Газовое топливо и моторное масло

Недавно мы опубликовали две статьи о бензине и дизельном топливе. Настала очередь третьего вида топлива – газового. Но сегодня мы расширим рамки рассказа, увязав его с основной темой MIRAX – моторным маслом. Это логично, поскольку в эксплуатации топливо и масло тесно связаны.

Опыт общения (как в Сети, так и в реале) говорит, что у некоторых сограждан нет четкого представления о видах газового топлива, не в обиду им сказано. Например, они нередко путают нефтяной и природный газ. Словом, нужна систематизация основных понятий и терминов – краткая и необременительная. Вот с нее и начнем.

О нефтяном и природном газе

Совсем недавно у наших водителей был популярен пропан-бутан. Этот газ не природный, а «рукотворный» – побочный продукт переработки нефти, смесь пропана и бутана. Он не имеет цвета и запаха, поэтому для обнаружения утечек в него добавляют пахучие вещества – одоранты. Кстати, пропан-бутан тяжелее воздуха, при утечках скапливается в низких местах, что может вызвать взрыв и пожар.

Пропан-бутан хранится в баллонах в жидком состоянии. Давление в баллоне зависит от температуры и при 45 °С достигает 16 атмосфер. По экологичности этот газ превосходит бензин, но уступает метану.

Официальное название пропан-бутана – СНГ (сжиженный нефтяной газ). Зарубежная аббревиатура – LPG (Liquified Petroleum Gas).

О природном газе

Природный газ – это практически чистый метан, простейший насыщенный углеводород, газ без цвета и запаха. Для обнаружения утечек в него также добавляют одоранты. Метан легче воздуха, при утечках улетучивается и поэтому не так взрывоопасен, как пропан-бутан.

Экологичен, поскольку при сгорании моновещества (метана) образуется меньше вредных веществ, чем при сгорании нефтяного газа.

Для использования в качестве моторного топлива сжимается на автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях (АГНКС) до 200 атмосфер и под этим давлением закачивается в баллоны автомобиля. По мере расходования газа давление в баллоне падает.

Сокращенно сжатый метан именуется КПГ (компримированный природный газ). Зарубежное название – CNG (Compressed Natural Gas).

Но природный газ может храниться и в сжиженном виде. У нас его называют СПГ (сжиженный природный газ), за рубежом – LNG (Liquified Natural Gas).

Использовать сжиженный природный газ выгоднее, чем сжатый. Причина проста – его можно взять в дорогу гораздо больше. Так, LNG увеличивает пробег тяжелого магистрального грузовика вдвое. При этом двигатель используется один и тот же – что для сжатого, что для сжиженного природного газа. Вся разница в топливной аппаратуре – для сжиженного природного газа она более сложная и дорогая.

Для удобства сведем все названия газовых топлив в таблицу.

Таким образом, не следует путать сжиженный нефтяной газ (LPG) и сжиженный природный (LNG). Это разные виды голубого топлива!

Октановое число у газового топлива выше, чем у бензина. Так, у метана оно равно 115 единиц ОЧИ (RON), у пропана – 110, у бутана – 95. Следовательно, газовый двигатель может иметь более высокую степень сжатия: детонация ему не страшна. И тут самое время поговорить о двигателях.

Газовые двигатели

Двигатели, работающие на газе – какими они бывают? Поделим их на четыре группы.

Группа первая. К ней отнесем обычные бензиновые моторы, оснащенные газовой аппаратурой: баллоном, редуктором, газовым и бензиновым клапанами, дозатором. Они могут работать как на газе, так и на бензине.

Группа вторая. В данную группу входят дизели, переделанные под так называемый «газодизельный цикл». В цилиндры этих моторов подается не чистый воздух, а газовоздушная смесь. В конце такта сжатия, как в обычном дизеле, происходит впрыскивание жидкого топлива, которое воспламеняется и поджигает вышеозначенную смесь. Отметим, что дизельного топлива здесь требуется совсем немного – ровно столько, чтобы сыграть роль факела, запала.

Группа третья. Это дизели, конвертированные под искровое зажигание. В их цилиндры подается газовоздушная смесь, воспламеняемая от свечи.

Группа четвертая. К этой группе относятся моторы, специально созданные для работы на газовом топливе с воспламенением от свечи. Можно сказать – чисто газовые двигатели. В этом семействе мы встретим как транспортные, так и стационарные моторы.

Двигатели первой группы эксплуатируют на пропан-бутане либо на метане (в зависимости от установленной аппаратуры), а двигатели второй, третьей и четвертой групп – только на метане. При этом автомобили с газодизельными двигателями (вторая группа) могут полноценно работать и на газе, и на дизельном топливе. Их можно использовать на трассах со значительным удалением от АГНКС.

Чем хорош для масла газ

Как влияет газ на свойства моторного масла? Начнем с хрестоматийного примера: при пуске двигателя масляная пленка со стенок цилиндра не смывается, разжижения масла топливом не происходит, а, следовательно, старение масла замедляется.

Есть и другие благоприятные факторы: тепловое воздействие газа на масло существенно ниже. Дело в том, что светимость пламени у жидких топлив больше: сравните мягкое голубое пламя газа, и резкое, желтое – горящего бензина или керосина. Поэтому термическая нагрузка на масляную пленку на стенках цилиндров при работе на газе ниже. Вот вам еще одна причина более медленного старения масла при работе на газе.

Однако полагать, что газовое топливо действует на масло чуть ли не благотворно, было бы неверно. Приведем несколько настораживающих примеров. Пусть они станут «узелками на память».

Узелок на память №1. Влагостойкость

Газ в сравнении с бензином содержит больше водорода и меньше углерода: достаточно вспомнить формулу метана – СН4. Поэтому при сгорании газовых топлив в конечных продуктах образуется больше водяных паров. Чем это плохо? Если вентиляция картера недостаточна, или двигатель плохо прогрет, в картере происходит конденсация влаги, а значит – обводнение масла, снижение его рабочих свойств. Отсюда вытекает четкое требование: масла для газовых двигателей должны быть влагостойкими.

Но это еще не все неприятности, которыми грозит влага. Некоторые компоненты синтетических масел (например, эфиры) под воздействием воды начинают разлагаться. Поэтому желательно, чтобы масло в своем составе не имело эфиров. Базовое масло V группы (эстеровое) здесь нежелательно.

Узелок на память №2. Щелочное число

Пределы воспламеняемости газового топлива несколько шире, чем у бензина. Стоит ли удивляться, что газовые двигатели регулируют на обедненную смесь? Но сгорание обедненной смеси вызывает повышенное образование оксидов азота, которые в свою очередь образуют азотную и азотистую кислоты.

А там, где присутствует азотная кислота, возникает нитрование масла, – то есть взаимодействие кислоты с углеводородами. В результате вязкость масла начинает расти. Поэтому можно сформулировать еще два правила:

• масло, применяемое в газовых двигателях, должно быть стойким к нитрованию;

• для надежной нейтрализации азотной и азотистой кислот щелочное число масла должно быть высокими – не менее 6-8 миллиграмм КОН на один грамм масла.

Узелок на память №3. Сульфатная зольность

Эксплуатационники сталкиваются с проблемой преждевременного воспламенения смеси. Одна из возможных причин кроется в образовании зольных отложений в камере сгорания. Эти тлеющие или сильно нагретые частицы могут сыграть роль своеобразной «искры» и раньше времени поджечь смесь.

И еще. Отложения, образующиеся при сгорании металлорганических присадок, нередко «выстраивают» мостики на электродах, после чего свеча перестает работать.

Таким образом, масло, применяемое в газовых двигателях и конвертированных дизелях, должно иметь определенную сульфатную зольность. Как правило, ее ограничивают величиной 0,8-1%. И чем она меньше, тем лучше.

Выбор есть для всех

Наименее требовательны к маслу двигатели первой группы. Выбирая масло для них, можно пользоваться рекомендациями производителей автомобилей для «бензиновой» эксплуатации. Кончился газ, – переключились на бензин. Заправили баллон газом, – продолжили путь на голубом топливе. Масло высокого качества не подведет в любом случае.

С остальными газовыми двигателями тоже не возникает особых сложностей. Солидные производители масел способны обеспечить все потребности бензинового, дизельного, газового и смешанного автопарка. В их ассортименте мы найдем влагостойкие масла с необходимым щелочным числом и малой сульфатной зольностью. К таковым брендам безусловно относится и MIRAX. Все наши «узелки на память» учтены в современных категориях API и ACEA, обозначенных на этикетках. Сравните их с мануалами автопроизводителя – и вперед на голубом топливе!

Что? Вы и без нас это знали – про этикетки и мануалы? А мы и не сомневались. Просто хотели познакомить вас с интересными подробностями взаимодействия газового топлива и моторного масла.

А приобрести качественное моторное масло MIRAX можно в нашем официальном магазине