LNG汽車(chē)的可靠性強,經(jīng)濟實(shí)惠,能夠有效改善排放,環(huán)保性和安全性很強。LNG汽車(chē)的開(kāi)發(fā)是一項系統工程。雖然整個(gè)項目中,潤滑油的占比很小,但它的重要性不容忽視。
與汽油柴油的區別在于,氣體燃料的純度很高,熱效率高,燃氣溫度高,燃燒干凈,但其潤滑性差,容易造成粘結、摩擦、腐蝕和銹蝕等磨損。如果使用了不合適的潤滑油,后果不堪設想。因此,LNG汽車(chē)技術(shù)的改造和更新,必然伴隨的是LNG發(fā)動(dòng)機潤滑油的研制與應用。
在實(shí)際應用中,改裝的或雙燃料的發(fā)動(dòng)機由于壓縮比不能到位,混合氣熱值比汽油低12%,充氣效率和空氣量減少1~6%,進(jìn)氣量?jì)H為使用汽油時(shí)的89.8%,使用普通發(fā)動(dòng)機潤滑油時(shí),總動(dòng)力性能可下降10~20%;由于發(fā)動(dòng)機燃燒溫度高,氮氧化物含量高;LNG燃料本身又無(wú)潤滑性,加劇了發(fā)動(dòng)機閥系的磨損。
使用不恰當潤滑油會(huì )有什么影響?
第一,燃燒室溫度高易氧化、積碳、影響排放使用普通汽/柴油機油過(guò)快氧化,導致機油品質(zhì)、粘度下降或潤滑失效,氣缸溫度較高時(shí)潤滑油容易產(chǎn)生積碳而導致早燃,火花塞積碳會(huì )引發(fā)發(fā)動(dòng)機異常磨損或故障。
第二,閥門(mén)構件易磨損。汽/柴油發(fā)動(dòng)機中的汽/柴油是以霧狀小液滴形態(tài)噴入汽缸,對閥門(mén)、閥座等部件可起到潤滑、冷卻作用,LNG則呈氣態(tài)進(jìn)入汽缸,不具備液體潤滑功能,易使閥門(mén)、閥座等部件干澀無(wú)潤滑,易產(chǎn)生粘結磨損。在高溫作用下,普通機油的高灰分添加劑極易在發(fā)動(dòng)機部件表面生成堅硬沉積物,促使發(fā)動(dòng)機異常磨損,火花塞堵塞及閥門(mén)積炭,引起發(fā)動(dòng)機爆震,點(diǎn)火失時(shí)和閥門(mén)噴火;致使發(fā)動(dòng)機動(dòng)力下降、功率不穩定等,甚至縮短發(fā)動(dòng)機使用壽命。
第三,易形成有害物質(zhì)。使用普通機油排放尾氣中過(guò)量的氮氧化物無(wú)法解決,加速生成油泥,會(huì )造成油路堵塞或生成漆膜等有害物質(zhì)。特別是裝有EGR裝置的發(fā)動(dòng)機,極易造成機油質(zhì)量下降,過(guò)濾器堵塞,粘度和酸、堿值失控等趨勢。
LNG發(fā)動(dòng)機對適用其潤滑油的要求適宜的硫酸鹽灰分含量
需選適宜的硫酸鹽灰分(要比普通內燃機油的指標低),可防止發(fā)動(dòng)機爆震和早燃,減少發(fā)動(dòng)機的閥系磨損,又不致于造成活塞環(huán)和頂環(huán)槽積碳增加。
優(yōu)良的清凈分散性
選用高效的清凈分散劑和低的灰分/堿值比例,能夠保證閥系、活塞、火花塞等部件始終保持高度的清凈性,減少積碳等沉淀物的生成,避免由于火花塞積碳而引起的點(diǎn)火提前等發(fā)動(dòng)機故障,特別是高溫分散性,其中無(wú)灰高溫清凈分散劑的比例高于汽、柴油機油,保證發(fā)動(dòng)機正常工作。還能控制EGR廢氣循環(huán)裝置對機油粘度、煙炱的增長(cháng)。
優(yōu)異的抗腐蝕性能
具有良好的總堿值保持能力,保證了發(fā)動(dòng)機在工作過(guò)程中不會(huì )產(chǎn)生過(guò)多的油泥、積碳等有害物質(zhì),而且能夠隨時(shí)中和氣體燃料在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的酸性物質(zhì),減少酸性物質(zhì)對發(fā)動(dòng)機活塞、缸套和銅鉛合金的軸承造成的腐蝕磨損。
優(yōu)良的高溫抗氧化和抗硝化能力
由于LNG發(fā)動(dòng)機具有更高的熱負荷,混合型的火焰傳播方式和更長(cháng)的火焰持續時(shí)間,再加上燃料稀燃,極易生成醛、酮、酸、酯類(lèi)氧化物和硝化物,油品的氧化、硝化加速了油品的老化變質(zhì),因此對機油的抗氧化抗硝化要求極高。
良好的潤滑性能
由于LNG是以氣態(tài)進(jìn)入汽缸,不具備液體潤滑功能,LNG比CNG更為純凈,因此自身潤滑性能更差,對閥系構件極易磨損,專(zhuān)用潤滑油可以起到防止閥門(mén)、閥座磨損的作用。
較低的磷含量
專(zhuān)用潤滑油控制較低的磷含量,以減少對汽車(chē)尾氣三元催化劑的污染。
優(yōu)異的防銹性能
防銹性好可以有效防止發(fā)動(dòng)機銅鉛合金軸承銹蝕和腐蝕磨損。
優(yōu)質(zhì)的基礎油
基礎油要求經(jīng)過(guò)深度精制,質(zhì)量穩定,高粘度指數,具有較好的氧化安定性和硝化安定性,確保延長(cháng)油品的使用壽命。
總之,LNG發(fā)動(dòng)機的特殊性決定了其對于潤滑油質(zhì)量要求很高。普通潤滑油并不能滿(mǎn)足其需求,不僅會(huì )提前變質(zhì),還可能會(huì )造成各部分的磨損,既不能有效發(fā)揮機油的作用,還會(huì )影響發(fā)動(dòng)機使用壽命。
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