在过去的几十年里，柴油发动机排放法规要求对重型柴油发动机润滑油进行更改。壳牌全球OEM技术经理、PC-11油品开发API委员会成员Dan Arcy表示:“除了2010年以外，每次出现变化时，润滑这些发动机所需的润滑油类型也会发生变化。”
去年，美国国家运输公路安全管理局(NHTSA)发布了一项规定，限制温室气体排放，并首次要求中型和重型卡车提高燃油经济性。这些规定从2014年到2018年逐步实施。
卡车制造商有不同的技术，可以添加或操作系统，可以改变，以满足这些要求。其中一项技术是使用低粘度、节油的发动机油。虽然较薄的油减少了寄生损失，提高了燃油经济性，但油膜是否能够充分保护关键表面也引起了人们的担忧。这些低粘度发动机油必须提供与现有发动机油相同的耐久性，这使得开发新的机油分类成为必要。
自2007年以来，发动机的变化也推动了对一种新石油类别的需求。自2007年推出CJ-4润滑油以来，发动机的设计已经发生了变化。“汽缸里的压力上升了。发动机内部的冶金材料发生了变化，发动机内部部件的涂层也有所不同。”
此外，CJ-4润滑油规格作为主流标准的时间比任何现代柴油机润滑油类别都要长。“API在2006年10月推出了CJ-4，”Arcy回忆道。用于鉴定CJ-4型机油的测试程序可能不是目前我们在该领域看到的最具代表性的发动机和硬件。”
引擎测试过时也成为一个问题。Arcy说:“在2015年左右的时间框架内，将没有可用的零件来进行一些(获得CJ-4资格所需的)测试。”“我们可以开发新的测试来取代现有的测试，但当你(考虑)开发新测试的成本时，你会希望用现有的硬件进行测试，并确保它适用于即将推出的新引擎。”
2011年6月，发动机制造商要求美国石油学会(API)开发一种新的润滑油类别，以满足发动机开发中的需求。发动机制造商希望润滑油能够帮助减少二氧化碳排放，提高燃油经济性。他们要求提高氧化稳定性、抗曝气性、生物柴油兼容性、磨损和粘着磨损测试，以及增加剪切稳定性。
在收到请求后，API成立了一个新的类别评估小组。该团队与发动机制造商、添加剂行业和石油营销人员合作，以确定该要求是否合理。Arcy说:“经过广泛的审查，我们确定需要一个新的类别来满足要求。”这就是PC-11的开端。PC代表建议类别。实际的命名约定是在实际发布之前确定的。例如，目前的CJ-4油实际上始于PC-10。
在这一点上，除了发布日期，没有什么是固定不变的。“PC-11现在还处于起步阶段，因为这是2月1日新品类开发团队的第一次会议，”Arcy说。“典型的类别需要四年左右的时间来开发。PC-11将于2016年1月1日上市。”
PC-11实际上可以分为两个不同的子类别。其中一部分是节能油。该类别的另一部分是在较高粘度等级(如15W-40s)中保持CJ-4油性能的油。这些油还具有额外的氧化稳定性、抗曝气性、生物柴油兼容性、抗磨损性、黏着磨损性和增加剪切稳定性的好处。
转向较轻的粘度
目前，北美在对粘度较轻的油的接受程度上落后于欧洲，大约80%的美国市场使用15W-40油。随着时间的推移，这一点会有所改变。Arcy说:“粘度较轻的等级越来越容易被接受，这些等级将是提供燃油经济效益的必要条件。”“从润滑剂中获得燃油经济性取决于更低的粘度，更低的摩擦润滑剂。”
这种转变已经在发生，10W-30型油的使用量在增加。Arcy说:“许多发动机制造商支持使用粘度较低的润滑油，比如10W-30。“两年前，沃尔沃开始在工厂填写10W-30。康明斯现在允许10W-30温度远高于100 F。我们正在看到一种缓慢的变化。”Arcy公司声称，将10W-40型机油换成10W-30型机油，燃油经济性可提高1.6%。
PC-11将重点放在节能油上。燃油经济性油可能在10W-30或5W-30范围内。它们甚至可以是5W-20或0W-20。Arcy说:“我们真正关注的是燃油经济性的高温粘度。
燃油经济性油的实际重量的最终规格尚未确定。Arcy说:“我们对这些润滑油进行了评估，看看我们能在多大程度上让它们在不影响耐久性的情况下获得最佳的燃油经济性。”“如果你在耐久性上妥协，我们的客户或整个行业都不会接受。”
分开生产发动机和机油的日子很快就要结束了。展望未来，我们需要转变为共同设计发动机和润滑剂，以提供最佳的燃油经济性或最佳地利用汽车的能源。Arcy说:“为了满足未来的需求，这就是我们需要做的。”
兼容性是个问题
在此之前，该行业一直非常幸运，因为每当推出一种新的润滑油品类时，它都可以向后兼容所有以前或历史上的发动机。对于PC-11，情况可能不是这样。覆盖15W-40和传统粘度的PC-11产品应该向后兼容，但用于燃油经济性的产品可能不兼容。有一种说法是要收紧体重的限制，比如轻30磅和重30磅。Arcy说:“正是那些轻量级的30个重量可能无法向后兼容。”
由于担心以前的发动机设计与这些新的轻质油分类的兼容性，向后兼容性可能成为每个发动机制造商要确定的问题。“引擎制造商可能会说它向后兼容到2007年，但不会说2007年之前的任何东西，”Arcy说。“这些细节还有待公布。”
前进
法规已经达到了一个程度，让石油向后兼容的妥协可能是不可接受的。更高性能的润滑油可以产生1.5%的燃油经济性效益，这证明了为重型柴油发动机销售多种类型的润滑油的决定是正确的。对于大型车队来说，事情可能会变得复杂一些，但这是一个可衡量的回报。
Arcy说:“为了迎接未来的能源挑战，我们将不得不开始以不同的方式看待问题。”“我们一直很幸运，我们设计的发动机油在以前的发动机中一直很有用。这种情况可能不会再出现了。我们可能不得不在沙子上画一条线，说从今年开始的任何东西都使用这些发动机油，而这个型号的任何东西都使用这些。如果我们能将燃油经济性提高1.5%或2%，从长远来看是值得的。”
