近年來，公交汽油車均已改裝為(wei) 使用壓縮天燃氣（CNG），其發動機部件異常磨損較快，潤滑油早期變質嚴(yan) 重等諸多問題困擾營運，尤其是保養(yang) 維修的問題。因此，必須針對天燃氣車特殊的工況條件，合理的換油周期作專(zhuan) 題研究，以便尋求延長天燃氣發動機壽命和提高經濟效益的措施。

　　1 CNG發動機潤滑油存在的問題

　　以重慶第二公交公司營運壓縮天燃氣車為(wei) 例，其主要是由東(dong) 風EQ6100 型解放CA6102 型改裝而成。長期以來，兩(liang) 種車型使用同一牌號潤滑油（40SD/CC），並且在同一機械保養(yang) 周期（二級保養(yang) ）強製更換，沒有一個(ge) 準確合理的換油周期，也沒有進行有關(guan) 的試驗研究，這將出現兩(liang) 個(ge) 問題：若過早的更換潤滑油，未超過理化指標，將造成浪費；若過遲更換潤滑油，則早已超過理化指標，將造成發動機的異常磨損。

　　因此，要解決(jue) 以上問題，就必須更進一步探討和明確這三個(ge) 問題：

　　（1）天燃氣發動機換油周期與(yu) 哪些因素的影響有關(guan) ？

　　（2）汽油發動機改裝為(wei) 使用天燃氣後，對潤滑油的技術條件有何特殊要求?

　　（3）如何規範換油技術，使兩(liang) 種機型的換油周期與(yu) 機械保養(yang) 周期有機的結合？

　　2 兩(liang) 種不同類型的發動機換油周期試驗

　　我們(men) 在重慶公交二公司營運車中隨機選定6輛天燃氣車（其中東(dong) 風EQ6100 型4輛，解放CA6102型2輛），確定同一種機油（40SD/CC），按每2000km 間隔裏程，根據多次采集油樣檢測數據，逐步淘汰超過換油指標的車輛。試驗結果歸納見表1。

　　從(cong) 表1的數據可得出：公交公司天燃氣營運車，使用的40SD/CC 級通用潤滑油，合理的換油周期（取下限值）：東(dong) 風EQ6100 型發動機換油裏程小於(yu) 15000km；解放CA6102 型發動機換油裏程小於(yu) 9000km；從(cong) 以上結論可看出，兩(liang) 種車型使用同一種機油，換油周期是不同的，若在同一機械保養(yang) 周期（最新的保養(yang) 製度：一級保養(yang) 為(wei) 7000km，二級保養(yang) 為(wei) 27000km）換油，都將造成潤滑油的浪費或發動機的異常磨損，顯然是不合理的。

　　3 影響天燃氣發動機換油周期的因素

　　從(cong) 以上試驗結論和采集的數據資料表明，發動機換油周期與(yu) 其類型、使用環境、工況條件、潤滑油的質量、維護保養(yang) 等都有密切關(guan) 係。

　　所以，確定換油周期是一個(ge) 非常重要而複雜的問題。在天燃氣車輛的實際運行、維修、保養(yang) 的過程中也發現，天燃氣發動機比使用汽油為(wei) 燃料的發動機，其軸瓦、活塞環、氣缸、氣門等機件異常磨損更快，潤滑油變質速率增大，劣化變質程度更嚴(yan) 重。通過分析研究後，認為(wei) 影響天燃氣車換油周期與(yu) 汽油車相比的特殊原因如下：

　　3.1 高熱負荷的影響

　　天燃氣是一種含碳量較少的碳氫燃料，化學性質較穩定，加之天燃氣的燃點（650℃）比汽油的燃點（427℃）高，在燃燒過程中誘導期增長，主燃期火焰傳(chuan) 播速度比汽油慢25%。所以，天燃氣在氣缸中燃燒後，比汽油多15%～20% 的熱量滯留在燃燒室內(nei) ，過多的熱量不斷積累，溫度不斷升高，並傳(chuan) 導給氣缸壁、活塞、連杆、氣門等機件，使之承受較高的熱力負荷。

　　由於(yu) 公交天燃氣車是由原汽油車改造而成，對發動機的結構參數未作改動，因而不能充分發揮天燃氣的特點，存在許多不適應、不匹配之處，如果發動機的功率下降15%，則扭矩下降13%。為(wei) 彌補燃用天燃氣造成的動力下降問題，經技術改造已將壓縮比提高10%～13%。雖然使動力性有所提高，但卻促使發動機燃燒室溫度和壓力進一步升高，加劇了工況條件的惡化程度。

　　在上述高熱負荷狀態下，機件強度和硬度下降，受熱膨脹變形，使運動付配合間隙破壞，潤滑油粘度下降，油膜厚度減小，甚至不能形成油膜，造成潤滑失效和機件的加速磨損。據有關(guan) 文獻資料表明，溫度每升高10℃，潤滑油的氧化速度將增加1倍。所以，潤滑油在高溫下過快氧化、變質、結膠，生成積炭和各種沉積物，從(cong) 而導致活塞環失去密封作用，軸瓦燒熔，油路堵塞以及由此而產(chan) 生的一係列惡果。

　　3.2 高氮氧化物的影響

　　根據燃燒化學理論可知：氮氧化物的生成與(yu) 溫度和壓力有關(guan) ，在密閉的容積內(nei) ，一定壓力下，溫度每提高10%，氮氧化物的生成速度則會(hui) 增加12 倍。因此，天燃氣發動機比燃用汽油更容易生成大量氮氧化物氣體(ti) ，其危害是汙染大氣環境，還促使機油硝化、變質，形成一種黑色糊狀物的油泥，堵塞油路或形成漆膜覆蓋在軸瓦表麵，活塞環槽內(nei) ，破壞正常的潤滑條件，加快機件的磨損。

　　3.3 其它“難潤滑”部位的影響

　　汽油發動機中的汽油是以小液滴與(yu) 空氣混合進入汽缸，對氣門及座圈工作麵可起到一定的潤滑、冷卻作用，而天燃氣混合氣無潤滑作用，這將使氣門及座圈更容易產(chan) 生異常磨損和燒蝕。另外，在原汽油機結構上，增大壓縮比，發動機各運動部件將承受由氣壓力產(chan) 生的更大機械負荷。這就使活塞與(yu) 氣缸壁工作麵，軸與(yu) 軸瓦結合麵，齒輪與(yu) 齒輪齧合麵等，產(chan) 生更高的壓縮應力，單位麵積上的載荷增大，間隙縮小，因無法充分供油，難以形成合適厚度的油膜，很容易形成幹摩擦和半幹摩擦，增大異常磨損的可能性。並且產(chan) 生更高的摩擦熱，使潤滑油溫度升高，加速其劣化變質的速度。 同時，凸輪、搖臂軸襯套及搖臂工作麵，連杆襯套等，本身的工作狀況就處於(yu) 邊界潤滑，難以形成油膜，在過高的溫度和機械負荷作用下粘度下降，潤滑油變質，更使潤滑條件惡化，加劇磨損。

　　4 汽油發動機改裝為(wei) 使用天燃氣對潤滑油的技術條件要求

　　潤滑油的主要性能有粘度、粘溫性、熱氧化安定性、清潔分散性、抗腐蝕性,總堿值和總酸值，閃點和燃點等。這些性能的好壞，反映了潤滑油的質量水平。天燃氣車發動機根據其工作條件的特殊性，對潤滑油的性能提出不同的、更高的要求：

　　（1）較高溫度下有更好的抗氧化能力、抗硝化安定性能。

　　（2）具有抗高溫、抗磨損、抗擦傷(shang) 的良好性能，對“難潤滑”部位有保護和更良好的潤滑作用。

　　（3）為(wei) 減少各種沉積物，避免生成油泥，保證油路暢通，要求潤滑油有更強的清潔分散性能。

　　（4）混入機油中的天燃氣不完全燃燒物、積炭、沉積物、金屬磨粒，灰塵、水分等汙染物，在高溫、高壓環境中，容易生成具有酸性腐蝕性物質，要求潤滑油有更強的抗酸、抗腐蝕性能。

　　5 新品牌潤滑油的選用試驗及更換周期的確定

　　從(cong) 以上所述天燃氣車發動機對潤滑油性能技術條件的要求表明，公交天燃氣車所使用的40SD/CC通用潤滑油的性能指標，根本無法滿足天燃氣車較高的特殊要求。所以，為(wei) 減少發動機磨損，延長換油周期，提高經濟效益，建議使用比SD 級高一至二個(ge) 檔次的SE 或SF 級潤滑油。

　　我們(men) 選定三種不同廠家和牌號的SF級潤滑油，在重慶公交二公司的天燃氣車上進行了多次換油周期的比較性試驗（共12輛車）。采用一種牌號的潤滑油選定不同型號的車型各兩(liang) 輛，按每2000km 裏程，分階段取樣檢測，直至潤滑油指標超標報廢為(wei) 止，確定其最高換油行駛間隔裏程，見表2。

　　從(cong) 表2試驗比較數據中可得出：牌號為(wei) SF15W/40 的潤滑油，在公交天然氣發動機換油周期最長，可作為(wei) 首選品牌。兩(liang) 種類型的發動機換油周期與(yu) 最新的保養(yang) 作業(ye) 規範，機械二級保養(yang) 周期27000km基本相符合。

　　SF15W/40 潤滑油是“中國石化重慶一坪潤滑油公司”根據公交天燃氣車發動機特殊的工況條件和潤滑特點生產(chan) 的專(zhuan) 用潤滑油。通過對其性能和技術指標的考查，以及結合試驗過程進行綜合分析評定後一致認為(wei) ，這種牌號潤滑油除具有一般SF 級潤滑油應具有的油品質量和潤滑性能指標外，還在此基礎上加入各種無灰、金屬和獨特保護功能等新型專(zhuan) 用添加劑，在原有性能和技術指標上有所加強和擴展。基本能滿足改裝天然氣車對發動機潤滑油的技術要求。

　　目前，重慶公交二公司根據實驗報告，通過成本核算，可行性論證研究決(jue) 定，全公司所有CA6102型和EQ6100型的發動機，改裝成壓縮天然氣，近1000 輛營運車均淘汰40SD/CC 級潤滑油，選用“重慶一坪潤滑油公司”生產(chan) 的SF15W/40潤滑油。並確定CA6102 型發動機換油周期為(wei) 27000km，EQ6100型發動機換油周期為(wei) 28000km，統一在二級保養(yang) 周期換油。對工況條件較為(wei) 惡劣的CA6102型發動機車輛，仍需進一步跟蹤調查，酌情調整，以便確定一個(ge) 更切合實際的換油周期。