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摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了廢氣再循環(huán)系統(tǒng)對(duì)尾氣NOX的改善，分析了廢氣再循環(huán)的應(yīng)用對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)帶來(lái)的挑戰(zhàn)，以及應(yīng)對(duì)這一新技術(shù)潤(rùn)滑油行業(yè)采取了哪些措施 對(duì)潤(rùn)滑油性能進(jìn)行進(jìn)一步改善。

 隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各國(guó)交通運(yùn)輸車(chē)輛急劇增加。環(huán)保、節(jié)能、安全成為汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的主旋律。據(jù)報(bào)道，現(xiàn)在地球大氣中77.3%的CO、55.3%的HC、50.9%的NOX來(lái)自以柴油機(jī)為動(dòng)力的汽車(chē)排放。為此，柴油汽車(chē)行業(yè)也在不斷推出新的排放控制技術(shù)致力于污染物的控制以期達(dá)到越來(lái)越嚴(yán)格的歐Ⅱ和歐Ⅲ排放要求。高壓共軌技術(shù)、電控噴射技術(shù)、變噴嘴渦輪增壓及渦輪增壓中冷技術(shù)、優(yōu)化的燃燒室渦流形成技術(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)延遲技術(shù)、排放后處理技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)逐漸應(yīng)用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。2002年，美國(guó)環(huán)保局（EPA）要求控制高速公路上柴油車(chē)的氮氧化物(NOx)的排放，要求氮氧化物(NOx)從4g/bhp-hr降至2g/bhp-hr。這一要求推動(dòng)了廢氣再循環(huán)(EGR)技術(shù)在柴油車(chē)上的應(yīng)用。 廢氣再循環(huán)(EGR)技術(shù)的使用對(duì)降低氮氧化物(NOx)的排放十分有效，《國(guó)際汽車(chē)新聞》雜志指出廢氣再循環(huán)技術(shù)作為一個(gè)發(fā)展中的技術(shù)也是非常有前景的。

一、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的使用對(duì)氮氧化物排放的影響

廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)是通過(guò)將冷卻后的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣再次送回燃燒室中進(jìn)行二次燃燒來(lái)達(dá)到減少氮氧化物排放的目的。EGR降低NOX的原因可從稀釋的影響、熱量的影響和化學(xué)的影響進(jìn)行進(jìn)一步的理論解釋。從稀釋影響來(lái)看：EGR廢氣的引入使得氧氣濃度降低，因而產(chǎn)生NOX的量得到降低 ；從熱量影響來(lái)看：當(dāng)廢氣與新鮮空氣和燃油混合后，由于冷卻循環(huán)的氣體中CO2、水蒸氣的比熱大，會(huì)使峰值燃燒溫度降低，進(jìn)而NOX的量會(huì)降低；從化學(xué)影響來(lái)看：高溫下，廢氣中CO2、水蒸氣會(huì)發(fā)生裂解，這一裂解是一個(gè)高的吸熱過(guò)程，會(huì)吸收一部分燃燒熱量，使得峰值汽缸溫度降低，制止了因峰值燃燒溫度過(guò)高造成的氮氧化物對(duì)排放影響。

二、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的使用對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)的影響

廢氣再循環(huán)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)柴油機(jī)潤(rùn)滑油提出了更苛刻的性能挑戰(zhàn)。
首先，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的熱交換將EGR中的廢氣從650℃左右的高溫冷卻至120℃左右，會(huì)使得冷卻液的溫度提高25-35%，這也就意味著冷卻液和機(jī)油的溫度會(huì)增高。有研究表明：與無(wú)EGR的車(chē)輛相比，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度會(huì)提高20～30℃[5]。所以要求發(fā)動(dòng)機(jī)油具有更有效的抗氧化添加劑或選擇氧化性能更好的基礎(chǔ)油，防止油品氧化而帶來(lái)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和潤(rùn)滑油的負(fù)面影響。
EGR的另一副產(chǎn)品煙灰會(huì)經(jīng)燃燒室進(jìn)入潤(rùn)滑油中，造成油中不溶物的增加、潤(rùn)滑油粘度的增大、發(fā)動(dòng)機(jī)底盤(pán)油泥的增多，進(jìn)而堵塞過(guò)濾器，影響油品的低溫性能，造成發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損。因此要求潤(rùn)滑油具有較強(qiáng)的煙灰分散和處理的能力。EGR的裝入帶來(lái)潤(rùn)滑油的粘度增大主要是由于EGR中的煙灰經(jīng)燃燒室進(jìn)入潤(rùn)滑油造成的潤(rùn)滑油中不溶物增加而造成。潤(rùn)滑油的氧化變質(zhì)也會(huì)造成粘度增長(zhǎng)，但不是粘度增長(zhǎng)的主要原因[6]。使用更高性能的分散劑或提高分散劑的量所形成不溶物的粒徑更小，會(huì)改善煙灰對(duì)潤(rùn)滑油造成的粘度增長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)改善油底殼油泥、降低發(fā)動(dòng)機(jī)磨損有幫助。

含有H2SO3、H2SO4 、HNO3等酸性物質(zhì)的廢氣返回燃燒室，會(huì)造成汽缸中酸性物質(zhì)的增加，潤(rùn)滑油堿值的快速消耗，活塞環(huán)、活塞墊、軸承和閥系的腐蝕和磨損，尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)和怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的腐蝕。有報(bào)道說(shuō)當(dāng)使用EGR時(shí)，頂環(huán)磨損會(huì)提高，頂環(huán)磨損中，由于硫等酸性物質(zhì)帶來(lái)的腐蝕性磨損對(duì)頂環(huán)磨損的影響比由EGR中的煙灰及潤(rùn)滑油對(duì)其的影響影響更大。因此要求潤(rùn)滑油提供更有效的堿性清凈劑以中和這些酸性物質(zhì)，防止其對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成的腐蝕磨損。除采用措施降低硫等腐蝕性物質(zhì)的影響外，選用更高粘度指數(shù)的基礎(chǔ)油或合成油以提高油品的HTHS粘度、降低粘度指數(shù)改進(jìn)劑的用量，對(duì)改善閥系磨損同樣也起著重要作用。通過(guò)提高清凈劑量、降低燃料和潤(rùn)滑油中的硫含量、選擇更優(yōu)性能的基礎(chǔ)油、降低粘度指數(shù)改進(jìn)劑的用量還對(duì)改善頂環(huán)槽充碳率（TGF）有利。關(guān)于EGR對(duì)潤(rùn)滑油性能的影響在國(guó)外研究中也得到進(jìn)一步證實(shí)。

三、廢氣再循環(huán)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的性能要求

廢氣再循環(huán)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的性能提出了新的要求。

1、 對(duì)潤(rùn)滑油抗氧化性能的要求：
由于發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度的提高，對(duì)潤(rùn)滑油的抗氧化性提出了新的要求和挑戰(zhàn)，要求選擇氧化性能更好的基礎(chǔ)油或加入更有效的防止氧化的功能添加劑以滿足溫度對(duì)油品的需要，減少因油品氧化而帶來(lái)的對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)面影響。
2、 對(duì)潤(rùn)滑油分散性能的要求：
為避免EGR中的煙灰?guī)?lái)的潤(rùn)滑油粘度增長(zhǎng)，油底殼油泥增多等現(xiàn)象，要求使用更高性能的分散劑或提高分散劑的量以提高潤(rùn)滑油的煙灰分散和處理的能力。
3、 對(duì)潤(rùn)滑油清凈性能和抗磨損性能的要求：
EGR的應(yīng)用，酸性物質(zhì)的增多，發(fā)動(dòng)機(jī)面臨更苛刻的腐蝕和磨損環(huán)境，因此，要求潤(rùn)滑油具有更好的清凈性能和抗磨損性能，對(duì)潤(rùn)滑油的功能添加劑清凈劑、抗磨損性能添加劑、粘度指數(shù)改進(jìn)劑的用量有更高要求，同時(shí)對(duì)所有的基礎(chǔ)油要求質(zhì)量更優(yōu)。
因此，必須全面提升潤(rùn)滑油的品質(zhì)，確保潤(rùn)滑油具備優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和抗氧化能力、煙灰處理能力、酸中和能力、腐蝕和磨損防護(hù)能力以滿足EGR的需要。API CI-4就是針對(duì)這些要求而推出的新產(chǎn)品。從CI-4規(guī)格中可以看出：CI-4油品不僅增加了兩個(gè)帶EGR的臺(tái)架試驗(yàn)：Mack T-10 、Cummins M11-EGR以評(píng)定油品在EGR環(huán)境中的綜合使用性能；還對(duì)油品的理化性能和其他臺(tái)架性能提出了新的或更高的要求。
四、CI-4油品的性能特點(diǎn)
CI-4的產(chǎn)品精選具有優(yōu)良抗氧化性能的高粘度指數(shù)基礎(chǔ)油，以及增粘效果明顯、抗剪切性能優(yōu)良的粘度指數(shù)改進(jìn)劑，配合高性能的抗氧化添加劑、分散劑、清凈劑，全面考慮EGR對(duì)潤(rùn)滑油的各項(xiàng)性能要求，綜合平衡和調(diào)配各項(xiàng)指標(biāo)，針對(duì)EGR對(duì)機(jī)油的需要按照API CI-4技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)而研制開(kāi)發(fā)的。 
CI-4產(chǎn)品具有優(yōu)良的低溫啟動(dòng)性能和高溫粘度保持能力、優(yōu)異的防止蒸發(fā)能力、極佳的氧化穩(wěn)定性和高溫沉積控制能力、優(yōu)秀的煙灰分散和處理能力，有效的酸腐蝕防護(hù)能力以及降低發(fā)動(dòng)機(jī)磨損的能力。

五、結(jié)論
1.裝配有廢氣冷卻再循環(huán)（EGR）的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以有效的降低尾氣NOX的排放。
2.EGR的引入，造成發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度提高、煙炱和酸性物質(zhì)的增多，因此要求發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油具有優(yōu)異的抗氧化能力、煙炱的分散及處理能力、優(yōu)良的酸中和能力?？鼓p性能以適應(yīng)EGR對(duì)潤(rùn)滑油的需要，給發(fā)動(dòng)機(jī)提供有效的保護(hù)。
3.API CI-4的標(biāo)準(zhǔn)全面考慮了EGR車(chē)輛的工作特點(diǎn)，對(duì)潤(rùn)滑油提出更高性能要求以給EGR的車(chē)輛提供更有效的保護(hù)。
4. CI-4產(chǎn)品通過(guò)優(yōu)選基礎(chǔ)油和添加劑調(diào)配而成，完全滿足API CI-4的規(guī)范要求。