甲醇汽油對發(fā)動機(jī)潤滑油有什么影響及對策
隨著人們節(jié)能和環(huán)保意識的增強(qiáng)，對大氣質(zhì)量的控制以及汽車排放提出了嚴(yán)格要求，開發(fā)代用燃料成為時代緊迫的任務(wù)之一。我國豐富的煤炭資源為甲醇汽油工業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的原料基礎(chǔ)，因此在我國推廣使用車用甲醇汽油是一項(xiàng)戰(zhàn)略性舉措，其主要有三方面的意義：一是可局部緩解石油緊缺矛盾；二是可有效解決煤炭資源向車用燃料的轉(zhuǎn)化；三是有利于改善環(huán)境。甲醇汽油汽車顆粒物排放幾乎為零，NOX、CO和HC的排放也顯著降低，所以甲醇汽油汽車在改善空氣質(zhì)量方面有著重要意義。與此同時，甲醇汽油汽車技術(shù)也得到了前所未有的發(fā)展，并在局部地區(qū)得到了大力推廣應(yīng)用。盡管如此，甲醇汽油汽車在使用過程中仍然存在一些問題，其中最為突出的是發(fā)動機(jī)潤滑油變質(zhì)快、發(fā)動機(jī)早期磨損等問題。
陜西省發(fā)展甲醇汽油的優(yōu)勢及前景為地域優(yōu)勢甲醇主要來自于煤、天然氣、焦?fàn)t氣、煤層氣以及氮化工企業(yè)，陜北擁有大量的煤炭和天然氣，因此擁有很強(qiáng)的甲醇生產(chǎn)能力。根據(jù)陜西省發(fā)改委公布的相關(guān)資料，陜西在10年左右的時間內(nèi)，甲醇和二甲醚項(xiàng)目產(chǎn)能將超過2800萬噸。早在2006年陜西的甲醇產(chǎn)銷已經(jīng)達(dá)到了100萬噸，占到全國的六分之一強(qiáng)。技術(shù)優(yōu)勢2004年就出臺了車用燃料甲醇的三個地方標(biāo)準(zhǔn)，長安大學(xué)從1 980年就開始研究車用燃料甲醇，技術(shù)已經(jīng)非常成熟，低比例的車用燃料甲醇（如M15M25）不需要對車輛進(jìn)行任何改動，高比例（M85）車用燃料甲醇只需要安裝一個靈活燃料控制器即可，從技術(shù)上說車用燃料甲醇汽油已經(jīng)成熟，能夠局部廣泛推廣使用。性能優(yōu)勢甲醇燃料辛烷值較高，可提高抗爆性、壓縮比、熱效率，改善動力性能，減少尾氣污染物排放。由于甲醇分子量小，沸點(diǎn)較低，燃燒過程中霧化好，燃燒較充分。甲醇燃料作為燃料還具有清潔燃料的部分優(yōu)點(diǎn)：由于自身含碳量相對較少和燃燒性能的改善，使尾氣中的CO和HC可減少20%50%的排放；由于分子中氧的存在，燃燒過程中減少了助燃劑空氣的吸量，可減少90%的顆粒物，大大減少了尾氣中的NOx的排放，有效控制了以甲醇燃料為燃料汽車的污染。在汽油中摻入一定比例甲醇，形成的混合燃料一一甲醇汽油具有良好的經(jīng)濟(jì)性和較低的污染物排放。因此發(fā)展甲醇汽油燃料技術(shù)，可緩解能源危機(jī)和減少汽車發(fā)動機(jī)排放污染物，對國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展必將產(chǎn)生有益的推動作用。
價格優(yōu)勢隨著甲醇生產(chǎn)工藝的不斷提高，高硫煤、煤矸石都可以生產(chǎn)甲醇，很多工業(yè)垃坂都可以被重新利用。另外一個優(yōu)勢是甲醇生產(chǎn)的成本很低。一般來說，每噸成本在3000元左右。按照目前93汽油的價格每噸5100元左右，甲醇汽油具有明顯的價格優(yōu)勢。甲醇汽油對發(fā)動機(jī)潤滑油的影響甲醇汽油因其高的蒸發(fā)潛熱、單一的沸點(diǎn)、低的蒸汽壓的特點(diǎn)，在較低溫度下影響發(fā)動機(jī)的動力性能。同時，由于揮發(fā)的甲醇滲入曲軸箱，與液態(tài)甲醇接觸的潤滑油中的添加劑被甲醇萃取，研究表明，潤滑油一旦同具有極性的甲醇混合，其所含的抗泡劑和抗磨劑就都失去效用，而且甲醇對控制發(fā)動機(jī)沉積物和磨損的抗氧劑也有干擾。普通汽、柴油機(jī)油中的黏度指數(shù)改進(jìn)劑容易被甲醇溶解生成沉積物，研究表明，向15W-40SF級汽油機(jī)油中添加一定比例的甲醇，攪拌混合后，油中出現(xiàn)大量絮狀的懸浮物，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)潤滑油黏度指數(shù)改進(jìn)劑等高分子物質(zhì)從發(fā)動機(jī)潤滑油中沉淀出來并生成油泥。
甲醇汽油燃燒產(chǎn)物對發(fā)動機(jī)潤滑油的影口向甲醇汽油燃燒后生成甲酸、甲醛、水和過氧化氫。甲酸是甲醇在燃燒過程中生成酸性較強(qiáng)的物質(zhì)，與發(fā)動機(jī)潤滑油中的堿性清凈劑中和，快速消耗發(fā)動機(jī)潤滑油的清凈分散劑，對發(fā)動機(jī)潤滑油膠質(zhì)的產(chǎn)生有很大的影響，從而降低發(fā)動機(jī)潤滑油的使用壽命。通過向15W-40SF級汽油機(jī)油添加相應(yīng)比例的甲醇汽油及其燃燒產(chǎn)物（甲酸溶液），隨著甲醇比例的增加，發(fā)動機(jī)潤滑油的成焦量逐漸增大，高、低溫分散系數(shù)逐漸減小。也就是說甲醇汽油及其燃燒產(chǎn)物對發(fā)動機(jī)潤滑油的清凈分散性能有負(fù)面影響。腐蝕與早期磨損及其原因以甲醇汽油作為汽車燃料時，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)主要部件有明顯的腐蝕磨損，主要出現(xiàn)在氣缸壁、氣門、活塞環(huán)等部件磨損嚴(yán)重，與使用汽油時相比，汽車的大修里程明顯縮短，這是甲醇汽油車輛面臨的另一個問題。甲醇汽油車輛出現(xiàn)腐蝕和早期磨損的原因是由于甲醇汽油中甲醇燃燒后生成甲酸，甲酸不但引起發(fā)動機(jī)潤滑油中抗磨劑的分解，降低了發(fā)動機(jī)潤滑油的抗磨效果，再則就是甲酸與水共同作用，直接導(dǎo)致發(fā)動機(jī)主要部件腐蝕磨損。
甲醇汽油汽車對發(fā)動機(jī)潤滑油的要求甲醇汽油具有很好的發(fā)展前景，以甲醇汽油燃料的汽車在使用普通汽、柴油機(jī)油時遇到許多問題，因此以甲醇汽油為燃料的汽車對發(fā)動機(jī)潤滑油提出了新的要求。甲醇是親水性物質(zhì)，同汽油混溶應(yīng)具有一定的條件；而且甲醇，一般為工業(yè)用醇類，其組分勢必含有相當(dāng)?shù)母咛即肌㈦s醇及少量的醚類、水分等。因此，它的燃燒有可能不完全，而且燃燒后含水量較大，滲入曲軸箱中乳化機(jī)油，這就要求甲醇汽油發(fā)動機(jī)潤滑油具有良好的抗乳化性能。甲醇汽油中的甲醇燃燒不完全會生成膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和殘?zhí)浚€生成酸性物質(zhì)，這些酸性物質(zhì)對機(jī)件有很強(qiáng)的腐蝕性，因此用甲醇汽油容易造成鎊蝕磨損，這就要求甲醇汽油發(fā)動機(jī)潤滑油具有良好的防鎊性能。甲醇汽油中的甲醇對發(fā)動機(jī)潤滑油的增黏劑有較強(qiáng)的溶解能力（如對三元共聚乙丙橡膠和聚甲基丙烯酸酯等），未燃燒的甲醇竄入發(fā)動機(jī)潤滑油中會對其增黏劑進(jìn)行溶析，進(jìn)而破壞發(fā)動機(jī)潤滑油的性能而使其變質(zhì)，同時對形成的潤滑油膜進(jìn)行溶析而使油膜難于形成。因此，要求甲醇汽油發(fā)動機(jī)潤滑油用抗醇增黏劑或不用增黏劑。
需要甲醇汽油發(fā)動機(jī)潤滑油有強(qiáng)堿性、良好的酸中和能力及抗氧化性能、良好的黏溫性等等。目前，普通汽、柴油機(jī)油多用OCP、聚甲基丙烯酸酯等高分子化合物做增黏劑，且所用的清凈分散劑為表面活性劑，容易乳化；抗鎊蝕能力仍達(dá)不到以甲醇汽油為燃料對發(fā)動機(jī)潤滑油的要求。因此，使用甲醇汽油的汽車常出現(xiàn)早期磨損問題，有些車況不佳的汽車使用機(jī)油后發(fā)現(xiàn)機(jī)油起泡性大、容易乳化，常常讓人懷疑是機(jī)油含水，質(zhì)量有問題，其實(shí)是因?yàn)檫x用機(jī)油不當(dāng)引起的。 甲醇汽油在陜西推廣應(yīng)用具有地域、技術(shù)、性能、經(jīng)濟(jì)等方面優(yōu)勢，發(fā)展前景十分可觀，甲醇汽油及其燃燒產(chǎn)物對發(fā)動機(jī)潤滑油的性能具有一定的負(fù)面影響，發(fā)動機(jī)油變質(zhì)快、發(fā)動機(jī)早期磨損嚴(yán)重，以甲醇汽油為燃料的車輛出現(xiàn)的諸多問題是由于發(fā)動機(jī)潤滑油的問題造成的，以甲醇汽油為燃料汽車使用用發(fā)動機(jī)潤滑油是非常必要。
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