隨著石油資源的逐漸枯竭和汽車的日益增長，各種替代燃料在內(nèi)燃機(jī)中得到了一定的應(yīng)用，如燃?xì)猓ㄒ夯蜌釲PG，壓縮天然氣CNG等）、醇類燃料、生物柴油、二甲醚、氫氣等。研究應(yīng)用較多的是燃?xì)?、用于汽油機(jī)的醇類（甲醇、乙醇）燃料和用于柴油機(jī)的生物柴油。目前，國際上還沒有統(tǒng)一的替代燃料內(nèi)燃機(jī)油的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，僅有一些企業(yè)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

與汽油和柴油等液體燃料相比，氣體燃料能夠大幅度減少汽車尾氣的排放，同時可降低燃料成本。燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的燃料、結(jié)構(gòu)及工況等方面不同于汽油機(jī)和柴油機(jī)，因此對其潤滑油的要求也有所差異：

（1）潤滑油要有良好的抗氧化、抗硝化性能。天然氣等氣態(tài)燃料的比熱容更高，排氣溫度比柴油機(jī)油高出近200℃，特別是對于長周期連續(xù)運(yùn)行的固定式燃?xì)獍l(fā)動機(jī)，潤滑油長期處于高溫環(huán)境下，更容易發(fā)生氧化；另外，在燃燒室內(nèi)的高溫下，氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)生成氮氧化物，一部分會隨排氣口排出，其余部分會與汽缸壁表面潤滑油及部分竄入曲軸箱中與發(fā)動機(jī)油發(fā)生硝化反應(yīng)，形成各種硝化產(chǎn)物。潤滑油的硝化會引起油品黏度、酸值和不溶物的增加，高溫區(qū)形成漆膜，低溫區(qū)形成油泥，引起黏環(huán)、過濾器堵塞等問題。所以，燃?xì)獍l(fā)動機(jī)要求潤滑油有良好的抗氧化、抗硝化性能。

（2）潤滑油要有適當(dāng)?shù)幕曳帧Ｌ烊粴庵辛蚝恳话爿^低，燃燒中產(chǎn)生的酸性物質(zhì)較少，對灰分（堿值）的需求主要是為了閥系等部位的潤滑。一則是因為天然氣呈氣態(tài)進(jìn)入發(fā)動機(jī)燃燒室，難以起到潤滑作用，二則因為燃燒完全，對排氣閥和閥座的潤滑很差，只能完全依靠潤滑油燃燒后產(chǎn)生的少量灰分潤滑閥系及閥座。對腐蝕性氣體含量較高的天然氣，需要較高的堿值以中和燃燒產(chǎn)生的酸性物質(zhì)，減少腐蝕。所以，燃?xì)獍l(fā)動機(jī)油的一項重要指標(biāo)是硫酸鹽灰分，主要來源于發(fā)動機(jī)油中的高溫清凈劑、抗氧抗磨劑等，硫酸鹽灰分是潤滑油酸中和能力及高溫清凈能力的反映。

（3）潤滑油要有良好的高溫清凈性和活塞沉積物的控制能力。由于天然氣等氣體燃料中硫含量一般較低，燃燒中產(chǎn)生的酸性物質(zhì)較少，燃?xì)獍l(fā)動機(jī)油中清凈劑的主要作用除進(jìn)行酸中和作用外，更強(qiáng)調(diào)其高溫清凈性，防止活塞沉積物增加而引起的黏環(huán)等現(xiàn)象。在燃?xì)獍l(fā)動機(jī)油配方中通常使用中、低堿值清凈劑以提高高溫清凈性，減少活塞沉積物的形成。

（4）潤滑油要有良好的抗磨及防腐蝕性能。燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的凸輪-挺桿摩擦副及上下止點附近等部位同普通發(fā)動機(jī)一樣，一般處于邊界潤滑狀態(tài)，要求油品具有良好的抗磨性能。尤其是通常在野外長時間運(yùn)轉(zhuǎn)、溫度濕度變化大等惡劣環(huán)境中工作的固定式燃?xì)獍l(fā)動機(jī)，更需要潤滑油具有良好的防腐蝕性能及抗磨性能。

因此，燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)、燃料的性質(zhì)及使用環(huán)境的復(fù)雜，決定了燃?xì)獍l(fā)動機(jī)油的性能要求與普通汽油機(jī)油和柴油機(jī)油明顯不同，這就要求我們必須使用燃?xì)獍l(fā)動機(jī)專用潤滑油。

當(dāng)以甲醇汽油作為發(fā)動機(jī)燃料時，由于甲醇本身是一種溶劑，發(fā)動機(jī)在使用甲醇汽油的初期，燃油系零部件、油路及油管壁上的沉積物會剝落下來，可能會導(dǎo)致過濾器的堵塞；此外，使用甲醇汽油后，發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣支管、氣門及化油器等部分的清潔度變壞，出現(xiàn)一些膠狀的污染物。因而，會產(chǎn)生以下相關(guān)問題：

（1）表面清潔度問題。內(nèi)燃機(jī)在使用甲醇汽油后零部件表面清潔度變差，出現(xiàn)黑色油泥及積垢的主要部分有：化油器式汽油機(jī)的進(jìn)氣歧管內(nèi)壁、節(jié)氣門及預(yù)熱混合氣的裝置；汽油噴射發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣閥及噴油器嘴；內(nèi)燃機(jī)活塞首道環(huán)以上頭部外圓表面，汽缸套及曲軸箱內(nèi)壁表面等。德國專家會同殼牌油料研究中心在汽油機(jī)上用醇類燃料進(jìn)行了試驗，檢查它們對清潔度的影響。試驗結(jié)果表明：采用乙醇混合燃料比采用甲醇混合燃料時要好些。試驗結(jié)果還表明：改進(jìn)潤滑油中添加劑成分后，清潔度大大提高。

（2）生銹及磨損問題。內(nèi)燃機(jī)在使用高比例甲醇汽油時，接觸到燃料或燃燒產(chǎn)物的少數(shù)非摩擦表面可能會生銹而產(chǎn)生摩擦，進(jìn)而使磨損增大，導(dǎo)致潤滑油中金屬含量增加。潤滑油分析表明，使用M100時，其中鉛、鐵及銅質(zhì)量比使用汽油時多。

（3）黏度問題。使用甲醇燃料的潤滑油的油溫升高幅度大，如M85發(fā)動機(jī)潤滑油的平均溫度比使用汽油時的潤滑油溫度高出10℃左右，故要求M85發(fā)動機(jī)潤滑油的黏度要大一些。

（4）潤滑油被稀釋及變質(zhì)問題。由于甲醇的蒸發(fā)相變焓（1100kJ／kg）比汽油的蒸發(fā)相變焓（310kJ／kg）高出2倍多，所以揮發(fā)更困難，更易滲入到潤滑油中，使?jié)櫥拖♂專ざ葴p小，同時也會萃取部分潤滑油添加劑，使?jié)櫥妥冑|(zhì)加快。

為此，可以從以下幾方面加以考慮解決：

（1）選擇與甲醇汽油相容的材料或表面處理

甲醇對金屬有腐蝕磨損作用，對非金屬材料也有損壞作用，如使一些橡膠及塑料軟化收縮以致脆裂。石油化工科學(xué)研究院對于乙醇汽油建議采用的金屬材料有鋁、碳鋼、不銹鋼或丁腈膠、聚四氟乙烯、玻璃纖維增強(qiáng)塑料等。

（2）在醇燃料中添加抗腐蝕劑

醇燃料在儲存過程和使用過程中，會含有酸性物質(zhì)。在醇燃料中添加抗腐蝕劑，一般使用有機(jī)胺類和羧酸類的化合物。德國大眾公司和我國合作研究的M100甲醇汽車研究中，抑制劑的主要有效組分為苯并三氮唑與磷酸酯，加入正丁醇及水可形成溶劑；我國石油化工科學(xué)研究院也提出了自己的配方。

（3）使用專用的潤滑油

要求該潤滑油要有合適的黏度、較高的堿值、良好的抗腐蝕性和抗磨損性，同時具有良好的抗氧化性及清凈分散性。石油化工科學(xué)研究院篩選出大慶150SN和PAO作為基礎(chǔ)油，加入清凈分散劑及抗氧防銹劑，形成了15W／30醇燃料發(fā)動機(jī)用潤滑油，滿足API CD級內(nèi)燃機(jī)潤滑油的要求。

同時，在使用醇燃料時，要保持潤滑油箱內(nèi)較多的潤滑油量，縮短潤滑油溫度升高的時間，加強(qiáng)潤滑油的過濾，以減少零部件的磨損。

作為一種環(huán)境友好型的可再生能源，生物柴油也是近年來人們研究關(guān)注的熱點之一。生物柴油的主要成分為長鏈、不飽和的脂類物質(zhì)，本身具有潤滑作用，所以燃用生物柴油對燃 油供給系統(tǒng)中的運(yùn)動部件具有較好的潤滑性。但與普通柴油相比，生物柴油對潤滑油的影響 主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）潤滑油要具有良好的抗腐蝕性能。生物柴油中易含有酸性物質(zhì)、甘油、水分等雜質(zhì)，引起內(nèi)燃機(jī)零部件的腐蝕，同時，其黏度大、密度大、閃點高，對潤滑油的稀釋程度大于柴油，導(dǎo)致摩擦副腐蝕磨損。

（2）潤滑油要具有良好的抗氧化性能和高溫清凈性。生物柴油中的不飽和成分含量高，易于氧化，且生物柴油對潤滑油的稀釋程度大，加劇了潤滑油的氧化性，高溫清凈性變差。

替代燃料的應(yīng)用還存在一定的困難，使用過程中對潤滑油的影響因素復(fù)雜，不同使用條件下對其影響也有差異，一些標(biāo)準(zhǔn)的試驗方法還需時間，但其發(fā)展勢不可擋，我們可以借鑒國外在潤滑油使用方面的經(jīng)驗，加速替代燃料在我國的推廣應(yīng)用。