柴油发动机中燃料润滑性的重要性

  在柴油发动机的运行中，燃料的质量不仅仅影响动力和效率，更直接关系到发动机部件的寿命和性能。今天，我们要探讨一个关键但常被忽视的因素——燃料的润滑性，以及它在现代柴油发动机中的重要性。

燃料润滑性的重要性

 燃料的润滑性能够减少发动机部件的摩擦和磨损，尤其是对燃油喷射器和泵这些关键部件来说至关重要。良好的润滑性能延长发动机部件的使用寿命，减少维修成本，并确保发动机的高效运行。然而，随着环保法规的严格实施，超低硫柴油（ULSD）成为主流，但其自然润滑性却大大降低，增加了发动机部件的磨损风险。

润滑性不足的后果

  缺乏足够的润滑性会导致发动机部件出现剪切和微点蚀等问题。这些问题会加速部件的退化，降低发动机的性能和可靠性。例如，燃油泵和喷射器的过早磨损不仅增加了维护成本，还可能导致发动机的意外停机，影响运营效率。

添加剂的解决方案

  为了应对低硫柴油带来的润滑性挑战，研究表明，使用脂肪酸甲酯等生物燃料衍生的添加剂可以显著改善超低硫柴油的润滑性能。这些添加剂通过在金属表面形成保护层，减少摩擦和磨损，从而延长发动机部件的使用寿命。

需要可靠的测试方法

  高频往复摩擦磨损试验仪/柴油润滑性分析仪（HFRR）是一种专门用于测量燃料润滑性的测试设备。HFRR能够提供可靠的润滑性能评估，确保柴油燃料符合国际标准（如ISO 12156、ASTM D6079和ASTM D7688）。通过HFRR的测试，燃料生产商可以调整配方，以确保燃料为发动机部件提供充分的保护。

与其他燃料的比较

  柴油燃料与其他燃料如汽油、生物柴油和乙醇相比，由于其工作压力和温度更高，因此对燃料的润滑性要求更高。生物柴油能增强ULSD的润滑性，而乙醇对润滑性的影响较小，但可能因化学特性影响燃料系统部件。氢作为非液体燃料，其使用在燃料电池中不涉及传统意义上的润滑性问题，但将需要新的发动机设计和燃料系统管理策略。

行业标准与测试方法

  随着燃料成分的快速变化，确保所有柴油燃料达到最低润滑性水平变得至关重要。HFRR因此成为了全球燃料润滑性标准开发和执行中不可或缺的工具。

  英国PCS Instruments的HFRR在这一应用中处于前沿，它在建立和维护诸如ISO 12156、ASTM D6079和ASTM D7688等关键国际标准中发挥着至关重要的作用。这些标准确保了无论其硫含量如何，柴油燃料都可以提供足够的润滑以保护发动机部件。遵循这些标准，燃料生产商可以保证其产品不会导致柴油发动机过早磨损，从而保障了这些机器的寿命和可靠性。

ZDDP在抗磨损和环境影响方面的作用

  ZDDP（二烷基二硫代磷酸锌）是一种常见的抗磨损添加剂，广泛应用于发动机润滑油中。它通过在摩擦表面形成保护性的磷酸盐基摩擦膜来减少磨损。然而，ZDDP对环境有一定的负面影响，特别是对水生生物有毒性，并且不易生物降解。因此，尽管ZDDP在抗磨损方面表现出色，但其使用量受到严格限制，促使行业寻找更环保的替代品。

润滑性在现代柴油发动机中的关键作用 

  现代柴油发动机的精密设计对燃料润滑性提出了更高要求，以确保关键部件如燃油泵和喷射器的长寿命和高性能。随着超低硫柴油的广泛使用，天然润滑性的降低导致了发动机部件磨损的增加，尤其是在高压和高温的工作环境下。因此，润滑性测试变得至关重要，它不仅帮助评估和保证燃料的适当润滑性能，还对开发能够提高燃料润滑性的添加剂起到了关键作用。这些添加剂，尤其是从生物柴油中提取的脂肪酸甲酯，已被证明能有效减少发动机部件的磨损，从而延长发动机的使用寿命。同时，HFRR作为标准的润滑性测试工具，对于确保燃料满足国际标准和行业法规要求发挥了重要作用。未来，随着环保法规的进一步收紧和发动机技术的进步，润滑性的研究和测试将继续是柴油发动机领域的一个重要焦点。

结语

  在现代柴油技术的复杂性中，燃油的润滑性变得越来越重要。向超低硫柴油（ULSD）的过渡带来了重大挑战，但也激发了行业内的创新。通过不断探索有效的添加剂和生物燃料，我们可以恢复润滑性并确保柴油发动机的寿命。在追求提高燃油润滑性的过程中，严格的测试和遵守既定标准至关重要，而PCS Instruments HFRR可助力该测试过程并符合国际标准。

  展望未来，柴油技术的未来充满希望。随着持续的研究和合作，我们可以开发出既平衡性能又兼顾环境可持续性的解决方案。随着行业适应新的法规和消费者的期望，对提高燃油润滑性的承诺不仅将支持柴油发动机的耐用性，也将有助于实现更可持续的汽车行业格局。

参考文献

1. Barbour, R. H., Rickeard, D. J., & Elliott, N. G. (2000). Understanding Diesel Lubricity. SAE Transactions, 109, 1556-1566. 

http://www.jstor.org/stable/44745957  

2. Energy Fuels. (2020). The lubricant characteristics of different paraffinic diesel fuel formulations. Energy & Fuels, 34(3), 2654–2664. 

https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.9b03169  

3. Liu, X., Wang, L., & Li, M. (2019). Evaluation of fatty acid methyl esters as lubricating additives in ultralow-sulfur diesel fuel. Fuel, 235, 1327-1335. 

https://doi.org/10.1016/j.fuel.2018.08.009  

原文链接：https://pcs-instruments.com/articles/fuel-lubricity-diesel-engines/

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  英国PCS新一代HFRR柴油润滑性测定仪，遵循ASTM D6079, ASTM D7688, ISO 12156，SH/T 0765等标准方法，将机械单元、温湿度控制系统及电脑控制系统集成一体，采用全封闭主动环境调解室，精确控制样品室的温度和湿度优于标准方法要求。触摸屏设计，LED灯显示试验运行状态，更新的软件可实现更多功能且易于操作，兼容显微镜、磨斑相机和现有配件，并能进行汽油测试。PCS凭借超过30年的开发经验以及持续的设计、质量和用户体验改进，始终处于市场的前沿。

   ASTM D6079, ASTM D7688, ISO 12156方法涵盖了HFRR测试标准，所有这些标准方法都有将PCS Instruments作为唯一的仪器供应商列出，标准中没有列出其他仪器供应商。

    一个测试方法精密度的制定，必须经过多个实验室循环试验建立。其他供应商的仪器未做过这种多实验室循环试验论证，他们仪器的精密度无从考证，因此没有收录到标准方法。尽管一些供应商声称符合标准，但他们的仪器和标准方法相比都有不同程度的偏差。