为什么普通润滑油无法满足LNG发动机

发布时间：

2020-06-24 14:34

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LNG汽车的可靠性强，经济实惠，能够有效改善排放，环保性和安全性很强。LNG汽车的开发是一项系统工程。虽然整个项目中，润滑油的占比很小，但它的重要性不容忽视。

发动机润滑油是以满足发动机在各种状态下的正常运转为前提，根据发动机的结构性能，燃料物性与构成，燃烧特性与产物，发动机压缩比与强化系数，排放标准与尾气处理，以及运行环境等等因素做到有机平衡。

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在国外，润滑油的技术提升，必然意味着其所对应的发动机有重大技术进展，或者环保标准又开始升级。合格的润滑油必须要通过严苛的台架和行车试验，一步步“闯关”，达到标准之后才能使用。

与汽油柴油的区别在于，气体燃料的纯度很高，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、摩擦、腐蚀和锈蚀等磨损。如果使用了不合适的润滑油，后果不堪设想。因此，LNG汽车技术的改造和更新，必然伴随的是LNG发动机润滑油的研制与应用。

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。

下表为不同种类发动机比较：

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LNG发动机如果使用了不恰当的润滑油，则会有以下影响

第一，燃烧室温度高易氧化、积碳、影响排放使用普通汽/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。

第二，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。

第三，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发动机对适用其润滑油的要求

第一，适宜的硫酸盐灰分含量

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。

第二，优良的清净分散性

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。

第三，优异的抗腐蚀性能

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。

第四，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。

第五，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。

第六，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。

第七，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。

第八，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。