加快天然气汽车机油使用

过去几十年出现过各种各样的天然气汽车，如今新技术仍然不断推出，促使人们优化机油以获得理想性能。

世界天然气汽车协会NGV Global表示，在2018年，全球有超过2600万辆在用天然气汽车。 北美区域的数量最少，仅仅超过了20万辆，占全球总量的不足1%。这些车辆有的是两轮车， 有的是非公路车辆，还有的是那些由OEM生产的、工厂同意改装的以及售后改装的车辆。 它们使用的天然气燃料形式各异。

    经济效益、基础设施完善以及减排都推动了天然气的使用。

    在过去几年里，天然气的价格逐渐变得平稳， 并且有望在未来保持相对较低的价格。全球的天然气供需都在增长。对于澳大利亚，人们不仅发现天然气的消耗情况相对稳定， 还预测天然气的可用性将会增强。这些额外的天然气资源将被出口到需求增大的亚太地区。日本正在减轻对核能发电的依赖， 印度和中国都在减少对煤的依赖。

    由于水力压裂技术的商业化，美国的天然气出口量显著增长，比起传统技术，该技术降低了开采天然气的成本。总的来说，种种变化都在迎合天然气市场全球化的趋势,天然气市场全球化也有助于缩小地区之间的价格差距,让天然气价格进一步稳定,另一个促进因素是基础设驰的改善，这是所有替代性能源都需要打破的壁垒。北美存在一个庞大的天然气管道网络。美国天然气汽车协会表示, 美国的压缩天然气和液化天然气加气站的数量持续增长,从2009年的772家增加到今年3月的1700家。

不过与传统加油站的数量相比,这个数字相对较小,仍然存在很大的发展空间。相比之下,中国拥有3000多个天然气如气站.目前也拥有最多的天然气货车。

    新的排放法规不断出现,而且要求越来越严格,这推动了天然气的使用,天然气比柴油产生更少的温室气体。

    中国和印度仍然致力于减少污染物排放,其中一个倒子是它们分别在2019年和2020年实施中国国六和印度国六排放标准，轻型汽车和重型汽车都得按标准减排。

    美国的部分地区仍然没有执行政府规定的空气质量标准。如利福利亚的颗粒物和臭氧标准颈计在2023年开始执行,人们还考虑推出一个新的标准来进一步限制一氧化二氮排放。

使用压缩天然气、液化天然气和沼气等可再生燃料可以显著改善空气质量。天然气的燃烧产物比柴油的更干净,而且三效催化技术可以尽可能地减少天然气的尾气排放物。

好消息是这些天然气替代燃料早已投入使用。由于压缩天然气最为经济,因此它被广泛用于城市服务汽车,比如说快递车、垃圾车和城市公交。尽管使用压缩天然气的车辆需要具备高压储存罐,但是这样仍然比使用柴油更安全,这是因为泄漏的天然气能够快速排放到大气中,而柴油泄漏却会导致起火。重型长途车辆更青睞天然气,由于天然气的密度较大,同样的一加仑燃料,天然气可以支撑更长的距离。

可持续(或可再生)天然气由排污物和食物残渣生产的生物甲烷制成。它可以由现存的天然气网络运输。资料表示,使用天然气能减少85%之多的温室气体排放。

技术持续发展

天然气的供应量增加及其减排优势推动了新发动机技术的发展。

康明斯西悲公司是北美天然气发动机的大型供应商,它拥有三个生产氮氧化物排放近零的发动机的平台。潍柴、玉柴、锡柴等中国OEM也是大型的天然气发动机生产商,它们计划扩大产业。

这些OEM不断升级天然气发动机,天然气汽车机油也在不断发展。20世纪90年代建立了针对天然气汽车机油的康明斯CES20074规范,然后它在21世纪初经增补成为CES20085。

第三代观范—CES20092在2018年面世。康明斯CES20092范适用于进行当量比燃烧的中型发动机和重型发动机,并将在今年底取代CES20085。

第二、三代规范认证的天然气汽车机油之间比较明显的区是氧化性能和热稳定性;CES20092要求利用新型发动机测试检测机油的氧化稳定性。强氧化稳定性可以理解为换油周期较长.它是降低总拥有成本的关键因素。

天然气车机油和重型发动机机油

重型柴油发动机机油和天然气汽车机油所工作的环境存在明的不同。天然气车辆所使用的燃料是气态和无硫的,因此不存在燃料湿、燃料雾化和由扩散火焰引起的燃料成分不完全的情况。

天然气的酸性较弱,几乎不含烟炱, 在使用的时候不会出现燃料稀释问题。不过,天然气的主要成分是甲烷,在燃烧时会产生大量水,这会导致机油乳化。

柴油发动机采用压燃点火方式，其空气燃料比可以根据功率需求改变，而且变化范围较广。因此,柴油懿烧时会有烟炱进入机油,所以需要大量分散剂来控制烟炱含量。

相反,北类的天然气发动机采用火花点方式,在当量比(理想的空气燃料比)燃烧的条件下工作,天然气燃烧时不会有烟炱进入机油。因此天然气汽车机油不需要含有大量分散剂。事实上,如果在天然气发动机机油中却入大量的分散剂那么机油将会出现乳化现象,导致性能受到削弱。

如图表2听示,柴油发动机机油和天然气汽车机出还有许多其他不同的性能需求,在设计天然气发动机机油的复合添加剂时需要考虑这些性能要求。

一款合适的天然气发动机机油有助于延长换油周期和发动机寿命,从而降低总拥有成本。

由于汽车的数量不断上涨,人们对可持续的清洁燃料的需求也在不断加大,天然气将继续占据重要地位。

各种排放标准和天然气的经济效益不断促成新的汽车天然气投资项目，尤其是在美国、中国和印度地区。由于天然气的可用性、燃料经济性和价格稳定性得到显著改善，发动机生产商、机油生产商和添加剂生产商将更加重视天然气汽车机油，意在进一步优化天然气发动机的性能。

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