Масла для газовых двигателей
Можно ли использовать моторные масла для дизельных двигателей?

Работающие на газомоторном топливе двигатели разделяют на газодизели, на автомобильные и стационарные газовые двигатели. Что касается двигателей с газодизельным циклом, в котором участвуют и газ, и дизельное топливо, причем доля последнего может доходить до 40%, то здесь вариант один – рекомендованное заводом–изготовителем дизельного двигателя всесезонное масло или соответствующей сезону вязкости. Что касается интервалов смены, то позитивные и негативные воздействия на масло в газодизельном цикле компенсируют друг друга, и ничего не остается, как сохранить интервал, рекомендованный для дизельного двигателя в данных условиях эксплуатации, сокращая интервал при переходе к тяжелым условиям.

Интереснее с двигателями, которые работают на компримированном или сжиженном метане, воздействие которого не нивелируется более тяжелыми углеводородами. Напомним, что метан СН4 – самый легкий углеводород, один из кирпичиков Вселенной, и что наибольшее распространение, если это можно назвать распространением, получил сжатый, или компримированный, метан.

По своим свойствам метан значительно отличается от дизельного топлива. Его теплотворность ниже, и, казалось бы, ниже должна быть термическая нагрузка на двигатель, но поскольку на газовом двигателе не используется продувка камеры сгорания, то теплонапряженность, наоборот, возрастает. Повышенная температура создает условия для термической деструкции масла и образования отложений, в основном лаковых, а также образования золы. Накопление золы на свечах вызывает либо калильное зажигание, либо, наоборот, препятствует нормальной работе свечи. Таким образом, у масла для газового двигателя должен быть увеличенный температурный диапазон, усиленные моющие свойства, и при этом должна быть низкая сульфатная зольность – до 0,5%, тогда как стандартный показатель для дизельных двигателей – до 1,8–2,0%.

Температурный диапазон расширяется антиокислительной присадкой. Моюще-диспергирующие присадки на основе сульфонатов кальция нейтрализуют сильные кислоты, растворяют осадки и защищают от ржавчины. Природа этих веществ такова, что они выдерживают экстремальное давление и защищают от износа. Зольность определяется количеством присадок, в первую очередь металлосодержащих, обеспечивающих антифрикционные, противозадирные свойства масла, его устойчивость к нагрузкам. Особое внимание обращают на содержание цинка. По мере эксплуатации присадки выгорают, образуя золу, оседающую на кольцах, клапанах, свечах со всеми негативными последствиями. Исходя из этого, к маслам для газовых двигателей предъявляют такое требование, как низкая сульфатная зольность, то есть минимальное количество присадок.

В газомоторном топливе также могут содержаться пары воды и посторонние примеси, прежде всего сероводород и галоидные соединения, которые в реакции с водой и метаном образуют кислотную среду. Продукты горения метана – вода и углекислый газ. Попутно с горением метана идет окисление атмосферного азота. Поэтому масло для газового двигателя должно обладать повышенной устойчивостью к воде, к кислотам и нитрованию – со­единению оксида азота с базовым маслом и другими органическими соединениями, которое ускоряет старение масла. Устойчивость к этим явлениям обеспечивает особый пакет присадок.

К плюсам метана можно отнести то, что газ не содержит парафинов, способных забивать масляную систему двигателя. Газ не конденсируется на стенках цилиндра, как дизельное топливо, и не смывает масляную пленку, это за него делают кислоты.

Что касается стационарных газовых двигателей, то в отличие от автомобильных они работают на газе не просто переменного, низкого качества, и требования к моторному маслу значительно жестче. Под газом переменного качества подразумевается свалочный газ, то есть добываемый на полигонах ТБО, биометан, сланцевый газ, угольный метан. Главные вредные компоненты этих газов – капельная влага и кислые газы. Энергетические установки ставят в непосредственной близости от источника газового топлива и снабжают сравнительно слабыми средствами фильтрации, зачастую газ просто пропускают через воду. Соответственно для двигателя, работающего в таких условиях, требуется масло, максимально устойчивое к агрессивной среде и обеспечивающее защиту двигателя. Эксплуатация «месторождений» бросового газа служит неплохим подспорьем для местной энергетики. Так, в Белоруссии действуют установки в Витебске (1 МВт), Гомеле (1 МВт), г. Орше (0,6МВт), Минске (2 МВт), работающие на свалочном газе.

Главное различие между маслами для газовых двигателей в наборе присадок: высоко-, средне- и низкозольные. Высокозольные масла состоят из смеси минерального базового масла с пакетом присадок. Они подойдут для автомобильного транспорта, который заправляется чистым компримированным или сжиженным метаном.

Среднезольные масла состоят из минерального базового масла и специально разработанного пакета присадок. Среднезольное масло допускает работу двигателя на газовом топливе с малым содержанием коррозионно-активных веществ. Рекомендовано для использования на современных высокооборотистых автомобильных и стационарных двигателях.

Малозольные или беззольные масла состоят из высококачественного минерального или синтетического базового масла с особым беззольным пакетом присадок, который снижает образование углеродистых отложений в камере сгорания, обладает высоким уровнем химической стабильности и стойкости к окислению и нитрованию. Рекомендованы для двигателей с системой каталитической нейтрализации (SCR), для двигателей, работающих на газе с низким содержанием сероводорода, а также на бросовых газах.

Таким образом, для эксплуатации моторного масла в газовом двигателе характерны такие особенности, как старение, вызываемое окислением и нитрованием, а также преждевременное зажигание из-за золообразующих присадок. Выбор масла зависит от содержания коррозионно-агрессивных веществ в газовом топливе, нагрузок на двигатель и наличия системы каталитической нейтрализации.

Масла для газовых двигателей – дело молодое и, можно сказать, еще в самом начале пути, масла нуждаются в дальнейшем совершенствовании, особенно для стационарных двигателей, а сегодня владельцы автотракторной техники могут использовать моторные масла для дизельных двигателей, причем с интервалами замены, рекомендованными для дизельных двигателей в аналогичных условиях эксплуатации. Негативные последствия от применения высокозольного масла могут проявиться через несколько лет эксплуатации. А могут и не проявиться.

Владельцам стационарных установок на бросовом газе рекомендовано использовать высококачественные масла. Но они также могут заливать масла для дизельных двигателей, только чаще ремонтировать или менять двигатель.