ILSC GF—6技術(shù)規(guī)格性能分析及開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

祝洪宇+聞元+林海洪+孫宇良+付陳玲+余鍇+羅珍妮

摘要：文章首先介紹了ILSC潤(rùn)滑油技術(shù)規(guī)格的發(fā)展歷程、與PI規(guī)格的關(guān)系以及GF-6規(guī)格的開(kāi)發(fā)背景；其次就GF-6規(guī)格的內(nèi)容進(jìn)行了簡(jiǎn)單概括；隨后重點(diǎn)介紹了GF-6程序試驗(yàn)的主要變化內(nèi)容詳細(xì)分析了GF-6的性能指標(biāo)并著重從清凈分散性、燃油經(jīng)濟(jì)性、磨損保護(hù)性、低速早燃改善能力等方面對(duì)比分析了GF-6與 GF-5的性能差異；然后介紹了新規(guī)格GF-6中各個(gè)新程序試驗(yàn)的開(kāi)發(fā)進(jìn)度以及現(xiàn)階段面臨的困難；最后總結(jié)了GF-6的性能優(yōu)勢(shì)、開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀以及新規(guī)格對(duì)潤(rùn)滑油和添加劑供應(yīng)商帶來(lái)的挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：GF-6；性能指標(biāo)；性能分析；開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

中圖分類號(hào)：TE6263文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002 3.1.19（2016）01 0046 04

0引言

ILSC規(guī)格是國(guó)際潤(rùn)滑劑標(biāo)準(zhǔn)化及認(rèn)證委員會(huì)（International Lubricant Standardization and pproval Committee）的縮寫(xiě)是美國(guó)汽車制造商協(xié)會(huì)（）和日本汽車制造商協(xié)會(huì)（J）聯(lián)合一些大的潤(rùn)滑油和添加劑公司共同成立對(duì)潤(rùn)滑油產(chǎn)品規(guī)格進(jìn)行認(rèn)證的機(jī)構(gòu)其認(rèn)證委托美國(guó)石油學(xué)會(huì)（即PI）發(fā)布。該機(jī)構(gòu)目前已經(jīng)制訂了汽油機(jī)油的GF-1、GF-2、GF-3、GF-4和GF-5五個(gè)規(guī)格。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)ILSC 的“GF-X”規(guī)格是在達(dá)到PI相應(yīng)質(zhì)量等級(jí)的基礎(chǔ)上增加了節(jié)能要求（GF-5除外）來(lái)滿足日益嚴(yán)格的節(jié)能和排放法規(guī)的要求ILSC發(fā)展歷程及與PI規(guī)格關(guān)系見(jiàn)表1。

隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和法規(guī)的不斷發(fā)展目前ILSC正在進(jìn)行GF-6規(guī)格的制定以及試驗(yàn)的開(kāi)發(fā)本文主要通過(guò)對(duì)比GF-6與GF-5的技術(shù)差異來(lái)對(duì)GF-6的性能進(jìn)行分析并介紹GF-6規(guī)格潤(rùn)滑油的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀以及面臨的挑戰(zhàn)。

1GF-6機(jī)油規(guī)格開(kāi)發(fā)背景

隨著汽油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展渦輪增壓和缸內(nèi)直噴技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用新技術(shù)的應(yīng)用在提升發(fā)動(dòng)機(jī)性能的同時(shí)也加劇了潤(rùn)滑油的工作環(huán)境進(jìn)而引發(fā)了諸如低速早燃、積炭加劇等新的問(wèn)題因此汽車OE對(duì)潤(rùn)滑油的性能提出了更高的要求主要包括：

（1）提升潤(rùn)滑油的抗氧化能力和清凈分散性來(lái)改善油泥、漆膜和積炭的形成；

（2）配方優(yōu)化通過(guò)降低潤(rùn)滑油中的金屬鹽含量來(lái)改善增壓直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的低速早燃問(wèn)題；

（3）提升潤(rùn)滑油的磨損保護(hù)功能改善發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)鏈條的磨損。

同時(shí)現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的基礎(chǔ)油、添加劑配方和黏度級(jí)別已無(wú)法滿足日益嚴(yán)苛的排放法規(guī)和燃油經(jīng)濟(jì)性以及更好的節(jié)油性能保持力和更低的潤(rùn)滑油揮發(fā)度要求。

基于以上背景ILSC決定開(kāi)發(fā)性能更高的汽油機(jī)油規(guī)格GF-6來(lái)解決新技術(shù)帶來(lái)的新問(wèn)題以及滿足日益嚴(yán)格的排放和燃油經(jīng)濟(jì)性法規(guī)。

2GF-6規(guī)格介紹及性能分析

2.1GF-6規(guī)格介紹

GF-6規(guī)格是ILSC即將發(fā)布和執(zhí)行的最新汽油機(jī)油標(biāo)準(zhǔn)該標(biāo)準(zhǔn)在GF-5的基礎(chǔ)上對(duì)潤(rùn)滑油的性能提出了更高的要求。ILSC GF-6規(guī)格將分為GF-6和GF-6B兩個(gè)規(guī)格其中GF-6包含目前ILSC中的所有黏度級(jí)別并與以往的級(jí)別完全兼容GF-6B將只涉及SE J300中150 ℃高溫高剪切黏度小于26 cP的新的黏度級(jí)別（比如：0W-16）并且不與以往的機(jī)油規(guī)格兼容。

將要發(fā)布的GF-6相比GF-5將在清凈分散性、抗氧化性和燃油經(jīng)濟(jì)性方面有所提高并且在潤(rùn)滑油的基礎(chǔ)油和添加劑方面有所優(yōu)化來(lái)改善目前面臨的低速早燃和磨損等問(wèn)題并提升潤(rùn)滑油的燃油經(jīng)濟(jì)性。

2.2GF-6性能分析

2.2.1GF-6程序試驗(yàn)變化點(diǎn)分析

由于2006年發(fā)布的GF-5規(guī)格中部分試驗(yàn)臺(tái)架用發(fā)動(dòng)機(jī)早已停產(chǎn)或發(fā)動(dòng)機(jī)零配件稀少為了保證未來(lái)認(rèn)證試驗(yàn)的正常進(jìn)行以及考評(píng)潤(rùn)滑油在改善低速早燃等方面的能力因此GF-6規(guī)格在GF-5的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了許多新的臺(tái)架試驗(yàn)來(lái)對(duì)原有的程序試驗(yàn)進(jìn)行升級(jí)和補(bǔ)充主要變化點(diǎn)有：

（1）程序ⅢH測(cè)試（代替程序ⅢG）：由于程序ⅢG使用的測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)為是1996年通用汽車Power train 3800的6缸發(fā)動(dòng)機(jī)目前該發(fā)動(dòng)機(jī)早已停產(chǎn)而且市面上已經(jīng)幾乎沒(méi)有程序ⅢG所使用的部件了所以由程序ⅢH代替程序ⅢG測(cè)試測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)將使用克萊斯勒的LSX376 （62 L V8） 發(fā)動(dòng)機(jī)并且不再評(píng)定磨損指標(biāo)。

（2）程序ⅤH測(cè)試（代替程序ⅤG）：程序ⅤG是GF-5規(guī)格中歷史最悠久的測(cè)試之一使用的是1994年的福特46 L 8缸發(fā)動(dòng)機(jī)而該發(fā)動(dòng)機(jī)配件現(xiàn)在已非常稀少。在新測(cè)試中將使用201.3款46 L V8發(fā)動(dòng)機(jī)。新款發(fā)動(dòng)機(jī)與之前的發(fā)動(dòng)機(jī)在技術(shù)本質(zhì)上是同樣的其主要區(qū)別在于發(fā)動(dòng)機(jī)的控制單元新發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)相比之下要先進(jìn)得多。另外該測(cè)試程序中將增加3%的煙炱來(lái)考察由煙炱引起的磨損并使用新的燃油進(jìn)行燃油稀釋測(cè)試試驗(yàn)時(shí)間為2.16 h。

（3）程序ⅥE測(cè)試（代替程序ⅥD）：ⅥD目前所運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)早已停產(chǎn)而全新的ⅥE測(cè)試將使用201.2款通用汽車的alibu 36 L LY7發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)取代目前使用的2008款36 L凱迪拉克LY7發(fā)動(dòng)機(jī)。具體內(nèi)容見(jiàn)表2。

2.2.2GF-6性能指標(biāo)對(duì)比分析

根據(jù)201.2年2月16日出臺(tái)的GF-6的規(guī)格草案通過(guò)對(duì)比可以看出GF-6是對(duì)GF-5的抗氧能力和清凈分散能力燃料經(jīng)濟(jì)性的全面提高。首先程序Ⅲ實(shí)驗(yàn)的40 ℃黏度增長(zhǎng)從GF-5的≤150%變嚴(yán)為≤100%提高了50%；平均活塞沉積物評(píng)分從GF-5的≥40升高到≥50提高20%；其次ⅤG的四個(gè)評(píng)分都全部提高一個(gè)檔次這要求有更好抗低溫氧化能力和低溫油泥分散性；然后程序ⅥE的燃料經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)中各黏度的燃料經(jīng)濟(jì)性改善全面大幅度提高：XW-20提高了385%XW-30提高了526%10W-30提高了667%而且老化后油品的燃料經(jīng)濟(jì)性改善也分別提高了417%557%和100%。如此一來(lái)不僅要提高潤(rùn)滑油的燃料經(jīng)濟(jì)性還要提高耐老化能力；最后潤(rùn)滑油的揮發(fā)度指標(biāo)由15%提高到1.3%從而導(dǎo)致Ⅲ類基礎(chǔ)油將得到廣泛應(yīng)用而由于美國(guó)很少生產(chǎn)Ⅲ類基礎(chǔ)油所以將會(huì)對(duì)北美的基礎(chǔ)油市場(chǎng)帶來(lái)沖擊。 GF-6與GF-5的具體性能指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表3。

3GF-6 規(guī)格開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

3.1GF-6規(guī)格開(kāi)發(fā)時(shí)間表

汽車用油咨詢小組（OP）于201.3年2月6日在圣安東尼奧召開(kāi)會(huì)議介紹并討論了ILSC GF-6和ILSC GF-6B規(guī)格的開(kāi)發(fā)情況。PI對(duì)ILSC GF-6和ILSC GF-6B的發(fā)證日期定在了2016年9月但是這取決于新試驗(yàn)的開(kāi)發(fā)進(jìn)度。但是根據(jù)2014年ILSC發(fā)布的GF-6重大開(kāi)發(fā)進(jìn)程的目標(biāo)時(shí)間表見(jiàn)表4。可以看出GF-6的首次認(rèn)證時(shí)間由原計(jì)劃的2016年9月已經(jīng)推遲到了2017年的1.2月1日。

但是就目前發(fā)布的資料和信息來(lái)看所有的項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)有可能還會(huì)推遲。對(duì)于ILSC GF-6目前已經(jīng)有測(cè)試在進(jìn)行矩陣試驗(yàn)但是仍有許多試驗(yàn)未開(kāi)始進(jìn)行精度矩陣試驗(yàn)。因?yàn)閷?duì)于ILSC GF-6新增的試驗(yàn)中仍然存在許多不確定性。據(jù)了解在最近的OP會(huì)議上考慮將首次簽發(fā)的時(shí)間延遲到2018年4月1日。

3.2GF-6規(guī)格中程序試驗(yàn)開(kāi)發(fā)進(jìn)度

程序ⅢH和程序IVB正在等待行業(yè)的官方同意并且提供資金來(lái)進(jìn)行測(cè)試工作。程序Ⅵ試驗(yàn)將分為程序ⅥE和程序ⅥF分別進(jìn)行開(kāi)發(fā)程序ⅥE適用于GF-6程序ⅥF適用于GF-6B目前程序ⅥE、程序ⅥF、鏈條磨以及福特的LSPI試驗(yàn)正在進(jìn)行矩陣開(kāi)發(fā)ⅢH精度矩陣試驗(yàn)和GOD精度矩陣試驗(yàn)已經(jīng)進(jìn)行。

對(duì)于程序ⅢH試驗(yàn)由于之前是由克萊斯勒公司和通用汽車公司各自獨(dú)立進(jìn)行開(kāi)發(fā)所以當(dāng)時(shí)對(duì)于最終使用誰(shuí)或者是否同時(shí)使用一直無(wú)法定論。但根據(jù)最新的信息通用汽車表示目前只將該試驗(yàn)用于通用下一代的Dexos規(guī)格使用并且由自己負(fù)責(zé)試驗(yàn)的運(yùn)營(yíng)和管理因此由通用公司開(kāi)發(fā)的試驗(yàn)極有可能不會(huì)作為ST的標(biāo)準(zhǔn)方法而使用所以最終程序ⅢH試驗(yàn)將使用克萊斯勒所開(kāi)發(fā)的試驗(yàn)。

對(duì)于程序ⅥE試驗(yàn)?zāi)壳靶袠I(yè)仍然在等待豐田在程序ⅥD上進(jìn)行的SE 0W-16油品的測(cè)試結(jié)果其測(cè)試結(jié)果將作為建議的限值添加到PI SN RC（RC：Resource Conserving） 0W-16級(jí)別的機(jī)油規(guī)格中。與此同時(shí)SE 0W-16油品也將在程序ⅥE上進(jìn)行測(cè)試來(lái)作為新程序試驗(yàn)ⅥE精度矩陣的一部分其目的是為了在建立新的黏度級(jí)別在新試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程中提供數(shù)據(jù)。

4總結(jié)

綜上所述GF-6相比GF-5在以下4個(gè)方面有著明顯的提升：

（1）沉積物的控制與清凈：無(wú)論是油泥以及高溫的漆膜和積炭相應(yīng)的試驗(yàn)評(píng)分均進(jìn)行了大幅度的提高來(lái)應(yīng)對(duì)渦輪增壓直噴發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)的沉積物增加問(wèn)題；

（2）燃油經(jīng)濟(jì)性的提高與保持：新標(biāo)準(zhǔn)中不僅提高了新油的節(jié)油率而且對(duì)舊油的節(jié)油率保持性也進(jìn)行了提高；

（3）更好的磨損保護(hù)：新標(biāo)準(zhǔn)為正時(shí)鏈條、閥系磨損等部位的零件提供了更好的磨損保護(hù)特別是怠速停機(jī)、頻繁啟動(dòng)、停機(jī)后啟動(dòng)等工況下的磨損保護(hù)；

（4）新加入的低速早燃試驗(yàn)：要求潤(rùn)滑油在小型增壓發(fā)動(dòng)機(jī)所面臨的低速早燃問(wèn)題上有所改善。因此與GF-5相比GF-6規(guī)格的油品為高性能的發(fā)動(dòng)機(jī)提供更好的保護(hù)。

與此同時(shí)即將發(fā)布的GF-6規(guī)格對(duì)潤(rùn)滑油以及添加劑制造商提出了更大的困難和挑戰(zhàn)：

（1）基礎(chǔ)油方面：由于GF-6規(guī)格要求降低潤(rùn)滑油的揮發(fā)度以及更好的抗氧化性因此迫使?jié)櫥凸?yīng)商使用更好的基礎(chǔ)油可以想象在GF-6發(fā)布之后Ⅲ類基礎(chǔ)油（PI Ⅲ類基礎(chǔ)油）的使用將會(huì)得到廣泛應(yīng)用；

（2）添加劑方面：新標(biāo)準(zhǔn)中要求潤(rùn)滑油提供更好的摩損保護(hù)和清凈分散性所以要求添加劑公司開(kāi)發(fā)更好的減摩劑和清凈分散劑。特別注意的是由于GF-6規(guī)格要求針對(duì)低速早燃問(wèn)題有所改善所以要求添加劑和潤(rùn)滑油公司在提高清凈性的同時(shí)還要考慮金屬添加劑對(duì)低速早燃的影響這無(wú)疑是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

最后由于舊試驗(yàn)臺(tái)架的更新和新試驗(yàn)臺(tái)架的加入GF-6規(guī)格的開(kāi)發(fā)進(jìn)度一再延期因此不難想象GF-6規(guī)格開(kāi)發(fā)所面臨的困難至于GF-6是否能夠按計(jì)劃發(fā)布目前仍是未知數(shù)。

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