在2015年《巴黎協定》中，聯合國氣候變遷綱要公約（UNFCCC）成員國同意採取行動，「將全球平均氣溫較工業化前水準上升幅度控制在遠低於2°C，並努力限制氣候變遷。本協議並非直接涉及國際航運，但國際海事組織（IMO）承諾相應減少國際航運的溫室氣體排放：與2008年排放基準相比，到2030年每項運輸工作的二氧化碳排放量減少至少40%，力爭2050年減量70%，2050年溫室氣體排放總量減少至少50%。IMO對SOx的排放管控主要是設定燃油硫含量的限定使用，2020年後燃油硫含量的上限是0.5% (但加裝scrubber設備的船不在此限); 對於NOx排放管控主要是要求符合Tier III的規範， 主要方法如加裝SCR或EGR，方法各有其優區點。
EGR（Exhaust Gas Recirculation）是廢氣再循環的簡稱，是一種減少氮氧化物排放的技術，主要用於滿足IMO Tier III排放的加裝設備。MAN ES的EGR種類有EGRBP、EGRTC和EcoEGR; Win DG的EGR類別為iCER。其工作原理為當引擎工作時，排氣總管中的一部分廢氣經過冷卻、清洗和升壓后被再次送入掃氣總管中，由於燃燒后的廢氣中含有大量的二氧化碳，廢氣被送入掃氣總管中後，掃氣中氧氣的濃度減小，這會直接延緩燃燒的速度，從而降低燃燒的峰值溫度，減少氮氧化物的生成。
以MAN ES的主機為例，沒安裝EGR時，100%進氣與100%的排氣; 安裝EGR，部分廢氣(30%)引入氣缸與新鮮空氣混合，降低燃燒溫度和氧氣濃度。EGR對二衝程低速引擎的汽缸油有以下幾個影響：
- EGR會增加廢氣中的水蒸氣、硫酸和碳酸，這些物質會與汽缸油發生化學反應，形成酸性物質，對汽缸壁、活塞環和活塞頂部造成腐蝕和磨損。因此，汽缸油需要有足夠的酸中和能力和抗氧化性能，以防止酸值上升和油品劣化。
- EGR會降低氣缸內的氧氣含量，使燃燒不完全，產生更多的碳煤和油泥，這些物質會沉積在汽缸壁、活塞環和活塞頂部，影響活塞環的運動和密封，增加油耗和排放。因此，汽缸油需要有良好的清潔分散性能，以防止碳煤和油泥的形成和積聚。
- EGR會降低燃燒溫度，使汽缸油的溫度也降低，這會影響汽缸油的流動性和潤滑性，可能增加摩擦和磨損。
目前使用Cat. II汽缸油的主機不多，主要是受機型條件、使用成本與供貨因素等限制。此處是針對使用BN40的Cat. II汽缸油在DF和EGR(8G70ME-C10.5-GA-EGRBP)主機上殘油化驗結果的探討。因為總化驗樣品僅108個，故所顯示的結果目前不能代表全面性，僅供參考。從以下的數據分析圖可看到幾點特性 :
- 圖中最左邊的第一艘船(left 1st vessel)主機為DF型號，其他船為EGR主機型號。
- 從水含量來看，EGR的主機相對來說比較高 (0.42 ~ 1.37)。是否廢氣回收所帶進來的水氣，值得探討。
- 進氣中的水氣在汽缸燃燒過程會增加酸性物質的產生，這可由汽缸殘油的鹼值與鐵值來進一步佐證。
- 此案中EGR主機的殘油中鐵值(25 ~ 178)相較於DF主機的來的高(8)。高鐵值可能因酸性腐蝕所致。
- 此案中EGR主機的殘油中鹼值(15 ~ 40)相較於DF主機的來的低(38)。低鹼值顯示中和較多的酸性物質。
參考資料來源
- MAN B&W material
- CIMAC 2023, Significant performance improvements by using a low-pressure EGR system for the new X-DF2.0