天然气发动机油简析

发布时间:2018.11.14

近年来,世界上众多国家,例如美国、德国、日本、韩国等都 相继制定了天然气动力应用的发展规划。我国相继实行了“清洁汽车”、“十城千辆”等政策,大力推广新能源汽车,使得天然 气发动机在城市公交、出租车上 得到的广泛的应用。我国对天 然气发动机的研发工作起步较晚,从上世纪 八十年代开始,但发展迅速,尤其是全国开展“清洁汽车”行动后。
那么,天然气发 动机和普通燃料发动机有什么区别?天然气发 动机油又有什么特点?本文将对 这两个问题做出一一解答。
 

 


天然气发 动机和普通燃料发动机有什么区别?
天然气发 动机与普通燃料发动机相比,燃料在燃 烧室的温度相对较高。原因在于 天然气主要为甲烷,由4个C-H键组成,C-H键的比热高于C-C键,同时天然 气进入燃烧室后不同于液体燃料有气化吸热的过程,再加上天 然气发动机通常为平级燃烧,不同于稀 薄燃烧有较多的空气可以稀释及冷却。相对不同气源、不同功率 的天然气发动机燃烧室温度比普通燃料发动机高几十到几百度不等。
天然气发 动机与普通燃料发动机相比燃料燃烧过后排放的尾气中氮化物多。原因在于虽然LPG、CNG、LNG为清洁燃料,但燃烧室 高温导致尾气中氮氧化物含量升高,引发机油硝化,产生过量油泥,缩短机油使用寿命。
天然气发 动机与普通燃料发动机相比,其阀座及 部件干涩无润滑,易产生过度磨损。原因在于 普通燃料是以细小的液体形态进入燃烧室的,所以对阀门、阀座等部 件可起到润滑、冷却的作用,可是天然 气却是以气体的形式进入燃烧室的,所以它本 身对发动机是没有任何的润滑作用的,易造成上 述部件的磨损。
天然气燃 料对发动机的密封性的要求是比普通燃料发动机要高。原因在于 两种燃料从燃料箱进入燃烧室的物质形态是不同的,天然气发 动机燃料以气体形式进入燃烧室,所以天然 气发动机的密封性要求更高。
 


天然气发 动机油有什么特点?
第一.适宜的硫酸盐灰分
天然气发 动机油的灰分控制很重要。在排气门 上累积的机油灰分燃烧后形成沉积物,可以起到 减少气门与气门座之间的磨损作用,发动机在正常运行中,气门上沉 积物积累过程是一个动态平衡,即在沉积 物不断损失的同时新的沉积物不断地补充。若气门上 的沉积物太少,则导致磨 损加剧和出现气门嵌入的现象;若气门上沉积物太多,则将导致 气门上沉积物局部剥落形成高温气体窜气通道,出现气门熔损。因此,应根据发动机类型、燃料质量 等选择合适灰分的发动机油。
第二.优良的清净分散性
优良的清 净分散性能够保护阀系、活塞、火花塞等部件,减少积碳 等沉淀物的生成,避免由于 火花塞积碳而引起的点火提前等发动机故障,还能控制EGR废气循环 装置的机油粘度、烟炱的增长。
第三.优异的抗磨损、擦伤及防腐蚀性能
由于天然 气是以气态进入汽缸,不具备液体润滑功能,对阀系构件极易磨损,天然气发 动机油应具有防止阀门、阀座磨损的作用。天然气发 动机油良好的总碱值保持能力,保证了发 动机在工作过程中不会产生过多的油泥、积碳等有害物质,而且能够 随时中和气体燃料在燃烧过程中产生的酸性物质,减少酸性 物质对发动机活塞、缸套和铜 铅合金的轴承造成的腐蚀磨损。
第四.优良的高 温抗氧化和抗硝化性能
由于天然 气发动机具有更高的热负荷,混合型的 火焰传播方式和更长的火焰持续时间,极易生成醛、酮、酸、酯类氧化物和硝化物,油品的氧化、硝化可导 致油泥及沉淀物增加,机油滤清器阻塞,换油期缩短,严重的可 能导致活塞环及气缸套磨损加剧。因此对机 油的抗氧化抗硝化要求极高。
第五.较低的磷含量
天然气发 动机油需控制较低的磷含量,以减少磷 对汽车尾气三元催化剂的污染。

 

----------文章摘自《中国润滑油网》

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