盘点柴油机和汽油机对润滑油添加剂的新要求（上）

影响润滑油添加剂发展的因素很多，但影响最大的还是重负荷柴油车的发展，减少汽车尾气污染物排放也是因素之一。许多传统的非常有效的发动机油添加剂不得不停止使用，因为它们会使尾气转化器中的催化剂中毒(例如磷)，或者是因为它们含有燃油中受到限制的某些元素(例如硫)。除了发动机外，最重要的是汽车采用无级自动变速箱(CVT)，因而使传统的汽车传动液必须采用不同的配方。此外，近几年来发动机油规格要求选用APIⅡ类和Ⅲ类基础油，有时还要求选用合成或半合成基础油，这些基础油通常要减少添加剂的用量。所有这些都是添加剂生产商在今后4～5年间面临和必须解决的问题。
1、柴油机对润滑油添加剂的新要求
柴油机的不断改进和推广应用是推动润滑油生产发展的因素之一。无论是固定式还是移动式柴油机，环保法规都要求这种传统的“脏”机器更清洁和更有效地运转。这就要求在改进发动机设计的同时，改进燃油和润滑油的质量，最终落到改变润滑油的配方上，还不能使成本超过用户能够承受的水平。2005年左右美国将使用含硫<15μg/g的超低硫柴油，这样就可以采用减少NOx排放对硫中毒敏感的尾气转化催化剂， 但硫含量很低又降低了柴油的润滑性，引起燃油泵的磨损问题。汽车尾气排放法规要求2002年10月减少NOx和颗粒物的排放(表1-4)，促进了CI-4／PC-9柴油机油的开发。为了减少汽车尾气污染物的排放，大多数重负荷发动机都采用颗粒物捕集器和废气循环系统，这又大大增加了发动机中的烟炱量。因为对发动机造成影响与油有关的主要问题是生成沉积物，因此抗氧剂就引起了极大的重视。发动机油生产商用添加剂解决这个问题一直是处于“守势”。例如，用清净剂来保持金属表面清洁并防止燃烧产物对发动机油的降解作用，用分散剂保持烟炱和炭颗粒悬浮在发动机油中，以避免生成油泥堵塞发动机油的油路使发动机缺少润滑而磨损。可是，抗氧剂特别是无灰(或无金属)抗氧剂可以防止油的降解避免生成沉积物，这样就从根本上解决了问题。这种“绿色”添加剂也使发动机油的配方与未来的尾气后处理设更加配伍。为了使用燃油效率更高的低挥发性发动机油，基础油正在从传统的矿物油向深度精制的低粘度油方面发展。一般来说，合成油和加氢裂化基础油对抗氧剂的感受性更好，因此优化抗氧剂就成了一个重要的新课题。 2、汽油机对润滑油添加剂的新要求
SL／GF-3是汽油机油的最新规格。在确定这个规格的过程中有不同意见，最终还是去掉了有不同争议的改进污染物排放的项目，可是这还是国际润滑油标准化和认证委员会(ILSAC)最初就想要包括在GF-3规格中的项目。2004年1月生效的LEV-Ⅱ排放标准(表1-4)对确定新一代轿车发动机油GF-4规格将起关键作用。LEV-Ⅱ标准要求大幅度降低CO和NOx排放，对GF-4要求的关键性能是高温抗磨性、沉积物控制能力、氧化安定性、低温防锈／防腐性和用后油的泵送性。这样就需要无灰、无硫、无磷的发动机油。
设计中的GF-4轿车发动机油规格，目的是使2004年的车型满足更严格的燃料经济性和尾气排放标准的要求，并为新车型的发动机提供更好的保护。影响开发GF-4最关键的因素是对发动机油含磷量苛刻的限制，要求含磷量从目前的不超过0.1％降低到0.05％，其目的是延长尾气排放控制系统的寿命。对含磷量的这个限制实际上使发动机油中主要的抗磨组分二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)减少一半，也严重削弱了发动机油的氧化安定性。