gpf装备车辆右发动机油——中国上海鸟瞰立交桥夜景

适合gpf装备车辆的机油

适合gpf装备车辆的机油

2020年9月14日
发布的基思•霍华德,战略技术经理,保罗教徒,研究化学家,战略研究

这篇文章重点介绍了我们最近的网络研讨会的主要内容,汽油微粒过滤器-洞察发动机润滑油的效果,由路博润专家介绍的重要行业趋势。您可以查看完整的网络研讨会并为即将到来的网络研讨会注册在这里

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汽油微粒过滤器(GPFs)是汽车行业中一个相对较新的现象。首款安装了GPF的量产汽车是梅赛德斯-奔驰S500(2014年推出),从那以后,GPF在世界各地的汽车品牌和车型中越来越普遍。

全球采用GPFs有三个主要的驱动因素。

  • 首先是汽油直接喷射(GDI)发动机的广泛使用。GDI发动机通过将燃油直接喷射到气缸中来提高燃油效率和动力效益,但缺点是它们产生的碳颗粒含量高于PFI发动机。
  • 第二个因素是引入了除颗粒物质量(PM)外的颗粒物数量(PN)限制,以衡量汽车排放的颗粒物。它目前适用于轻型柴油和GDI发动机,但不适用于PFI发动机。对健康的影响更多的是与粒子的数量而不是质量有关。
  • 最后一个驱动因素是欧盟6号标准中实际驾驶排放(RDE)标准的应用。一旦这些要求落实到位,如果没有成为欧洲GDI发动机标准的GPFs,大多数GDI发动机就无法满足PN限制

欧洲和中国未来的监管变化将很快使GPFs成为所有汽油动力汽车的标准设备,包括PFI和混合动力汽车。

GPFs构造陶瓷材料和包含纵向通道,运行整个长度的过滤器。所述通道具有多孔壁和交替堵塞的通道端。这种结构迫使到达过滤器入口面的废气通过多孔壁到达出口。当它们这样做的时候,被废气携带的粒子被通道壁以三种方式之一困住:

  • 布朗扩散
  • 拦截
  • 惯性

除了捕获燃烧产生的颗粒外,GPF还会捕获尾气中的润滑油产生的颗粒,在通道壁上形成灰层,这将影响发动机的性能。

下一代GPFs将不得不应对粒子尺寸下限的降低,从23纳米降至10纳米。因此,下一代GPFs将需要进一步提高过滤效率。不幸的是,这可能使它们更容易受到润滑剂灰相关的堵塞,因为润滑剂相关的微粒在10到23纳米范围内更显著。

发动机润滑油和GPFs。首先,润滑剂衍生的灰层在通道壁上提高了过滤效率。只需要少量就可以观察到改善情况。一旦大量堆积,就会产生严重的长期堵塞,从而影响性能和效率(在路博润与康宁公司合作进行的研究中,检测到5%的损失)。此外,灰作文也会影响堵塞,因为其结构可能是多孔的或无多孔的。减少汁液(硫酸盐灰分、磷、硫)的机油对于符合长期排放要求至关重要。

现实世界的影响。为了收集关于使用GPF的路博润(Lubrizol)汽车长期积聚灰尘的影响数据,与康宁环境技术公司合作在中国上海进行的一项真实测试中,9辆出租车在测试过程中每辆行驶了16万至20万公里。每辆车都改装了GPF和1.4升涡轮增压GDI发动机。

这些出租车被分成三组,每组三辆车,并分别得到三种润滑剂中的一种。润滑剂的粘度均为0W-20,但灰分含量在0.79 ~ 1.32的范围内有所变化。通过改变洗涤系统,特别是润滑剂中的钙和镁的含量,灰分水平发生了改变。在整个测试过程中,GPF堵塞情况(通过背压)得到了持续监测,每10000公里耗油量和每50000公里GPF火山灰收集量也得到了监测。最后,一系列互补的分析技术被应用于了解过滤过的灰分的位置,提供了对GPFs收集灰分的详细和全面的了解。

这些测试显示的是人们所期望看到的:高灰分润滑油使GPFs中收集的灰分更多,而低灰分润滑油使GPFs中产生的灰分量更少收集到的火山灰水平的增加导致了更高的排气背压。背压的增加是由于GPF通道壁上较厚的灰层和GPF通道两端较长的灰塞造成的。

在试验结束时,对相对功率下降和燃料效率进行了测量,结果表明,低灰分的润滑剂在功率方面有4.5%的优势,使用的燃料比高灰分的润滑剂少5.5%。

我们的观点

研究发现,较低的SAPS油在减少GPF的长期阻塞方面有显著的好处,有助于保持性能和效率;高性能、后处理兼容的润滑油对于保持发动机和后处理(包括GPFs)的终身高效运行是必不可少的。

欲了解更多关于GPFs的信息,请联系您的路博润代表,并观看完整深入的网络研讨会在这里

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