教練車天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)早期磨損的對(duì)策研究

【專家解說(shuō)】：汽車以天然氣作燃料時(shí)，發(fā)現(xiàn)燃燒室部件明顯腐蝕，甚至曲軸也出現(xiàn)腐蝕，氣門、活塞環(huán)和氣缸磨損嚴(yán)重，與使用汽油時(shí)相比，汽車大修期通常要縮短1/3-1/2。 這是天然氣汽車面臨的另一個(gè)問(wèn)題。天然氣汽車出現(xiàn)腐蝕和早期磨損的原因是由于天然氣中含有微量硫化合物(硫化氫)，引起氣缸、氣缸壁的腐蝕與磨損，使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力下降，使用壽命縮短，汽車大修期縮短。 適當(dāng)提高發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比 天然氣的辛烷值很高，抗爆性非常好，如果直接在汽油機(jī)上使用天然氣，就不能充分利用天然氣的這種優(yōu)點(diǎn)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率。如果將發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋減薄一部分，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，就可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，在一定程度上彌補(bǔ)部分功率損失。這種方法是人們通常采用的一種方法。但是，考慮到目前大部分天然氣汽車都是兩用燃料汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比不可能提高太多，否則一旦換用汽油作燃料，有可能產(chǎn)生爆震。因此壓縮比的提高有一定限度，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。例如，原來(lái)使用70號(hào)汽油的汽車，改成兩用燃料汽車時(shí)，可將壓縮比提高到使用90號(hào)汽油的壓縮比；原來(lái)使用90號(hào)汽油的發(fā)動(dòng)機(jī)改成兩用燃料汽車時(shí)，可將壓縮比提高到使用93號(hào)或95號(hào)汽油的壓縮比。 對(duì)于象城市公共汽車那樣在固定線上行駛，天然氣供應(yīng)有保障的汽車，應(yīng)當(dāng)提倡使用壓縮比與天然氣抗爆性相適應(yīng)的單一燃料天然氣汽車，充分發(fā)揮天然氣高壓縮比的特點(diǎn)，以提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率。 3.3使用專用天然氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油 天然氣是氣體燃料，使用中不會(huì)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油稀釋現(xiàn)象，因此可以使用粘度較低的潤(rùn)滑油，這樣可以減少粘度造成的功率損失，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。同時(shí)，天然氣汽車專用發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油可以有效防止氣門、活塞環(huán)等燃燒室部件的腐蝕與磨損，防止氣缸壓力下降引起的功率損失。 在CA6102天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上，對(duì)使用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油和使用ESC30汽油機(jī)潤(rùn)滑油進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，外特性和負(fù)荷特性曲線如圖1、圖2所示。試驗(yàn)中所用燃料均為天然氣，燃料消耗量以天然氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積計(jì)算。從圖1中可以看出，與使用ESC30汽油機(jī)潤(rùn)滑油相比，使用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油可以增大發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩，降低燃料消耗率10%左右。 減少腐蝕和磨損的措施: 1天然氣脫硫 如前所述，天然氣汽車發(fā)生腐蝕和早期磨損的根本原因是由于天然氣中含有微量硫化氫。因此，對(duì)天然氣進(jìn)行脫硫處理是減少腐蝕和磨損的重要手段。但對(duì)天然氣進(jìn)行脫硫處理，也很難將硫化氫完全除去，因此，天然氣對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的腐蝕是很難完全避免的。 2采用耐腐蝕材料 采用抗硫化物腐蝕的金屬材料制造發(fā)動(dòng)機(jī)也是防止腐蝕的一個(gè)重要措施。但這種方法僅適用于新發(fā)動(dòng)機(jī)的制造，對(duì)于現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)是無(wú)能為力的。 3使用專門的天然氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油 使用天然氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油代替目前使用的汽油機(jī)潤(rùn)滑油是防止天然氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)腐蝕的有效措施，這種方法不但簡(jiǎn)便，而且不增加成本。 天然氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油與汽油機(jī)潤(rùn)滑油相比具有較高的堿值，有很強(qiáng)的酸中和能力。5萬(wàn)km行車試驗(yàn)表明，該潤(rùn)滑油能有效防止硫化氫的腐蝕，減少發(fā)動(dòng)機(jī)磨損，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)大修期1/2以上 結(jié)論 a.天然氣汽車功率下降的原因是由于充氣系數(shù)下降和發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比較低； b.發(fā)動(dòng)機(jī)早期磨損的原因是由于天然氣中含有微量硫化物引起的； c.提高天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)功率的措施主要有進(jìn)氣增壓、提高發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比和使用專用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油； d.防止腐蝕和早期磨損的途徑包括天然氣脫硫、使用耐腐蝕材料制造發(fā)動(dòng)機(jī)和使用專用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油； e.使用專用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油對(duì)提高功率和防止發(fā)動(dòng)機(jī)的腐蝕與早期磨損都有顯著效果，是一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)和有效的措施。