多级齿轮油对汽车节能环保的作用

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摘要：本文论述了节能环保对于21世纪的汽车工业发展的重要意义，介绍了25年来有关多级齿轮油的研究和发展以及其应用效果。最后、作者从可持续发展的观点出发，分析了应用多级齿轮油具有的深远的社会意义和巨大的经济效益。
关键词：汽车多级油车辆齿轮油燃油经济性润滑添加剂

引言

大家知道，汽车工业的飞速发展是人类文明的一大骄傲、与此同时、汽车对能源的消耗和废气的排放也日渐成为人类发展的一大障碍。2002年地球峰会大会的主要目的就是敦促各国在可持续发展领域采取实际行动。各国政府在大会上纷纷提出行动计划、时间表和伙伴关系项目，特别是中国总理朱镕基在大会上宣布中国已核准旨在延缓全球变暖的《京都议定书》，受到与会代表们的高度赞扬。汽车工业对可持续发展应作出的贡献就是减少燃油的消耗量、降底排放。减少汽车C02排放的措施之一是提高燃油经济性，而降低由于汽车传动系的摩擦引起的能量损失将有助于改善燃油的经济性。

可以用不同的方法来评价润滑油的组成对齿轮摩擦性能的影响。这其中包括从理论计算，车队行车试验和温控室内的轿车底盘试验到齿轮箱或后桥的台架试验。本文介绍了25年来有关多级齿轮油的研究和发展以及其应用效果。所有这些研究表明、齿轮的效率取不仅取决于载荷，速度，温度等工况参数，还取决于润滑油的粘度及组成。形成的共识为、多级齿轮油极大地改善了汽车燃油经济性。最后、作者从可持续发展的观点出发，分析了推广应用多级齿轮油带来的巨大的经济效益和深远的社会意义。

1国内外对降低汽车油耗、减少排放的要求

欧共体规定(EMISSIONSSTANDARDSPASSENGERCARSWORLDWIDE，DELPHIAUTOMOTIVESYSTEMS，JANUARY2000)，对于2.5吨以下的汽车2000年即达到欧洲III号排放标准，2005年即达到欧洲IV号排放标准；对于2.5吨以上的汽车2001年即达到欧洲III号排放标准，2006年即达到欧洲IV号排放标准。

中国规定汽车排放2004年达到欧洲II号标准，从2000年起对达标的汽车大幅度降低销售税。北京市计划出台使用汽车燃油质量等级的规定。要求汽车排放2003年达到欧洲II号标准，2005年达到欧洲III号标准，2008年达到欧洲IV号标准。

美国政府对每个汽车制造商所生产的汽车的平均燃油消耗量都有着严格的限制（CAFE：公司平均燃油经济性）：小轿车每100公里的汽油消耗量控制在8.55公升以内，轻型卡车每100公里的汽油消耗量控制在11.8公升以内。在欧洲，汽车制造商自行承诺把CO2的排放量从186g/100km(7.75升/100km)降低到140g/100km(5.85升/100km)汽车燃油消耗量用汽车底盘功率计依照由政府专门规定的程序来测量。美国的测评程序已由环境保护局（EPA）批准，而欧洲的测评程序已由机动车排放组织批准（MVEG）。美国和欧洲的测评程序都包括市内周期和市外周期两部分(图1，图2)。
图1MVEG市内周期
图2MVEG市外周期(EUDC)2多级齿轮油的研究与开发

2.1多级齿轮油降低汽车油耗、减少排放的机理

当前汽车齿轮传动设计的主要目标是高效率、大功率和小尺寸。为了实现这些目标，可以采取很多种方法。一般人们容易想到选用好的材料，进行优化设计，选用好的设备进行加工（包括热处理），再采购高质量的轴承、密封等外购件，精心安装、调试，即可得到一台好的齿轮箱。其实、这里面忽略了润滑油的问题。正确的做法是在设计、选材之初，就把润滑油作为一个机械零件来对待。据统计，大约有75％的设备故障是由润滑不良引起的。但人们往往容易忽视润滑油的重要性，对润滑油的选用和应用不重视，反而更乐意维修和更换零件，使设备的运行成本大大提高。工业实践从正反两方面回答了这个问题。摩擦学的研究从理论上解释了这个问题。

以齿轮传动为例，齿轮传动由于传动扭矩增大，常常使小尺寸的传动装置的工作温度升高。随着降噪设备和减小设备周围空气流动的空气动力学设备的使用，这种状况会更严重。摩擦传动会引起温度的升高和效率的降低，因此减小摩擦是提高效率和保持较低的工作温度的主要方式。

润滑油的润滑效果受所有的工作条件的影响。若工作温度过高会引起摩擦改进剂、极压剂、抗磨剂的高消耗，产生很高的腐蚀率和氧化率、以至于隔离零件表面的油膜厚度很薄。如果润滑油不能承受这些恶劣的情况、齿轮传动就会受到破坏。反之，选择正确的润滑油及添加剂则可以减小扭矩传递的损失，这样、工作温度也就降了下来。

为了提高效率，汽车传动设计主要考虑以下几个方面：减小轴承和旋转轴密封的摩擦、齿轮啮合副的滑动以及润滑油的飞溅和搅动[1]。对用在动力设备上的单级高速齿轮传动而言，由高速旋转齿轮搅