VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Известно, что природный газ представляет собой один из наиболее экологичных и общедоступных видов топлива. Именно этим обусловлена растущая популярность автомобильного транспорта с газовыми двигателями [1, 2, 6, 7]. Некоторые автомобили оснащаются ими уже на конвейере, другие переоборудуются владельцам самостоятельно. Причиной широкого распространения газовых двигателей также является снижение эксплуатационных расходов. Газовый двигатель существенно экономит средства из-за более низкой отпускной цены на данный вид топлива [7, 13]. Еще одним важным преимуществом является продолжительный срок эксплуатации газового двигателя.

Возникает вопрос: имеет ли смысл использовать специальное масло для газового двигателя?

Если бензиновый двигатель переоборудован на использование газового топлива в отсутствии серьезных изменений в конструкции, то вполне допустимо применение масла, предусмотренного для двигателя, работающего на бензине. Здесь особое значение имеют вязкость и рабочий диапазон температур.

Если двигатель изначально предусмотрен для работы на газовом топливе, а не переоборудован из бензинового двигателя, следует использовать специальные моторные масла. У газового двигателя более высокая температура в камере сгорания, а при повышенных температурах создаются условия для образования нагаров на деталях и рабочих поверхностях силового агрегата. Благодаря эффективному сочетанию высококачественных базовых масел и специально разработанного для работы на газе пакета присадок обеспечивается надежная защита двигателя от износа в различных режимах эксплуатации, включая самые тяжелые. Высокие моюще-диспергирующие свойства масел обеспечивают повышенную чистоту двигателя и стойкость к образованию отложений всех типов [3, 4, 12].

Вследствие большего содержания воды в продуктах сгорания газовоздушных смесей могут возникать проблемы водостойкости моторных масел. Возрастает значение стойкости базовых масел и присадок к нитрованию, т.к. при сгорании обедненных газовоздушных смесей возрастает содержание оксидов азота в отработавших газах.

Газовые двигатели более чувствительны к образованию зольных отложений в камере сгорания. Поэтому сульфатная зольность масел для газовых двигателей должна быть минимальной [1, 10]. Производители выпускают моторные масла для газовых двигателей, имеющие различное процентное содержание золы. Согласно данному критерию выделяют три типа масел:

-  беззольные масла: применяют для двухтактных двигателей. Некоторые марки могут быть использованы и для четырехтактных двигателей;

-  масла со средним содержанием золы (0,6-1 %): предназначены для четырехтактных газовых двигателей;

-  масла с низким содержанием золы (до 0,6 %): применяют в качестве смазочного материала для сверхмощных и четырехтактных двигателей. Предназначены для работы техники при высоких температурах.

Таким образом, выбирая моторное масло для газового ДВС, следует уделить внимание следующим техническим характеристикам:

-  зольности,

-  устойчивости к действию водяных паров,

-  повышенной стойкости к термической деструкции,

-  высокой стойкости к окислению и нитрованию,

-  улучшенным моющим свойствам,

-  нейтрализующими свойствами в отношении кислот, содержащихся в продуктах переработки газового топлива.

По API оптимальным выбором для газовых двигателей будут масла классов SF/СС, SF/CD и более высоких классов [10, 11, 12, 13].

Каждый газовый двигатель должен содержать перечень масел, рекомендуемых для использования самим производителем. При необходимости перехода на моторное масло, не входящее в данный перечень, настоятельно рекомендуется запросить подтверждение возможности его применения у изготовителя, выпустившего данную модель двигателя [1, 2, 5, 11].

Например, для газового двигателя КАМАЗ рекомендовано использовать моторные масла следующих производителей (таблица 1):

 Таблица 1 - Моторные масла для газовых двигателей КАМАЗ [14]

Марка масла	Производитель
ADDINOL Gasmotorenol MG 1540	ADDINOL Lube Oil GmbH, Германия
Mobil SHC Pegasus 30	EXXON MOBIL
Mobil Pegasus 1	EXXON MOBIL
Fuchs TITAN CNG  SAE 15W-40	FUCHS
Fuchs TITAN CNG MC  SAE 10W-40	FUCHS
Shell Rimula R6 LM SAE 10W-40 API CI-4	SHELL
G-Profi CNG LA 10W-40	ООО «Газпромнефть-СМ»

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим технические и физико-химические характеристики отдельных видов моторных масел. Например, моторное масло G-Profi CNG LA 10W-40 - универсальное всесезонное, предназначенное для автобусов, грузовых и легковых автомобилей с двигателями, работающими как на сжиженном нефтяном (смесь пропан-бутан, LPG), так и на компримированном (метан, CNG) газе. Может использоваться в технике с дизельными двигателями, требующими масло уровня API CG-4, а также с бензиновыми двигателями, требующими масло уровня API SJ, или более ранних спецификаций. Использование эффективного пакета присадок и стойкого к окислению базового масла позволяет свести к минимуму образование высокотемпературных отложений и снизить риск бесконтактного воспламенения газа. Позволяет сохранить чистоту деталей двигателя и обеспечивает длительную и эффективную работу. Использование базовых масел с высокой термической стабильностью и высокоэффективного пакета присадок с пониженным содержанием сульфатной золы, серы, фосфора эффективно препятствует окислению и нитрованию масла, что позволяет увеличить интервалы замены масла и обслуживания оборудования. Содержит высокоэффективные противоизносные присадки, которые обеспечивают надежную защиту двигателя от износа, тем самым обеспечивая снижение расходов на техническое обслуживание двигателя. Из-за универсальности эксплуатационных свойств возможно применение в двигателях, использующих в качестве топлива, как сжатый природный газ, так и дизельное топливо, и бензин [9].

При сравнении физико-химических характеристик моторных масел, рекомендованных заводом-изготовителем газового и дизельного двигателей КАМАЗ (таблица 2) видно, что моторное масло для газового двигателя содержит меньший показатель сульфатной зольности (1.0 %), и более высокую температуру вспышки (234 °C), что снижает расход масла на угар.

Таблица 2 - Физико-химические характеристики моторных масел [8, 9]

Наименование показателя	G-Profi CNG LA 10W-40 (для газового двигателя КАМАЗ)	Лукойл Авангард 10W-40 (для дизельного двигателя КАМАЗ)
Вязкость кинематическая при 40°C, мм2/с	110.4	94.3
Вязкость кинематическая при 100°C, мм2/с	14.4	14.5
Индекс вязкости	133	166
Температура вспышки в открытом тигле, °C	234	216
Температура застывания, °C	-33	-36
Плотность при 15°C кг/м3	884	875
Щелочное число, мг KOH/г	8.5	10.2
Зольность сульфатная, %	1.0	1.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В заключение можно сказать, что двигатели, сконструированные и построенные для работы на газе и имеющие повышенную степень сжатия, необходимо смазывать специальными маслами для газовых двигателей, имеющими малую сульфатную зольность (предпочтительно не более 0,8 %), щелочное число не менее 6,0 мг КОН/г, имеющими высокую термоокислительную стабильность и устойчивость к обводнению и нитрованию.

 

Библиографический список

1.       Паничкин А.В. Оценка ресурса двигателя автобусов, работающих на газовом топливе, эксплуатируемых в режиме городских перевозок пассажиров / А.В. Паничкин, Н.В. Голубенко // Мир транспорта и технологических машин. 2015. № 3 (50). С. 123-129.

2.       Латышев С.В. Об эффективности эксплуатации пассажирского транспорта, работающего на газовом топливе, на примере муниципального унитарного предприятия города Белгорода «Городской пассажирский транспорт» / С.В. Латышев, Н.В. Голубенко Н.В. // Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования. 2014. № 1. С. 46-49.

3.       Севрюгина Н.С. Метод оценки дисперсной системы «поверхность трения - моторное масло» в двигателях СДМ / Н.С. Севрюгина Н.С., Н.В. Голубенко // Сборник: Инновационные материалы, технологии и оборудование для строительства современных транспортных сооружений. Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. Белгород, 2013. С. 226-230.

4.       Литвинов С.В. Конструктивные особенности газового двигателя внутреннего сгорания, позволяющие снизить тепловые нагрузки в цилиндро-поршневой группе / С.В. Литвинов, Н.В. Голубенко // Материалы VII Международной студенческой электронной научной конференции «Студенческий научный форум»-2015; http://www.scienceforum.ru/2015/909/8144

5.       Толмачев Д.И. Влияние химмотологических процессов смазки на работоспособность ДВС / Д.И. Толмачев, Н.В. Голубенко Н.В. // Материалы МНТК молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова, 28-29 апреля 2015 г., БГТУ им. В.Г. Шухова

6.       Толмачев Д.И. Об эффективности использования компримированного природного газа в качестве моторного топлива / Д.И. Толмачев, Н.В. Голубенко // Материалы VII Международного молодежном форума «Образование, наука, производство», 20 - 22 октября 2015 г., БГТУ им. В.Г. Шухова

7.       Голубенко Н.В. Об использовании природного газа в качестве моторного топлива в целях экологизации автотранспорта / Н.В. Голубенко // Современные автомобильные материалы и технологии (САМИТ-2015): сборник статей VII Международной научно-технической конференции / редкол.: Е.В. Агеев (отв. ред.) [и др.]; Юго-Зап. гос. ун-т. Курск, 2015. С. 32-34.

8.       Моторное масло Лукойл Авангард 10W-40 // ООО Масла и смазки URL: http://www.blackgoldoil.ru/catalog/lukoil-avangard-api-cf-4-sg/ (дата обращения: 09.12.2015).

9.       G-PROFI CNG 15W-40 // БЭКойл URL: http://www.bkoil.ru/g-energy/Masla_dlja_kommercheskogo_avtotransporta/G-Profi_CNG_15W-40 (дата обращения: 09.12.2015).

10.   Моторные масла для газовых двигателей // Trendmagic Russia URL: http://motornoe.com/motornoe-maslo/motornye-masla-dlya-gazovyh-dvigatelei.html (дата обращения: 09.12.2015).

11.   Все о маслах // ОйлСтандартГрупп URL: http://oilstandart.com/vse_o_maslah/ (дата обращения: 09.12.2015).

12.   Про масло для газового двигателя (ГБО) // AUTO-MOST URL: http://www.auto-most.ru/site/review/Oil/2047.html (дата обращения: 09.12.2015).

13.   Масло для газовых двигателей // Мир смазок URL: http://www.mirsmazok.ru/blogs/modules.php?id=1075&name=articles (дата обращения: 09.12.2015).

14.   Перечень горюче-смазочных материалов и специальных жидкостей, рекомендованных к применению в узлах и агрегатах автомобилей КАМАЗ // ПАО «КАМАЗ» URL: http://www.kamaz.ru/purchase-and-services/services/perechen-goryuche-smazochnykh-materialov/ (дата обращения: 09.12.2015).

Код для цитирования: Скопировать