GDI问与答:GDI烟炱的挑战

2015-08-13   来源:润滑油情报网 网友评论 0

摘要:汽油直喷(GDI)技术已经成为汽车制造商提高燃油经济性首选的解决方案;预计到2020年,全球39%的汽车将采用GDI发动机....


汽油直喷(GDI)技术已经成为汽车制造商提高燃油经济性首选的解决方案;预计到2020年,全球39%的汽车将采用GDI发动机。为了提高燃油经济性,GDI技术会越发普及,然而GDI发动机所产生的一个常见副产品——称之为GDI烟炱——尚未被人们所完全了解。GDI烟炱的影响非常显著,润滑油行业正在努力对其进行研究,以确保GDI发动机能充分发挥其性能。

问:什么是GDI烟炱?
 
答:既不是传统意义上的烟炱,也不完全是油泥。GDI烟炱是GDI发动机运行条件下所特有的碳基副产物。与传统意义上的烟炱和油泥不同,研究发现GDI烟炱会与发动机油相互作用而带来一系列问题,并且对润滑油供应商和汽车制造商而言,GDI烟炱已经被证实是重要的有害产物。

具体来说,GDI烟炱会污染发动机油,阻碍润滑油发挥应有的性能和保护作用。包括路博润专家在内的众多业内有识之士,正在努力揭示GDI烟炱的化学原理、对润滑油和发动机运行的影响及降低其影响的方法。


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(图:发动机测试旧油中的烟炱)

问:GDI发动机为什么会产生GDI烟炱?
 
答:这与GDI发动机的工作原理有关。与传统进气道燃油(PFI)发动机不同,GDI发动机将燃油直接喷入发动机汽缸以提高发动机效率;相比传统PFI发动机,GDI发动机在更高的运行温度和更低的转速下运行,这样就能产生更大的动力和扭矩,同时可以缩小发动机的尺寸。正因如此,GDI发动机被视为实现乘用车更高燃油经济性的可靠方式,GDI发动机也就得到了越来越普遍的应用。

当GDI发动机运行时,GDI汽缸中的空气和燃油并没有混合得很充分——某些区域所含燃油就会多于其它区域。燃油较多的区域会产生GDI烟炱,从而污染发动机油。


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(图:行车试验旧油中的烟炱)

问:GDI烟炱与传统烟炱和油泥有何不同?
 
答:对GDI烟炱的研究目前正在深入进行,其中包括路博润所进行的独立研究以及其它的合作研究。尽管路博润对GDI烟炱及其影响的基本面已经有所了解,但仍有很多问题尚未解决。

GDI烟炱的性质与传统烟炱和传统油泥都有所相似,但又具有独特性。首先,GDI烟炱与传统烟炱或油泥在外观上不同。传统烟炱具有多层结构,而GDI烟炱不定形,不会保持固定的形状。

此外,GDI烟炱比传统烟炱含有更多芳香族物质且极性更强——这意味着GDI烟炱与润滑油的作用方式与以前所观察到的传统烟炱的方式不同,并可影响润滑油添加剂。这种影响会阻碍润滑油提供预期的保护作用——这些保护作用在GDI发动机更为苛刻的工作条件下就显得尤为重要。


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(图:发动机测试旧油中的烟炱)

问:GDI烟炱可导致哪些具体问题?  
 
答:当GDI烟炱遇到其他GDI发动机中自然产生的变量,比如不完全燃烧产生的酸和稀释的燃油,GDI烟炱就被指为造成发动机正时链加速磨损成因之一。这是一个很大的挑战,由于正时链连接发动机曲轴和凸轮轴,是发动机的关键构件。发生加速磨损后,正时链会产生明显拉伸,从而影响发动机运行所需的精确正时控制。任其发展的话,就会导致发动机故障。

正时链加速磨损是GF-6拟议规范所涉及的内容,该规范目前正在制定过程中。路博润积极参与了这项新测试的开发,通过对GDI烟炱的原理和成因所进行的独立研究以及其他合作研究,获得了诸多至关重要的信息,为新测试的开发做出了巨大贡献。


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(图:行车试验旧油中的烟炱)

问:如何才能降低GDI烟炱的影响?发动机油可以为此做什么?
 
答:业内专家正在努力寻求解决方案,以应对GDI烟炱带来的一系列挑战。路博润研究表明,GDI烟炱在表面层会影响化学添加剂,阻止其形成保护层。

有效的解决方案需要对GDI烟炱的充分了解——化学原理、外观、性质和变化。通过无可比拟的测试能力和紧密的行业合作,路博润对揭示GDI烟炱的基本知识做出了巨大贡献,同时仍在继续努力,以开发出有效的解决方案。随着研究的深入,所有可能的解决方案都将进行论证——作为润滑油配方的一个组成部分,化学添加剂可能可以对GDI烟炱具有抑制作用,防止GDI烟炱与添加剂相互作用从而保持添加剂对发动机的保护。


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路博润致力于推进对GDI烟炱的理解,以及添加剂技术对降低其有害影响方法的深入研究,并把相应的解决方案推向市场。GDI发动机变得越发普及,这需要合适的润滑油来确保发动机充分发挥其性能。

更多信息,敬请访问www.GF-6.com或联系您的路博润客户代表。

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