殼牌全球解決方案的Karin Haumann在采訪中分享了關于新型PC-12發動機機油的見解,并探討了替代燃料對其研發過程的影響。
八月,殼牌Rotella在俄亥俄州鮑靈格林舉辦的全美拖拉機拉力錦標賽上贊助了Koester Racing車隊的迷你改裝拖拉機,并在現場接受了記者訪問。殼牌全球解決方案的OEM技術經理Karin Haumann接受了SAE的采訪,介紹了公司即將推出的12類(PC-12)重型柴油發動機機油。PC-12發動機機油目前正在研發中,預計于2027年1月1日獲得使用許可。在售的CK-4和FA-4類別機油均于2016年推出。
美國石油學會(API)新類別開發小組主席Haumann表示,由于發動機技術在不斷進步,且2027年起將實施更嚴格的排放法規,因此有必要開發新類別的發動機機油。她還指出,“隨著柴油發動機技術的不斷發展,機油需要具備更出色的抗氧化和抗磨損性能,能夠承受更高的溫度,并能提高發動機的燃油經濟性。”此外,潤滑油生產商必須遵守更嚴格的磷和硫酸鹽灰分限值,否則可能會損害排放控制系統,進而影響燃油經濟性。
SAE:PC-12發動機機油的開發進度如何?
Karin:在符合新要求和性能標準方面,PC-12已基本完成開發。目前,我們正在進行發動機測功機測試,確保新測試的結果精確且可重復,同時我們還在驗證基礎油的互換性,并根據各種指南進行交叉參照驗證。明年,我們將進入為期12個月的技術展示期,這是API流程的一部分,在此期間機油營銷商將進行測試并向我們提供性能反饋。我們將根據這些反饋,確定機油的最終性能限值。隨后是API強制規定的1年等待期,在此期間所有公司都可以開展測試。整個開發過程預計還需兩年左右,目前我們正在開展候選機油的實地試驗及其他相關工作。
SAE:在PC-12類別下,現有的FA-4機油如何兼容?
Karin:PC-12機油分為兩個子類別:PC-12a(向后兼容)和PC-12b(對應FA-4),二者的要求略有不同。PC-12b僅適用于不再產生5-6%煙炱的現代發動機,因此降低了對煙炱處理的要求。此外,PC-12b還將包含xW20機油。這樣一來,5W20或0W20機油就可以在理論上以新標號獲得許可,目前名稱暫定為FB-4,但還有待確定,我們暫且稱之為FB-4。FB-4與FA-4相似,只是規定了更低的機油粘度。我預計這些機油短期內不會進入北美市場。我們還在開展未來驗證,因為該類別預計將持續到2040年。未來的OEM可能會使用這些機油,到時候我們就不必再開發新的機油類別了。
SAE:0W20和5W20機油目前已在歐洲市場應用,這對北美市場有什么影響?
Karin:是的,也正因如此,我們才推出這些新機油。幾十年來,歐洲和北美市場的發動機機油需求都各自發展,存在差異,而戴姆勒卡車北美(DTNA)、戴姆勒和現已并入傳拓(Traton)的納威司達(Navistar)等公司在這兩個市場都開展了業務。它們都打算推出適用于兩個市場的單一機油,以提高效率。此外,它們還在開發同時適用于兩個市場的發動機。因此,我們的目標是幫助他們開發兩大市場通用的機油。但挑戰依然存在,因為兩地的要求畢竟不同,我們也不希望企業為了迎合所有需求而過度調配機油,這樣反而得不償失。不過,我們確實看到,OEM現在希望在出廠時使用低粘度的5W30 FA-4機油,甚至在未來可能會使用5W20 FA-4機油。因此,我們目前正全力支持這一工作。
SAE:氫內燃機發展勢頭向好,這對你們的業務有何影響?
Karin:殼牌會一如既往地全力支持OEM的發動機研發,并與其共同開發與發動機配套的機油。發動機制造商開始研發新機型時,通常會在現有機油的基礎上開展工作。目前,他們仍在確定新機油將面臨的挑戰或特殊需求。因此,我們會與OEM保持密切協作,為他們提供不同的候選機油,并借助現有產品支持他們開展測功機測試,同時評估是否需要提供額外的技術支持。不過,這些新項目短期內不會影響行業標準。但不論何時,我們都會盡全力支持OEM,協助他們推進產品研發。
SAE:可再生燃料是否會納入PC-12機油類別?
Karin:在PC-12類別開發之前,我們首先組建了新類別評估小組(NCET),之后過渡到新類別開發小組(NCDT)。在評估階段,我們與OEM密切協作,明確他們的需求與目標。我們會討論:“目標是什么?需要什么?不需要什么?你們想實現哪些性能目標?是否有必要新增類別?”等問題。在評估過程中,我們也研究了可再生燃料及其性能的評估方法。然而,經過討論,我們一致認為目前該技術尚不成熟,不值得納入標準。總之,我們不會將可再生燃料納入PC-12機油類別。
根據發動機制造商在這一問題上的普遍處理方式,以及API文件的指引,如果需要使用替代燃料,建議先咨詢OEM。而OEM的建議通常只是縮短換油周期。實際上,很多問題都是與具體發動機相關的。比如他們的發動機硬件具體如何與某種類型的燃料相適應?就像變速箱機油一樣,該問題的針對性較強。也就是說,他們會繼續這樣處理這個問題,直到行業確定了替代燃料的一些關鍵特性。到那時候他們會說:“這個技術值得關注,需要測試,我們會推行這個技術。”但是行業目前還沒有走到這一步。
SAE:當PC-12類別于2027年1月開始實施時,您認為行業會有何反應?
Karin:我希望行業能夠輕松采納。但現行FA-4機油推廣速度緩慢的原因在于許多車隊和組織采用的是混合車隊,且應用場景復雜,而且他們經常會選擇通用程度最低的機油。哪一款機油可以潤滑所有發動機?如果車隊中有無法使用FA-4機油的非公路設備或老舊卡車,而且他們知道FA-4發動機也可以使用CK-4機油,那么他們通常會選擇在所有設備上都直接使用CK-4機油。不過,目前OEM正與車隊客戶合作,向他們介紹使用FA-4機油的好處。實際上,有些車隊能夠輕松使用FA-4機油,因為他們的所有車輛都很現代化,且全是公路用車,車隊中的卡車使用壽命也都在五年以下。目前,FA-4的使用率增加主要得益于時間的推移、教育的普及以及車隊的更新換代。然而,如你所知,許多現役發動機都是老舊產品。
SAE:殼牌的研發工作主要在哪里開展?
Karin:對于殼牌的特定產品,美國休斯敦的技術中心主要負責PC-12機油的研發,而德國漢堡的技術中心則專注歐洲市場的機油研發。兩個技術中心密切合作,致力于尋找可以互補的研發領域。我們的歐洲同事與我們保持緊密聯系,因為我想了解歐洲市場OEM的具體需求、面臨的問題以及需要改進的地方。這樣一來,我們也會在PC-12的研發中盡力滿足這些需求。
SAE:殼牌在研發過程中如何考慮賽車或拖拉機牽引賽等因素?
Karin:我不確定我們是否會為Koester Racing的應用專門開發升級版機油。顯然Koester會有一些特殊需求,這通常是由殼牌賽車部門負責的獨立項目。但與Koester的合作對我們來說也非常重要,因為這涉及到對機油性能的終極壓力測試。盡管使用的配方可能略有不同,但都是基于我們在Rotella系列中使用的核心化學配方,只是在某些方面進行了調整,以滿足他們的特定需求。通過與Koester合作,我們能獲得他們對機油性能的反饋,這對我們來說極為寶貴。就像測功機測試一樣,其本質是將跑10萬英里的自然過程加速,并在200小時內完成。這種比賽也類似,它完美展現了我們可以做到這一點,因此對我們來說始終具有重要價值。
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原文標題:專訪殼牌OEM技術經理,探討未來發動機機油的研發之路
文章出處:【微信號:SAEINTL,微信公眾號:SAE International】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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