Разработка PC-12 продвигается вперед - так что же это значит для индустрии смазочных материалов?
1 декабря 2016 года были выпущены первые дизельные масла для тяжелых условий эксплуатации, лицензированные Американским институтом нефти (API) по категориям CK-4 и FA-4, что стало результатом инициативы PC-11. Запуск готовился годами, как и новые продукты, разработанные в рамках новых категорий сервисов API. Теперь отрасль снова готова представить две новые категории масел, которые в конечном итоге заменят API CK-4 и FA-4.
В марте 2021 года Ассоциация производителей грузовых автомобилей и двигателей (EMA) обратилась с письмом к API по дизельному моторному маслу Консультативная группа (DEOAP) С официальной просьбой о создании новых категорий масел для учета эволюции технологии двигателей. После периода оценки API объявила о своем соглашении в январе 2022 года, официально запустив инициативу “предлагаемая категория”, или PC-12. Первые лицензионные продукты PC-12 планируется выпустить в первом квартале 2027 года – довольно сжатые сроки по отраслевым стандартам. Естественно, это решение вызвало несколько вопросов. Чем обусловлена потребность в новых категориях масел для тяжелых условий эксплуатации в настоящее время? Чем новые категории будут отличаться от существующих стандартов? И каковы последствия для производителей смазочных материалов?
Еще более строгие стандарты выбросов
Основной движущей силой PC-12 стало объявление Агентства по охране окружающей среды США (EPA) и Калифорнийского совета по воздушным ресурсам (CARB) о введении более строгих стандартов контроля выбросов для большегрузных грузовиков , начиная с 2027 модельного года. CARB начнет переходить на более низкие стандарты содержания оксидов азота (NOx) в модели ожидается, что к 2024 году и к 2027 модельному году выбросы будут на 90% ниже по сравнению с сегодняшними стандартами. В декабре 2022 года Агентство по охране окружающей среды завершило разработку своего проекта “Контроль загрязнения воздуха новыми автомобилями: тяжелые Стандарты работы двигателей и транспортных средств” для федеральных нормативных актов по выбросам NOx и твердых частиц. Правила EPA вступят в силу начиная с грузовиков 2027 модельного года. С тех пор как Агентство по охране окружающей среды (EPA) начало вводить ограничения по выбросам NOx еще в 1980-х годах, диапазон допустимых выбросов постоянно сокращался. Однако действующие стандарты созданные в 2010 году, предприятия лишь частично добились успеха в сокращении выбросов NOx. Выбросы грузовиков остаются в пределах норм EPA только в том случае, если транспортные средства движутся по шоссе со скоростью более 50 миль в час. Когда грузовики едут медленнее по городским или пригородным улицам, их выбросы могут значительно превышать нормы EPA. Признавая это несоответствие, регулирующие органы увидели необходимость в более жестком контроле для достижения исторически низких пределов выбросов. Среди требований, содержащихся в этих новых предлагаемых правилах, - требование к производителям оборудования для тяжелых условий эксплуатации создавать больше эффективные и долговечные системы доочистки выхлопных газов. В настоящее время промышленность разрабатывает технологию последующей обработки, предназначенную для снижения уровня NOx до предельно низких значений, предписанных EPA и CARB. Эта новая технология потребует решений для смазки, которые позволят оборудованию для последующей обработки достигать двух целей: более эффективно удалять загрязняющие вещества из выхлопных газов большой мощности и надлежащим образом функционировать в течение более длительного срока службы
Итак, в чем же разница?
Инициатива PC-11 предусматривала создание двух отдельных подкатегорий. API CK-4, который прошел несколько уникальных тестов, должен был быть обратно совместим с существующими автомобилями, использующими масла, разработанные в соответствии с предыдущими. Стандарт API CJ-4. API FA-4 был разработан для того, чтобы вывести масла с более низкой вязкостью на рынок и обеспечить экономию топлива, ставшую возможной благодаря новой технологии двигателя, внедренной в 2017 году. Аналогичным образом, реализуемая в настоящее время инициатива PC-12 предусматривает две категории, которые также различаются по соображениям обратной совместимости и экономии топлива. (Хотя категории официально не названы, инсайдеры отрасли уже неофициально называют их “CL-4” и “FB-4”.)
Одним из приоритетов для масел PC-12 является поддержание надлежащего функционирования и долгосрочной долговечности новой технологии последующей обработки. Это потребует обширных исследований и тщательного планирования со стороны разработчиков смазочных материалов. Химический состав присадок и содержание золы в масле могут оказывать значительное влияние на производительность оборудования для последующей обработки. Разработчики рецептур должны проявлять особую осторожность, чтобы избежать непреднамеренного введения химических компонентов, которые могут привести к нарушению функционирования систем. Однако список пожеланий EMA не заканчивается системами последующей обработки. В дополнение к определению химических ограничений по содержанию фосфора, серы и образующейся в результате золы, PC-12 призывает производителей смазочных материалов улучшить требования API CK-4 и FA-4 по ряду показателей, включая контроль образования сажи и эффективность окисления. Инициатива также предусматривает новые, еще более низкие уровни вязкости в новой категории F, с уровнями высокотемпературного высоконапорного износа (HTHS) до 2,6 при сверхнизкой вязкости для повышения экономии топлива. Отрасль продолжает процесс разработки тестов для оценки этих областей производительности PC-12.
Другие предлагаемые отличия включают два новых теста: тест на износ клапанного механизма Ford объемом 6,7 л и Detroit Diesel DD13. Тест на истирание. Кроме того, мы можем ожидать улучшения контроля окисления по сравнению с сегодняшними уровнями.
Наконец, ведется работа по выяснению того, какие тесты будут использоваться для замены как Mack T-11, так и Mack. Тесты T-12 из-за нехватки деталей и того, как обеспечить сохранение обратной совместимости там, где это необходимо.
Ожидайте увеличения сложности
Ожидается, что для производителей смазочных материалов PC-12 будет представлять большую сложность, чем PC-11. Уровни вязкости, вероятно, будут увеличиваться. Рецептуры должны соответствовать не только нормативным требованиям к чистоте воздуха, но и требованиям производителей, которые распространяются на области, выходящие за рамки чистого воздуха. Даже в сегменте OEM-производителей для тяжелых условий эксплуатации на шоссе у разных производителей, скорее всего, будут свои особые требования к производительности и ожидания, как и сегмент внедорожников, на который не распространяются те же требования к выбросам, что и на грузовики, работающие на шоссе.
Тем временем поставщики присадок потенциально могут столкнуться с гораздо более жесткими химическими “рамками” в отношении выбросов. Им нужно будет тщательно протестировать элементы, чтобы точно определить, как обеспечить производительность, ожидаемую от PC-12 – какие элементы являются правильными и каков правильный баланс для достижения желаемых результатов? Хотя мы ожидаем, что дата выдачи первой лицензии наступит в 1 квартале 2027 года, некоторые производители смазочных материалов захотят быть уверенными, что у них есть жизнеспособные продукты PC-12 на год вперед, что усилит необходимость ускорения разработки. К счастью, никто не начинает с нуля. Отрасль может извлечь выгоду из того, что было изучено в ходе разработки PC-11, и развить его. И индустрия объединяется вокруг этой инициативы. Chevron Oronite входит в рабочую группу, руководящую проектом PC-12, в которую входят представители производителей масел и поставщиков присадок, а также OEM-производителей, API, Американского общества тестирования и материалов (ASTM), а также различные лаборатории в цепочке поставок. Задача для этих участников отрасли будет заключаться в том, чтобы сбалансировать сложность и найти жизнеспособные пути, которые приведут к надежным решениям для поставщиков, производителей и в конечном счете, для операторов автопарков и конечных пользователей.
Идеи и усилия, вложенные в PC-12, станут наследием отрасли для будущих поколений. Компания Chevron Oronite тесно сотрудничает с партнерами в области смазочных материалов и производителями двигателей большой мощности для достижения наших общих целей и решений в области энергоэффективности, сокращения выбросов, снижения выбросов углекислого газа и разработки решений для удовлетворения.