李軒,顧玉華

(1.中國石油北京中石油潤滑油有限公司，北京 102601；2.北京航空工程技術(shù)研究中心,北京 100076)

1 背景

SAE于1911年開發(fā)了一種內(nèi)燃機油的分類體系，歷經(jīng)100多年的發(fā)展，SAE J300[1]已經(jīng)成為全球?qū)?nèi)燃機油黏度等級劃分的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。SAE J300內(nèi)燃機油黏度等級的發(fā)展歷程反映了內(nèi)燃機油的黏度和黏溫特性要求的發(fā)展過程。

隨著汽車不斷發(fā)展以減少燃油消耗，汽車發(fā)動機潤滑油被視為促進更大的燃油經(jīng)濟性的推動因素，日本汽車制造商一直在積極推動開發(fā)低黏度發(fā)動機潤滑油以提高燃油經(jīng)濟性，日本原始設(shè)備制造商(OEM)已主動過渡到越來越低的黏度等級。日本汽車制造商推動SAE 0W-20油的過程始于1980年左右，并于2000年首次投放市場，隨后，SAE對SAE J300進行了修訂，加入了20的黏度等級，日本2010年推出了首款SAE 0W-16的產(chǎn)品，2013年SAE J300也隨之進行了修訂，以涵蓋SAExW-16黏度等級，隨后不久又交付了第一批機油，SAExW-12和xW-8黏度等級已于2015年1月納入SAE J300標(biāo)準(zhǔn)，但市場上還沒有相應(yīng)的產(chǎn)品。

SAE J300已經(jīng)發(fā)展到現(xiàn)在的14個等級，即0W、5W、10W、15W、20W、25W和8、12、16、20、30、40、50、60。主要根據(jù)低溫表觀黏度、低溫泵送黏度、100 ℃黏度和150 ℃的高溫高剪切黏度等4項指標(biāo)進行分類，分類情況見表1。

表1 SAE J300黏度等級分類情況

日本汽車制造商一般采用ILSAC(國際潤滑油規(guī)格咨詢委員會)和API(美國石油學(xué)會)作為汽油機油的標(biāo)準(zhǔn)。盡管ILSAC GF-6B性能標(biāo)準(zhǔn)適用于現(xiàn)有的SAE 0W-16油，日本OEM仍熱衷于引入超低黏度發(fā)動機油，但利用ILSAC GF-6[2]中的發(fā)動機按照現(xiàn)有的燃油經(jīng)濟性測試方法來評估SAE 0W-8和0W-12的標(biāo)準(zhǔn)，很難通過測試。

目前，有日本汽車制造商正在使用具有SAE 0W-8黏度等級的機油，AICE(汽車內(nèi)燃機研究協(xié)會)擁有由內(nèi)閣辦公室領(lǐng)導(dǎo)的SIP(跨部戰(zhàn)略創(chuàng)新促進計劃)創(chuàng)新燃燒技術(shù)，并與研究機構(gòu)開發(fā)了對低黏度機油(如SAE 0W-8)的評估。在這種情況下，隸屬于日本汽車制造商協(xié)會(JAMA)和日本石油協(xié)會(PAJ)[3]的公司發(fā)布了一項要求，以開發(fā)和建立與SAE 0W-8和0W-12兼容的高燃油經(jīng)濟性汽油發(fā)動機兼容的新標(biāo)準(zhǔn)。所以，日本決定開發(fā)和建立低黏度汽油機油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2 制定標(biāo)準(zhǔn)的情況

日本石油協(xié)會(PAJ)和日本汽車制造商協(xié)會有限公司(JAMA)聯(lián)合委員會成立的JASO下一代汽油發(fā)動機潤滑油研究團隊于2017年4月成立。燃油經(jīng)濟性測試已開始制定適用于SAE 0W-8和0W-12的標(biāo)準(zhǔn)。輪循測試已經(jīng)進行，測試程序草案已于2019年9月發(fā)布。

對SAE 0W-8參考油進行了高溫氧化穩(wěn)定性測試，低溫氣門機構(gòu)磨損和低油溫下的低溫污泥測試，以定義汽車汽油機油的耐久性能，確認性能表現(xiàn)優(yōu)于ILSAC GF-5/API SN級油，提出了規(guī)范草案。

由于評估燃油經(jīng)濟性的Sequence VIF[4]測試不適用，基于這些測試程序草案，JASO機油委員會制定了以Toyota 2ZR-FXE排量為1.797 mL發(fā)動機(輥式氣門機構(gòu)混合動力汽車發(fā)動機)為基礎(chǔ)的《汽車汽油機油燃燒燃油經(jīng)濟性測試程序》(JASO M366:2019[5])和以日產(chǎn)MR20DD排量為2.0 mL發(fā)動機為基礎(chǔ)的《汽車汽油機油機動燃油經(jīng)濟性測試程序》(JASO M365:2019[6])。因此，建立了定義19個項目的汽車汽油機油(JASO M364:2019)[7]，其中包括高溫氧化穩(wěn)定性，低溫氣門機構(gòu)磨損和低溫污泥預(yù)防。

3 標(biāo)準(zhǔn)詳情

3.1 性能要求

符合《汽車用汽油發(fā)動機油標(biāo)準(zhǔn)》 JASO M364：2019的發(fā)動機油被歸類為GLV-1，該標(biāo)準(zhǔn)適用于四沖程汽油發(fā)動機。

針對SAE 0W-8和0W-12的GLV-1分類標(biāo)準(zhǔn)被開發(fā)為低黏度和出色燃油經(jīng)濟性的標(biāo)準(zhǔn)，其發(fā)動機可靠性等效于ILSAC GF-6標(biāo)準(zhǔn)。

JASO M364:2019標(biāo)準(zhǔn)的性能要求見表2。每個指標(biāo)的意義見表3。

表2 JASO M364:2019標(biāo)準(zhǔn)的性能要求

表2(續(xù))

表2(續(xù))

從表2可以看出，除了燃油經(jīng)濟性，其他的指標(biāo)幾乎與ILSAC GF-6是一致的。但這個標(biāo)準(zhǔn)是2019年6月推出的，相對于2020年5月剛推出的ILSAC GF-6早了將近一年的時間，另外，ILSAC GF-6最低黏度是0W-16，沒有包括0W-8和0W-12這兩個黏度等級。JASO M364:2019標(biāo)準(zhǔn)的認可工作已于2019年10月1日開始進行。

表3 JASO M364:2019標(biāo)準(zhǔn)中指標(biāo)項目的意義

3.2 JASO M366:2019《汽車汽油機油燃燒燃油經(jīng)濟性測試程序》和JASO M365:2019《汽車汽油機油機動燃油經(jīng)濟性測試程序》

在進行這兩個燃油經(jīng)濟性測試的時候，需要用到基線油和參考油，基線油是JASOBC，參考油是GE108A、GE208和GE216。

JASOBC基線油，是一種沒有添加摩擦改進劑和增黏劑的SAE 0W-20合成油，主要用做基準(zhǔn)校準(zhǔn)，以評估燃油經(jīng)濟性的增加百分比。

GE108A參考油是添加了高鉬含量摩擦改進劑的SAE 0W-8油，GE208參考油是添加了有機摩擦改進劑的SAE 0W-8油，GE216參考油是添加了有機摩擦改進劑的SAE 0W-16油。幾個參考油用于燃油經(jīng)濟性測試儀器的校準(zhǔn)。

表4為JASO M366:2019《汽車汽油機油燃燒燃油經(jīng)濟性測試程序》參考油的燃油經(jīng)濟性值和偏差。表5為JASO M365:2019《汽車汽油機油機動燃油經(jīng)濟性測試程序》參考油的燃油經(jīng)濟性。

表4 JASO M366:2019中參考油的燃油經(jīng)濟性值和偏差

表5 JASO M365:2019中參考油的燃油經(jīng)濟

4 小結(jié)

通過對日本最新汽油機油標(biāo)準(zhǔn)的淺析，有以下幾點思考。

(1)隨著環(huán)保和節(jié)能要求越來越嚴(yán)苛，降低黏度是實現(xiàn)燃料經(jīng)濟性的一種手段，被汽車廠商和潤滑油廠家普遍接受，所以，發(fā)動機油朝著低黏度方向發(fā)展，發(fā)動機油從現(xiàn)在的0W-16可以發(fā)展到0W-8的黏度等級。日本在低黏度化方面一直走在前面。

(2)低黏度化后，發(fā)動機油的潤滑性相對降低，所以需要添加高鉬含量類或有機類的摩擦改進劑，以達到發(fā)動機的抗磨損要求。

(3)日本乘用車發(fā)動機油標(biāo)準(zhǔn)注重的是節(jié)能，歐洲乘用車發(fā)動機油標(biāo)準(zhǔn)因為其廣泛使用柴油轎車發(fā)動機，所以注重汽柴油機通用化，所以他們在API和ACEA之外建立自己特色的發(fā)動機油標(biāo)準(zhǔn)。我國也應(yīng)該根據(jù)自己乘用車發(fā)動機的特色，建立符合我國自己的臺架評價設(shè)備和認證機制。

(4)我國也是發(fā)動機潤滑油的消費大國，但我國的發(fā)動機油標(biāo)準(zhǔn)和認證體系還處于落后狀態(tài)，需要發(fā)動機研發(fā)和制造商、油品、添加劑商等各個行業(yè)通力合作。