1、第五章 柴油機(jī)系統(tǒng)第一節(jié) 燃油系統(tǒng) 一、作用和組成燃油系統(tǒng)是柴油機(jī)重要的動(dòng)力系統(tǒng)之一，其作用是把符合使用要求的燃油暢通無阻地輸送到噴油泵入口端。該系統(tǒng)通常由五個(gè)基本環(huán)節(jié)組成：加裝和測量、貯存、駁運(yùn)、凈化處理、供給。燃油的加裝是通過船上甲板兩舷裝設(shè)的燃油注入法蘭接頭進(jìn)行的。這樣，從兩舷均可將輕、重燃油直接注入油艙。注入管應(yīng)有防止超壓設(shè)施。如安全閥作為防止超壓設(shè)備，則該閥的溢油應(yīng)排至溢油艙或其他安全處所。注入接頭必須高出甲板平面，并加蓋板密封，以防風(fēng)浪天甲板上浪時(shí)海水灌入油艙。燃油的測量可以通過各燃油艙柜的測量孔進(jìn)行，若燃油艙柜裝有測深儀表的話，也可以通過測深儀表,然后對(duì)照艙容表進(jìn)行。加裝的燃油貯

2、存在燃油艙柜中。對(duì)于重油艙，一般還裝設(shè)加熱盤管，以加熱重油，保持其流動(dòng)性，便于駁油。燃油系統(tǒng)中還裝設(shè)有調(diào)駁閥箱和駁運(yùn)泵，用于各油艙柜間駁油。從油艙柜中駁出的燃油在進(jìn)機(jī)使用前必須經(jīng)過凈化系統(tǒng)凈化。燃油凈化系統(tǒng)包括燃油的加熱、沉淀、過濾和離心分離。圖5-1示出了目前大多數(shù)船舶使用的重質(zhì)燃油凈化系統(tǒng)。圖5-1 重質(zhì)燃油凈化系統(tǒng)1- 調(diào)駁閥箱；2-沉淀油柜燃油進(jìn)口；3-高位報(bào)警；3-低位報(bào)警；4-溫度傳感器；5-沉淀油柜；6、16-水位傳感器；7-供油泵；8-濾器；9-氣動(dòng)恒壓閥；9-流量調(diào)節(jié)器；10-溫度控制器；11、12-分油機(jī)；13-連接管；14-日用柜溢油管；15-日用油柜從圖可以看出，通過調(diào)

3、駁閥箱1，燃油被駁運(yùn)泵從油艙送入沉淀油柜5，每次補(bǔ)油量限制在液位傳感器3與3之間，自動(dòng)調(diào)節(jié)蒸汽流量的加溫系統(tǒng)加速油的沉淀分離并且可使沉淀油柜提供給供油泵7的油溫變化幅度很小。供油泵后設(shè)氣動(dòng)恒壓閥9和流量控制閥9，以確保平穩(wěn)地向分油機(jī)輸送燃油，有利于提高凈化質(zhì)量。燃油進(jìn)入分油機(jī)前，通過分油機(jī)加熱器加溫，加熱溫度由溫度控制器10控制，使進(jìn)入分油機(jī)的燃油溫度幾乎保持恒定。系統(tǒng)設(shè)有既能與主分油機(jī)串聯(lián)也能并聯(lián)的備用分油機(jī)，還設(shè)有備用供油泵，提高了系統(tǒng)的可靠性。分油機(jī)所分的凈油進(jìn)入日用油柜15，日用油柜設(shè)溢流管。在船舶正常航行的情況下，分油機(jī)的分油量將比柴油機(jī)的消耗量大一些，故在吸入口接近日用油柜低部設(shè)有

4、溢流管，可使日用油柜低部溫度較低、雜質(zhì)和水含量較多的燃油引回沉淀柜，既實(shí)現(xiàn)循環(huán)分離提高分離效果，又使分油機(jī)起停次數(shù)減少，延長分油機(jī)使用壽命。沉淀柜和日用柜都設(shè)有水位傳感器6、16，以提醒及時(shí)放殘。燃油經(jīng)凈化后，便可通過燃油供給系統(tǒng)送給船舶柴油機(jī)。近年來由于高粘度劣質(zhì)燃油的使用，其預(yù)熱溫度大大提高。為避免在使用高（700mm2/s）重油時(shí)因預(yù)熱溫度過高而汽化，出現(xiàn)了一種加壓式燃油系統(tǒng)。如圖5-2所示，在日用燃油柜與燃油循環(huán)油路之間增設(shè)一臺(tái)輸送泵，保證柴油機(jī)噴油泵進(jìn)口處的燃油壓力為800kPa（循環(huán)泵出口壓力為1Mpa），循環(huán)油路（回路）中壓力為400kPa，防止燃油系統(tǒng)在高預(yù)熱溫度（如150）時(shí)

5、發(fā)生汽化和空泡現(xiàn)象。圖5-2 加壓式燃油供給系統(tǒng)二、主要設(shè)備與作用1 重油駁運(yùn)泵重油駁運(yùn)泵的作用是將任一重油艙中的重油駁至重油沉淀柜中進(jìn)行沉淀澄清處理；在各重油艙之間相互駁運(yùn)；特殊情況下可把重油艙中的重油駁至舷外。駁運(yùn)泵一般使用齒輪泵或螺桿泵。2 重油的凈化處理設(shè)備重油的凈化通常采用沉淀、分離和濾清等凈化處理措施。沉淀需在專設(shè)的沉淀柜（沉淀柜應(yīng)設(shè)置兩個(gè)）中進(jìn)行，按有關(guān)規(guī)定至少沉淀12h。為提高凈化效果，沉淀柜中的重油應(yīng)預(yù)熱至5060，并可酌情加入泥渣分散劑和疏水劑，以使油中懸浮雜質(zhì)易于沉淀。沉淀柜應(yīng)定期放水排污。濾清由系統(tǒng)這的多個(gè)粗、細(xì)濾器來完成。凈化處理的核心環(huán)節(jié)是離心分離，其主要設(shè)備是離心

6、分油機(jī)。關(guān)于離心分油機(jī)，將在第四節(jié)具體介紹。3 霧化加熱器和加熱溫度的控制重油使用前的預(yù)熱處理是保證柴油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要措施，通常采用分段預(yù)熱的辦法。按有關(guān)規(guī)定應(yīng)采用飽和蒸汽作加熱源。預(yù)熱蒸汽壓力不應(yīng)超過0.8Mpa（相當(dāng)于飽和蒸汽溫度175），以防重油中的焦炭析出沉淀在加熱器中。霧化加熱器是一個(gè)重要的預(yù)熱設(shè)備。根據(jù)良好霧化的要求，重油進(jìn)入噴油泵時(shí)其粘度應(yīng)降低到12mm2/S25mm2/S范圍內(nèi)。在根據(jù)此霧化粘度確定霧化加熱器的預(yù)熱溫度時(shí)，還應(yīng)再提高1015，以抵償噴油壓力及散熱對(duì)粘度的影響。為避免加熱后迅速積垢，預(yù)熱溫度不得超過150。通常，在霧化加熱器出口裝設(shè)燃油粘度發(fā)訊器（圖5-2中未示

7、出）測量燃油粘度的變化，并通過某種調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（如氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥）調(diào)節(jié)蒸汽閥的開度，保證燃油粘度與設(shè)定的霧化粘度相符。三、燃油系統(tǒng)的維護(hù)管理1 燃油的加裝和測量、貯存加裝燃油是一項(xiàng)十分重要的工作，作業(yè)時(shí)應(yīng)特別細(xì)心。根據(jù)船上存油的牌號(hào)和數(shù)量，考慮下一航次的運(yùn)輸任務(wù)，由輪機(jī)長提出加油數(shù)量和規(guī)格，經(jīng)與船長商定后，提出加油申請(qǐng)，電告公司主管部門。公司批復(fù)后，和船舶代理聯(lián)系具體加油事宜。加油前應(yīng)掌握各油艙確實(shí)的存油品種和數(shù)量，盡量并艙，使新舊油分艙存放。加油油艙和數(shù)量確定后，再與大副商定，確保船舶的平衡。二管輪檢查裝油管系，正確開關(guān)閥門，堵好甲板出水孔，對(duì)可能發(fā)生滲漏的地方重點(diǎn)檢查。正式開泵裝油前，二管輪應(yīng)

8、檢查供油方的供油質(zhì)量和數(shù)量，記取流量計(jì)讀數(shù)，用驗(yàn)水膏檢查油中含水情況。供油和受油雙方規(guī)定好聯(lián)系信號(hào)，以船方為主，雙方均應(yīng)切實(shí)執(zhí)行。同時(shí)與供油方確定好供油速度。裝油中，在油氣可能擴(kuò)散到的區(qū)域應(yīng)禁止吸煙和明火作業(yè)。泵開動(dòng)后，立即傾聽油流聲響和透氣管的出氣情況，確認(rèn)油已進(jìn)入預(yù)定的艙位。裝油人員要堅(jiān)守崗位，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，掌握裝油進(jìn)度，防止跑、冒、漏。停止裝油時(shí)，應(yīng)關(guān)好有關(guān)閥門。拆除輸油軟管時(shí)，應(yīng)事先用盲板將管口封好或采取其它有效措施，防直管內(nèi)存油倒流入海。重新測量各艙柜存油數(shù)量，并核對(duì)供方加油實(shí)際數(shù)量，索取油樣并當(dāng)場封好，以備發(fā)現(xiàn)問題時(shí)有據(jù)可查。除加裝燃油時(shí)需測量油艙外，每航次開始和結(jié)束都要實(shí)測油

9、艙燃油存量，并予以記錄。測量時(shí)要注意船舶前后吃水差，對(duì)照艙容表計(jì)算。 在燃油的貯存中應(yīng)注意不同牌號(hào)的同一油品以及不同加油港加裝的同一牌號(hào)燃油不可混艙，必要時(shí)需進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)兩種不同的油混兌使用時(shí)，最大的問題是它們的不相容性，當(dāng)混兌后發(fā)生不相容情況時(shí)，往往會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，大量瀝青質(zhì)、淤渣析出，造成堵塞和主機(jī)燃燒不良，大量冒黑煙。嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起柴油機(jī)運(yùn)行困難。2 燃油加熱溫度的選擇對(duì)燃油（尤其是重油）進(jìn)行加熱是一項(xiàng)十分重要的工作。海船上大多用蒸汽加熱，為確保安全規(guī)定使用飽和蒸汽。加熱溫度隨使用粘度要求而異，一般采用分段加熱法。燃油艙中加熱是為了便于駁運(yùn)，因此應(yīng)確保油管出口附近燃油不發(fā)生凝固為原則，將油

10、艙加熱至15-20OC，出口附近為35-40 OC即可。在沉淀柜中，要加熱到50-70 OC（要比閃點(diǎn)低一定溫度）以提高沉淀效果。為了提高分離效果，分油溫度不能太低，也不能太高，對(duì)于重油，最高溫度不準(zhǔn)超過98 OC。在日用油柜中，重油溫度應(yīng)保持在70-80 OC。為使噴入氣缸中的燃油應(yīng)有合適的溫度以確保燃燒完善，對(duì)噴油泵前的燃油加熱十分重要。對(duì)中低速柴油機(jī)而言，霧化加熱器的加熱溫度應(yīng)使重油粘度降至12 mm2/S -25 mm2/S。考慮到壓力增高會(huì)使粘度增大，以及經(jīng)管路到噴油器有溫度降，加熱溫度應(yīng)再提高10-15 OC，一般加熱到100-150 OC。以上各處的加熱溫度可以通過蒸汽量來調(diào)節(jié)。

11、3 確保燃油清潔主要是在營運(yùn)中認(rèn)真掌握好沉淀、分離、過濾等凈化環(huán)節(jié)。定期對(duì)沉淀柜和日用油柜進(jìn)行排污放水，保證油柜清潔，定期清洗燃油濾器。特別是風(fēng)浪天，要增加放殘和燃油濾器的清洗次數(shù)。可根據(jù)燃油流經(jīng)濾器前后的壓力差來判斷濾器的工作情況：若壓差增大超過正常值，表明濾器已變臟堵塞，需立即清洗；若無壓差或壓力差變小，則表明濾網(wǎng)破損或?yàn)V芯裝配不對(duì)，需立即拆卸檢查。4 系統(tǒng)放氣燃油系統(tǒng)中容易積氣，氣往往聚集在系統(tǒng)的高處。系統(tǒng)有氣后供油壓力波動(dòng)，甚至無法供油而停車。油柜上都有透氣管，燃油供給系統(tǒng)又是封閉系統(tǒng)，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中一般不會(huì)有空氣進(jìn)入燃油供給系統(tǒng)。系統(tǒng)中的氣大部分是清洗濾器時(shí)和維修管路時(shí)進(jìn)入，也可能在停

12、機(jī)過程中，由噴油泵偶件間隙進(jìn)入。因此，清洗完濾器和管路后應(yīng)注意充油驅(qū)氣。5 換油時(shí)的正確操作當(dāng)船舶需要較長時(shí)間的停泊或燃油管系中某些設(shè)備需要拆卸時(shí)，應(yīng)在柴油機(jī)停車前改用輕柴油，以便把管系和設(shè)備中的重油沖凈。此外，當(dāng)柴油機(jī)處于機(jī)動(dòng)操縱狀態(tài)時(shí)，為使柴油機(jī)具有機(jī)動(dòng)性能（特別是起動(dòng)性能），最好也使用輕柴油，而船舶正常航行后應(yīng)使用重油，以提高經(jīng)濟(jì)性。這種在柴油機(jī)運(yùn)行中進(jìn)行的輕、重油轉(zhuǎn)換操作稱為換油。換油操作的基本原則是防止油溫突變，以避免噴油泵柱塞卡緊或咬死。由重油換為輕油時(shí)：首先關(guān)閉燃油霧化加熱器的加熱閥，關(guān)掉粘度計(jì)，隨后切斷燃料油，同時(shí)接通柴油。在集油柜中使原來的燃料油和新注入的柴油逐步混合稀釋。由

13、于稀釋粘度比油溫下降得快，所以不需再加溫。最后燃油管道、低壓燃油輸送泵、燃油霧化加熱器、回油管充滿柴油，以供下次起動(dòng)。由輕油換為重油時(shí)：首先，必須將燃料油日用柜加熱至使用狀態(tài)，同時(shí)略為開啟燃油霧化加熱器使柴油溫度上升至40以上，隨后再切斷柴油，接通燃料油。要在消耗完系統(tǒng)內(nèi)柴油的時(shí)間內(nèi)將燃油溫度加熱至燃料油霧化要求的溫度。近年來推出的船舶中、低速柴油機(jī)，在燃油系統(tǒng)中都采用了能夠使燃油經(jīng)過噴油泵，噴油器循環(huán)流動(dòng)的設(shè)計(jì)。在正常使用時(shí)，廠家要求使用重油這一種單一燃料，除非柴油機(jī)預(yù)計(jì)停車較長時(shí)間，否則不必?fù)Q用輕油。第二節(jié) 低質(zhì)燃油的使用和降速運(yùn)行低質(zhì)燃油泛指品質(zhì)低劣、使用困難、價(jià)格低廉的船用燃料油（俗稱

14、重油）。通常，低質(zhì)燃油即指前述的“中間燃料油”及“殘?jiān)汀薄４安裼蜋C(jī)使用的低質(zhì)燃油（重油）多為“中間燃料油”，其最粘滯者質(zhì)量最差者可稱為重質(zhì)燃料油。目前，隨著石油煉制工藝的發(fā)展，低質(zhì)燃油的品質(zhì)正在逐年下降，對(duì)柴油機(jī)提出了愈加苛刻的要求。一、 低質(zhì)燃油的特點(diǎn)低質(zhì)燃油有下列突出特點(diǎn)。（1） 密度大。劣質(zhì)油密度可高達(dá)0.94g/cm31.06g/cm3 。由此造成燃油凈化和霧化困難，同時(shí)油滴燃燒時(shí)易產(chǎn)生熱裂，導(dǎo)致機(jī)件結(jié)炭增多。（2） 粘度高。低質(zhì)油粘度約在50mm2/s2000mm2/s之間。由此造成燃油貯存、輸送、凈化和霧化的困難。（3） 成分復(fù)雜。低質(zhì)油含有較多的水分、灰分和硫、釩、鈉、硅、殘

15、炭等雜質(zhì)。油中的雜質(zhì)加劇了柴油機(jī)燃燒室部件和噴油設(shè)備元件的腐蝕和磨損。表5-1示出國際內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)（CIMAC）發(fā)表的K55燃料油的技術(shù)條件。表5-1K55燃料油技術(shù)條件粘度(mm2/s)密度(g/cm3)殘?zhí)?%)硫分(%)灰分(%)水分(%)釩(×10-6)鋁(×10-6)7001.0102250.2160080（4） 發(fā)火性差。低質(zhì)油CN值很低（一般為25左右）。滯燃期i長，燃燒持續(xù)期長，排氣溫度tr值偏高，且因燃燒不完全，其be和煙度均有所增加。二、 低質(zhì)燃油的使用1 使用低質(zhì)燃油的意義低質(zhì)燃油的使用是船用柴油機(jī)發(fā)展中的一項(xiàng)重要技術(shù)成就。使用這種燃油可以大幅度降低船舶

16、營運(yùn)成本，同時(shí)可以合理使用石油資源。自70年代以來，由于柴油機(jī)燃油大幅度漲價(jià)，燃油費(fèi)用支出約占船舶營運(yùn)成本的50%，使船用柴油機(jī)使用低質(zhì)燃油成為一項(xiàng)普遍采用的技術(shù)。目前，不但船用低速柴油主機(jī)使用低質(zhì)燃油，而且船用中速柴油機(jī)（主機(jī)和發(fā)電柴油機(jī)）也使用低質(zhì)燃油。2 柴油機(jī)使用低質(zhì)燃油后出現(xiàn)的技術(shù)問題使用低質(zhì)燃油時(shí)，如果處理不當(dāng)則會(huì)導(dǎo)致以下不良后果：（1） 影響噴油設(shè)備正常工作。增加噴油設(shè)備的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷，引起噴油設(shè)備偶件過度磨損、腐蝕、噴孔結(jié)炭、變形等故障。（2） 惡化燃燒性能。低質(zhì)燃油霧化困難，自燃性差，使燃燒性能惡化，最高爆發(fā)壓力降低：后燃嚴(yán)重，排氣溫度增高，排氣煙度增加，缸內(nèi)結(jié)炭嚴(yán)重。（

17、3） 損壞主要部件。低質(zhì)燃油中的灰分、機(jī)械雜質(zhì)、結(jié)炭以及燃油裂化使用的含硅、鋁的催化劑等，都會(huì)使缸套和活塞部件發(fā)生異常顆粒磨損：低質(zhì)燃油中的高硫分和高鈉、釩含量所產(chǎn)生的低溫腐蝕與高溫腐蝕將使缸套、軸承、排氣閥與閥座、渦輪增壓器等發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕磨損，加劇部件損壞。4） 加速曲軸箱內(nèi)滑油變質(zhì)。含硫氧化物的燃?xì)饴┤肭S箱，將使曲軸箱滑油迅速變質(zhì)并腐蝕有關(guān)軸承。三、 使用低質(zhì)燃油時(shí)的管理技術(shù)要點(diǎn)1 低質(zhì)燃油的預(yù)處理預(yù)處理指低質(zhì)燃油進(jìn)入噴油泵之前所進(jìn)行的預(yù)熱、凈化、添加有關(guān)添加劑等技術(shù)措施。預(yù)處理的目的是改善低質(zhì)燃油的貯存、駁運(yùn)和使用性能，以滿足柴油機(jī)工作的需要。1） 預(yù)熱采用分級(jí)預(yù)熱方案保證低質(zhì)燃油在

18、輸送、凈化和霧化等環(huán)節(jié)中的不同使用要求。預(yù)熱溫度應(yīng)以滿足其粘度要求為準(zhǔn)，因而對(duì)不同粘度的低質(zhì)燃油，其預(yù)熱溫度不同。表5-2示出燃油系統(tǒng)中各部位的預(yù)熱溫度。如重油貯存柜中的預(yù)熱溫度以泵出為準(zhǔn)約為3038；為保證霧化質(zhì)量要求，噴油泵處的燃油粘度應(yīng)為12 mm2/S25 mm2/S，據(jù)此可從重油的粘溫曲線上查出相應(yīng)的預(yù)熱溫度值。按我國有關(guān)規(guī)定，燃油預(yù)熱應(yīng)使用飽和蒸汽（蒸汽壓力不應(yīng)超過0.8Mpa）作為預(yù)熱熱源以防重油中的焦炭析出沉淀在加熱器中。在小型船舶上也可采用電加熱。目前船用柴油機(jī)使用的低質(zhì)燃油其霧化加熱溫度的上限為150。為防止預(yù)熱溫度高使燃油汽化中斷供油，在近代船用柴油機(jī)中采用加壓式燃油系統(tǒng)

19、（提高燃油輸送泵壓力達(dá)1.6Mpa）。表5-2 預(yù)熱溫度推薦值名 稱預(yù) 熱 溫 度()180 mms400 mms重油貯存柜3038重油沉淀柜6060重油日用油柜708080分油機(jī)加熱器8590霧化加熱器901151101302） 凈化燃油的凈化包括沉淀、濾清和分離。沉淀應(yīng)在沉淀柜中沉淀12h，并在柜底定期排污以達(dá)初步凈化的目的。濾清是燃油凈化的重要環(huán)節(jié)，由分布在燃油系統(tǒng)中的粗、細(xì)濾器完成。在噴油器入口處還可設(shè)置高壓縫隙式濾器，對(duì)燃油進(jìn)行最后濾清。離心分油是凈化燃油的主要有效手段，當(dāng)凈化低質(zhì)燃油時(shí)應(yīng)使用兩臺(tái)分油機(jī)串聯(lián)布置（第一級(jí)為分水機(jī)，第二級(jí)為分雜機(jī)），并正確選擇比重環(huán)、分油預(yù)熱溫度、排渣時(shí)

20、間以及最佳分油量（30%50%標(biāo)定分油量），以確保分油質(zhì)量。對(duì)于密度大于991kg/m的劣質(zhì)燃油，建議使用-LAVAL FOPX燃油分離系統(tǒng)分離。3)添加劑在低質(zhì)燃油中加入各種添加劑以改善低質(zhì)燃油的有關(guān)性能.如表5-3所示。表5-3低質(zhì)燃油使用的添加劑種 類成 分作 用助燃劑銅、鐵、鋁的金屬鹽 鋇的有機(jī)化合物磷系化合物助燃并中和硫化物，減輕煙度剝離炭渣分散劑高分子化合物各種界面活化劑分散油中的炭渣和瀝青防止油中的海水氧化油水界面抗蝕劑氫氧化鎂懸濁液堿土金屬鹽懸濁液防止硫酸的低溫腐蝕防止鈉、釩的高溫腐蝕十六烷值增長劑亞硝酸戊脂、過氧化丙酮提高燃油的十六烷值降凝劑烷基萘、高分子化合物降低凝點(diǎn)4）

21、乳化在燃油中摻水并使之成為油包水的乳化液，可改善低質(zhì)燃油的燃燒性能，減少缸內(nèi)結(jié)炭。燃油乳化可采用均質(zhì)器，它可以使油中的水和雜質(zhì)顆粒細(xì)化與均質(zhì)化，以改善燃燒，減輕磨損。但此項(xiàng)均質(zhì)技術(shù)因各種雜質(zhì)顆粒在燃燒中的聚合而加速磨損，未能廣泛使用。2 柴油機(jī)的運(yùn)行管理1） 燃油管理加強(qiáng)對(duì)低質(zhì)燃油質(zhì)量的檢查（如加油時(shí)留樣、送檢等），尤其應(yīng)防止不同牌號(hào)的燃油或相同牌號(hào)而不同港口的燃油混艙，以避免兩種油品中懸浮的瀝青分發(fā)生凝聚而生成油泥沉淀物，即所謂燃油的不相容性。此時(shí)燃油變質(zhì)產(chǎn)生大量油泥物，影響柴油機(jī)正常工作，如供油管路堵塞、分油機(jī)油泥過多、噴油設(shè)備咬死、排氣冒黑煙等。在船舶機(jī)動(dòng)操縱時(shí)，應(yīng)換用柴油。2） 噴油設(shè)

22、備的調(diào)整適當(dāng)增大噴油提前角，保證在上止點(diǎn)附近發(fā)火以及最高爆發(fā)壓力的數(shù)值及相位正常；適當(dāng)提高噴油器啟閥壓力以保證霧化質(zhì)量；注意噴油器霧化質(zhì)量。3） 氣缸潤滑選用堿性氣缸油以中和硫酸。氣缸油的總堿值（TBN）應(yīng)與燃油的硫分相適應(yīng)，并酌情增大氣缸油注油率。4） 冷卻水溫度的調(diào)節(jié)注意調(diào)節(jié)并控制各冷卻部位的冷卻溫度。防止因過熱引起高溫腐蝕以及因過冷而引起低溫腐蝕。在低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高進(jìn)氣溫度和淡水冷卻溫度。5） 增壓系統(tǒng)、換氣系統(tǒng)的管理排氣閥與閥座易因高溫腐蝕而迅速損壞，廢氣渦輪增壓器的噴管環(huán)、工作葉輪以及壓氣機(jī)葉輪等易發(fā)生結(jié)炭堵塞、燒損、腐蝕，應(yīng)定時(shí)檢查與清洗；空冷器、掃氣箱與氣口易發(fā)生污染、堵塞

23、，應(yīng)定期檢查與清洗。3 改進(jìn)部件結(jié)構(gòu)，提高摩擦表面的工作性能采用鍍鉻、氮化等工藝提高缸套、活塞環(huán)、活塞環(huán)槽表面的硬度，以改善其耐磨性，改進(jìn)噴油器頭部結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)冷卻效果以防噴孔周圍結(jié)炭。十字頭式柴油機(jī)氣缸下部裝有橫隔板，改進(jìn)活塞桿填料函的結(jié)構(gòu)并加強(qiáng)管理，以防燃燒產(chǎn)物落入曲軸箱使滑油變質(zhì)。四、 降速運(yùn)行及其優(yōu)化調(diào)整近廿年來，多數(shù)營運(yùn)中的船舶（如油輪、礦砂船、散裝船等大型船舶）出于貨運(yùn)市場與船舶營運(yùn)成本等多方面因素的考慮，大多采用降速運(yùn)行的節(jié)能（油）措施。按不同船舶及貨源情況選用（75-80）%nb（標(biāo)定轉(zhuǎn)速）作為長期運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速（相應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)功率約為（40-50）% Pb）。此時(shí)船舶航速雖相應(yīng)降低，但降低

24、幅度不大，而主機(jī)燃油耗量降低幅度較大。如上例，航速降低約20%而主機(jī)油耗量降低達(dá)50%。因而采用降速運(yùn)行是降低營運(yùn)成本的一項(xiàng)行之有效的技術(shù)措施。但由于柴油機(jī)長期處于低負(fù)荷運(yùn)行，偏離其最佳工況太多，必然使柴油機(jī)燃燒惡化，故障較多，如磨損加劇、缸內(nèi)大量結(jié)碳等。使柴油機(jī)的有效油耗率be增加，可靠性降低。為改善柴油機(jī)低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能，使降速運(yùn)行節(jié)能技術(shù)更加完善，通常，在采取降速運(yùn)行時(shí)，均對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整措施。這些優(yōu)化調(diào)整措施主要有：1 適當(dāng)增大氣缸壓縮比，如在船用大端處加調(diào)整墊片。保證壓縮終點(diǎn)良好的熱狀態(tài)。 2 適當(dāng)增大噴油提前角，保證足夠高的最高爆發(fā)壓力。3 采用小噴孔節(jié)能型噴油器（

25、孔徑減小，孔數(shù)稍有增多，但總流通面積降低），提高啟閥壓力等以提高霧化質(zhì)量。4 適當(dāng)減少氣缸油注油量，除可減少氣缸油消耗外，尚可降低缸內(nèi)積碳與結(jié)焦現(xiàn)象。5 保證缸套、噴油器等正常冷卻，調(diào)整空冷器后增壓空氣溫度，防止因過分冷卻而產(chǎn) 生低溫腐蝕。6 改善增壓與掃氣系統(tǒng)。如適當(dāng)減少噴管環(huán)通流面積，以提高增壓器轉(zhuǎn)速，調(diào)整氣閥 定時(shí)等。7 加強(qiáng)對(duì)柴油機(jī)的維護(hù)管理，如酌情縮短吊缸周期，加強(qiáng)對(duì)增壓器的維護(hù)與保養(yǎng)等。第三節(jié) 分油機(jī)船舶柴油機(jī)所用的燃油和滑油在進(jìn)機(jī)使用前必須經(jīng)過凈化處理，除去之中的水分和雜質(zhì)。凈化的好壞對(duì)柴油機(jī)工作的可靠性和使用壽命影響極大。分油機(jī)是船舶凈化燃油和滑油必不可少的關(guān)鍵設(shè)備。一、 分油

26、機(jī)的基本工作原理和種類在混有水和雜質(zhì)的油中，機(jī)械雜質(zhì)的密度最大，油的密度最小，水的密度介于二者之間。油在沉淀柜中存放一定的時(shí)間能使機(jī)械雜質(zhì)和水分沉淀分離，但速度極慢。目前船上主要靠離心式分油機(jī)來凈化燃油和滑油。其工作原理是：讓需凈化的油進(jìn)入分油機(jī)中作高速旋轉(zhuǎn)，密度較大的水滴和機(jī)械雜質(zhì)所受的離心力最大，被甩向外周，水被引出，雜質(zhì)則定期清除（排渣）；密度較小的油所受離心力較小，便向里流動(dòng)，從靠近轉(zhuǎn)軸的出口流出，油從而得到凈化。由于雜質(zhì)、水分所受的離心慣性力比自身的重力大幾千倍，因此，離心式分油機(jī)具有凈化時(shí)間短、流量大和效果好的優(yōu)點(diǎn)。 分油機(jī)根據(jù)用途不同可分為分水機(jī)(purifier)和分雜機(jī)(cl

27、arifier)。當(dāng)待分油中所含水分較多時(shí)，使用分水機(jī)，分離油中的水分及雜質(zhì)；當(dāng)待分油中所含水分較少時(shí)，使用分雜機(jī)，分離出的雜質(zhì)和少量水分從排渣口排出。分油機(jī)的核心部件是分離筒，其結(jié)構(gòu)如圖53所示。分離筒本體2由立軸帶動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)（一般轉(zhuǎn)速為6000-8000r/min），分離筒內(nèi)有若干不銹鋼分離盤3，盤厚約0.4-1.5mm，盤的間距約0.51.0mm，迭套在盤架10上。盤架與分離筒底盤12、本體2間彼此有銷固定，一起旋轉(zhuǎn)。分離盤呈傘狀，其中心角2在60100o之間。分水機(jī)的分離盤靠外邊緣附近開有若干分配孔11。分水機(jī)分油前應(yīng)將一部分熱水（來自熱水壓力柜）經(jīng)進(jìn)油口注入分離筒（參見圖5 （a），

28、使之在筒內(nèi)外周形成水封區(qū)，然后使待凈化的油經(jīng)分油機(jī)進(jìn)油泵供至進(jìn)油管7，進(jìn)入分離筒后流向下部，再經(jīng)盤架10的分配孔進(jìn)入分離盤間，被分離盤分成若干層的油隨分離筒一起高速轉(zhuǎn)動(dòng)。由于外周已形成一圈水封，故能防止油從出口跑掉。當(dāng)從油中分出水時(shí)，它將擠兌原來的水封水，使之經(jīng)頂蓋8和分離筒蓋5、重力環(huán)9間的環(huán)形空間，從出水口排出。油中的機(jī)械雜質(zhì)將穿過水封區(qū)被甩聚在分離筒內(nèi)壁上；凈油則連續(xù)地經(jīng)過盤架和頂蓋間的環(huán)形通道流至出油口，流出分油機(jī)。圖53 分離筒簡圖1- 轉(zhuǎn)動(dòng)立軸 2-分離筒本體 3-分離盤 4-鎖緊環(huán) 5-分離筒蓋 6-小鎖緊環(huán) 7-進(jìn)油管 8-分水頂蓋 9-重力環(huán) 10-盤架 11-分配孔 12-

29、分離筒底盤 13-厚頂蓋 14-分雜盤 15-盤架（無孔）圖54 自動(dòng)排渣分油機(jī)主要結(jié)構(gòu)1-油進(jìn)口；4-凈油出口；5-水出口；6-排渣口；10-水封水/置換水進(jìn)口；15-開啟水進(jìn)口；16-密封工作水進(jìn)口；A-馬達(dá)；B-立軸；C-分離筒本體；D-蝸輪機(jī)構(gòu)；E-摩擦離合器；F-彈性聯(lián)軸器水封區(qū)由油水分界面決定，若油水分界面向內(nèi)（轉(zhuǎn)軸中心）移動(dòng)進(jìn)入分離盤組件，水封區(qū)將太厚，則造成分離盤組件阻塞，被油攜帶的若干水滴和細(xì)小雜質(zhì)將分離不出而隨油一起排出分離筒，降低了分離效果。若分界面向外移動(dòng)，一方面會(huì)降低從水中分離油的效果，從而造成水中帶油，另一方面有可能破壞水封，造成燃油由出水口流出，即出水口跑油。油水

30、分界面的位置由重力環(huán)的內(nèi)徑確定。選擇重力環(huán)的原則是：在不破壞水封的前提下，應(yīng)盡量選用內(nèi)徑大一些的重力環(huán)。一般在分油機(jī)的說明書中都附有選擇重力環(huán)的圖表。分雜機(jī)主要用來分離機(jī)械雜質(zhì)，它沒有出水口，使用時(shí)也不必引入水封水。分水機(jī)和分雜機(jī)主要結(jié)構(gòu)相同，差別只是：（1）分水機(jī)盤架有一圈分配孔，分雜機(jī)無孔；（2）分水機(jī)有重力環(huán)和出油口、出水口，分雜機(jī)只有出油口，不需要重力環(huán)。因此，二者只需更改個(gè)別元件即可互換。例如以（b）圖中的無孔盤架15代替（a）圖中的有孔盤架10，以（b）圖中的厚頂蓋13和分雜盤14代替（a）圖中的分水機(jī)頂蓋8和重力環(huán)9，就可以將分水機(jī)改裝為分雜機(jī)。二、分油機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作過程分油機(jī)的

31、類型很多，但基本結(jié)構(gòu)和工作過程大同小異。現(xiàn)以LAVAL WHPX型自動(dòng)排渣分油機(jī)為例加以說明。圖54 示出了其主要結(jié)構(gòu)。分油機(jī)機(jī)體下部安裝著分離筒的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。分離筒由馬達(dá)（A）經(jīng)摩擦離合器（E）、渦輪機(jī)構(gòu)（D）驅(qū)動(dòng)，以較高速度旋轉(zhuǎn)。圖55 分離筒和自動(dòng)排渣系統(tǒng)A-帶翅套筒；a-水腔；AA-重力環(huán)或分雜盤；aa-油腔；B-小鎖緊圈（帶油腔蓋）；C-液位環(huán)；D-配油器； E-頂盤；F-筒蓋；G-分離盤組；H-大鎖緊圈；I-排渣口；ii-渣空間；J-筒本體；K-滑動(dòng)底盤；L-滑動(dòng)圈；M1 、M2-外泄孔；N-定量環(huán)；O-彈簧；P1-開啟工作水進(jìn)口；P2-密封和補(bǔ)償水進(jìn)口；Q-油進(jìn)口；R-凈油出口；S

32、-水出口；T-向心水泵；U-向心油泵；V-進(jìn)口管；VV-配油錐體；W-筒蓋密封環(huán)；X-泄水閥；Y1-開啟水腔；Y2-密封水腔；Z-配水盤；ZZ-彈簧座；10-水封水/置換水進(jìn)口圖55 所示為該分油機(jī)分離筒和自動(dòng)排渣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。這種分油機(jī)由分水機(jī)改為分雜機(jī)只須將重力環(huán)改為分雜盤即可。分離筒本體（J）和筒蓋（F）用大鎖緊環(huán)緊把在一起。筒內(nèi)安裝配油器（D）、配油錐體（VV）和分離盤組（G），待分油流過配油器、配油錐體，在分離盤組內(nèi)進(jìn)行分離。分離盤最上端為頂盤（E），其頸部與液位環(huán)（C）形成油腔（aa），向心泵（U）將油腔中的凈油泵出分離筒。分出的水沿分離盤組的外緣上升，經(jīng)頂盤流至油腔上部的水腔（a）

33、溢過重力環(huán)（AA）由向心水泵（T）泵出。分出的渣朝筒內(nèi)四周運(yùn)動(dòng)，匯集在分離盤組外緣的渣空間（ii），通過排渣口（I）定時(shí)排出。重力環(huán)或分雜盤被小鎖緊圈（B）固定在分離筒蓋上，此鎖緊圈也構(gòu)成小腔的上蓋。其自動(dòng)排渣系統(tǒng)主要由滑動(dòng)底盤（K），滑動(dòng)圈（L），配水盤（Z）及工作水系統(tǒng)等組成。該分油機(jī)的工作過程可以自動(dòng)控制也可以手動(dòng)控制，具體敘述如下： 1當(dāng)要進(jìn)行分油作業(yè)時(shí)，起動(dòng)分油機(jī)，待達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，水閥（16）打開，密封和補(bǔ)償水進(jìn)口（P2）進(jìn)水，密封水經(jīng)配水盤進(jìn)入滑動(dòng)底盤下部的密封水腔（Y2）。由于此時(shí)在彈簧（O）的作用下，滑動(dòng)圈將泄水閥（X）關(guān)閉，密封水腔形成密封狀態(tài)。在分離筒高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，滑

34、動(dòng)底盤下方的壓力大于上方的壓力，從而使滑動(dòng)底盤緊壓在分離筒蓋上，使其保持密封，以進(jìn)行分油作業(yè)。2分離筒密封好后，便可開啟進(jìn)水口（10）進(jìn)水封水（若分雜可免此項(xiàng)作業(yè)）。待分離筒水封好后（一般以出水口（5）有少量水流出為準(zhǔn)），便可進(jìn)油。進(jìn)行正常分油作業(yè)。若在分油過程中，密封水有少量泄漏，水閥（16）便打開，從密封和補(bǔ)償水進(jìn)口（P2）進(jìn)水進(jìn)行補(bǔ)償。3當(dāng)要排渣時(shí)，進(jìn)油口（1）停止進(jìn)油，進(jìn)水口（10）進(jìn)置換水，進(jìn)行分離筒內(nèi)部沖洗和趕油，以利排渣和減少排渣時(shí)油的損失。然后水閥（15）打開，開啟工作水進(jìn)口（P2）進(jìn)水，經(jīng)配水盤進(jìn)入開啟水腔（Y1），直至滑動(dòng)圈上部開啟水壓力大于下部彈簧（O）彈力。此時(shí)滑動(dòng)圈向

35、下移動(dòng)，打開泄水閥（X），使滑動(dòng)底盤下部密封水腔的密封水泄出。滑動(dòng)底盤此時(shí)在其上部的壓力作用下迅速下落，打開排渣口排渣。排渣完畢后，若需繼續(xù)分油作業(yè)，可重復(fù)上述動(dòng)作1和2。若需停機(jī)，便可直接停機(jī)。目前，大多數(shù)船舶上使用的自動(dòng)排渣分油機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作過程與上述基本相同，且多與一個(gè)控制器聯(lián)合使用。LAVAL FOPX 分油機(jī)結(jié)構(gòu)和工作過程略有不同。其以流量控制盤代替分雜盤或重力環(huán)，與EPC400控制單元、水分傳感器和排水閥等聯(lián)合使用。分油機(jī)開啟，分離筒密封后可直接進(jìn)油，排渣時(shí)也無須停油，所分油的密度最大可達(dá)1013kg/m3。 三、分油機(jī)的運(yùn)行管理1 加熱溫度和分油量的確定表5-4 不同油料加熱溫度

36、范圍及最大分油量品 種粘度(mm2/s)加熱溫度建議的最大分油量(13，40；30，50)()標(biāo)定分油量(%)柴油機(jī)用燃油1.55.52040781340703070986240809862608098471009098451809098313809826460982260098187009816潤滑油十字頭式抗氧防銹添加劑809035清凈劑809030筒式清凈劑809021燃油或滑油在分離前，要經(jīng)分油機(jī)加熱器進(jìn)行加熱，降低粘度，擴(kuò)大雜質(zhì)、水與油的密度差，以提高分離效果。油溫不能太高，以免水分蒸發(fā)，破壞油水分界面，造成跑油。加熱溫度取決于油的品質(zhì)和水的沸點(diǎn)。分油機(jī)的分油量越小，分離效果越好。但

37、對(duì)于燃油而言，分油量必須滿足主機(jī)的耗油量，對(duì)于滑油而言，采用循環(huán)分離后，分油量越小，循環(huán)分離的次數(shù)越少，因此，不能追求過小的分油量。一般說來，油的粘度越大，質(zhì)量越差，加熱溫度應(yīng)適當(dāng)增高，分油量也應(yīng)酌情減少。表5-4 給出了不同油料加熱溫度范圍和建議的最大分油量占額定分油量的百分?jǐn)?shù)，供參考。2 選擇最佳的工作方式分油機(jī)在船上工作時(shí)，工作方式有三種：單機(jī)工作：用一臺(tái)分水機(jī)處理全部流量。并聯(lián)工作：兩臺(tái)分水機(jī)并聯(lián)工作，各處理總流量的50%。串聯(lián)工作：兩臺(tái)分油機(jī)串聯(lián)，前一臺(tái)為分水機(jī)，后一臺(tái)為分雜機(jī)，每臺(tái)都要處理全部流量。這種方式效果最好，即使分水機(jī)油水分界面太靠內(nèi)，分離效果差些，因后級(jí)還有分雜機(jī)，仍能保

38、持教好得分雜效果。3 操作要點(diǎn) 目前，全自動(dòng)分油機(jī)在船舶上得到了越來越廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)以WHPX型分油機(jī)為例來說明全自動(dòng)分油機(jī)分油作業(yè)時(shí)的操作管理要點(diǎn)。這種分油機(jī)除配有一個(gè)EPC400控制單元，一些控制和檢測輔助元件、分油機(jī)馬達(dá)起動(dòng)箱外，還配有供油泵和加熱器等輔助設(shè)備，它們共同構(gòu)成一個(gè)凈化系統(tǒng)。1） 起動(dòng)前的檢查 在起動(dòng)前除應(yīng)檢查分油機(jī)齒輪箱滑油油位、剎車裝置、分離筒和摩擦離合器、各種閥件的開關(guān)位置是否符合要求外，還應(yīng)檢查加熱器、空氣氣源是否正常，EPC400各設(shè)定參數(shù)是否符合要求。以上準(zhǔn)備工作完成后，可以進(jìn)行起動(dòng)操作。2） 起動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)首先起動(dòng)供油泵，起動(dòng)分油機(jī)加熱器，然后起動(dòng)分油機(jī)。分油機(jī)加速

39、過程約需5分鐘，在次期間要注意觀察分油機(jī)起動(dòng)器上的電流表指針變化是否正常，應(yīng)確保無不正常噪音或振動(dòng)的發(fā)生。待分油機(jī)達(dá)到正常轉(zhuǎn)速、油溫加熱到所要求溫度后，便可按下控制單元上的程序開關(guān)按鈕，進(jìn)行分油作業(yè)。分油期間應(yīng)常注意出水口和排渣口是否跑油、滑油油位、日用油柜和沉淀油柜油位、高置水箱水位、分油機(jī)和供油泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況等。注意分油機(jī)各種故障報(bào)警，消除警報(bào)并排除故障。3） 排渣 當(dāng)運(yùn)行到選定的時(shí)間時(shí)，由程序自動(dòng)引發(fā)進(jìn)行排渣，排完渣后又恢復(fù)正常分油作業(yè)。4） 停止分油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)需要停止分油時(shí)，只要再次按下程序開關(guān)按鈕，分油機(jī)便自動(dòng)先完成排渣，然后自動(dòng)停止分油機(jī)，并將其起動(dòng)開關(guān)鎖住3min，即在停機(jī)后3min

40、內(nèi)分油機(jī)不能再起動(dòng)。然后人工關(guān)閉分油機(jī)加熱器，當(dāng)油溫下降后再停供油泵。由上可見，全自動(dòng)分油機(jī)需要人工起動(dòng)的設(shè)備依起動(dòng)的先后順序?yàn)楣┯捅谩⒓訜崞骱头钟蜋C(jī)，停止分油時(shí)的停止順序與起動(dòng)順序相反，而且一定等油溫下降后才能停止供油泵。四、分油機(jī)常見故障1 分離筒達(dá)不到規(guī)定轉(zhuǎn)速 1）制動(dòng)器未松開；2）摩擦離合器內(nèi)混入油脂，摩擦片打滑或損壞；3）電動(dòng)機(jī)或電氣設(shè)備故障。2 不能進(jìn)油或分油過程斷油分油機(jī)供油泵一般為齒輪泵，它不能供油的原因通常有以下幾類。第一類是由于泵或管路的問題不能產(chǎn)生足夠低的吸入壓力，原因是：1）油泵傳動(dòng)齒輪錐銷折斷；2）泵嚴(yán)重磨損，間隙太大；3）泵轉(zhuǎn)速太低；4）吸入管漏氣；5）油柜用空。第

41、二類原因是泵吸入壓力過低。屬于這類的原因有：6）油柜油位太低；7）供油泵前濾器堵塞或管路不通；8）油溫太低、粘度太大。3 出水口跑油第一類情況是水封未能建立或受到破壞：1）起動(dòng)時(shí)水封水未加或加得太少；2）進(jìn)油閥開得太猛，水封被破壞；3）油溫太高，水封水被蒸發(fā)，水封被破壞；4）轉(zhuǎn)速不足使水封壓力不夠；5）分離盤片間臟堵第二類情況是油水分界面外移至分離盤外。屬于這類原因的有：6）重力環(huán)內(nèi)徑過大；7）油未加熱至要求值，密度大。4 排渣口跑油這是由于排渣口未能封閉。排渣口跑油原因有以下幾類：第一類是滑動(dòng)圈不能上移堵死密封水腔泄水口。原因是：1）分離筒上小孔M1 、M2（見圖5-）堵塞，不能泄水；2）滑

42、動(dòng)圈下方彈簧失效；3）滑動(dòng)圈上方塑料堵頭失嚴(yán)。第二類原因是滑動(dòng)底盤下部缺密封水，可能是：4）高置水箱無水；5）工作水系統(tǒng)管道或控制閥堵塞或嚴(yán)重漏泄；6）滑動(dòng)底盤周向密封圈失效漏泄。第三類原因是滑動(dòng)底盤與分離筒蓋不能貼緊，原因是：7）滑動(dòng)底盤上端面主密封環(huán)失效；8）傳動(dòng)齒輪和軸承過度磨損使立軸下沉。5 不能排渣 原因可能是缺少壓下滑動(dòng)圈的開啟工作水，可能是：1）高置水箱無水；2）工作水系統(tǒng)管道或控制閥堵塞或嚴(yán)重漏泄；3）有關(guān)工作水孔臟堵不通；4）滑動(dòng)圈周面密封圈失效。6 出現(xiàn)異常振動(dòng)或噪聲 問題主要可能是：1）分離筒安裝不正確、緊固件松動(dòng)或與機(jī)蓋、配水盤擦碰；2）傳動(dòng)機(jī)械因缺油或油質(zhì)差而損壞；3

43、）軸承過度磨損而立軸下沉；4）供油泵卡阻或損壞；5）摩擦離合器損壞或過度磨損，質(zhì)量不均勻；6）排渣不凈，分離筒內(nèi)積渣不均。第四節(jié) 潤滑系統(tǒng)一、 潤滑系統(tǒng)的組成和作用柴油機(jī)的滑油循環(huán)系統(tǒng)通常由氣缸油潤滑、曲軸箱強(qiáng)制潤滑和曲軸箱油分油凈化等系統(tǒng)組成。柴油機(jī)潤滑系統(tǒng)的作用是保證供給柴油機(jī)動(dòng)力裝置各運(yùn)動(dòng)部件的潤滑和冷卻所需的潤滑油。曲軸箱強(qiáng)制潤滑和曲軸箱油分油凈化系統(tǒng)的主要組成設(shè)備有：1 滑油泵 滑油泵常設(shè)有兩臺(tái)，其中一臺(tái)備用。為保證滑油壓力穩(wěn)定和流動(dòng)均勻，常采用螺桿式油泵。在泵的吸入端管上一般裝有真空表，真空度不超過33.3Kpa（250mmHg）。泵的排出管上裝有安全閥和調(diào)節(jié)壓力、流量的旁通閥。2

44、 濾器滑油泵的進(jìn)口端和出口端分別設(shè)有粗、細(xì)濾器，濾器一般為雙聯(lián)式。裝在進(jìn)口端的一般為粗濾器（有時(shí)還用磁性粗濾器），裝在泵出口端的為細(xì)濾器，其前后裝有壓力表。3 滑油冷卻器滑油冷卻器通常采用管殼式或板式熱交換器。4 滑油分油機(jī)滑油分油機(jī)一般采用離心分離，它是曲軸箱油分油凈化系統(tǒng)最重要的設(shè)備關(guān)于氣缸油潤滑系統(tǒng)，將在本章第五節(jié)講述。柴油機(jī)中潤滑有以下作用：(1)減磨作用 在相互運(yùn)動(dòng)表面保持一層油膜以減小摩擦。這是潤滑的主要作用。(2)冷卻作用 帶走兩運(yùn)動(dòng)表面因摩擦而產(chǎn)生的熱量以及外界傳來的熱量，保證工作表面的適當(dāng)溫度。(3)清潔作用 沖洗運(yùn)動(dòng)表面的污物和金屬磨粒以保持工作表面清潔。(4)密封作用 產(chǎn)

45、生的油膜同時(shí)可起到密封作用。如活塞與缸套間的油膜除起到潤滑作用外，還有助于密封燃燒室空間。(5)防腐作用 形成的油膜覆蓋在金屬表面使空氣不能與金屬表面接觸，防止金屬銹蝕。(6)減輕噪音作用 形成的油膜可起到緩沖作用，避免兩表面直接接觸，減輕振動(dòng)與噪音。(7)傳遞動(dòng)力作用 如推力軸承中推力環(huán)與推力塊之間的動(dòng)力油壓。柴油機(jī)潤滑系統(tǒng)的作用是保證供給柴油機(jī)動(dòng)力裝置各運(yùn)動(dòng)部件的潤滑和冷卻所需的潤滑油。 二、潤滑油的性能指標(biāo) 潤滑油的性能指標(biāo)主要有粘度、粘度指數(shù)、閃點(diǎn)、凝點(diǎn)、殘?zhí)俊⒒曳帧⑺嶂?總酸值與強(qiáng)酸值)、腐蝕性、抗氧化安定性、熱氧化安定性、總堿值、抗乳化度、機(jī)械雜質(zhì)和水分等十余種。這些指標(biāo)均按國家規(guī)

46、定的試驗(yàn)方法進(jìn)行測定。它們基本上反映出滑油品質(zhì)的優(yōu)劣，在選擇和使用滑油時(shí)有著重要作用。上述指標(biāo)中有些與燃油性能指標(biāo)相同，以下僅介紹滑油特有的一些指標(biāo)。1粘度和粘度指數(shù)(VI)粘度是滑油最重要的指標(biāo)。它在很大程度上決定著兩個(gè)摩擦表面間楔形油膜的形成。長期以來，國外廣泛使用按滑油的粘度進(jìn)行分類的SAE分類法，把發(fā)動(dòng)機(jī)用滑油按粘度分成10個(gè)等級(jí)，如表5-5所示。ISO(The International Standardization Organization)把滑油按40時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度cSt(mms)的數(shù)值分成18個(gè)等級(jí)：ISO（iscosity Grade），如表5-6所示。表5-5 滑油的SAE

47、分類法SAE粘度等級(jí)最大粘度(MPa·s)邊界泵出溫度100時(shí)粘度(mm2/s)(相應(yīng)溫度)()最 小最 大0W3 250(30)-353.8-5W3 500(25)-303.8-10W3 500(20)-254.1-15W3 500(15)-205.6-20W4 500(10)-155.6-25W6 000(5)-109.3-20-5.6小于9330-9.3小于12540-12.5小于16350-16.3小于219表5-6 ISO粘度分類表粘度等級(jí)中點(diǎn)粘度(mm2/s,40)粘度限(mm2/s,40)粘度等級(jí)中點(diǎn)粘度(mm2/s,40)粘度限(mm2/s,40)最小最大最小最大IS

48、O-VG22.21.982.42ISO-VG686861.274.833.22.883.5210010090.011054.64.145.0615015013516576.86.127.4822022019824210109.0011.0320320288352151513.516.5460460414506222219.824.2680680612748323228.835.21 0001 0009001 100464641.450.61 5001 5001 3501 650滑油的粘度隨溫度的升高而降低，這種性能稱滑油的粘溫特性。對(duì)于航行在不同季節(jié)和不同緯度的船舶，柴油機(jī)在冷車起動(dòng)和正常運(yùn)轉(zhuǎn)

49、時(shí)，滑油的工作溫度不同，其粘度的大小也不相同，這對(duì)保證可靠的潤滑影響極大。因而僅以測定溫度下的粘度來判斷滑油的品質(zhì)還是不夠的，還必須注意粘度隨溫度的變化規(guī)律。研究表明，不同滑油的粘溫特性是不同的，如有的滑油溫度每升高10，粘度能減小四分之三，有的滑油則減小不到一半。若滑油的粘度隨溫度變化程度小，它就能在比較大的溫度范圍內(nèi)滿足使用要求，這種滑油的粘溫特性就好。在國外，通常用粘度指數(shù)(VI)來說明滑油的粘溫特性。它是通過與兩種標(biāo)準(zhǔn)油相比較而得出的。粘度指數(shù)的物理意義表明，粘度指數(shù)大者，則溫度變化時(shí)其粘度變化小。一般，粘度指數(shù)在80以上者稱高粘度指數(shù)，小于35者為低粘度指數(shù)，介于3580之間者稱中間

50、粘度指數(shù)。最好的石蠟粘度指數(shù)可達(dá)124，加入增粘劑(后述)后可高達(dá)200以上。我國曾用粘度比來評(píng)定粘溫特性。它是該滑油在50和100時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度的比值。粘度比小，表示它在規(guī)定溫度范圍內(nèi)粘度變化小，質(zhì)量好。如已知滑油的粘度比，可由曲線法求出相應(yīng)的粘度指數(shù)。2酸值和水溶性酸或堿滑油中的酸可分為有機(jī)酸和無機(jī)酸兩種。新鮮滑油中的有機(jī)酸來源有二：一是原存于石油中的精制時(shí)沒有全部除去；二是有意識(shí)加入的呈酸性的抗氧、抗腐添加劑。使用中滑油的有機(jī)酸主要來自于自身氧化而產(chǎn)生的有機(jī)酸。有機(jī)酸含量少時(shí)，對(duì)金屬無多大腐蝕作用，反而能增加滑油的油性以保持較好的邊界潤滑性能。當(dāng)其含量較多時(shí)，它就會(huì)對(duì)一些軸承材料(有色金屬

51、及其合金，特別是鉛)產(chǎn)生腐蝕作用。無機(jī)酸指硫酸，它對(duì)金屬有強(qiáng)烈腐蝕作用，滑油中一般不允許有硫酸存在。新鮮滑油中可能含有的硫酸是在精制過程中經(jīng)酸洗和中和后殘留下來的；使用中的滑油由于含硫燃油的燃燒產(chǎn)物漏入曲軸箱而可能形成硫酸。我國用“酸值”表示滑油中的有機(jī)酸含量，用“水溶性酸或堿”表示無機(jī)酸或強(qiáng)堿的有無。“酸值”用中和1 g滑油中的酸所需要的氫氧化鉀毫克數(shù)來表示，單位為mgKOH/g。“水溶性酸”指能溶于水的無機(jī)酸(強(qiáng)酸)及低分子有機(jī)酸，這種酸幾乎對(duì)所有金屬都有腐蝕作用；水溶性堿是在油品加工時(shí)的堿洗剩余物或貯存中污染而生成的，它對(duì)鋁有腐蝕作用。“水溶性酸或堿”只說明油品呈酸性或堿性，僅用于定性檢

52、查。國外用總酸值TAN(Total Acid Number)表示有機(jī)酸和無機(jī)酸的總和，用強(qiáng)酸值SAN(Strong Acid Number)單獨(dú)表示無機(jī)酸的含量。單位均為mgKOH/g。3抗乳化度海水或淡水漏入滑油經(jīng)攪拌后使滑油形成乳濁液并生成泡沫，這個(gè)過程叫乳化。乳濁液影響潤滑性能，加速滑油變質(zhì)，并在兩相界面上吸附機(jī)械雜質(zhì)，污損摩擦表面，加劇部件磨損。滑油的抗乳化度系指滑油在乳化后自動(dòng)分層(油層和水層)所需的時(shí)間(以分計(jì))，即滑油的破乳化時(shí)間。破乳時(shí)間短，抗乳化度就好，反之則差。4熱氧化安定性和抗氧化安定性這兩個(gè)指標(biāo)都用來衡量滑油在使用條件下抵抗空氣氧化的能力。只是試驗(yàn)方法和應(yīng)用對(duì)象不同。前

53、者，屬于薄油層在高溫條件下氧化試驗(yàn)，用氧化形成漆膜所需時(shí)間(以分計(jì))來表示。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用“巴包克法”，系指在規(guī)定的高溫250條件下，空氣自由流過薄油層試驗(yàn)油，測定試驗(yàn)油由氧化而生成50%的漆狀物所需時(shí)間(min)，用此時(shí)間來評(píng)定試驗(yàn)油的熱氧化安定性。這種試驗(yàn)方法是模擬氣缸壁上的油膜工作條件，適用于柴油機(jī)潤滑油。抗氧化安全性屬于較低溫度條件下的厚油層氧化試驗(yàn)，用氧化后生成的沉淀物和酸值來表示。按我國規(guī)定系指在125條件下，向試驗(yàn)油中通入一定流速的空氣或純氧4 h或8 h，分別測定試驗(yàn)油氧化后生成的沉淀物(%)和酸值(mgKOH/g)。如氧化后沉淀物少、酸值小，則試驗(yàn)油的抗氧化安定性好。這種試驗(yàn)

54、方法模擬液壓系統(tǒng)中滑油的工作條件，故用于液壓油和透平油等品種。5腐蝕度腐蝕度用來衡量高溫條件下工作的滑油在與氧氣充分接觸時(shí)，對(duì)金屬(鉛)腐蝕的程度。它是柴油機(jī)潤滑油的一個(gè)重要指標(biāo)。現(xiàn)代柴油機(jī)中的銅、鉛等合金軸承材料對(duì)腐蝕十分敏感，只要滑油中有少量酸就能嚴(yán)重腐蝕軸承。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定腐蝕度試驗(yàn)用“品克維奇法”，即把試驗(yàn)油加熱到140，用特制的一定面積的金屬片以每分鐘1516次的速度交替地浸在油中和露置在空氣中，經(jīng)過50 h后，測定金屬片減少的重量(g/m)。金屬片減少重量越大，滑油的腐蝕性越強(qiáng)，品質(zhì)越差。6堿值堿值BN(Base Number)表示滑油堿性的高低。它的單位與酸值相同，也用mgKOH/

55、g表示，但意義相反。堿值表示一克滑油中所含堿性物質(zhì)相當(dāng)于氫氧化鉀的毫克數(shù)。天然礦物油本身無堿性，只有加入堿性添加劑后才呈現(xiàn)堿性。在使用過程中，由于添加劑的損耗，堿值會(huì)逐漸降低。7浮游性浮游性表示含添加劑滑油清洗零件表面膠質(zhì)炭渣，使之分散為小顆粒而懸浮攜帶的能力。通常是在專用試驗(yàn)機(jī)上在規(guī)定條件下進(jìn)行一定時(shí)間的試驗(yàn)，然后根據(jù)活塞上的漆膜情況，按0至6七個(gè)級(jí)別進(jìn)行評(píng)定。0級(jí)為活塞非常清潔，沒有漆膜形成；6級(jí)為嚴(yán)重臟污，活塞完全為漆膜覆蓋。8抗泡沫性抗泡沫性表示在規(guī)定試驗(yàn)儀器內(nèi)以專用泡沫頭并通入一定數(shù)量的空氣測量試驗(yàn)油的起泡體積和消泡時(shí)間。滑油在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)受激烈攪動(dòng)，使空氣混入油中形成泡沫。泡沫過多，除損

56、失滑油外，還會(huì)使油泵和軸承引起空泡腐蝕，潤滑效能降低，造成軸承燒毀。三、潤滑油的質(zhì)量等級(jí)國外有些國家和有關(guān)學(xué)會(huì)曾經(jīng)根據(jù)滑油的性能特點(diǎn)和工作狀態(tài)把滑油分成若干質(zhì)量等級(jí)。比較通用的是美國SAE、ASTM和API三方聯(lián)合公布的一種質(zhì)量分類方法，稱為API分類法。這種分類方法按油品質(zhì)量和適用機(jī)型特點(diǎn)把滑油分為CA、CB、CC和CD四個(gè)質(zhì)量等級(jí)。CA輕載荷柴油機(jī)潤滑油。燃用優(yōu)質(zhì)燃料并在溫和到中等程度條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的柴油機(jī)使用。在非增壓和優(yōu)質(zhì)燃料條件下具有抗軸承腐蝕和防止高溫生成沉淀物(漆膜、積炭)的性能。CB一般負(fù)載的柴油機(jī)潤滑油。用于溫和到中等條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的柴油機(jī)。在非增壓和使用含硫燃料時(shí)，具有抗軸承腐蝕和防高溫下形成沉淀物的性能。CC中等負(fù)載柴油機(jī)潤