较高。合成酯的生物降解性能与其化学结构有关，通常支链和芳环的引入会降低合成酯的生物降解性能。如邻苯二甲酸酯、1，2，4-苯三甲酸酯、1，2，4，5-苯四甲酸酯的生物降解率分别为 38%、6%和 0%。用于润滑剂的合成酯通常是双酯或新戊基多元醇酯。其分子量大，挥发性低，热稳定性高，能满足较苛刻的工况润滑。植物油是最早使用的润滑剂之一，它有优良的润滑性能，粘度指数高，无毒和易生物降解且可再生。由于天然植物油稳定性较差，加之自身的生物降解性能和易氧化性，导致其易腐败产生酸性物质。天然植物油的不饱和酸含量越高，其低温流动性越好，而氧化安定性越差。这主要是植物油的 C=C 双键造成的。因此它就成为植物油作为“绿色”润滑剂的主要缺陷。通常通过对植物油进行氢化和酯交换等化学改性的方法减少植物油双键含量，提高它的抗氧化性能。同时也有利用现代生物技术培育某些油料作物，获取高油酸含量的植物油。当然也可将合成酯与植物油结合使用。对菜籽油基础油的改性表明，其不但具有优良的润滑性，同时具有良好的抗氧化性、抗腐蚀性和生物降解性。

 “绿色”润滑剂组成的另一个要素添加剂自然也必须是“绿色”的。因为如果采用传统添加剂则会对基础油本身的生物降解性能造成不良影响，尤其会对基础油降解过程中的活性微生物有有害作用。除了正常的功能外，“绿色”添加剂应该具备低毒、低污染、可生物降解等性能。一般认为：含有过渡金属元素的添加剂和某些影响微生物活性的清净分散剂会降低润滑剂的生物降解性，而含有 N 和 P元素的添加剂因为能提供有利于微生物成长的养分，可提高润滑剂的生物降解能力（生物降解率至少大于 20%），无致癌物、不含氯和亚硝酸盐、不含金属。通常认为：硫化脂肪酸是非常适用于“绿色”润滑剂的极压抗磨添加剂。酚型抗氧剂有较好的生物降解性。作为润滑脂的稠化剂硬脂酸钙、12-羟基硬脂酸锂、12-羟基硬脂酸铝也较适合生物降解。

润滑剂的“绿色”进程任重道远，现在和未来应在以下方面下功夫：“绿色”基础油的研究开发；“绿色”添加剂的开发研究；“绿色”润滑剂的研究开发；“绿色”润滑剂生物降解能力的评定方法的开发和除了生物降解更需深层次地研究润滑剂在更大范畴（包括空气中）的“绿色”问题。