天然气燃料专用机油是专门为以天然气(CNG/LNG)为燃料的发动机设计的润滑油,它与传统的汽油/柴油机油有本质区别。
简单来说,它是一种能解决天然气发动机独特磨损问题的“特调”机油。
要理解专用机油,首先要明白天然气发动机的工作特性:
“干”燃烧问题(缺乏液体润滑):
天然气是以气态形式进入气缸的,不像汽油或柴油是液态的。
液态燃油在进入气缸时,能对上游的进气门、气门座等部件起到一定的“冲洗”和“润滑”作用。
天然气没有这个功能,导致进气门、气门座、气门导管等部位处于“干磨”状态,极易产生异常磨损。
高温燃烧问题:
天然气的燃点比柴油高,燃烧火焰温度也更高。
这会导致发动机整体工作温度更高,特别是气缸内和活塞环区域,对机油的高温清洁性和抗氧化能力要求更苛刻。
氮氧化合物(NOx)与烟炱(Soot)问题:
高温燃烧会产生更多的氮氧化物。
虽然天然气燃烧比柴油更清洁,基本不产生烟炱,但NOx会窜入曲轴箱,与机油中的水分反应生成硝酸,导致机油酸化,腐蚀发动机金属部件。
后处理装置兼容性问题:
很多天然气发动机配备三元催化转化器(TWC) 和废气再循环(EGR) 系统来降低排放。
机油中的磷(P)、锌(Zn)、硫(S) 等元素是传统机油中常用的抗磨添加剂(如ZDDP),但它们会使后处理装置中的贵金属催化剂“中毒”失效,堵塞DPF。
为了解决以上问题,专用机油在配方上做了特殊设计:
超高碱值(TBN):
这是最核心的指标。碱值代表了机油中和酸性物质(如硝酸)的能力。
天然气机油需要非常高的TBN(通常≥10,远高于柴油机油的7-9)来持续中和燃烧产生的酸性物质,防止发动机内部腐蚀。
特殊的抗磨损保护:
针对气门机构的“干磨”问题,加强了抗阀系磨损的添加剂,专门保护凸轮轴、摇臂、气门等部件。
优异的抗氧化和高温稳定性:
采用更高质量的全合成或半合成基础油(如PAO、酯类),配合高性能添加剂,以抵抗高温导致的机油氧化和稠化,避免生成油泥和积碳。
低灰分配方(Low-SAPS):
硫酸盐灰分(Sulfated Ash)、磷(Phosphorus)、硫(Sulfur) 含量极低。
目的:防止灰分堵塞EGR系统、阀门和颗粒捕集器,更重要的是避免导致后处理催化剂中毒失效。根据灰分高低,常见规格有:
低灰分(Low-Ash):最常见,适用于绝大多数带后处理的天然气发动机。
中灰分(Mid-Ash):适用于无后处理或对灰分要求不严的老式发动机。
无灰分(Ashless):用于二冲程或非常特殊的发动机。
良好的分散性与清洁性:
即使天然气燃烧不产生烟炱,但仍会有其他燃烧副产物和污染物。机油需要良好的清洁分散能力来将其悬浮在油中,通过换油排出,防止形成沉积物。
切勿使用普通的API CK-4或SP机油代替。选择时必须查看机油罐上的天然气发动机专用认证。
API标准:
API CK-4/FA-4:这是柴油机油标准,不能用于天然气发动机。
API CNG/LNG:这是一个错误的说法,API目前没有独立的“N”类别。主要依赖OEM认证。
最重要的OEM(原始设备制造商)认证:
康明斯(Cummins):CES 20074/20075/20076/20084 等。这是全球最广泛认可的天然气机油标准。
沃尔沃(Volvo):VDS-4(CNG/LNG) 认证。
奔驰(Mercedes-Benz):MB 226.9/227.9 等用于天然气发动机。
卡特彼勒(Caterpillar):CAT NGEO (Natural Gas Engine Oil) 认证。