低速機氣缸潤滑系統維護保養的探討

焦海丹

摘要：主機氣缸潤滑系統作為是一個重要的子系統，在主機不同工況下運行，可能會導致不同的問題，通過對X35-B型低速機缸套潤滑系統的日常運營維護，和氣缸油的選擇以及潤滑系統部件的介紹來研究其中的要點，并且對其中容易出問題的地方，提出一些針對性的分析和建議。

Abstract： The engine cylinder lubrication system as it is an important subsystem ，the diesel engine operates under different operating conditions ，can lead to different problems ，based on the X35-B type low speed engine cylinder lubrication system daily operation and maintenance ，and the selection of the cylinder oil and lubrication system components is introduced to study the main points ，and in areas which are problematic ，and puts forward some pertinent analysis and public debate.

關鍵詞：低速柴油機;缸套潤滑系統;維護;分析

Key words： low speed engine;cylinder lubrication system;maintenance;analysis

中圖分類號：U664.121.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A?; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）14-0159-02

氣缸潤滑系統是主機的重要的系統之一，用于缸套活塞潤滑，保證潤滑系統正常運行是主機能夠正常運行的必要條件，決定缸內運行狀態好壞的因素是多方面的，需要多方面平衡才能達到一個較為理想的工況，首先要有合適的氣缸潤滑油以及與之相匹配含硫量的燃料，合適的氣缸噴油定時和氣缸注油率，以及穩定的氣缸注油系統，缸套與運動件之間的匹配，合適的燃油噴油定時和排氣溫度，日常中的運行檢查和殘油化驗分析等等都會對缸內部件產生直接或者間接的影響，我們從以上會對日常運行產生影響的因素對氣缸潤滑系統進行分析和提出方案，在日常實際運行中噴油過多會導致積碳過多，影響主機性能，噴油量過少，會導致缸套的異常磨損，嚴重的會導致拉缸等運行事故，在主機運行中潤滑油泵根據控制系統根據不同負荷點控制氣缸注油量的大小，主機在運行的不同時期所需要的注油量又有所不同，保證主機有足夠的潤滑可以減少缸內磨損，并且降低運動件溫度，起到冷卻作用，清潔燃燒廢棄物，保證表面清潔，適量的氣缸油可以在表面形成油膜，使燃燒室形成密閉空間，同時可以防止燃燒產生的酸性物質對運動件產生腐蝕，同時可以降低主機震動，我們需要在油品選擇，噴油控制和日常維護中都要做好，時刻關注這個系統是否正常運行。

以WinGD兩沖程電噴機X35-B型為例來說，氣缸潤滑是一個單獨的系統，X35-B作為小型機，標準轉速有167轉每分鐘，由于使用重油品質較差，劣質油的高硫分、高灰分、高殘炭值和高瀝青，會對氣缸造成低溫腐蝕、固體顆粒磨損、結炭增多以致引起活塞環和缸套的異常磨損。氣缸油工作的環境溫度很高且偏差大，缸內氣壓變化較大，對于注油點的選擇，注油量的分布都有要求，同時對注油槍也有很高要求，在X35-B上使用的是SKFCL5型潤滑泵，這種泵適用于35/40型的主機，通過電控系統控制，驅動油通過高壓伺服油軌供給，注油量通過軟件來控制，這種類型的系統可以顯著的降低氣缸油的消耗率，而且可根據不同缸套運動件的具體工況來更改氣缸油的量來滿足缸內潤滑的要求，氣缸注油量是一個很重要的指標，我們需要定期測算氣缸油的總消耗量和理論注油量來對比看觀察有無實際偏差，確定注油量是否合適。

現代船舶復雜的工況讓我們在氣缸油的選擇上面有以下要求：①粘度指數，氣缸油黏度是油品質量的一個很重要的指標，對于不同航區行駛的船舶油品要求也是不同的，黏度過大導致摩擦阻力升高，黏度小導致金屬表面難以形成油膜，導致機械磨損增大因此選擇合適黏度的，滑油就顯得很重要，滑油的粘度隨溫度的升高而降低，氣缸滑油溫度不同，其黏度也有所不同我們需要根據不同的航區對氣缸滑油溫度進行一定的調整;②潤滑性，氣缸油必須在活塞與氣缸壁之間形成適當厚度的油膜，以減少滑動摩擦和磨損，氣缸潤滑處于邊界潤滑條件，因而要求氣缸油應具有良好的油性、極壓抗磨性;③擴散性，氣缸油每次注油量是較少，為了在整個氣缸壁表面形成完整的油膜，氣缸油需要有良好的擴散性;④總堿值，堿值指的是滑油中堿性的高低，它的單位與酸值相同總堿值表示一克滑油中所含堿性物質相當于氫氧化鉀的毫克數。天然礦物并不能滿足需求，只有加入堿性添加劑才呈現堿性，其他指標有清潔分散性、抗氧化性、中和性能等等，我們需要綜合考慮來確定具體選型。

氣缸油成分指標要滿足說明書的推薦標準，氣缸油TBN值可覆蓋0～100。燃用不同硫分的燃油應選用不同總堿值的氣缸油，不含添加劑的高粘度氣缸油，用于新發動機及換新缸套磨合使用。選擇氣缸油時，一般應根據所使用重油中含硫量來選擇氣缸油的總堿值，推薦值在船舶實際運營中往往難以實現，因為遠洋船舶行駛海域較廣，重油品質不一，我們在實際運營中很難確定重油含硫量是否合適，有一些工況惡劣的船只需要使用BN100的氣缸油，確保合適的供油量很重要，注油過多會導致活塞環、活塞頭、掃氣口，乃至排氣閥下部積碳過多，氣缸污油會流到活塞下部和掃氣箱，影響掃氣效率，注油過少，會導致活塞環、缸套磨損過多導致漏氣增加，氣缸油在缸套表面難以形成油膜，嚴重會導致拉缸事故，我們需要定期的對活塞頭、活塞環、缸套進行檢查，確定其潤滑狀態是否良好同時對不同負荷點下活塞下部泄漏污油進行化驗，分析其中金屬含量和BN值，也可以通過定期觀察缸套內部運行情況，如果出現灰白色沉淀物，說明BN值偏高，BN值過高過低都不好，低了依據官方推薦的注油率，并且綜合考慮缸套內的潤滑情況，來選擇適當的氣缸注油率。

X35-B型機的SKFCL5型注油泵可調節如圖1所示，本體上帶有調節環圖003，可以調節高低注油量，這種泵本體不帶有蓄壓器，我們也需要重點關注氣缸注油壓力，如果出現注油壓力報警，需要馬上檢查確定是泵體內活塞問題，或是注油槍的問題，或者是傳感器誤報警，主機每一缸有四個注油槍分布位置如圖2所示。

氣缸油通過氣缸潤滑泵往缸內注油，在注油槍內有單向閥，防止缸內氣流反串導致注油失敗，注油槍的工況很惡劣，一般注油槍出問題情況較多，在工作中出現過多次因為注油槍單向閥卡死，導致缸內氣流反串，造成注油失敗的，我們需要定期檢查其狀態，確保其穩定可靠，主機調試磨合階段的注油率要高一些注油率根據不同種工況也有所不同，主機大修后更換新的活塞頭活塞環或者缸套需要調高注油率至1.2-1.4g/kWh，這樣可以確保有足夠的潤滑避免過度磨損運動件，同時我們也要增加檢查氣缸內運行狀況的頻次，這樣可以及時發現問題，我們根據官方推薦的注油率不同運行時間來調整。如圖3所示，運行72小時以后，注油率可以恢復到正常狀態，我們根據實際運行情況來動態調整，一般來講，在剛剛運營的船舶，氣缸注油率是比較高的，隨著時間的增加我們來慢慢調整，廠家推薦的調整時間也只能是用來參考，具體還是要根據主機的具體的工作狀況來決定。

根據控制系統軟件參數來調整噴油定時，上部和活塞環槽和下部不同比例的滑油供給，確保活塞處于不同位置時候均有良好的潤滑，CL5型注油器每次注油量都是一定的，通過負荷變化來改變注油頻次來實現噴油量的不同，噴油比例如圖4所示。

氣缸潤滑系統的運行管理是一個復雜的過程，也是主機運行管理的基本要求，我們既要通過注油量的調整來滿足缸內良好的運行工況的前提下減少氣缸油的消耗，提高經濟效益，在實際船舶運營中，氣缸注油率應該是浮動的，不能設置為固定值，我們需要根據不同的重油來匹配注油率，通過定期檢查和化驗來匹配，這樣可以減少缸套和其他運動件的磨損，延長使用壽命，這需要根據長時間的船舶運行來綜合考慮總結，總的來說現代船舶航程遠，工況較為惡劣，使用重油難以控制其硫含量水平，我們需要十分關注氣缸滑油系統的運行狀態，定期檢查運動件的工況，檢查活塞下側的油中的成分，保證氣缸油噴油量合適，隨著時代的發展，電氣控制越來越精確，噴油的量控制的越來越好，同時隨著排放升級，低硫量的燃油的使用以及越來越多船東采用了雙燃油機，雙燃油機往往都采用了iCAT系統（integrated Cylinder lubricant Auto Transfer）這套系統帶有兩種高低BN的氣缸油，這對我們選用合適類型的氣缸潤滑油做了新的要求，我們需要在實際工作中不斷地總結經驗。

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