降低压燃式发动机中的磨损制造技术

本发明专利技术涉及运行压燃式发动机的方法。根据本发明专利技术，发动机用含有源自Ｆｉｓｃｈｅｒ－Ｔｒｏｐｓｃｈ的燃料的组合物运行，以和用源自石油的柴油运行的发动机相比降低发动机气缸壁的磨损。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及降低压燃式发动机系统中的磨损。
技术介绍
在柴油发动机内的许多位置处发生逐渐磨损。发动机润滑油中的铁污染大多数情 况下是气缸壁磨损的标识。气缸壁的磨损能够通过如下所述的腐蚀磨损机制、粘合磨损机 制和磨蚀磨损机制中的单一或组合方式发生气缸壁上的腐蚀磨损是由于在油膜中或者直接在金属表面上形成了酸性物质引 起的。这通常和燃料中含有的硫含量以及随后在燃烧产物中形成硫氧化物和硫酸有关。气缸壁上的粘合磨损典型地发生在发动机启动期间，这是由于柱塞环和气缸壁之 间的油量不足。气缸壁上的磨蚀磨损是由于在保护性油膜中存在磨蚀性残余物，其中所述保护性 油膜将经润滑的部件分离开。这种残余物能够是大气灰尘和/或来自腐蚀磨损和粘合磨损 的金属性残余物。Nagaki 禾口 Korematsu(Effect of Sulphur Dioxide Added to InductionAir on Wear Of Diesel Engine, SAE 930994，Kogakuin University)已经提出柴油发动机中的柱 塞环和气缸衬里的磨损和产生的硫水平强烈相关。该磨损机制假定为是由于油膜中形成硫 酸导致的腐蚀和油膜中形成硫酸盐导致的磨蚀的组合。令人感兴趣地是，即使润滑油添加 剂有效地中和润滑油槽空间中的酸性组分，也立刻并直接观察到由于二氧化硫添加导致的 磨损速率增加。牛艮据 Takakura 等的石if究(The Wear Mechanism of Piston rings andCylinder liners Under Cooled-EGR Condition and the Development ofSurface Treatment Technology for Effective Wear reduction, SAE2005-01-1655, Hino Motors Ltd),米 用冷却的Exhaust Gas Recirculation(废气循环，EGR)导致柱塞环和气缸衬里磨损的增 加。通过采用组合的发动机试验后评价技术，发现该磨损机制如下发生废气冷却(冷却的 EGR)、硫酸冷凝、在油膜中形成硫酸水溶液、在衬里表面上形成腐蚀磨损(在斯氏体周围优 先腐蚀)、除去斯氏体、磨蚀磨损。Froelund 禾口 Ro s s (Lab or at or y Benchmarking of Seven Model Year2003-2004Heavy Duty Diesel Engines Using a CI-4 Lubricant,SAE2005-01-3715) 发现，总碱值(TBN)缺乏和烟炱载量不会因为EGR而显著增加，虽然在其研究中具有EGR的 发动机的铁磨损率明显更大。结论是在该研究中发现的发动机磨损上的差异和EGR不直接 相关。所述磨损率更高的原因还没有得到充分解释。Kim 等(Relationship s among Oil compositionCombustion—Generated Soot and Diesel Engine Valve Train Wear, SAE922199， General Motors Research and Environmental Labs)发现随着烟炱浓度增加、分散剂浓度下降以及油中硫浓度下降，磨损 会增加。Mainwaring(Soot and Wear in Heavy duty Diesel Engine, SAE971631, Shell Additives International Ltd)发现仅仅在颗粒尺寸超过油膜厚度的情况下烟炱才作为 pro-wear。发现和烟炱团聚控制相比，分散添加剂对由于粘度和相关膜厚度效应造成的磨 损的影响更大。Truhan 等(The Classification of Lubricating Oil contaminants andtheir effect on wear in diesel engines as measured by surface layeractivation, SAE 952558,Fleetguard Corp)发现，只要避免了加速磨损所需的阈值水平，发动机对磨损碎片 的累积具有相当的耐受性。有机污染物(包括淤泥和氧化产物)看起来不是磨蚀性的，但 对提高粘度有显著效果。烟炱测量值和磨损增加并不相当相关，但是认为该测量值可能被 有机分解所曲解，而非实际燃料燃烧生成的烟炱测量值。一旦超过了阈值浓度水平和颗粒 尺寸，硬颗粒污染仅仅导致磨损。认为该阈值随着发动机及相关油膜厚度的不同而不同。专利技术目的本专利技术的目的是提供操作压燃式发动机的方法，由此和上述现有技术措施相比进 一步降低磨损。本专利技术的目的还在于提供操作压燃式发动机的、具有创造性的新方法。
技术实现思路
Fischer Tropsch(FT)柴油是源自Fischer Tropsch方法的主要包含链烷烃的 低硫低芳族化合物燃料。Fischer Tropsch方法已经在技术文献中进行了大量描述，例 如在 AP Steynberg 禾口 M Dry 编辑并由 Elsevier 以 Studies in Surface Science and Catalysis (卷 152) (2004)系列丛书中的 Fischer Tropsch Technology 中进行了描述。根据本专利技术的第一方面，提供了用含有源自Fischer-Tropsch的燃料的组合物操 作压燃式(Cl)发动机以和用源自石油的燃料操作该发动机相比降低发动机气缸壁磨损的 方法。发动机的压缩比可以大于14 1，典型地高于16 1，在一个实施方案中是 18 1。发动机可以以高于大气压0-2巴的增压，典型地高于大气压0-1. 5巴的增压来进 行涡轮增压。发动机油操作温度可以是30_150°C，典型地为40_130°C。燃料组合物可以包含1体积％ -100体积％的Fischer Tropsch燃料。燃料组合物可以包含50体积％ -100体积％的Fischer Tropsch燃料。Fischer Tropsch燃料可以具有< 0. 1质量％芳族化合物、< 0. 1质量％硫、高于 65的十六烷值、和低于0. 8kg/l的密度，通常低于0. 01质量％的硫，典型地低于0. 001质 量％的硫。进行对比用的源自石油的燃料可以具有< 0. 1质量％的硫，通常< 0. 01质量％的 硫，典型地< 0. 002质量％的硫。当在CI发动机中燃料时，所述燃料组合物可以具有比源自石油的低硫柴油低的 火焰发光度。当和用源自石油的燃料运行的发动机相比时，所述燃料组合物可以降低发动机油中的烟炱加载量。和低硫源自石油的柴油相比，本方法可以使发动机油中的铁污染率下降至多 46%。和低硫源自石油的柴油相比，本方法可以使发动机油中的铁污染速率下降37 %。和低硫源自石油的柴油相比，本方法可以使发动机油中的铁污染率下降22 %。和低硫源自石油的柴油相比，本方法可以使发动机油中的铁污染率下降22-46 %。在其中发动机进行了 1800个33分钟20秒的周期的1000小时耐本文档来自技高网...

【技术保护点】
用含有源自Ｆｉｓｃｈｅｒ－Ｔｒｏｐｓｃｈ的燃料的组合物运行压燃式发动机以和用源自石油的燃料运行所述发动机相比降低所述发动机气缸壁的磨损的方法。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】ZA 2008-6-6 2008/49401.用含有源自Fischer-Tropsch的燃料的组合物运行压燃式发动机以和用源自石油 的燃料运行所述发动机相比降低所述发动机气缸壁的磨损的方法。2.权利要求1的方法，其中所述压燃式发动机的压缩比大于14 1。3.权利要求2的方法，其中所述压燃式发动机的压缩比大于16 1。4.权利要求2的方法，其中所述发动机的压缩比是18 1。5.权利要求1的方法，其中所述压燃式发动机以高于大气压0-2巴的增压来进行涡轮增压。6.权利要求5的方法，其中所述压燃式发动机以高于大气压0-1.5巴的增压来进行涡 轮增压。7.权利要求1的方法，其中所述发动机在30°C_150°C的油温运行。8.权利要求7的方法，其中所述发动机在40°C_130°C的油温运行。9.权利要求1的方法，其中所述燃料组合物包含1体积％-100体积^WFischer Tropsch 燃料。10.权利要求1的方法，其中所述燃料组合物包含50体积％-100体积％的Fischer Tropsch 燃料。11.权利要求1的方法，其中所述Fischer-Tropsch燃料具有少于0.1质量％的芳族化 合物。12.权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：G弗洛韦戴，
申请(专利权)人：沙索尔技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：ZA