气体燃料又不同于汽,柴油,其纯度高,热效率高,燃气温度高,燃烧干净,但其润滑性差,容易造成粘结,磨擦,腐蚀和锈蚀等磨损,如错用普通发动机油,必然带来严重的后果,因此在大面积推广应用LNG汽车的同时,LNG发动机润滑油应用也是非常重要的。
在实际应用中,改装的或双燃料的发动机由于压缩比不能到位,混合气热值比汽油低12%,充气效率和空气量减少1～6%,进气量仅为使用汽油时的89.8%,使用普通发动机润滑油时,总动力性能可下降10～20%,由于发动机燃烧温度高,氮氧化物含量高,LNG燃料本身又无润滑性,加剧了发动机阀系的磨损。
LNG发动机使用普通机油容易造成以下问题
燃烧室温度高易氧化、积碳、影响排放 | LNG发动机燃烧完全,燃烧室温度比汽/柴油发动机高几十到几百度不等,使用普通汽/柴油机油过快氧化,导致机油品质,粘度下降或润滑失效,气缸温度较高时润滑油容易产生积碳而导致早燃,火花塞积碳会引发发动机异常磨损或故障,也可能加大NOX 的排放。
阀门构件易磨损 | 汽/柴油发动机中的 汽/柴油是以雾状小液滴形态喷入汽缸,对阀门,阀座等部件可起到润滑,冷却作用,LNG则呈气态进入汽缸,不具备液体润滑功能,易使阀门,阀座等部件干涩无润滑,易产生粘结磨损。
在高温作用下,普通机油的高灰分添加剂极易在发动机部件表面生成坚硬沉积物,促使发动机异常磨损,火花塞堵塞及阀门积炭,引起发动机爆震,点火失时和阀门喷火,致使发动机动力下降,功率不稳定等,甚至缩短发动机使用寿命。
易形成有害物质 | 使用普通机油排放尾气中过量的氮氧化物无法解决,加速生成油泥,会造成油路堵塞或生成漆膜等有害物质,特别是装有EGR装置的发动机,极易造成机油质量下降,过滤器堵塞,粘度和酸,碱值失控等趋势。
LNG发动机对专用润滑油的要求
适宜的硫酸盐灰分含量 | 专用油需选适宜的硫酸盐灰分(要比普通内燃机油的指标低),可防止发动机爆震和早燃,减少发动机的阀系磨损,又不致于造成活塞环和顶环槽积碳增加。
优良的清净分散性 | 专用油选用高效的清净分散剂和低的灰分/碱值比例,能够保证阀系、活塞、火花塞等部件始终保持高度的清净性,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,特别是高温分散性,其中无灰高温清净分散剂的比例高于汽、柴油机油,保证发动机正常工作,还能控制EGR废气循环装置对机油粘度,烟炱的增长。
优异的抗腐蚀性能 | 专用油具有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。
优良的高温抗氧化和抗硝化能力 | 由于LNG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,再加上燃料稀燃,极易生成醛、酮、酸、酯类氧化物和硝化物,油品的氧化、硝化加速了油品的老化变质,因此对机油的抗氧化抗硝化要求极高,高效的高温抗氧剂和金属钝化剂能够保持专用油具有良好的抗氧化和抗硝化能力,延长油品换油期。
良好的润滑性能 | 由于LNG是以气态进入汽缸,不具备液体润滑功能,LNG比CNG更为纯净,因此自身润滑性能更差,对阀系构件极易磨损,专用润滑油可以起到防止阀门、阀座磨损的作用,专用润滑油充分克服了普通机油的缺陷。
较低的磷含量 | 专用润滑油控制较低的磷含量,以减少对汽车尾气三元催化剂的污染。
优异的防锈性能 | 防锈性好可以有效防止发动机铜铅合金轴承锈蚀和腐蚀磨损。
优质的基础油 | 基础油要求经过深度精制,质量稳定,高粘度指数,具有较好的氧化安定性和硝化安定性,确保延长油品的使用寿命。
综上所述,普通发动机润滑油是无法满足LNG发动机的要求,使用后必然造成发动机油早期变质,产生积碳结焦,阀系、活塞、气缸、轴承等部件摩擦磨损、腐蚀磨损和锈蚀磨损,影响油品的使用寿命和发动机的正常运转。
装有燃气发动机油的出租车则需要专用燃气发动机油才能满足恶劣工况,德国福斯双燃料专用机油就是专门为此类发动机而研发。
适用于CNG或LPG与汽油切换使用的双燃料发动机,可四季通用,可与其他传统品牌燃气发动机油混合使用,但是若要充分发挥福斯双燃料产品的性能,建议全更换。
