探讨船用四冲程柴油主机系统润滑油管理

论文导读：
0 引言
四冲程柴油机由于没有盘根箱使曲拐箱和气缸隔离，气缸、活塞等燃烧室组件裸露在曲拐箱上部，一旦燃烧室窜气直接进入滑油系统。系统润滑油同时承担气缸润滑和冷却作用，受污染相对厉害，运转转速相对较高等特点。我们经常会碰到或听说四冲程柴油机轴承脱铅、烧损、烧毁，损伤曲轴甚至伸腿事故，这些故障的罪魁祸首，大部分都是起源于系统润滑油的污染和管理不善。所以，加强对四冲程柴油机滑油的管理，就显得尤为重要。
天王星轮是2007年宜昌造船厂制造9000T系列1号海船，主动力装置采用陕西柴油机厂生产四冲程船用柴油机，型号：PC2-6L，输出功率3300KW，最大持续转速520rpm，我从2007年11月参加后期监造、试航、接船工作，并经过这几年来营运管理经验，谈谈对四冲程柴油机系统润滑油的管理。
1 润滑油的作用
为减少两相对运动表面摩擦，防止磨损，在柴油机运转过程中，必须供应充足的，合适牌号（一定粘度基础油添加适当添加剂），质量合乎要求的润滑油，以保证柴油机运动部件表面提供一层油膜润滑，同时带走运动部件产生的热量（冷却），冲洗运动表面的污物和金属颗粒，保持工作表面清洁，形成的油膜，同时具备密封、防腐、减少噪音和传递动力的作用。
2 滑油的污染
润滑油是柴油机能够安全可靠、正常运转的基础，所以轮机管理人员对于维护柴油机滑油质量符合要求显得特别重要。一般随着机器运转时间的延长，滑油质量指标会渐渐发生变化，逐步偏离使用要求，这就必须对滑油进行处理或更换。
促使滑油变质因素很多，但不外乎混入外来物和滑油本身氧化变质。外来物主要有灰尘、气缸燃烧产物、海水、淡水、燃油、棉纱、油漆皮以及各种运动部件磨损的金属颗粒；滑油在各种温度下，都会有不同程度的氧化，尤其是在高温情况下，氧化速度会加快；漏入水分会使滑油乳化变质，产生胶状不溶物。
3 四冲程柴油机结构特点对润滑油的影响
四冲程柴油机属于筒状活塞式柴油机，结构上没有二冲程柴油机的盘根箱可以把高温、高压、工作环境复杂、恶劣的气缸套与系统润滑油分隔开来，柴油机系统润滑油还要担当气缸润滑、冷却的作用，缸套上部表面温度约为180-220℃，甚至更高，高温会减低润滑油的粘度，加快滑油氧化变质速度，活塞令、缸套磨损或活塞令断裂会引起燃气下窜，转变滑油理化性能；燃烧产物直接进入曲拐箱，加速了滑油的变质和污染；管理过二冲程柴油机的人都知道，每隔1000-2000工作小时，就能从柴油机气缸底部的扫气箱掏出一桶积碳、油泥混合物，而在四冲程柴油机，这些垃圾全部进入曲拐箱，混合到机器的系统润滑油里面来。从这里可以看出，四冲船用四冲程柴油主机系统润滑油的管理由优秀论文网站www.7ctime.com提供,助您写好论文.程柴油机润滑油比二冲程柴油机污染厉害程度大大增加。万一缸套密封令老化漏水，也直接进入曲拐箱，致使滑油乳化。所以，加强对四冲程柴油机滑油的管理，显得特别重要。
四冲程柴油机的高压油泵都是由凸轮来进行驱动的，由于高压油泵长期工作在高温高压环境下，柱塞/套筒的磨损及密封令的老化所造成燃油泄露，就通过凸轮轴箱随凸轮润滑油一起进入油底壳，污染滑油。如果漏入的是轻油，即会造成滑油粘度下降，压力降低，从而达不到润滑的要求。引起运动部件磨损。因此，必须根据情况，定期对柴油机高压油泵进行检修，维护滑油的清洁。
4 柴油机系统润滑油的要求

4.1 要有良好的抗氧化稳定性

系统油是循环使用的，和空气接触的机会多，冷却活塞和缸套会使油温升高，加之气缸中的污染物落入曲拐箱，污物中的铁末等又是滑油氧化的强烈催化剂，这些因素都加速滑油的氧化变质。为了延长滑油的使用寿命，必须要求滑油具有较强的抗氧化变质的性能。

4.2 抗腐蚀性能好

系统油中比较容易落入燃烧产物和海水，因此要求系统油具有一定的碱性，并能抵抗由于海水等漏入而引起对轴承和其它机件的腐蚀。

4.3 要有良好的清洁、分散性

气缸中的燃烧产物会形成粘稠的颗粒，这些颗粒不应形成硬的积垢，而应让滑油带走。这就要求这些颗粒在滑油的清洁作用下，不积聚成块，而形成均匀胶体悬浮液分散在油中，以便在分油机中分离出去。

4.4 要求有足够的载荷能力

对高增压柴油机来说，轴承负荷已接近所采用的轴承合金的安全局限，这就要求轴承中能形成足够的油膜，以提高轴承的承受负荷的能力。
另外，还要求系统油的粘度适中，闪点要高，凝点要低，粘温性能好。
5 四冲程柴油机润滑油的日常管理
由于系统油是循环使用的，在使用过程中的氧化产生氧化沉淀物，和从各种途径来的污染物如果没有及时处理清除，就会全部积聚在系统中，这些污染物尤其是硬质颗粒杂质将会破坏润滑油膜的形成，引起磨损从而导致机器的损坏、损毁。因此，对系统滑油多渠道的、不间断的净化处理就显得非常重要。

5.1 定期对系统中安装的滤器进行清洗、检查，及早发现理由

定期清洗滑油泵进口粗滤器，滑油泵出口端常有一套自清滤器，一般1000小时左右须清洗一次和更换掉污油筒内的纸质滤芯；还有一个双联旁通细滤器，在进出口压差达到0.05Mpa时必须清洗；另外在滤器内部还装有磁铁，吸附流经滤器的金属颗粒。平时清洗时，必须仔细检查滤器污渣成分，当发现有金属成分是，必须引起重视，追寻其来源，及早发现理由。还要留意滤芯和密封令的完好无损，滤器筒内清洁干净，装复时必须放净空气。

5.2 利用机油分油机对系统油进行分离净化

大型柴油机系统油在使用有过程中由于不断受污染，因此，需要设置分油机对机油进行净化处理，去除其中的杂质和水分，净化好坏对柴油机工作可靠性和使用寿命影响极大，分油机是船舶柴油机净化燃油和滑油必不可少的关键设备。
在这过程中，为了提高分油机的净化效果，管理人员应注意调节分油机的流量，理论上流量越小，净化效果越好，流量太大的话，许多杂质将随高速的油流带离分油机，分油机只是起到一个驳油泵的作用。但是如果流量太小，系统油经分油机净化的油量也小，整个系统里的滑油经分油机循环净化的次数就少，因此，不能片面追求过小的分油量，一论文导读：lDomain}提供,助您写好论文.动，换来的是接下来一段不短时间每天60升滑油的节约和整机工作状况的改善。由此，将机器说明书要求吊缸检修周期由8000小时倡议下调到6000小时，在这里可以避开滑油消耗继续增加。随着智能柴油机发展和应用，取消了传统的凸轮轴系统。根据柴油机点火顺序和预设定的燃油正时，用电子信号制约气缸喷油
般制约在分油机最大工作流量的1/3左右。或者是制约净化率能保证在一天净化量为循环油柜油量的2-5倍。调整好分油温度，制约在80℃-90℃左右。提高净化油温度，降低粘度改善，净化效果；温度太高的话，滑油容易产生氧化。另外，分油机的日常管理另一个重点就是调整好排渣间隔期，如果排渣间隔期太长，当油渣积聚在分离筒达到极限，接下来净化过程产生的油渣直接粘在分离片上，影响分离效果，并且加速分油机污堵，如果排渣间隔期太短，会造成部分机油在排渣过（下转第37页）（上接第38页）程中消耗浪费，也会减少正常净化时间。用于四冲程柴油机滑油系统净化的分油机，排渣间隔期一般制约在50-120分钟。如何确定是50分钟还是120分钟，可以在每次排渣刚刚完成后在分油机排渣口观察排渣量，依靠经验判断，一般以排渣量适中并伴有少许软泥为宜。也可以在经过40-50次排渣（2-3天）后，拆开分油机检查，如果分离片比较脏，说明原来排渣间隔期过长，需要减少，如果分离片很干净，则可适当延长排渣时间。经验上以分离片上有薄薄一层油泥为合适。
滑油分油机对于中速柴油机非常重要，即使是在锚泊或者靠泊停航时间，也要保持不间断地利用分油机对系统油进行净化。
在停航时间允许条件下，可把循环油柜的滑油全部驳至（或用分油机分到）滑油沉淀柜，再视情进行有关处理，如预热、沉淀、放水、放残、放添加剂等，处理完毕再用分油机送回循环油柜。如需进行水洗法处理，需在滑油分油机进口处加入相当于1%-2%滑油量的淡水进行净化。水洗法不仅可以洗掉无机酸，而且还能浸湿小颗粒杂质使之便于分离。因为某些滑油添加剂也溶于水，故对滑油水洗时，应先征得供油厂商同意。
对于中小型柴油机的系统滑油，因其油量有限，一般采用全部滑油换新法。

5.3 滑油的化验

滑油公司供船的润滑油都是根据柴油机特点，按说明书要求配置，使用一定规格牌号，不能随便转变或混用。其各项性能指标已由油公司在供船时就已经选好。一般都含有抗氧化、抗腐蚀剂，抗磨、增粘、降凝、消泡防锈等多种良好的添加剂。
轮机人员在日常管理方面，每天直接观察系统滑油颜色、鼻闻气味、手感杂质等来判断滑油的质量。每季度按要求分别在分油机进出口各取一瓶油样寄送油公司进行详细化验分析。根据化验结果不仅可以了解在用系统油的质量变化，还可以判断、评价在用机械设备的运转及磨损状况、并预测其发展趋势。

5.4 滑油的消耗

目前航运市场低迷，油价居高不下，油料费用支出已占用运营成本很大一个比例，不正常的油耗不单考验公司业务主管的神经，也同样考量着轮机主管人员的业务水平。
日常使用过程中，根据机型不同，允许一定额度的滑油消耗量，天王星轮主机的滑油消耗率是1.4g/Kw·H，主机正常营运每天消耗滑油100升，但随着各缸吊缸检修时间增加，气缸内部各密封件磨损，性能下降，滑油消耗也随之增加。2013年1月，笔者上天王星轮接班，主机滑油消耗达到160升/天，在判断没有外部漏泄、冷却器漏泄和分油机跑油的情况下，先后对5个吊缸时间在4600-5600小时气缸进行吊缸检修，没有发现缸套有过大磨损。于是，更新所有活塞令，解体活塞，换新活塞密封橡皮令。检修后滑油消耗降到98升/天，滑油减耗效果明显。三套活塞令加上船上轮机管理人员三天的劳船用四冲程柴油主机系统润滑油的管理由优秀论文网站www.7ctime.com提供,助您写好论文.动，换来的是接下来一段不短时间每天60升滑油的节约和整机工作状况的改善。由此，将机器说明书要求吊缸检修周期由8000小时倡议下调到6000小时，在这里可以避开滑油消耗继续增加。
随着智能柴油机发展和应用，取消了传统的凸轮轴系统。根据柴油机点火顺序和预设定的燃油正时，用电子信号制约气缸喷油器的启闭。这样，就不存在油泥从高压油泵漏入曲柄箱，减少一个污染源。智能柴油机采用气缸压力在线检测系统，将各缸压力及时输入计算机，确保各缸负荷均匀。减少了气缸、活塞的磨损与窜气。也就是减少了滑油中的不溶物生成。这样，将很大程度地提高了滑油质量，给滑油管理带来了很大的方便，将大大提高了船舶可靠性、经济性和废气排放制约。
[责任编辑：陈双芹]