Смазки для двигателей на природном газе: разберем детальнее их особенности
/
/
Смазки для двигателей на природном газе: разберем детальнее их особенности

Смазки для двигателей на природном газе: разберем детальнее их особенности

Как мы писали ранее, производители двигателей со всего мира активно работают над созданием более эффективных двигателей, работающих на чистом и экологичном топливе. Важным результатом этих усилий стала разработка и последующее внедрение двигателей, работающих на природном газе для внедорожной техники. Переход к возобновляемым источникам энергии представляет собой большую возможность для производителей смазочных материалов, заявил на тематическом вебинаре Дэвид Цуй, руководитель проекта в консалтинговой фирме Kline & Co., специализирующейся на энергетике. По его словам, возможности особенно широко распространены для тех компаний, которые имеют прочные связи с производителями оригинального оборудования. Вебинар был посвящен исследованию Kline & Co «Масла для двигателей, работающих на природном газе: анализ мирового рынка и возможности». В исследовании изучался спрос на моторные масла для двигателей на природном газе, на отдельных рынках по всему миру для нетранспортных приложений, и в качестве базового года использовался 2021 год.

Конец формы

Каковы преимущества использования природного газа по сравнению с более традиционными видами топлива, такими как бензин или дизельное топливо?

По данным Управления энергетической информации США, «сжигание природного газа для получения энергии приводит к меньшим выбросам почти всех типов загрязнителей воздуха и углекислого газа, чем сжигание угля или нефтепродуктов для производства такого же количества энергии. Около 53кг CO 2 производится на миллион британских тепловых единиц, эквивалентных природному газу, по сравнению с более чем 91кг CO2 на MMBtu угля и более 73кг на MMBtu дистиллятного мазута». Веб-сайт Chevron подтвердил, что «все двигатели, работающие на природном газе, обеспечивают более низкие выбросы твердых частиц, чем дизельные двигатели сопоставимой мощности».

Чем отличаются масла для газовых двигателей?

Прежде всего, двигатели, работающие на природном газе, создают определенные условия, с которыми часто не справляются дизельные или бензиновые моторные масла. «Одной из больших возможностей является акцент на альтернативные газы или альтернативные виды топлива; будь то «зеленый» водород или другие виды газообразного топлива, они обеспечат разные условия сгорания моторных масел», — сказал Цуй. «Поэтому, безусловно, будет потребность в различных типах моторного масла или моторном масле, изготовленном по индивидуальному заказу, со специальной разработкой для конкретных применений». Но чем именно двигатели, работающие на природном газе, отличаются от других двигателей внутреннего сгорания, и как эти различия вызывают изменения в рецептурах моторных масел, которые используются для их смазки?

В статье, опубликованной Machinery Lubrication, говорится, что двигатели, работающие на природном газе, должны быть оборудованы для сжигания нескольких различных типов природного газа. К ним относятся кислый газ, содержащий серу; сладкий газ, не содержащий серы и лишь небольшое количество углекислого газа; влажный газ, который содержит относительно высокие уровни газовых компонентов, таких как бутан; а также варочный или свалочный газ, который состоит в основном из метана и двуокиси углерода,  и часто содержит такие галогены, как фтор и хлор.  Двигатели, работающие на природном газе, имеют такие же требования к моторному маслу, как и дизельные двигатели. Однако есть несколько ключевых отличий, которые необходимо учитывать. Например, двигатели, работающие на природном газе, имеют более высокие температуры сгорания и рабочие температуры. Сгорание топлива происходит более полно, а двигатели, работающие на природном газе, не выделяют сажу. Потребность в моющих и диспергирующих присадках значительно ниже, чем в дизельных двигателях.

Однако природный газ трубопроводного качества горит несколько иначе, чем свалочный газ. По данным Chevron, свалочный газ содержит 40-60% метана и значительное количество силоксанов, и других загрязняющих веществ. Из-за этого смазочные материалы, используемые в двигателях, работающих на свалочном газе, должны защищать от более высоких уровней кислотной коррозии и, вероятно, потребуют более высоких уровней присадок для выполнения своей работы. Другими словами, щелочное число моторных масел, используемых для смазки двигателей, работающих на свалочном или высокосернистом газе, обычно выше, чем у моторных масел, используемых в трубопроводных двигателях, работающих на природном газе. Щелочное число, обычно называемое BN, является мерой щелочности моторного масла. Согласно Chevron, щелочной резерв масла нейтрализует кислоты, образующиеся в процессе сгорания топлива. «Эти кислоты агрессивно воздействуют на металлические поверхности, — заявили в компании, — поэтому очень важно создавать моторные масла с достаточным запасом щелочности, чтобы предотвратить износ двигателя». По словам Chevron, масла для двигателей, работающих на природном газе, могут достичь желаемого BN за счет включения в состав «комбинации детергентов, диспергаторов и антиоксидантов».  Двигатели, работающие на природном газе, работают при гораздо более высоких температурах, чем многие другие двигатели внутреннего сгорания. Из-за этих более высоких рабочих температур, устойчивость масла к окислению и нитрации также являются необходимыми характеристиками масел для двигателей, работающих на природном газе. Более высокие температуры сгорания в двигателях, работающих на природном газе, делают выпускные клапаны более чувствительными, и склонными к образованию зольных отложений. Хотя эта зола может помочь защитить клапан от рецессии (преждевременный износ седла клапана в головке блока цилиндров), высокий уровень золы может создавать отложения, которые могут привести к воспламенению клапана. По этой причине масла для двигателей, работающих на природном газе, обычно содержат малое количество золы. Фактически, почти 70% рынка масел для двигателей, работающих на природном газе, составляют малозольные масла. Выбросы выхлопных газов всех типов двигателей внутреннего сгорания все так же будут вызывать серьезную озабоченность. Чтобы контролировать или даже исключить эти выбросы, некоторые современные конструкции двигателей, работающих на природном газе, оснащены каталитическими нейтрализаторами. Это неизбежно ограничивает типы и количества добавок, которые можно использовать в смазочных материалах.

Помимо присадок, неотъемлемой частью любого состава моторного масла является базовое масло. Для моторных масел, работающих на природном газе, базовое масло должно быть устойчивым к окислению. В 2021 году для составления масел для двигателей, работающих на природном газе, использовалось несколько различных типов базовых масел, но, по словам Девида Цуй из Kline, подавляющее большинство (75%) базовых масел, используемых в системах с природным газом, относится к Группе II. Группа II в значительной степени заменила группу I в моторных маслах, работающих на природном газе. «С точки зрения цены это было вполне сопоставимо с Группой I из-за сокращения поставок», — сказал Цуй. «Есть рынки, где группа I вполне доступна, поэтому производители все еще используют ее в некоторых составах NGEO». Он добавил, что «спрос на базовые масла группы III и выше значительно ниже по сравнению с другими категориями базовых масел. Базовые масла группы III и выше ощутимо дороже, чем другие базовые масла, и поэтому не смогли проникнуть на рынок». Использование базовых масел Группы III и синтетических базовых масел, таких как полиальфаолефины и сложные эфиры, в настоящее время невелико, но растет, добавил он.

Само собой разумеется, что в поисках более чистой энергии спрос на природный газ будет увеличиваться. Фактически, мировое потребление природного газа в целом росло до 2020 года, когда пандемия COVID-19 поразила и нарушила ранее расширявшийся рынок. Даже когда последствия пандемии ослабли, возникли другие сбои на рынке природного газа. Многие задаются вопросом, снизят ли российское военное вторжение в Украину и последующие американские и европейские санкции в отношении российских энергоносителей спрос на природный газ, и насколько. Более того, многие страны проводят государственную политику отказа от всех ископаемых видов топлива, включая природный газ, что еще больше снижает спрос. «Мы ожидаем, что потребление природного газа восстановится и продолжит расти», — сказал Цуй. «Но темпы роста будут медленнее, чем предыдущие прогнозы» из-за этих сбоев. Kline & Co. прогнозирует, что глобальный спрос на моторные масла, работающие на природном газе, для нетранспортных приложений будет расти в среднем на 4% в год до 2026 года и превысит 600 000 метрических тонн, поскольку борьба с изменением климата стимулирует использование двигателей, работающих на природном газе.

Крупнейшим поставщиком масел для двигателей, работающих на природном, являются компании: ExxonMobil, Shell, Chevron, Phillips 66, Citgo и Petro-Canada.

Chevron имеет широкую линейку смазочных материалов для газовых двигателей – HDAX. Это линейка масел премиум-класса, созданная на основе базовых масел Группы II (давно известные HDAX 5200 LA SAE 40, HDAX 6500 LFG SAE 40, HDAX 7200 LA SAE 40, HDAX 9200 LA SAE 40, а также последние разработки  HDAX 9300 https://cglapps.chevron.com/msdspds/PDSDetailPage.aspx?docDataId=673709&docFormat=PDF та HDAX 9500 https://cglapps.chevron.com/msdspds/PDSDetailPage.aspx?docDataId=652959&docFormat=PDF). HDAX прошел ряд испытаний в полевых условиях, одобрен основными производителями газопоршневых установок. Подходит для разных условий применения: от работы на природном газе до применения вместе с очень агрессивным свалочным газом или биогазом. Эти смазки производятся на основе базовых синтетических масел премиум-класса с очень низким содержанием серы, азотных и ароматических соединений в сочетании с ингибиторами окисления, беззольными диспергирующими, моющими и противоизносными присадками. Они обеспечивают надежную защиту от коррозии и отложений.

По материалам https://www.lubesngreases.com/

Share this post

Начните писать и нажмите Enter для поиска

Shopping Cart

Корзина пуста.