【船机帮】船舶柴油机润滑油消耗过量的原因及预防措施
导读
柴油机润滑系统中的滑油在运转过程中起到很重要的作用,滑油量应能在充满过滤器、冷却器、机器各油腔及管系等所有系统空间后,在油柜(承油盘)中的滑油仍然高出滑油泵的抽油口足够的高度。
柴油机工作中,滑油少量进入缸内燃烧,随着使用时间的延长,滑油量会缓慢减少,应定时补充。当滑油消耗量过大时,不但增加成本,而且影响柴油机的正常工作,造成排气冒蓝烟。
因此,滑油的消耗不仅反映柴油机的经济性,也是衡量柴油机总体性能的指标。
一
滑油消耗过量的原因
柴油机在使用过程中,润滑油消耗过量主要是由以下几个方面原因造成的:
1.柴油机技术状况下降
(1)气阀导管磨损过度
船舶柴油机经过一段时间的工作后,由于气阀导管的磨损,从而导致润滑油通过气阀和导管之间的间隙,再由进、排气阀吸入到气缸内或者被排到大气中去,造成柴油机润滑油的过量损耗。
(2)缸套变形
船舶柴油机在运转时,由于气缸套变形,使局部出现较大的间隙,使大量的润滑油进入燃烧室,同时,气缸套的变形还将引起活塞环在气缸内滑动时的运动状态发生一定的变化,在轴向和径向产生扭曲和变形,加速了润滑油的消耗。
(3)活塞(环槽)以及气缸套磨损过度
滑油选用不当或夹带杂质、燃油品质差或夹带的杂质导致其燃烧后带有固体颗粒、进入气缸的空气有尘埃、运动副摩擦表面磨损脱落的金属颗粒以及积碳等造成的磨粒磨损,燃油燃烧产生的酸性气体与水蒸气化合而成的酸造成的化学腐蚀,油环安装不当等使缸壁与活塞之间润滑条件恶化造成的粘着磨损,从而导致活塞或气缸套过量的磨损,以至活塞在气缸内上下运动时产生偏摆。
这样,活塞环的“泵油”现象加剧,即当活塞向下止点运动时,环与环槽的上平面紧贴,于是在环槽的下平面的间隙中以及在环背与环槽底部的间隙内都充满了从气缸壁刮下来的滑油;
当活塞向上止点运动时,环则转而紧贴在环槽的下平面上,把滑油压入燃烧室。
这个过程不断重复,滑油就不断地进入燃烧室,导致滑油大量消耗。
(4)滑油漏泄
一方面,若油柜(承油盘)中滑油过多或连杆主轴承、滑油泵严重磨损等,会造成飞溅到缸壁上或环槽间隙内的油量增多,加之刮油环在高速滑动时其性能下降,致使过量的滑油被泵入燃烧室。
另一方面,系统外部各接合面螺栓松动、密封圈老化或选用及安装方法不当等,都会造成滑油漏泄。
同时,如增压器油封漏油,部分滑油随压缩空气进入气缸,造成滑油过量消耗。
另外,密封不良也会导致滑油污染,消耗增加。
2.油品的影响
主要体现在润滑油的挥发性、粘度等对润滑油消耗的影响。
润滑油粘度在很大程度上决定摩擦表面油膜的形成,其会随温度的升高而降低。
所以润滑油的粘度越大,油耗就会越小,而低粘度滑油挥发性好、密封性差,造成大量窜油及漏泄的情况。
当滑油型号选用不当、水温过高导致油温升高、冷却水和空气及有害液体的浸入、废气的侵蚀、燃油稀释滑油以及柴油机低速小负荷长期工作,会使滑油粘度降低,耗油增加。
3.运转条件的影响
柴油机转速、负荷以及运转情况不同,滑油的损耗也不相同。
所以粘度的选用还应考虑到柴油机的具体机况。
新设备各方面的配合间隙小,可以选择较小粘度;
旧设备有一定的磨损,配合间隙大,需要较粘的润滑油才能得到好的密封,其粘度牌号要选择比它新时要高一挡的润滑油;
转速较高的部位由于高速转动容易产生较大的契力,选择粘度小的润滑油,有利于油膜形成;
对于接触面粗糙的机件,一般宜选用粘度大的润滑油,以形成较厚的油膜避免金属的直接接触。
二
预防滑油过量消耗的措施
通过以上分析可以知道,预防滑油过量消耗的途径,除了在设计和制造工艺,如提高气缸套刚度和加工精度、优化活塞及活塞环的设计、提高进气压力、合理设计润滑系统等 方面外,很大一部分在于平时的使用管理。
1.滑油的选择
正确地选用滑油有效降低润滑油消耗的重要保证。
不同粘度牌号的润滑油、不同添加剂成分的润滑油、不同柴油机运行的区域以及粘温特性等性能差别很大。
所以,必须根据船舶柴油机的性能、结构、工况以及运行条件等因素,综合考虑合适的粘度、合适的馏分范围、小的挥发性等特性,并按照柴油机使用说明书的要求合理而正确地选用。
2.使用管理和维护保养
(1)避免柴油机特别是新机或大修后的机器长时间在低温、低速、负荷剧增、骤减以及高温状态下工作,冬季起动时应做好预热工作,并尽量减少冷起动次数,环境温度较低时,做好机舱的保暖工作。
(2)定期清洗和更换空气滤清器。
(3)按规定清洗和更换滑油滤清器,检查润滑系统的密封性,发现问题及时紧固和调整。
(4)做好气缸盖螺栓的检查和紧固工作,加强对气缸垫、气阀和气阀座以及喷油器等机件的密封性检查并保持良好的技术性能。
3.柴油机修理
提高柴油机修理的质量和装配的精度是有效降低润滑油消耗的重要保证。
(1)换气阀导管,气阀和气阀座更换后,按要求进行研磨,并检查密封性。
(2)确保连杆轴承和主轴承的研磨质量,使其配合间隙在合理范围内。
(3)维修装配过程中,应该按照船舶柴油机的技术要求装配气缸套,确保活塞销孔中心线与活塞中心线的位置以及活塞环槽平面与活塞中心线垂直误差在合理范围内,同时确保活塞环平面间隙和搭口间隙在技术合理范围内。
(4)认真做好柴油机装配后的磨合和试车,进行必要的调整和排除故障,使柴油机性能指标达到要求、起动及运转性能良好。
三
结束语
通过对滑油消耗的途径及消耗过量的原因分析,须在增强轮机管理人员责任心的基础上,熟悉其性能参数,并在实际运行过程中采取各项措施确保润滑油的正常润滑和冷却作用,并在润滑油不达标时及时更换,只有这样才能保证船舶安全稳定高效运行,降低故障的发生率和延长柴油机的使用寿命。
本文原创作者系:
宁波市港航管理局 毕海平,潘学锋
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