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船用十字头发动机汽缸润滑对油品性能的要求
来源: | 作者:runoil | 发布时间: 2020-09-15 | 68 次浏览 | 分享到:

   在大型十字头式柴油机中,气缸润滑是一个独立的润滑系统,在当代船用柴油机的高强化,燃油劣质化的发展中对气缸润滑提出更为苛刻的要求,气缸油的质量直接影响到发动机功率的发挥和使用寿命,同时关系到整机的安全运转,维修周期的长短和航行的安全。

◆  气缸油应起的作用:

       1) 减少摩擦损失,防止活塞和缸套的过渡磨损

       2) 带走热量和燃烧产物

       3) 帮助密封燃烧室空间

       4) 在金属表面形成油膜,避免燃气和金属表面接触而引起腐蚀

       5) 降低噪音

◆  根据气缸油所引起的作用,优质的气缸油应有以下的性能:

1)    润滑性,

润滑的基本性能,对发动机来讲必须保证发动机在工作状况下,各摩擦副间有足够的油膜,从而减少金属磨损,而作为船用大型十字头发动机,由于活塞缸径大,尽管缸壁上有多个注油孔,假如没有良好的扩散性,也保证不了有良好的润滑,同时亦要保证在较高温度下,既保证气缸油一定的粘度,又要使其迅速均匀的覆盖在有关摩擦副面。

2)    酸中和性

船舶发动机有其能烧劣质燃料的优点,但当燃用劣质燃料时,燃料中硫含量起码在2.5%以上,国际上近期有燃用硫含量在5%的。因此气缸油除了必须有足够的TBN外,还必须有较强的酸中和能力,以中和含硫燃料燃烧产生的腐蚀性物质,克服由此产生的腐蚀磨损,为了控制此类磨损,气缸油除了要具有与硫含量相匹配的TBN和一定的气缸油注油功率外,还必须使有效的TBN有强力的中和能力。

表1表2分别列出了硫含量与气缸油碱值(TBN)间的配伍关系和国外主要发动机厂商推荐的气缸油进油速率

 

表1   燃料硫含量与气缸油适宜碱值

硫含量/%

0.5

0.5~1.0

1.0~1.5

1.5~2.0

2.0 以上

气缸油总碱值/mgKOH·g -1

5

5~10

10~20

20~40

40~75

 

表2   低速十字头柴油机制造商推荐的气缸油进油速率

制造厂

推荐速率mg/W·h

SULZER-EUPOPE

0.68~0.95

IHI SULZER

1.16

MHI SULZER

1.09~1.22

B&WBUPOPE

0.68

MITSUIB&W

0.68

HITACHIB&W

0.61

MAN-GERMANY

0.59~1.09

KHI-MAN

0.95~1.09

MITSUBISHI-UEC

0.54~0.82

 

3) 清净分散性

船用气缸油的清净分散性,以活塞、缸套与扫气口三个主要部位的沉积物和清洁程度来衡量,但燃烧和燃烧产物对清净分散性能起着重要作用,虽然高质量的气缸油配方是经过科学的复配而成,它具有良好的减少沉积物趋势,但不良的燃烧在很大程度上影响了气缸油清净分散性的发挥。

清净分散性在活塞部位,主要表现在活塞的环岸与环槽、活塞裙部、活塞头部沉积物性质及程度,尤其活塞环槽的沉积物,其严重程度是导致磨损加剧的重要因素。

缸套部位是指缸套工作面的清洁程度、漆膜的性状,尤其在进、排气孔出现严重的沉积物是应该避免的。

扫气是指扫气箱内沉积物的生成状况,它与扫气口沉积物形成完全一样,是缸壁刮下的气缸油与燃烧产物在高温下由扫气口进入扫气室所致。

4) 抗磨性

发动机磨损一般有三种形式:腐蚀磨损、废料磨损、摩擦磨损。船用十字头发动机的磨损,主要发生在活塞与缸套间,通常这三种磨损形式都可能存在,但腐蚀磨损将占主要方面。

腐蚀磨损:

主要指含硫燃料燃烧生成的酸性物质,侵入气缸表面与金属接触而产生的磨损,而良好的TBN保持性和快的中和能力是气缸油所必需的性能,从而减缓磨损。

废料磨损:

主要是质硬的磨粒进入润滑表面形成,而形成磨损的磨粒主要来的燃烧生成的沉积物,所以要求气缸油配方除了选用高质的添加剂外,还需经过科学的复配,以确保能减少沉积物的生成,从而改善磨损状况。

摩擦磨损:

这是任何机械运动所正常发生的,磨损对发动机来讲,尤其当活塞处于上死点时处于边界润滑,这时的磨损将是最严重的,也是不可避免的。从而对气缸油的承受能力的要求将是很重要的。

5) 贮存稳定性

船用气缸油是一个特殊的油种,因为在它的配方中,添加剂的加入量相对较高,达30-40%。而配制的基础油又都是重质的,一般来讲,众多的高碱性添加剂加入到重质基础油中会存有稳定性的问题,另外由于船用油的另一特点,油品中渗水极易使皂类添加剂油品的乳化,因此也存在油品遇水稳定性的问题。

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