cng发动机润滑油更换周期研究

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1、CNG发动机润滑油更换周期研究近年来，公交汽油车均已改装为使用压缩天燃气（CNG），其发动机部件异常磨损较快，润滑油早期变质严重等诸多问题困扰营运，尤其是保养维修的问题。因此，必须针对天燃气车特殊的工况条件，合理的换油周期作专题研究，以便寻求延长天燃气发动机寿命和提高经济效益的措施。   1CNG发动机润滑油存在的问题   以重庆第二公交公司营运压缩天燃气车为例，其主要是由东风EQ6100型解放CA6102型改装而成。长期以来，两种车型使用同一牌号润滑油（40SD/CC），并且在同一机械保养周期

2、（二级保养）强制更换，没有一个准确合理的换油周期，也没有进行有关的试验研究，这将出现两个问题：若过早的更换润滑油，未超过理化指标，将造成浪费；若过迟更换润滑油，则早已超过理化指标，将造成发动机的异常磨损。   因此，要解决以上问题，就必须更进一步探讨和明确这三个问题：   （1）天燃气发动机换油周期与哪些因素的影响有关？   （2）汽油发动机改装为使用天燃气后，对润滑油的技术条件有何特殊要求?   （3）如何规范换油技术，使两种机型的换油周期与机械保养周期有机的结合？   2两种不同类型的发动机

3、换油周期试验   我们在重庆公交二公司营运车中随机选定6辆天燃气车（其中东风EQ6100型4辆，解放CA6102型2辆），确定同一种机油（40SD/CC），按每2000km间隔里程，根据多次采集油样检测数据，逐步淘汰超过换油指标的车辆。试验结果归纳见表1。      从表1的数据可得出：公交公司天燃气营运车，使用的40SD/CC级通用润滑油，合理的换油周期（取下限值）：东风EQ6100型发动机换油里程小于15000km；解放CA6102型发动机换油里程小于9000km；从以上结论可看出，两种车型

4、使用同一种机油，换油周期是不同的，若在同一机械保养周期（最新的保养制度：一级保养为7000km，二级保养为27000km）换油，都将造成润滑油的浪费或发动机的异常磨损，显然是不合理的。   3影响天燃气发动机换油周期的因素   从以上试验结论和采集的数据资料表明，发动机换油周期与其类型、使用环境、工况条件、润滑油的质量、维护保养等都有密切关系。   所以，确定换油周期是一个非常重要而复杂的问题。在天燃气车辆的实际运行、维修、保养的过程中也发现，天燃气发动机比使用汽油为燃料的发动机，其轴瓦、活塞环

5、、气缸、气门等机件异常磨损更快，润滑油变质速率增大，劣化变质程度更严重。通过分析研究后，认为影响天燃气车换油周期与汽油车相比的特殊原因如下：   3.1高热负荷的影响   天燃气是一种含碳量较少的碳氢燃料，化学性质较稳定，加之天燃气的燃点（650℃）比汽油的燃点（427℃）高，在燃烧过程中诱导期增长，主燃期火焰传播速度比汽油慢25%。所以，天燃气在气缸中燃烧后，比汽油多15%～20%的热量滞留在燃烧室内，过多的热量不断积累，温度不断升高，并传导给气缸壁、活塞、连杆、气门等机件，使之承受较高的热力

6、负荷。   由于公交天燃气车是由原汽油车改造而成，对发动机的结构参数未作改动，因而不能充分发挥天燃气的特点，存在许多不适应、不匹配之处，如果发动机的功率下降15%，则扭矩下降13%。为弥补燃用天燃气造成的动力下降问题，经技术改造已将压缩比提高10%～13%。虽然使动力性有所提高，但却促使发动机燃烧室温度和压力进一步升高，加剧了工况条件的恶化程度。   在上述高热负荷状态下，机件强度和硬度下降，受热膨胀变形，使运动付配合间隙破坏，润滑油粘度下降，油膜厚度减小，甚至不能形成油膜，造成润滑失效和机件的

7、加速磨损。据有关文献资料表明，温度每升高10℃，润滑油的氧化速度将增加1倍。所以，润滑油在高温下过快氧化、变质、结胶，生成积炭和各种沉积物，从而导致活塞环失去密封作用，轴瓦烧熔，油路堵塞以及由此而产生的一系列恶果。   3.2高氮氧化物的影响   根据燃烧化学理论可知：氮氧化物的生成与温度和压力有关，在密闭的容积内，一定压力下，温度每提高10%，氮氧化物的生成速度则会增加12倍。因此，天燃气发动机比燃用汽油更容易生成大量氮氧化物气体，其危害是污染大气环境，还促使机油硝化、变质，形成一种黑色糊状物

8、的油泥，堵塞油路或形成漆膜覆盖在轴瓦表面，活塞环槽内，破坏正常的润滑条件，加快机件的磨损。   3.3其它“难润滑”部位的影响   汽油发动机中的汽油是以小液滴与空气混合进入汽缸，对气门及座圈工作面可起到一定的润滑、冷却作用，而天燃气混合气无润滑作用，这将使气门及座圈更容易产生异常磨损和烧蚀。另外，在原汽油机结构上，增大压缩比，发动机各运动部件将承受由气压力产生的更大机械负荷。这就使活塞与气缸壁工作面，轴与轴瓦结合面，齿轮与齿轮啮合面等，产生更高的压缩应力，单位面积上的载荷增大，间隙缩小，因无法