摘要：本文論述了節(jié)能環(huán)保對于21世紀(jì)的汽車工業(yè)發(fā)展的重要意義，介紹了25年來有關(guān)多級齒輪油的研究和發(fā)展以及其應(yīng)用效果。最后、作者從可持續(xù)發(fā)展的觀點出發(fā)，分析了應(yīng)用多級齒輪油具有的深遠(yuǎn)的社會意義和巨大的經(jīng)濟效益。
關(guān)鍵詞：汽車多級油車輛齒輪油燃油經(jīng)濟性潤滑添加劑

引言

大家知道，汽車工業(yè)的飛速發(fā)展是人類文明的一大驕傲、與此同時、汽車對能源的消耗和廢氣的排放也日漸成為人類發(fā)展的一大障礙。2002年地球峰會大會的主要目的就是敦促各國在可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域采取實際行動。各國政府在大會上紛紛提出行動計劃、時間表和伙伴關(guān)系項目，特別是中國總理朱镕基在大會上宣布中國已核準(zhǔn)旨在延緩全球變暖的《京都議定書》，受到與會代表們的高度贊揚。汽車工業(yè)對可持續(xù)發(fā)展應(yīng)作出的貢獻(xiàn)就是減少燃油的消耗量、降底排放。減少汽車C02排放的措施之一是提高燃油經(jīng)濟性，而降低由于汽車傳動系的摩擦引起的能量損失將有助于改善燃油的經(jīng)濟性。

可以用不同的方法來評價潤滑油的組成對齒輪摩擦性能的影響。這其中包括從理論計算，車隊行車試驗和溫控室內(nèi)的轎車底盤試驗到齒輪箱或后橋的臺架試驗。本文介紹了25年來有關(guān)多級齒輪油的研究和發(fā)展以及其應(yīng)用效果。所有這些研究表明、齒輪的效率取不僅取決于載荷，速度，溫度等工況參數(shù)，還取決于潤滑油的粘度及組成。形成的共識為、多級齒輪油極大地改善了汽車燃油經(jīng)濟性。最后、作者從可持續(xù)發(fā)展的觀點出發(fā)，分析了推廣應(yīng)用多級齒輪油帶來的巨大的經(jīng)濟效益和深遠(yuǎn)的社會意義。

1國內(nèi)外對降低汽車油耗、減少排放的要求

歐共體規(guī)定(EMISSIONSSTANDARDSPASSENGERCARSWORLDWIDE，DELPHIAUTOMOTIVESYSTEMS，JANUARY2000)，對于2.5噸以下的汽車2000年即達(dá)到歐洲III號排放標(biāo)準(zhǔn)，2005年即達(dá)到歐洲IV號排放標(biāo)準(zhǔn)；對于2.5噸以上的汽車2001年即達(dá)到歐洲III號排放標(biāo)準(zhǔn)，2006年即達(dá)到歐洲IV號排放標(biāo)準(zhǔn)。

中國規(guī)定汽車排放2004年達(dá)到歐洲II號標(biāo)準(zhǔn)，從2000年起對達(dá)標(biāo)的汽車大幅度降低銷售稅。北京市計劃出臺使用汽車燃油質(zhì)量等級的規(guī)定。要求汽車排放2003年達(dá)到歐洲II號標(biāo)準(zhǔn)，2005年達(dá)到歐洲III號標(biāo)準(zhǔn)，2008年達(dá)到歐洲IV號標(biāo)準(zhǔn)。

美國政府對每個汽車制造商所生產(chǎn)的汽車的平均燃油消耗量都有著嚴(yán)格的限制（CAFE：公司平均燃油經(jīng)濟性）：小轎車每100公里的汽油消耗量控制在8.55公升以內(nèi)，輕型卡車每100公里的汽油消耗量控制在11.8公升以內(nèi)。在歐洲，汽車制造商自行承諾把CO2的排放量從186g/100km(7.75升/100km)降低到140g/100km(5.85升/100km)汽車燃油消耗量用汽車底盤功率計依照由政府專門規(guī)定的程序來測量。美國的測評程序已由環(huán)境保護(hù)局（EPA）批準(zhǔn)，而歐洲的測評程序已由機動車排放組織批準(zhǔn)（MVEG）。美國和歐洲的測評程序都包括市內(nèi)周期和市外周期兩部分(圖1，圖2)。
圖1MVEG市內(nèi)周期
圖2MVEG市外周期(EUDC)2多級齒輪油的研究與開發(fā)

2.1多級齒輪油降低汽車油耗、減少排放的機理

當(dāng)前汽車齒輪傳動設(shè)計的主要目標(biāo)是高效率、大功率和小尺寸。為了實現(xiàn)這些目標(biāo)，可以采取很多種方法。一般人們?nèi)菀紫氲竭x用好的材料，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，選用好的設(shè)備進(jìn)行加工（包括熱處理），再采購高質(zhì)量的軸承、密封等外購件，精心安裝、調(diào)試，即可得到一臺好的齒輪箱。其實、這里面忽略了潤滑油的問題。正確的做法是在設(shè)計、選材之初，就把潤滑油作為一個機械零件來對待。據(jù)統(tǒng)計，大約有75％的設(shè)備故障是由潤滑不良引起的。但人們往往容易忽視潤滑油的重要性，對潤滑油的選用和應(yīng)用不重視，反而更樂意維修和更換零件，使設(shè)備的運行成本大大提高。工業(yè)實踐從正反兩方面回答了這個問題。摩擦學(xué)的研究從理論上解釋了這個問題。

以齒輪傳動為例，齒輪傳動由于傳動扭矩增大，常常使小尺寸的傳動裝置的工作溫度升高。隨著降噪設(shè)備和減小設(shè)備周圍空氣流動的空氣動力學(xué)設(shè)備的使用，這種狀況會更嚴(yán)重。摩擦傳動會引起溫度的升高和效率的降低，因此減小摩擦是提高效率和保持較低的工作溫度的主要方式。

潤滑油的潤滑效果受所有的工作條件的影響。若工作溫度過高會引起摩擦改進(jìn)劑、極壓劑、抗磨劑的高消耗，產(chǎn)生很高的腐蝕率和氧化率、以至于隔離零件表面的油膜厚度很薄。如果潤滑油不能承受這些惡劣的情況、齒輪傳動就會受到破壞。反之，選擇正確的潤滑油及添加劑則可以減小扭矩傳遞的損失，這樣、工作溫度也就降了下來。

為了提高效率，汽車傳動設(shè)計主要考慮以下幾個方面：減小軸承和旋轉(zhuǎn)軸密封的摩擦、齒輪嚙合副的滑動以及潤滑油的飛濺和攪動[1]。對用在動力設(shè)備上的單級高速齒輪傳動而言，由高速旋轉(zhuǎn)齒輪攪