武理工船舶柴油機(jī)課件05潤(rùn)滑與冷卻系統(tǒng)

2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻1Chapter5

潤(rùn)滑與冷卻系統(tǒng)2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻2Chapter5

潤(rùn)滑與冷卻系統(tǒng)5.1潤(rùn)滑油與滑油添加劑

5.2氣缸潤(rùn)滑5.3軸承潤(rùn)滑5.4冷卻系統(tǒng)5.5故障與維護(hù)管理2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻35.1潤(rùn)滑油與滑油添加劑一、潤(rùn)滑的作用減磨作用(主要作用)冷卻作用清潔作用密封作用活塞與缸套間的油膜（潤(rùn)滑+密封）防腐蝕作用減輕噪音作用傳遞動(dòng)力二、潤(rùn)滑分類邊界潤(rùn)滑-分層結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑性能的薄膜添加劑與金屬表面的化學(xué)反應(yīng)（氣缸上部）液體潤(rùn)滑靜壓潤(rùn)滑（十字頭軸承）動(dòng)壓潤(rùn)滑彈性液體動(dòng)壓潤(rùn)滑（滾動(dòng)軸承、齒輪嚙合）混合潤(rùn)滑（半液體潤(rùn)滑+半干摩擦）2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻4形成液體潤(rùn)滑的方法1.液體動(dòng)壓潤(rùn)滑摩擦表面的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(越低越難)滑油粘度（要適當(dāng)）軸承負(fù)荷(越大越難)軸承間隙（要適當(dāng)）表面加工粗糙度(精度越高越好)2.液體靜壓潤(rùn)滑從外部向摩擦表面供給有一定壓力的液體3.彈性液體動(dòng)壓潤(rùn)滑呈點(diǎn)（線）接觸的運(yùn)動(dòng)表面的潤(rùn)滑，接觸點(diǎn)產(chǎn)生暫時(shí)的彈性變形，產(chǎn)生極薄的擠壓油膜，避免金屬間直接接觸。2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻52023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻6三、潤(rùn)滑油的性能指標(biāo)1．粘度和粘度指數(shù)（粘度指數(shù)↑→隨溫度變化↓）2．酸值（有機(jī)酸+無(wú)機(jī)酸）和水溶性酸或堿3．熱氧化安定性及抗氧化安定性4．總堿值（TBN）5．腐蝕度6．水分離性（抗乳化度）7．清凈分散性（浮游性）2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻75.1潤(rùn)滑油與滑油添加劑二、潤(rùn)滑油的質(zhì)量等級(jí)1．按粘度分級(jí)國(guó)際上普遍采用SAE分類法，分成十個(gè)粘度等級(jí)，有冬用和夏用。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）把滑油按40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度分成18個(gè)等級(jí)。2．按使用性能分級(jí)評(píng)定時(shí)用待測(cè)的潤(rùn)滑油在規(guī)定的單缸或多缸試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)中按規(guī)定程序及條件運(yùn)轉(zhuǎn)一段較長(zhǎng)時(shí)間，然后根據(jù)潤(rùn)滑油在工作中表現(xiàn)來(lái)確定其等級(jí)。2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻85.1潤(rùn)滑油與滑油添加劑三、潤(rùn)滑油添加劑主要作用減少發(fā)動(dòng)機(jī)部件上有害沉積物的形成和聚積。中和酸性物質(zhì)，減少其對(duì)設(shè)備的腐蝕。防止設(shè)備及部件受到銹蝕。減少設(shè)備及部件的摩擦和磨損，延長(zhǎng)設(shè)備及部件的使用壽命。使?jié)櫥瑒┑难趸蜔岱纸庋泳?，延長(zhǎng)其使用壽命。改變潤(rùn)滑劑的物理性質(zhì)，如：提高其粘度指數(shù)，改善粘溫性；降低其傾點(diǎn)，改善低溫使用性能；減少泡沫形成等。2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻95.1潤(rùn)滑油與滑油添加劑1．清凈分散劑（清凈浮游添加劑）2．油性劑、極壓劑（抗磨劑）3．粘度指數(shù)改進(jìn)劑和增粘劑4．消泡劑5．降凝劑（降傾點(diǎn)劑）6．防銹添加劑和抗腐蝕劑2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻10Chapter5

潤(rùn)滑與冷卻系統(tǒng)5.1潤(rùn)滑油與滑油添加劑5.2氣缸潤(rùn)滑5.3軸承潤(rùn)滑5.4冷卻系統(tǒng)5.5故障與維護(hù)管理2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻115.2氣缸潤(rùn)滑2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻125.2氣缸潤(rùn)滑一、氣缸潤(rùn)滑的特點(diǎn)1、高的工作溫度，降低滑油粘度，加快氧化變質(zhì)速度，并使缸壁上的部分油膜蒸發(fā)2、往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在上下止點(diǎn)處為零，特別在上止點(diǎn)處，氣缸溫度高，活塞環(huán)對(duì)缸壁的徑向壓力大3、劣質(zhì)燃油的引起的腐蝕、磨損、結(jié)炭缸套上部很難形成連續(xù)完整油膜，多為邊界潤(rùn)滑2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻13氣缸套磨損量隨行程變化的規(guī)律2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻145.2氣缸潤(rùn)滑二、氣缸潤(rùn)滑方式1、飛濺潤(rùn)滑與曲軸箱油同一品質(zhì)，且循環(huán)使用2、氣缸注油潤(rùn)滑專用潤(rùn)滑系統(tǒng)，注油量可控，不予回收2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻152023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻165.2氣缸潤(rùn)滑三、氣缸注油潤(rùn)滑1、對(duì)氣缸油的要求潤(rùn)滑性粘度與粘度指數(shù)清凈分散性中和性能抗氧化性其它（氣缸油燃燒生成的灰分少）2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻175.2氣缸潤(rùn)滑2、氣缸油的種類和選用1）總堿值TBN的選擇根據(jù)燃油的硫分來(lái)選擇氣缸油的TBN2）粘度的選擇SAE50粘度等級(jí)，使用廣泛。SAE40粘度等級(jí)，總堿值為40(彎流掃氣)粘度等級(jí)大于50，用于長(zhǎng)沖程高負(fù)荷柴油機(jī)不含添加劑的SAE50高粘度氣缸油，用于新發(fā)動(dòng)機(jī)及換新缸套磨合使用。2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻185.2氣缸潤(rùn)滑3、注油定時(shí)的選擇理想：注油點(diǎn)位于第一、二道活塞環(huán)之間時(shí)注油實(shí)際：對(duì)于短活塞（1）上止點(diǎn)附近，活塞下邊緣打開(kāi)注油孔（2）下止點(diǎn)附近，缸內(nèi)正在掃氣時(shí)對(duì)于長(zhǎng)活塞：只有缸內(nèi)正在掃氣時(shí)2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻195.2氣缸潤(rùn)滑4、氣缸注油孔的數(shù)量及位置數(shù)量：8-10個(gè)沿圓周均勻分布過(guò)多-每個(gè)注油點(diǎn)的注油量少，注油量不穩(wěn)定位置：因機(jī)型而異大型低速機(jī)：缸套的中上部（高位注油孔）四沖程柴油機(jī)：缸套下部2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻205.2氣缸潤(rùn)滑5、注油率的確定過(guò)大：浪費(fèi)，沉積物增多，粘著，使氣流通道部分堵塞在活塞下部空間、掃氣箱和排氣管中，導(dǎo)致掃氣箱著火過(guò)?。弘y以形成完整的油膜合適：缸壁表面濕潤(rùn)，干凈；首環(huán)半干、半濕，其余濕潤(rùn)；環(huán)面光亮，倒角存在。最佳注油率——最佳的經(jīng)濟(jì)收益計(jì)算負(fù)荷變化后的注油率，可以實(shí)際平均有效壓力比例為依據(jù)，但絕對(duì)不能低于該機(jī)標(biāo)定注油率的40％。

2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻215.2氣缸潤(rùn)滑6、氣缸磨合過(guò)程的潤(rùn)滑（1）磨合所用的氣缸油和燃油氣缸油堿值應(yīng)偏低，注意磨合時(shí)間，避免過(guò)度污染。燃油就是正常運(yùn)行時(shí)的燃油。如其硫分超過(guò)1％，可縮短磨合時(shí)間。（2）磨合時(shí)間和負(fù)荷的分配磨合初功率應(yīng)減小，分階段加大，直至全功率各階段時(shí)間長(zhǎng)短及負(fù)荷取決于氣缸油堿值和燃油含硫量（3）磨合時(shí)的氣缸油注油量必須遠(yuǎn)大于正常運(yùn)行時(shí)的注油量，最初階段最大。2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻225.2氣缸潤(rùn)滑2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻235.2氣缸潤(rùn)滑7、氣缸注油設(shè)備注油器(機(jī)械式和液壓式)油量調(diào)節(jié)：與轉(zhuǎn)速成正比隨負(fù)荷調(diào)節(jié)(好)注油方式：脈動(dòng)式和蓄壓式2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻245.2氣缸潤(rùn)滑RL56柴油機(jī)氣缸潤(rùn)滑油布置1-注油器；2-搖臂桿；3-流通檢查器；4-調(diào)節(jié)桿；5-蓄壓器；6-止回閥；7-注油槍；8-氣缸套上、下部；9-供油率調(diào)節(jié)偏心驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻255.2氣缸潤(rùn)滑2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻265.2氣缸潤(rùn)滑注油接頭2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻27Chapter5

潤(rùn)滑與冷卻系統(tǒng)5.1潤(rùn)滑油與滑油添加劑5.2氣缸潤(rùn)滑5.3軸承潤(rùn)滑5.4冷卻系統(tǒng)5.5故障與維護(hù)管理2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻285.3軸承潤(rùn)滑一、曲軸箱油（柴油機(jī)機(jī)油/系統(tǒng)油）及其選擇1、十字頭式柴油機(jī)的曲軸箱油與氣缸分隔，工作條件比氣缸油和緩得多應(yīng)具備合適的粘度，以滿足潤(rùn)滑要求要有較好的抗氧化安定性及熱氧化安定性要求較好的抗腐蝕性和防銹性應(yīng)有較好的抗乳化性能，以使水分能分離出來(lái)還應(yīng)有一定的清凈分散性2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻295.3軸承潤(rùn)滑2．船用筒狀活塞式柴油機(jī)的曲軸箱油1）曲軸箱油的工作條件飛濺式潤(rùn)滑，須滿足氣缸和軸承兩方面潤(rùn)滑要求2）要求高溫工作時(shí)的清凈性熱氧化安定性足夠的堿性粘度要求高2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻305.3軸承潤(rùn)滑2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻31影響TBN平衡值的因素

（1）新潤(rùn)滑油的總堿值（2）滑油消耗率（3）燃油含硫量（4）氣缸套壁面溫度2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻325.3軸承潤(rùn)滑3．曲軸箱油的選擇1）十字頭式柴油機(jī)曲軸箱油的選擇水冷活塞柴油機(jī)可選用含抗氧化和防銹添加劑的柴油機(jī)油，這類油不易和水乳化。油冷活塞柴油機(jī)則應(yīng)選用含有一定清凈分散添加劑的弱堿性柴油機(jī)油，TBN值為5～9。以使活塞冷卻腔和曲軸箱沒(méi)有沉積物。2）筒狀活塞式柴油機(jī)曲軸箱油的選擇非增壓，燒輕柴油的柴油機(jī)可用CA級(jí)；非增壓，燒船用柴油的柴油機(jī)可用CB級(jí)；增壓度較高，又燒船用柴油的柴油機(jī)則應(yīng)選用CD級(jí)。船用高增壓燃用重油的筒狀活塞式主、副柴油機(jī)，選相當(dāng)于CE級(jí)，TBN在20～40mgKOH/g。燃用渣油時(shí)，TBN30～40；燃用中間燃料油時(shí)，用TBN20～30。其粘度等級(jí)有的機(jī)型用SAE30，有的機(jī)型用SAE40。應(yīng)急柴油機(jī)和救生艇柴油機(jī)，其曲軸箱油的粘度等級(jí)應(yīng)為SAE20，TBN5～10，CB級(jí)已足夠。為了保證它們冬季冷車起動(dòng)，應(yīng)采用加有增粘添加劑、降凝添加劑的稠化柴油機(jī)油。2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻335.3軸承潤(rùn)滑二、潤(rùn)滑系統(tǒng)的組成濕曲軸箱式（濕式）和干曲軸箱式（干式）濕式特點(diǎn)：附屬設(shè)備簡(jiǎn)單緊湊油面隨船波動(dòng)，滑油易氧化變質(zhì)干式特點(diǎn)：可避免油面的波動(dòng)而導(dǎo)致潤(rùn)滑的失常。減少曲軸箱內(nèi)高溫氣體對(duì)滑油的影響，延長(zhǎng)滑油的使用時(shí)間。油底殼容積小，使柴油機(jī)高度降低2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻34135系列柴油機(jī)的濕式潤(rùn)滑系統(tǒng)1-油閥殼；2-粗濾網(wǎng)；3-油溫表；4-曲軸箱呼吸器；5-滑油泵；6-離心式細(xì)濾器；7-調(diào)壓閥；8-旁通閥；9-粗濾油；10-滑油冷卻器；11-傳動(dòng)齒輪；12-噴嘴；13-搖臂；14-氣缸蓋；15-頂桿套筒；16-油壓表2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻35新4105型柴油機(jī)濕式潤(rùn)滑系統(tǒng)1-調(diào)壓閥；2-精濾網(wǎng)；3-粗濾網(wǎng)；4-旁通閥；5-冷卻器；6-滑油泵；7-油溫表；8-濾網(wǎng)；9-油底殼；10-曲軸；11-主油道；12-油壓表；13-氣缸蓋；14-搖臂；15-凸輪軸2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻366160A柴油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)簡(jiǎn)圖1-過(guò)濾網(wǎng)；2-手搖泵；3-調(diào)壓閥；4、8-齒輪滑油泵；5-滑油箱；6、7-滑油冷卻器2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻37大型中低速柴油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)示意圖1-循環(huán)油箱；2-備用滑油泵；3-滑油泵；4-透氣管；5-滑油冷卻器；6、7-雙聯(lián)濾器；8-通至伺服器油管；9-增壓器重油箱；10-廢氣渦輪增壓器；11-柴油機(jī)；12-氣缸油重力油箱；13-通至伺服器濾器；14-分油機(jī)；15-熱水管；16-分油機(jī)加熱器；17-污油箱；18-壓力調(diào)節(jié)閥；19-止回閥2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻38RTA58型柴油機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻39廢氣渦輪增壓器的獨(dú)立潤(rùn)滑系統(tǒng)1-循環(huán)油箱；2-柴油機(jī)；3-增壓器；4-重力油箱；5-雙聯(lián)濾氣；6-油箱；7-冷卻器；8、9-滑油泵2023/4/1chapter5柴油機(jī)潤(rùn)滑與冷卻40L60MC柴油機(jī)內(nèi)部滑油系統(tǒng)1-推力軸承；2-主軸承；3-可調(diào)整蝶閥；4-鏈輪傳動(dòng)裝置；5-增壓器；6-滑油與冷卻油；7-活塞；8-十字頭軸承；9-觀察鏡；10-油底盤(pán)Chapter5

潤(rùn)滑與冷卻系統(tǒng)5.1潤(rùn)滑油與滑油添加劑5.2氣缸潤(rùn)滑5.3軸承潤(rùn)滑5.4冷卻系統(tǒng)5.5故障與維護(hù)管理5.4冷卻系統(tǒng)atypicalcoolingwatercircuitforaslowspeedengineHT/LTsystems5.4冷卻系統(tǒng)一、冷卻系統(tǒng)的組成和設(shè)備1．閉式淡水冷卻系統(tǒng)缸套和氣缸蓋、活塞、噴油器三個(gè)閉式冷卻系統(tǒng)。缸套冷卻水系統(tǒng)中設(shè)高置膨脹水箱作用有：膨脹，使系統(tǒng)中的淡水受熱后有膨脹的余地；補(bǔ)水，補(bǔ)充系統(tǒng)中因蒸發(fā)和漏泄而損失的水量；保證淡水泵有足夠的吸入壓頭；排放系統(tǒng)中的空氣；投藥，可在此投化學(xué)藥劑以對(duì)冷卻水進(jìn)行化學(xué)處理；加熱，可對(duì)冷卻水加熱以暖缸（如在其中設(shè)置加熱裝置）。5.4冷卻系統(tǒng)一、冷卻系統(tǒng)的組成和設(shè)備2．開(kāi)式海水系統(tǒng)5.4冷卻系統(tǒng)一、冷卻系統(tǒng)的組成和設(shè)備3．中央冷卻系統(tǒng)中央冷卻系統(tǒng)較有以下明顯優(yōu)點(diǎn)：海水管系及中央冷卻器的維修工作減至最低限度；氣缸冷卻水溫度穩(wěn)定，不受工況變化的影響，因而使柴油機(jī)始終在最佳冷卻狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)；淡水循環(huán)可多年保持清潔，維修工作量極少。中央冷卻系統(tǒng)缺點(diǎn)：增加了中央冷卻器及其輔助設(shè)備與管系，因而投資費(fèi)用較高；由于附加管系的阻力損失，使泵送耗功也有所增加。在近代建造的現(xiàn)代化船舶中，大多采用中央冷卻系統(tǒng)。5.4冷卻系統(tǒng)二、冷卻水添加劑及水處理1．無(wú)機(jī)緩蝕劑亞硝酸鹽和硼酸鹽2．乳化防銹油 除有防蝕作用外，還有一定的潤(rùn)滑作用，因此常用于活塞的冷卻水處理。Chapter5

潤(rùn)滑與冷卻系統(tǒng)5.1潤(rùn)滑油與滑油添加劑5.2氣缸潤(rùn)滑5.3軸承潤(rùn)滑5.4冷卻系統(tǒng)5.5故障與維護(hù)管理5.5故障與維護(hù)管理故障原因主要有：潤(rùn)滑油變質(zhì)冷卻水質(zhì)量不符合要求系統(tǒng)的各種參數(shù)（如溫度、壓力、流量）不正常系統(tǒng)中混入了空氣或燃?xì)?，造成氣?.5故障與維護(hù)管理潤(rùn)滑油變質(zhì)分析混入外物：淡水和海水-滑油乳化，破壞潤(rùn)滑，腐蝕金屬燃油-降低滑油粘度和閃點(diǎn)，易引起曲軸箱爆炸燃燒產(chǎn)物-滑油的酸值和炭渣增加，油變質(zhì)本身氧化：與溫度有關(guān)(65度)形成漆膜、樹(shù)脂和有機(jī)酸5.5故障與維護(hù)管理對(duì)曲軸箱油的檢查方法經(jīng)驗(yàn)法油漬試驗(yàn)法化驗(yàn)法5.5故障與維護(hù)管理潤(rùn)滑油系統(tǒng)的管理要點(diǎn)1．確保滑油的工作壓力(0.15~0.4MPa)應(yīng)高于海水和淡水壓力滑油泵的出口壓力在數(shù)值上應(yīng)保證各軸承連續(xù)供油

在滑油吸入管路上，真空度不超過(guò)0.03MPa

2．確?；偷墓ぷ鳒囟冗M(jìn)口T40~55℃（中高速機(jī)取上限），≯65℃

（中高速