欧洲第五阶段排放标准对农业发动机润滑油的影响

发表时间:2020-10-30 15:55来源:路博润

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全球农业工作者大约超过10亿人,相当于全球人口的3/10,比整个欧盟和美国人口加起来还要多。


农业在人们的日常生活中扮演着重要的角色。农业用地占据了全球陆地1/3以上的面积。根据预测,全球人口还将在目前77亿的基础上增加约40%,这意味着我们对农业的依赖将会只增不减。



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为了未来的可持续发展,农业土地所有者必须提高产量、效率和盈利能力。尽管有诸多外界影响因素,比如变化莫测和恶劣的天气条件、农业补贴税收政策的变化等,农民依然可以采取多种措施改善商业模式。


农业车辆的利用对于降低总体拥有成本至关重要,无论该设备是农民自己拥有的,租赁的,还是承包的。越来越多的农民选择使用搭配先进发动机、复杂农业科技和自动驾驶技术的高性能设备来提升作业效率、精度和作物产量。


同样,与硬件共同使用的高性能润滑油也能对降低总体设备拥有成本做出重要贡献,这些润滑油具备适应严苛环境,低粘度、节能等优势。



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根据联合国粮食及农业组织(FAO)的统计,从2005年到2017年间,全球农业温室气体(GHG) 每年都向大气排放约50亿吨二氧化碳。尽管其中的很大一部分排放来自于农业设备和润滑油以外的其他方面,但这两个领域依然对节能减排和打造可持续清洁环境的事业发挥着举足轻重的作用。


据欧洲委员会统计,所有非道路内燃机(包括农用拖拉机)的尾气排放在全欧洲的空气污染中贡献了约15%的氮氧化物(NOx)和5%的颗粒物(PM)。


而在非道路柴油发动机方面,欧盟排放标准适用于非道路移动机械(NRMM)中使用的发动机。自1999年实施97/68/EC指令(即第一阶段排放标准)以来,排放限值历经多次修改,严格程度不断升级,最终形成了最新发布的第五阶段标准,该标准在欧盟2016/1628号法规正式实施。



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欧洲第五阶段排放标准是目前世界上最严格的非道路柴油发动机排放标准,严格程度甚至超过了美国Tier 4 Final标准。欧洲第五阶段排放标准首次引入颗粒物数量(PN)限值,并且一举扩大了强制规定一氧化碳(CO)、烃(HC)、颗粒物和氮氧化物限值的发动机功率评级范围。举个例子,对于功率范围为56-560kW的发动机而言,新标准的PM限值比第四阶段低了40%。


尽管新标准适用于众多行业,但受到影响最大的是广泛用于建筑与农业的柴油发动机。这些机型无论功率如何,都必须达到标准。


NRMM发动机减排的力度极大,如果将第五阶段和第一阶段标准的排放限值相比便一目了然。对于一辆使用130-560kW发动机的农用拖拉机而言,PM排放限值降低了72%,HC和NOx加起来的排放限值则下降了94%,这不仅显示出立法严格化的趋势,也反映出法规制定者认为农用拖拉机必须为打造一个更安全、更清洁、更可持续的未来肩负起重要责任。


为了应对排放标准严格化的趋势,原始设备制造商(OEM)也采用了多种硬件和后处理策略。



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第三B阶段标准引入了0.025g/kWh的PM限值,尽管此举是为了推动柴油颗粒过滤器(DPF)的普及,但许多OEM在不使用过滤器的情况下就轻松达到了这一指标。第四阶段标准将NOx排放限值降至0.4g/kWh,成功推动了相关类型发动机对氮氧化物后处理设备的广泛采用,其中主要是尿素选择性催化还原设备(SCR)。


最新的第五阶段标准对OEM又提出了新的后处理设备挑战,要求其全数采用柴油机氧化催化剂(DOC)、DPF和SCR。 与第四阶段相比,如果不使用DPF,几乎不可能达到第五阶段排放标准。


这些严格的硬件要求意味着必须采用正确的发动机润滑油和性能添加剂,才能确保后处理系统和发动机的效率和性能。先进后处理设备的普及将极大地提升低硫酸盐灰分、磷和硫(SAPS)润滑油的市场需求。


具备获得OEM认证性能的低SAPS机油可以有效延长昂贵的后处理设备的使用寿命,并使发动机发挥出色性能,经久耐用。使用不正确的润滑油可能导致一系列DPF问题,比如灰分快速堆积会堵塞过滤器中的通道,不仅影响性能,还有可能导致潜在的严重设备损伤、计划外停工和昂贵的维修费用。为了在拖拉机的整个使用寿命期间为设备提供正确保护,OEM指定采用符合ACEA E6或ACEA E9、API CK-4标准和获得OEM认证的机油。


第五阶段排放标准将适用于所有欧盟国家,因此预计低SAPS机油的需求将显著提升,这对农业润滑油厂商而言是一次巨大的商机。


除了机油外,选用专用的多用途拖拉机变速箱油(UTTO)也有助于提升拖拉机的整体性能,可用于离合器、末级传动、湿式制动器和液压系统等众多设备。


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