内燃机越强，机油越不能“通用”：王增全院士揭开高功率密度润滑难题——2026世界润滑技术大会报告

在汽车电动化叙事里，内燃机经常被描述成一项等待退场的技术。

但在真实的动力市场中，另一场变化正在发生：混合动力、重型商用车、工程机械、船舶及特殊用途装备仍在提高内燃机效率和功率密度；氢、甲醇、生物燃料等新燃料，又不断改变燃烧过程和机油工作环境。

发动机没有简单消失，而是被压缩得更小、强化得更高。燃烧压力、转速和温度继续上升，机油容积却未必同步增加。过去一桶油要解决的问题，现在被塞进了更薄的油膜、更高的热负荷和更长的维护周期里。

王增全院士

中国工程院院士、车用动力系统全国重点实验室主任

报告题目：《内燃机的润滑与润滑油》

在2026世界润滑技术大会上，中国工程院院士、车用动力系统全国重点实验室主任王增全以《内燃机的润滑与润滑油》为题，系统梳理了高功率密度内燃机的润滑难题。

作为大会支持单位、行业唯一合作媒体，中国润滑油信息网在现场观察到，这场报告表面上讲的是发动机润滑，实际指向一个更深的产业变化：未来机油的竞争，不再只是黏度等级、质量级别和添加剂多少，而是油品能否与发动机结构、摩擦副材料、表面涂层及在线监测共同工作。

发动机越强，

油膜越接近失效边界

传统商用柴油机通常强调低转速下的高扭矩，汽油机更多依靠高转速提升功率。高功率密度柴油机却要同时提高燃烧压力和转速，相当于让机械负荷、热负荷与滑动速度一起增长。

这会产生一个不容易被消费者看到的结果：流体摩擦与边界摩擦可能同步上升。

转速提高后，曲轴、轴承和活塞系统的黏性剪切与泵送损失增加；载荷和温度提高后，油膜变薄，活塞环、气缸套和轴瓦更容易进入混合润滑甚至边界润滑。

一旦局部金属接触，摩擦生热继续上升，油膜进一步变薄，最终形成“温度升高—黏度下降—油膜破裂—摩擦升温”的恶性循环。

王增全在报告中介绍，特殊用途高强化发动机需要面对高温、高速、重载和大倾斜姿态等复杂条件。部分系统油温可能达到140℃以上，还要兼顾严寒启动、高原低气压和持续大负荷运行。

在这种工况下，黏度只是油膜能力的一部分。机油泵吸入能力、油路布局、循环次数、过滤系统、零件变形、表面粗糙度和冷却方式，都会决定润滑油能否真正到达接触区域。

这意味着，同一款油即使理化指标完全合格，进入不同结构的发动机后，也可能表现出完全不同的可靠性。

低黏度可以节能，

但不能拿油膜做代价

降低机油黏度，是内燃机提高效率的重要路径。油变稀后，泵送、搅油和黏性剪切损失通常能够降低，低温启动时也更容易快速到达摩擦表面。

但低黏度同时意味着更薄的油膜。美国能源部在低黏度发动机油研究中也指出，降低黏度有助于减少摩擦、改善燃油经济性，但黏度过低可能损害发动机耐久性。

对普通乘用车而言，低黏度可以通过基础油升级、添加剂优化和发动机设计协同实现；对高功率密度柴油机而言，问题更加尖锐：高温要求油品保持油压和油膜，严寒环境又要求足够低的启动黏度。一个黏度等级需要跨越的温度和载荷区间越来越宽。

王增全将未来方向概括为从“高黏度等于高保护”，转向“低黏度、高承载、高效率”。这里的重点并不是把黏度不断降低，而是在确保油膜稳定和摩擦副可靠性的前提下，减少无效流动阻力。

中国润滑油信息网LubTop产业观察认为，高功率密度时代不存在脱离设备结构的“最低黏度冠军”，只有针对具体发动机、温度、转速和载荷确定的最佳黏度窗口。低黏度如果缺少材料、涂层和油路设计支撑，就可能从节能技术变成耐久风险。

未来不是单独研发机油，

而是设计“油与表面”

传统机油开发容易把金属表面视为固定条件：选定基础油和添加剂，再通过台架判断油品性能。

王增全的报告提出了相反视角——润滑油、抗磨剂与摩擦副材料之间会发生具体的摩擦化学反应，表面材料一旦改变，同一种添加剂形成的保护膜也可能改变。

例如，在铸铁表面，一些抗磨组分可能通过摩擦化学反应形成含硫保护物并进入磨痕，发挥固体润滑作用；换成镀铬表面后，添加剂可能更多表现为热分解与产物沉积，形成保护膜的能力并不相同。

这意味着，一款油在某种气缸套或轴瓦材料上表现优秀，换成另一种涂层后未必仍然最优。所谓“油品通过了抗磨试验”，必须补充追问：使用什么材料、什么表面、什么温度和什么载荷？

与此同时，摩擦副本身也在主动参与润滑。发动机表面涂层已经从单一追求高硬度，发展到兼顾低摩擦、高耐磨和高韧性的多层复合体系，DLC等涂层成为苛刻工况的重要技术路线。

表面微结构则试图直接控制油的流动。王增全介绍，团队在活塞及气缸套表面开展了仿生微结构研究：一类“铠甲式”结构利用微纳沟槽储油、捕获气泡，相关试验中滑动阻力降低约26%；一类仿鱼鳞非对称结构用于向缺油区域定向输送润滑油，试验中的输运速度提升接近50%。

这些是特定结构和试验条件下的阶段性结果，不能直接换算成整车节油率，却揭示了一条清晰路线：降低摩擦不能只靠油，也要让零件表面帮助储油、供油和成膜。

质量等级只是入场券，

极限工况最终仍要靠主机验证

润滑油市场习惯用API、ACEA或主机厂认证建立产品秩序。这些标准对于通用市场不可或缺，却不可能覆盖所有高强化和极端环境。

王增全在报告中指出，即使质量等级相同，不同企业的基础油和添加剂体系不同，在摩擦、磨损、高温结焦以及活塞沉积物方面仍可能出现明显差异。对于特殊用途发动机，最终选油仍需要长期整机耐久和实车验证。

这并不意味着通用标准失效，而是标准回答的是“能否进入候选名单”，主机试验回答的是“能否在这台发动机上长期可靠运行”。

当发动机进入高燃烧压力、高热流密度、长时间大负荷、沙尘、高原、低温或燃油稀释等环境时，单项理化参数与真实故障之间的关系会变得非线性。

新油检测合格，也不能代表老化后的油仍能守住油膜、控制沉积和保护轴瓦。

对润滑油企业而言，真正的门槛将从“取得一个质量等级”，上升到建立配方、材料、总成台架和整车工况之间的证据链。

新燃料越多，

“通用机油”越难存在

氢、甲醇、生物燃料和各种混合动力方案，拓宽了内燃机的能源来源，也让润滑环境更加分化。

不同燃料会改变燃烧温度、燃烧产物、缸内压力和后处理策略，还可能引发不同程度的燃油稀释、水分进入、酸化、氧化及沉积物问题。即使发动机机械结构相似，机油的碱值保持、抗氧化、分散、腐蚀控制和挥发性要求也可能不同。

高原低氧会带来燃烧不充分和积碳增加，低气压还可能降低机油泵吸入能力；严寒启动则要求油品快速流动并及时建立油压。到了高温持续负荷工况，同一款油又要维持足够黏度和抗结焦能力。

过去，扩大一个产品的适用车型意味着规模效应；未来，过度强调“一油通用”可能意味着性能妥协。

燃料路线越多、发动机强化程度越高，机油越需要围绕具体平台、燃料和维护目标进行专用开发。

机油将从消耗品

变成故障诊断的数据入口

机油在发动机内部循环，会不断携带磨损颗粒、氧化产物、燃油、水分和积碳。它不仅润滑设备，也记录设备正在发生什么。

传统维护通常按照里程或时间定期换油，优点是简单，缺点是无法区分油品状态：有些油还可以继续使用，有些发动机尚未达到换油周期，却已经出现异常磨损。

王增全提出“预测性智能润滑”：通过传感器、物联网和AI算法，持续感知油品状态、磨损信息与运行工况，让固定周期换油转向按真实状态维护。

报告显示，团队在周期性油样监测基础上研制了在线光谱检测装置，通过磨粒数量、元素浓度和知识规则，实现对拉缸、烧瓦及齿轮异常等七类典型故障的快速预警。

但智能润滑并不是安装一个传感器就能实现。黏度、介电特性、酸值、颗粒、水分、温度和燃油稀释之间相互影响，数据具有非线性和非平稳特征。

没有具体发动机的故障样本和长期数据库，算法很难把正常老化与早期失效准确区分。

中国润滑油信息网LubTop产业观察认为，油液监测可能成为润滑油企业进入设备运维市场的重要入口。未来客户购买的不只是油品，还包括剩余寿命判断、故障预警、按需换油和车队运维决策。

低碳润滑不能只看基础油来源

王增全提出的另一项理念，是全生命周期低碳润滑：从低碳原料、配方制造，到使用阶段的节能减摩、状态监测、按需换油，再到废油回收和再生利用，将资源消耗与环境影响纳入同一套评价。

这比简单宣称“采用可再生原料”更完整。

一款机油即使原料碳足迹较低，如果导致摩擦增加、换油频繁或零件提前报废，全生命周期结果未必更低碳；反过来，一款成本更高的长寿命油，如果可以降低燃料消耗、延长大修周期，其综合价值可能更高。

润滑功能也将从被动保护走向主动调控。通过反应膜、活性组分迁移或微胶囊释放，润滑体系可以针对摩擦界面的微小损伤形成保护，抑制损伤继续扩展。

中国润滑油信息网LubTop产业观察认为，高端机油未来的价值将由三部分共同构成：新油性能、全寿命可靠性和可验证的节能运维收益。只比较每升采购价，会越来越难反映一款油的真实价值。

结语：越高效的内燃机，

越需要“不通用”的机油

王增全院士的报告提醒行业，内燃机润滑正在经历四个转变：从高黏度保护转向低黏度与高承载平衡，从油品单独开发转向油机与材料协同，从固定周期换油转向状态维护，从单项性能优先转向全生命周期低碳。

这些变化不会让通用标准消失，却会缩小“通用产品”可以解决问题的范围。

发动机越强化，油品与结构之间的耦合越紧；燃料越多元，配方要求越分化；维护越智能，机油越不只是装在油底壳里的消耗品，而是连接材料、设备和数据的功能节点。

内燃机没有因为新能源到来而停止进化。恰恰相反，它正在把润滑油逼出舒适区。

下一轮机油竞争比拼的，不是谁能够覆盖更多车型，而是谁能够在更低黏度、更高温度和更重载荷下，为一套具体动力系统提供经过验证的可靠性答案。

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