机油对乘用车发动机燃油经济性的影响研究

摘要

中国汽车保有量的持续增长使能源和环境问题不断凸显，加之日益严格的油耗排放法规，促使各大汽车OEM都致力于改善发动机燃油经济性，降低油耗。相较于发动机设计和新材料加工技术的改善，研制节能发动机油显得更加现实和节约成本。本论文通过分析发动机摩擦和润滑机理，提出机油影响发动机燃油经济性的主要因素，据此配制多种节能机油，并通过四球摩擦试验、发动机摩擦力矩试验和整车油耗试验进行筛选和验证，以达到减少发动机摩擦损失，降低整车油耗的目的。本文完成的主要研究工作如下：
　　（1）介绍发动机润滑油路分布，分析四组关键摩擦副在不同工况下的摩擦机理、润滑状态及润滑模型，进而明确机油影响发动机燃油经济性的主要因素。并简单介绍机油的分级标准和主要理化性质，详细阐明候选机油的配制过程，包括基础油，功能添加剂，摩擦改进剂和黏指改进剂。
　　（2）进行四球摩擦试验，测试不同候选机油的摩擦系数，以对摩擦改进剂进行初筛选。结果表明，添加新型有机FM2的机油摩擦系数最小，且1％与0.5%的FM用量对机油摩擦系数的影响差别不大。
　　（3）进行发动机摩擦力矩试验，测试发动机使用不同候选机油时的总摩擦力矩和拆除凸轮机构后的摩擦力矩，研究机油配方和性质对不同工况下的发动机部件摩擦损失的影响机理，以及不同候选机油减摩效果的差异。结果表明，机油低黏度化，优化功能添加剂、摩擦改进剂、黏指改进剂配方，都在一定程度上减少了发动机摩擦损失；不同配方候选机油的减摩效果有较大差异，候选油7的减摩效果最好，达到9.30%。
　　（4）进行基于NEDC循环工况的整车油耗试验，研究不同配方的候选机油对整车油耗的影响，同时对试验精确度和一致性详细分析和控制。结果发现，在试验条件控制良好的前提下，机油对整车降油耗和对发动机减摩的贡献率具有很好的一致性，5.5%发动机摩擦损失的减少约相当于1%整车油耗的降低；进一步证实了发动机摩擦力矩试验和整车油耗试验的稳定性和可靠性。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 研究目的及意义

1.3 国内外研究现状

1.4 课题来源与主要研究内容

第2章 发动机摩擦与润滑机理分析

2.1 发动机润滑系统组成及油路分布

2.2 发动机摩擦与润滑状态

2.3 发动机关键摩擦副的润滑机理及模型

2.4 机油对发动机摩擦改善的主要措施

2.5 本章小结

第3章 候选机油的配制与初筛选

3.1 机油等级划分标准

3.2 机油主要理化性质及其试验

3.3 候选机油的配制

3.4 四球摩擦试验—FM初筛选

3.5 本章小结

第4章 机油对发动机燃油经济性影响的试验研究

4.1 发动机摩擦力矩试验设备及原理

4.2 测试模型及方案的确定

4.3 候选机油配方及主要特性

4.4 试验结果与分析

4.5 燃油经济性保持性试验及分析

4.6 本章小结

第5章 机油对整车油耗影响的试验研究

5.1 整车油耗试验原理及设备

5.2 试验一致性分析与控制

5.3 试验结果与分析

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献

附录A 研究生期间发表的论文

附录B 研究生期间参与并完成的项目