通过精心设计,降低排放

论欧VI标准对车辆硬件、润滑油配方及基础油趋势的意义

在世界各地,排放法规都是驱动重型柴油车市场变革的一个关键因素。润英联欧洲、中东及非洲区(EMEA)发动机市场经理Yannick Jullien探索了欧洲的欧VI车辆排放标准对后处理系统设计、发动机油配方和基础油选择方面造成的影响。

欧VI排放标准在2013年1月1日起针对所有制造的发动机执行,自2014年1月1日起针对所有注册的卡车执行。新标准大大降低了未燃烧的碳氢化合物、氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)的允许限值。尽管二氧化碳的排放量未被纳入至当前的欧VI标准中,但已出台了一项新的规定来限制微粒数量(PN)。

欧V对比欧VI

据称,当今约有一半的重型柴油(HDD)卡车符合欧VI标准,预计截至2020年,该数字可达80%以上。

OEM厂商们正在利用各种不同的系统来满足欧VI标准的要求。

一般来说,新的汽车硬件有着高得多的性能要求,这意味着,随着从欧V到欧VI标准的转换,润滑油和基础油都将受到重大影响。

我认为,因为润滑油会影响OEM厂商为满足欧VI规定而正使用的一些后处理系统的性能,所以遵循OEM厂商关于润滑油选择的建议正变得越来越重要。这也为所有欧洲主流HDD OEM厂商的内部规范提供了基础。

需要先进的润滑油

两种主要的行业润滑油规格 - ACEA E6-2016版(E6)和ACEA E9-2016版(E9) - 都规定了硫酸灰分限值为1%的要求,正被用于满足欧VI标准。

E6标准中已降低了磷和硫含量,主要关注于磨损控制、活塞清净性和氧化性能表现(无论是否存在生物柴油)。E9标准规定的硫含量和磷含量限值略高于E6标准,更关注于对烟炱和腐蚀性磨损的控制。

燃油质量和欧VI标准

我们已经看到燃油质量发生了显著变化,以便支持更严格排放规定的推出。对硫含量而言尤其如此,在过去的二十几年里,硫含量已从2000ppm下降至10ppm。然而,近年来,我们也已注意到脂肪酸甲酯(FAME)的含量限值从5%上升到7%,在某些情况下,当地法规规定为8%,实际应用时,燃油条件会更加苛刻。

生物燃料含量的增加与用来保持柴油微粒过滤器(DPF)有效性的再生策略可导致发动机油底壳中生物柴油的增加。这引起了业界对活塞清净性、氧化稳定性、冷启动和腐蚀的关注。因此,在行业规范中引入了大量的测试,以监测润滑油在生物柴油存在情况下的性能表现。

如果与传统柴油调合的生物柴油的数量继续增长,我认为使用专为这些应用定制的高品质润滑油来满足性能和保护要求将变得日益重要。

欧VI卡车和燃油经济性

欧VI排放标准不包括任何二氧化碳限制,这意味着没有任何对燃油经济性改善的刺激。但是,由于燃油成本大约是卡车总营运成本的25%到30%,因此,燃油受到OEM厂商和车队所有者的高度重视。我们已经看到了燃油消耗的显著下降,这是我们可以预期将会持续的趋势。

From 1970 to the introduction of Euro VI vehicles, fuel consumption has fallen by almost 50%

促成燃油消耗下降的一个因素是更低粘度润滑油的使用。测试已经证明,粘度等级从SAE 15W-40下降至SAE 10W-30或5W-30可以带来显著的燃油经济性效益。这使得一些OEM厂商(例如MAN和Scania)开发仅允许SAE xW-30粘度等级的规格,而Iveco则已推出了更低的HTHSV润滑油。

为支持开发更多燃油经济性润滑油的趋势,ACEA将在未来推出“F”序列,其HTHS要求为2.9 - 3.2 cP。

这些更低的粘度等级具有强劲的低温泵送性来降低发动机磨损风险,这是十分必要的。

基础油的进化

OEM厂商对性能改善和后处理保护技术的要求意味着我们可以期望更高品质基础油的使用将会增长。与I类油相比,II类油和III类油具有的更高饱和烃含量和更低的硫含量可以提供更佳的抗氧化表现、更好的沉积物控制,和增强的催化剂兼容性。

此外,为调配更低粘度等级而使用的更轻馏分含量的增加可帮助改善燃油经济性。除基础油类别API分类以外的特性也可提供很多收益。例如,在从I类油和II类转变到III类油时,增强的NOACK挥发性和更好的低温性,调配燃油经济性的润滑油,与基础油差异化带来的机遇同样重要。

需要探索的一个问题是,是否会有足够好的、高性能的基础油来满足不断增长的欧洲市场需求。

到目前为止,EMEA地区大部分的II类油需求通过进口实现。然而,进一步的投产声明将有助于改变这种“不平衡”的局面。例如,ExxonMobil已确认在荷兰鹿特丹新建一家II类油工厂,并计划于2018年底投产。此外,Luberef和Rosneft也已宣布计划在2017年增产II类油。

至今,除了不寻常的供应中断之外,欧洲有充足的III类基础油生产来满足当地需求。不过,我们也可以预计,随着ADNOC和Tafneft等新公司加入SK、Neste、S- Oil、Petronas和Shell在内的老牌供应商,供应会有所增加。

结论

严格的欧VI排放标准的推出已促使OEM厂商修改其后处理策略。与此同时,随着终端用户寻找降低其运营成本的方法,OEM厂商也在寻求燃油经济性的改善。通过使用高质量(II类和III类)的基础油来调配符合欧VI标准的重型柴油润滑油以确保其可满足自身和终端用户的需求,这一点越来越重要。


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