近年來(lái),世界上眾多國(guó)家,例如美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)等都相繼制定了天然氣動(dòng)力應(yīng)用的發(fā)展規(guī)劃。我國(guó)相繼實(shí)行了“清潔汽車”、“十城千輛”等政策,大力推廣新能源汽車,使得天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)在城市公交、出租車上得到的廣泛的應(yīng)用。我國(guó)對(duì)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)工作起步較晚,從上世紀(jì)八十年代開(kāi)始,但發(fā)展迅速,尤其是全國(guó)開(kāi)展“清潔汽車”行動(dòng)后。
那么,天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)和普通燃料發(fā)動(dòng)機(jī)有什么區(qū)別?天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)油又有什么特點(diǎn)?本文將對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題做出一一解答。
天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)和普通燃料發(fā)動(dòng)機(jī)有什么區(qū)別?
天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)與普通燃料發(fā)動(dòng)機(jī)相比,燃料在燃燒室的溫度相對(duì)較高。原因在于天然氣主要為甲烷,由4個(gè)C-H鍵組成,C-H鍵的比熱高于C-C鍵,同時(shí)天然氣進(jìn)入燃燒室后不同于液體燃料有氣化吸熱的過(guò)程,再加上天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)通常為平級(jí)燃燒,不同于稀薄燃燒有較多的空氣可以稀釋及冷卻。相對(duì)不同氣源、不同功率的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室溫度比普通燃料發(fā)動(dòng)機(jī)高幾十到幾百度不等。
天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)與普通燃料發(fā)動(dòng)機(jī)相比燃料燃燒過(guò)后排放的尾氣中氮化物多。原因在于雖然LPG、CNG、LNG為清潔燃料,但燃燒室高溫導(dǎo)致尾氣中氮氧化物含量升高,引發(fā)機(jī)油硝化,產(chǎn)生過(guò)量油泥,縮短機(jī)油使用壽命。
天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)與普通燃料發(fā)動(dòng)機(jī)相比,其閥座及部件干澀無(wú)潤(rùn)滑,易產(chǎn)生過(guò)度磨損。原因在于普通燃料是以細(xì)小的液體形態(tài)進(jìn)入燃燒室的,所以對(duì)閥門(mén)、閥座等部件可起到潤(rùn)滑、冷卻的作用,可是天然氣卻是以氣體的形式進(jìn)入燃燒室的,所以它本身對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)是沒(méi)有任何的潤(rùn)滑作用的,易造成上述部件的磨損。
天然氣燃料對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的密封性的要求是比普通燃料發(fā)動(dòng)機(jī)要高。原因在于兩種燃料從燃料箱進(jìn)入燃燒室的物質(zhì)形態(tài)是不同的,天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃料以氣體形式進(jìn)入燃燒室,所以天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的密封性要求更高。
天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)油有什么特點(diǎn)?
第一.適宜的硫酸鹽灰分
天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)油的灰分控制很重要。在排氣門(mén)上累積的機(jī)油灰分燃燒后形成沉積物,可以起到減少氣門(mén)與氣門(mén)座之間的磨損作用,發(fā)動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)行中,氣門(mén)上沉積物積累過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡,即在沉積物不斷損失的同時(shí)新的沉積物不斷地補(bǔ)充。若氣門(mén)上的沉積物太少,則導(dǎo)致磨損加劇和出現(xiàn)氣門(mén)嵌入的現(xiàn)象;若氣門(mén)上沉積物太多,則將導(dǎo)致氣門(mén)上沉積物局部剝落形成高溫氣體竄氣通道,出現(xiàn)氣門(mén)熔損。因此,應(yīng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)類型、燃料質(zhì)量等選擇合適灰分的發(fā)動(dòng)機(jī)油。
第二.優(yōu)良的清凈分散性
優(yōu)良的清凈分散性能夠保護(hù)閥系、活塞、火花塞等部件,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(jī)故障,還能控制EGR廢氣循環(huán)裝置的機(jī)油粘度、煙炱的增長(zhǎng)。
第三.優(yōu)異的抗磨損、擦傷及防腐蝕性能
由于天然氣是以氣態(tài)進(jìn)入汽缸,不具備液體潤(rùn)滑功能,對(duì)閥系構(gòu)件極易磨損,天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)油應(yīng)具有防止閥門(mén)、閥座磨損的作用。天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)油良好的總堿值保持能力,保證了發(fā)動(dòng)機(jī)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(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、缸套和銅鉛合金的軸承造成的腐蝕磨損。
第四.優(yōu)良的高溫抗氧化和抗硝化性能
由于天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)具有更高的熱負(fù)荷,混合型的火焰?zhèn)鞑シ绞胶透L(zhǎng)的火焰持續(xù)時(shí)間,極易生成醛、酮、酸、酯類氧化物和硝化物,油品的氧化、硝化可導(dǎo)致油泥及沉淀物增加,機(jī)油濾清器阻塞,換油期縮短,嚴(yán)重的可能導(dǎo)致活塞環(huán)及氣缸套磨損加劇。因此對(duì)機(jī)油的抗氧化抗硝化要求極高。
第五.較低的磷含量
天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)油需控制較低的磷含量,以減少磷對(duì)汽車尾氣三元催化劑的污染。
作者:中國(guó)潤(rùn)滑油網(wǎng) 來(lái)源:中國(guó)潤(rùn)滑油網(wǎng)