随着石油资源的逐渐枯竭和汽车的日益增长，各种替代燃料在内燃机中得到了一定的应用，如燃气（液化石油气LPG，压缩天然气CNG等）、醇类燃料、生物柴油、二甲醚、氢气等。研究应用较多的是燃气、用于汽油机的醇类（甲醇、乙醇）燃料和用于柴油机的生物柴油。目前，国际上还没有统一的替代燃料内燃机油的产品标准，仅有一些企业的产品标准。

与汽油和柴油等液体燃料相比，气体燃料能够大幅度减少汽车尾气的排放，同时可降低燃料成本。燃气发动机的燃料、结构及工况等方面不同于汽油机和柴油机，因此对其润滑油的要求也有所差异：

（1）润滑油要有良好的抗氧化、抗硝化性能。天然气等气态燃料的比热容更高，排气温度比柴油机油高出近200℃，特别是对于长周期连续运行的固定式燃气发动机，润滑油长期处于高温环境下，更容易发生氧化；另外，在燃烧室内的高温下，氮气和氧气反应生成氮氧化物，一部分会随排气口排出，其余部分会与汽缸壁表面润滑油及部分窜入曲轴箱中与发动机油发生硝化反应，形成各种硝化产物。润滑油的硝化会引起油品黏度、酸值和不溶物的增加，高温区形成漆膜，低温区形成油泥，引起黏环、过滤器堵塞等问题。所以，燃气发动机要求润滑油有良好的抗氧化、抗硝化性能。

（2）润滑油要有适当的灰分。天然气中硫含量一般较低，燃烧中产生的酸性物质较少，对灰分（碱值）的需求主要是为了阀系等部位的润滑。一则是因为天然气呈气态进入发动机燃烧室，难以起到润滑作用，二则因为燃烧完全，对排气阀和阀座的润滑很差，只能完全依靠润滑油燃烧后产生的少量灰分润滑阀系及阀座。对腐蚀性气体含量较高的天然气，需要较高的碱值以中和燃烧产生的酸性物质，减少腐蚀。所以，燃气发动机油的一项重要指标是硫酸盐灰分，主要来源于发动机油中的高温清净剂、抗氧抗磨剂等，硫酸盐灰分是润滑油酸中和能力及高温清净能力的反映。

（3）润滑油要有良好的高温清净性和活塞沉积物的控制能力。由于天然气等气体燃料中硫含量一般较低，燃烧中产生的酸性物质较少，燃气发动机油中清净剂的主要作用除进行酸中和作用外，更强调其高温清净性，防止活塞沉积物增加而引起的黏环等现象。在燃气发动机油配方中通常使用中、低碱值清净剂以提高高温清净性，减少活塞沉积物的形成。

（4）润滑油要有良好的抗磨及防腐蚀性能。燃气发动机的凸轮-挺杆摩擦副及上下止点附近等部位同普通发动机一样，一般处于边界润滑状态，要求油品具有良好的抗磨性能。尤其是通常在野外长时间运转、温度湿度变化大等恶劣环境中工作的固定式燃气发动机，更需要润滑油具有良好的防腐蚀性能及抗磨性能。

因此，燃气发动机的结构、燃料的性质及使用环境的复杂，决定了燃气发动机油的性能要求与普通汽油机油和柴油机油明显不同，这就要求我们必须使用燃气发动机专用润滑油。

当以甲醇汽油作为发动机燃料时，由于甲醇本身是一种溶剂，发动机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积物会剥落下来，可能会导致过滤器的堵塞；此外，使用甲醇汽油后，发动机的进气支管、气门及化油器等部分的清洁度变坏，出现一些胶状的污染物。因而，会产生以下相关问题：

（1）表面清洁度问题。内燃机在使用甲醇汽油后零部件表面清洁度变差，出现黑色油泥及积垢的主要部分有：化油器式汽油机的进气歧管内壁、节气门及预热混合气的装置；汽油喷射发动机的进气阀及喷油器嘴；内燃机活塞首道环以上头部外圆表面，汽缸套及曲轴箱内壁表面等。德国专家会同壳牌油料研究中心在汽油机上用醇类燃料进行了试验，检查它们对清洁度的影响。试验结果表明：采用乙醇混合燃料比采用甲醇混合燃料时要好些。试验结果还表明：改进润滑油中添加剂成分后，清洁度大大提高。

（2）生锈及磨损问题。内燃机在使用高比例甲醇汽油时，接触到燃料或燃烧产物的少数非摩擦表面可能会生锈而产生摩擦，进而使磨损增大，导致润滑油中金属含量增加。润滑油分析表明，使用M100时，其中铅、铁及铜质量比使用汽油时多。

（3）黏度问题。使用甲醇燃料的润滑油的油温升高幅度大，如M85发动机润滑油的平均温度比使用汽油时的润滑油温度高出10℃左右，故要求M85发动机润滑油的黏度要大一些。

（4）润滑油被稀释及变质问题。由于甲醇的蒸发相变焓（1100kJ／kg）比汽油的蒸发相变焓（310kJ／kg）高出2倍多，所以挥发更困难，更易渗入到润滑油中，使润滑油稀释，黏度减小，同时也会萃取部分润滑油添加剂，使润滑油变质加快。

为此，可以从以下几方面加以考虑解决：

（1）选择与甲醇汽油相容的材料或表面处理

甲醇对金属有腐蚀磨损作用，对非金属材料也有损坏作用，如使一些橡胶及塑料软化收缩以致脆裂。石油化工科学研究院对于乙醇汽油建议采用的金属材料有铝、碳钢、不锈钢或丁腈胶、聚四氟乙烯、玻璃纤维增强塑料等。

（2）在醇燃料中添加抗腐蚀剂

醇燃料在储存过程和使用过程中，会含有酸性物质。在醇燃料中添加抗腐蚀剂，一般使用有机胺类和羧酸类的化合物。德国大众公司和我国合作研究的M100甲醇汽车研究中，抑制剂的主要有效组分为苯并三氮唑与磷酸酯，加入正丁醇及水可形成溶剂；我国石油化工科学研究院也提出了自己的配方。

（3）使用专用的润滑油

要求该润滑油要有合适的黏度、较高的碱值、良好的抗腐蚀性和抗磨损性，同时具有良好的抗氧化性及清净分散性。石油化工科学研究院筛选出大庆150SN和PAO作为基础油，加入清净分散剂及抗氧防锈剂，形成了15W／30醇燃料发动机用润滑油，满足API CD级内燃机润滑油的要求。

同时，在使用醇燃料时，要保持润滑油箱内较多的润滑油量，缩短润滑油温度升高的时间，加强润滑油的过滤，以减少零部件的磨损。

作为一种环境友好型的可再生能源，生物柴油也是近年来人们研究关注的热点之一。生物柴油的主要成分为长链、不饱和的脂类物质，本身具有润滑作用，所以燃用生物柴油对燃 油供给系统中的运动部件具有较好的润滑性。但与普通柴油相比，生物柴油对润滑油的影响 主要体现在以下几方面：

（1）润滑油要具有良好的抗腐蚀性能。生物柴油中易含有酸性物质、甘油、水分等杂质，引起内燃机零部件的腐蚀，同时，其黏度大、密度大、闪点高，对润滑油的稀释程度大于柴油，导致摩擦副腐蚀磨损。

（2）润滑油要具有良好的抗氧化性能和高温清净性。生物柴油中的不饱和成分含量高，易于氧化，且生物柴油对润滑油的稀释程度大，加剧了润滑油的氧化性，高温清净性变差。

替代燃料的应用还存在一定的困难，使用过程中对润滑油的影响因素复杂，不同使用条件下对其影响也有差异，一些标准的试验方法还需时间，但其发展势不可挡，我们可以借鉴国外在润滑油使用方面的经验，加速替代燃料在我国的推广应用。