为了应对新的“真实世界”驾驶挑战，汽车厂商必须拿出新的发动机润滑系统，优化车辆发动机的性能，其中快速预热就是大家关注的重点之一。英国政府的一项近期调查显示，如今，英国民众开车出行的平均行程已经缩短至22分钟，大约在12公里左右，其中绝大部分均集中在市内区域。除了英国，世界其他地区民众的用车特点也呈现出类似趋势。很显然，由于行程本身相对较短，这就要求车辆必须实现快速预热，从而降低排放、提高燃料经济性、加快车舱制冷制热速度，并降低维护保养需求。

 

专家指出，事实上，机油加热时长对发动机预热的效果有很大影响。

 

“机油的真实热容其实远远高于其他发动机元件中使用的金属材料，很多人可能想象不到这一点。”嘉实多（BP Castrol）首席工程师Oliver Taylor表示，“减少3L机油（约2.6kg）的节能效果大约相当于车辆减重6.4 kg铝，或近12 kg的铁。这个角度来看，减少润滑油的用量明显可以加速发动机的预热。”

 

减少油底壳中的机油

 

在汽车冷启动阶段，发动机的内部摩擦很大，这是产生油耗和排放的主要原因，而且还会极大地拉低车辆在整个行程中的平均燃油经济性。Taylor解释说，在新的WLTP测试循环下，目前最常见的发动机可能不得不消耗相当比例（有时可能高达20%）的燃油，仅仅是为了对发动机的金属部分、冷却剂和机油进行加热。

 

为了适应如今大部分民众的用车特点，发动机必须保证启动阶段的机油量。此外，除了保证润滑系统内的机油（比如油道用量等）足量之外，油底壳内也必须保证有充足的润滑油，这样才能确保发动机在长时间的高速运转下可以充分排气，并达到延长机油换油期的目的。

 

此外，由于当今市场对发动机尺寸的要求越来越高，厂商不得不在机油中增加更多添加剂，从而提高小尺寸发动机的效率。很显然，机油成分越复杂，机油预热就必须迎接越多挑战。Taylor表示，添加剂可以“提高机油粘度、防止机油无限制稀释，但同时保证基础油不会过于粘稠。”他告诉《汽车工程》杂志，通过电子手段控制油底壳中的机油量，可以让发动机启动时无需再加热如此大量的机油。

 

嘉实多的测试表明，对于一款2.0L的高增压直喷汽油发动机而言，借助油底壳的机油喷洒来润滑曲轴系统，发动机油路中的机油用量最少可以减少2L，这可以有效降低车辆的寄生阻力或风阻，从而在大多数情况下降低车辆排放，并提高燃料经济性。

 

嘉实多表示，厂商可以选择将机油存放在Taylor口中一个位于发动机外的“智能容器”中，这有利于控制管理机油中的关键添加剂。Nexcel就是嘉实多推出的一种电子控制密封型机油存放解决方案。Taylor表示，Nexcel可通过一个对接系统安装在车辆的发动机舱内，整个过程非常简单，90秒内就能完成快速换油。

 

管理机油添加剂

 

Taylor坚称，由于可以解决车辆起步阶段的复杂热管理问题，未来这种独立的密封型可替换机油模块将获得更大的市场。此外，Taylor和他的同事还展示了一份2016年SAE技术论文中针对机油加热对CO2减排效果影响的调查结果（http://papers.sae.org/2016-01-0892/）。

 

Taylor解释说，Nexcel系统同时适用于干式或湿式润滑系统，该模块可保证发动机的机油量充足、满足上油需求，并同时确保模块内仍有机油剩余。Taylor表示，“这种作法可以大幅减少流动在润滑循环中的机油量，从而减轻发动机加热机油的负担。”

 

据Taylor介绍，机油中的添加剂可以维持机油的润滑效果，从而延长车辆换油期。目前常见机油中的添加剂成分大约占总重量的15%。然而，添加剂的高粘度会让基础油更加粘稠，这并不利于降低发动机摩擦。Taylor解释说，Nexcel模块可以帮助设计师“控制管理机油内的添加剂成分，允许每一部发动机都能用上经过专门调配的‘定制’机油”。

 

Taylor表示，“这样一来，我们就可以借助机油的定制化调整，更有针对性地降低发动机摩擦，这种作法非常有吸引力，而且成本很低。”

 

到目前为止，嘉实多公司仍对相关技术细节三缄其口，但Taylor表示，公司正在研发一种“基于全新化学成分”的新技术，可在换油间隔之间主动动态控制润滑油的质量。Taylor表示，“这些技术可以一起发挥作用，在整个机油使用期内保持润滑油成分的稳定。”他认为，未来的车辆发动机均将使用经过专门优化的定制机油配方，而嘉实多的努力可以让这一天尽早到来。

 

Taylor表示，“由于封闭系统的特点，Nexcel系统中的机油成分可以保持相对稳定的状态，从而保证发动机可以一直使用理想的机油，而这可以让发动机在轴承负载、最高工作温度或可靠性等方面发挥更大的潜力。”他说，“由于可以在机油的使用期内有效控制机油的质量，厂商其实可以利用这种有力工具，进一步发挥发动机的潜力，缩小发动机的尺寸，并提高发动机效率。”

 

该技术有利于机油回收利用

 

由于不同车辆使用的机油等级不同，回收的机油很有可能受到其他不同等级油品，甚至完全不同成分油品的污染，因此二手机油的收集和管理非常复杂，需要进行大量工作。嘉实多公司的可持续发展总监John Ward-Zinski表示，回收机油的二次精炼其实很难实现，因而大部分的回收机油会直接被当作燃料使用。然而这种作法有很大弊端，不仅效率低下，而且可能会给环境带来不利影响。

 

“在二次精炼之前，保证回收机油不受污染非常重要。”Ward-Zinski解释说，“英国石油公司的研究表明，42L原油仅能生产大约0.5L润滑油，但相同数量的回收机油，则可以提炼大约34L润滑油，不过这有一个前提，那就是必须避免回收过程中的交叉污染。”

 

Ward-Zinski表示，如果使用独立密封系统就完全没有这方面的问题，因为“在二次精炼之前，各类机油都仍分门别类地呆在各自的密封容器内。”