船舶柴油機潤滑系統的常見故障及分析

游志武

摘要：滑油系統是為主輔機動力裝置服務的關鍵系統之一，滑油，lubricating oil，顧名思義的本質作用就是潤滑，實際上作用遠不止這么簡單。結合本人的工作實踐，?簡單論述了船用柴油機滑油系統作用及原理，分析滑油系統的常見故障及管理，希望對今后的工作實踐具有一定指導意義。

關鍵詞：滑油系統;故障;分析

1、滑油系統的作用及原理

1.1滑油系統的作用

潤滑：給船舶柴油機，增壓器的高速運動部件輸送一定數量的清潔潤滑油，可以減少零件的磨損;

散熱：同時滑油可以清洗摩擦表面，將摩擦的細小金屬顆粒帶走，減少摩擦熱量，起到冷卻摩擦面的作用;

密封：滑油還可以在柴油機活塞和活塞環之間起到密封作用。小伙伴檢查抽真空試驗會發現，干燥的表面噴點肥皂水，更容易是真空罩貼緊鋼板，一個道理;

防腐：油類固有的屬性，起到防腐蝕作用，在氣缸壁建立油膜;

降溫：高溫的活塞筒，通過油道內的潤滑油起到一定降溫作用;

傳動：齒輪箱的正車，倒車操作，可調槳控制等。

再比如尾軸管的潤滑和密封裝置（如果選擇油密封）等等，可以說滑油在船上使用的非常廣泛。

1.2滑油系統原理和結構

濕式油底殼：沒有專門的潤滑油艙，油底殼起著循環油艙的作用。柴油機正常運轉時，由滑油泵直接從油底殼中把滑油輸送到各摩擦表面，所有經過潤滑后的滑油全部流回油底殼，構成獨立的潤滑系統。這種滑油系統的特點是組成簡單，柴油機自帶滑油泵，管路依附在機體上，油底殼存油量少;缺點是油底殼中的滑油將經常受到燃燒室漏泄的高溫燃氣的污染，容易變質，故滑油使用壽命短。常用于小型柴油機動力裝置。

干式油底殼：設有專門的滑油艙儲存滑油，油底殼或機座收集的滑油泄放至滑油循環艙，再由主滑油泵把滑油循環艙中的滑油送到各摩擦表面。這樣可減少滑油與燃氣的接觸機會，防止滑油變質;曲軸箱的容積和高度可以減小;滑油積集于單獨的循環艙中，可保證船舶傾斜時不會中斷供油，同時便于滑油的檢查與更換，放出滑油中的氣泡;對于大型柴油機來說，便于工作人員進入曲軸箱內拆裝或檢查零部件。在船舶大型柴油機中廣泛采用干式油底殼潤滑系統。

飛濺潤滑：這種方法是利用曲軸、連桿大端等零件在高速旋轉時的飛濺作用，把滑油濺到某些摩擦部位。一般用于油道輸送難以達到或承受負荷不大的摩擦部位，如氣缸套、凸輪、齒輪等。除少數中速筒形活塞式柴油機采用獨立的氣缸注油器潤滑氣缸外，中、高速筒形活塞式柴油機的氣缸套潤滑都采用飛濺式潤滑。

壓力潤滑：滑油在滑油泵的作用下把具有一定壓力的滑油經油管和油道送至摩擦表面。這種潤滑適于負荷較大的摩擦部位，如各個軸承和軸套等處。其特點是：能保證充分的滑油量，潤滑良好，工作可靠;有良好的清洗和冷卻作用。

2、滑油系統的故障分析

潤滑系統出現故障會使部件之間得不到良好的潤滑而使摩擦熱量增多、摩擦磨損加劇，甚至發生抱瓦、燒瓦等嚴重機械事故。以下是潤滑系常見故障及其原因。

2.1機油壓力不正常

潤滑油壓直接影響潤滑部位的油量供給，也影響油膜的承載能力。柴油機主油道的機油壓力一般應在0.20～0.40MPa之間，當低于0.05MPa時將難以保證各零部件的有效潤滑。油壓不正常主要表現為油壓過高和過低。

2.1.1油壓過高的原因

①、油道堵塞，可能造成有些部位無潤滑油供給;

②、機油粘度過大，流通不暢，流量不足;

③、細濾器臟，旁通油量過小;

④、調壓閥的壓力調整不當或堵塞、卡死。

2.1.2油壓過低的原因

①機油粘度低，潤滑部位的泄漏量大;

②各潤滑件的配合間隙過大，機油的泄漏量增加，如曲軸主軸承間隙每增加0.01mm機油壓力大致降低約0.01MPa;

③調壓閥調整不適當;

④細濾器濾芯的密封圈失效，機油旁通量增大;

⑤機油冷卻器發生故障，機油滲入水中;

⑥油底殼中油量少，機油泵吸入空氣;

⑦管路泄漏。

2.2機油溫度不正常

柴油機正常的機油溫度應該是90～110℃，油溫過高使機油粘度降低、油壓下降，無法形成良好油膜;油溫過低則使機油粘度增大、流動性差、摩擦阻力增加，使發動機的功率損失加大。

2.2.1油溫過高的原因

①機油量不夠;

②冷卻效果不良，冷卻水量或風扇風量不足或冷卻器中水管內壁水垢增多、水流受阻，且因水垢是熱的不良導體，使機油熱量不易傳給冷卻水;

③溢流閥壓力低，機油從溢流閥溢出過多，通過冷卻器的機油量減少;

④各潤滑部位的配合間隙不當，不能形成合理的油膜，摩擦產生的熱量增多;

⑤柴油機長期超負荷運行。

2.2.2油溫過低的原因

①冷卻系統溫度過低;

②溢流閥壓力高，從油泵出來的油全部經冷卻器冷卻;

③柴油機長時間低負荷運行。

2.3機油消耗量大

發動機功率下降，油底殼機油平面下降較快，排氣冒藍煙，一般是由于油封或襯墊的滲漏或汽缸壁磨損過度燒機油而引起的。具體原因：

①活塞與缸壁間隙過大;

②活塞環特別是油環彈性差;

③缸套、活塞環過度磨損，活塞環被粘住、對口，或扭曲環裝反;

④活塞環與環槽邊隙和側隙過大，或活塞上油環回油孔被積炭阻塞;

⑤增壓柴油機渦輪增壓器彈力密封裝置失效;

⑥氣門桿與導管配合間隙過大或油封失效。

2.4油水混合

冷卻水進入機油內，則機油變質、呈乳白色、粘度降低甚至失效，造成潤滑效果不良;同時機油也會進入冷卻水中與水垢及其它雜質混合，在水箱上部形成粘稠狀混合物。

油水混合的原因：①機油冷卻器內部管子破裂或冷卻器芯子兩端的密封圈失效，使機油、水在冷卻器內混合;②缸套外壁水道膠圈老化變質失去密封作用，缸套周圍的冷卻水進入油底殼;③缸床墊上的水封圈或油封圈失效;④缸體或缸蓋有裂紋，水漏入油底殼。

2.5油變質過快

一般柴油機運轉500h應更換機油一次，但有時沒用多長時間就出現機油變稀、雜質增多現象，無法繼續使用。

機油變質主要原因：

①機油牌號不對、質量達不到要求，一般增壓和標定轉速大于2000r/min的柴油機應選用CC級以上的機油;

②柴油機技術狀況不好，竄氣、竄油、配合間隙過大或油溫過高;

③柴油機經常在低溫、低負荷、低速下運轉，活塞變形量不夠，燃燒不完全，有柴油沿缸壁進入油底殼使機油稀釋變質;

④廢氣進入油底殼凝結成水分和酸性物質，使機油變質;

⑤機油濾芯臟，未經濾清的臟機油進入潤滑部位，加速零件的磨損;

⑥濾芯密封圈破裂而發生內漏，一部分機油未經濾芯而直接通過濾清器而造成機油變質。

3、船用滑油系統的管理

3.1曲軸箱油的選擇

3.1.1基本要求

（1）適當的粘度和良好的粘溫特性。起動和低速運行時，十字頭銷軸承的擺動運動。但粘度太高，會使起動困難，機械效率下降。

（2）良好的抗乳化性能。淡水或海水漏入，乳化液。氧化作用，加劇乳化。

（3）高的閃點、抗氧化安定性、抗腐蝕性。與空氣接觸多，接觸面大，易氧化變質。

溫度和油氣濃度較高，要求閃點大于210℃。

（4）箱式柴油機須采用比十字頭式機更好的滑油

（5）很好的清凈性和中等分散能力。大功率中速機沒有隔離裝置，氣缸內的碳渣、污垢、殘余物會漏入曲柄箱。

3..1.2十字頭式柴油機曲軸箱油

（1）粘度和粘溫性能

（2）抗腐蝕性能

（3）清凈分散性

（4）抗氧化安定性

（5）其他如抗乳化性能、抗泡沫性能、閃點，等等。

3.1.3筒形活塞式柴油機曲軸箱油

（1）高溫工作時的清凈性。

（2）熱氧化安定性

（3）足夠的堿性。

（4）粘度要求高。十字頭式柴油機曲軸箱油正常消耗率小于筒形活塞式柴油機曲軸箱油正常消耗率。

3.2曲軸箱油的變質與檢驗

3.2.1曲軸箱油變質的原因

1）外來物混入

海、淡水混入會使滑油乳化，破壞其潤滑性能，腐蝕金屬表面，加速部件磨損，同時還能加速滑油的氧化，使滑油過早變質。

燃油漏入會降低滑油的粘度和閃點。一方面使得油難以形成油膜，另一方面使曲軸箱內存積大量油氣，易引起曲軸箱爆炸。

燃燒產物漏入滑油將使滑油的酸值和炭渣增加，燃燒產物中的硫酸與滑油反應生成含硫和氧的固體沉淀物，加速滑油的變質。這一現象在筒形活塞式柴油機中尤為明顯。

2）本身氧化

滑油的氧化速度隨溫度的提高而增大。鐵銹和涂漆滲入滑油會起到催化作用而加速滑油氧化。

滑油在使用條件下與空氣接觸將逐漸氧化而生成漆膜、樹脂和有機酸等不溶于油的沉淀物。此時滑油的顏色變深暗，總酸值增加，粘度和密度增加。

3.2.2使用中滑油的檢驗

曲軸箱油應在使用中每隔3～4個月取油樣化驗一次。所取油樣應有代表性，一般應在滑油分油機前取樣，而且最好在進港前運轉中取樣。

取樣時應使用專用取樣瓶并放掉二倍于取樣旋塞管路中的存油，以消除旋塞管路中的雜質。取樣瓶應加以密封并注明使用累計小時等項參數。

（1）經驗法：摸、嗅、看、檢查。

（2）油漬試驗法：油漬中心黑點較小，顏色較淺，四周黃色油漬較大。

（3）化驗法

粘度，變化<25～20%初始值

總堿值（TAN）<2.5mg KOH/g

強酸值（SAN）不允許出現

水分<0.5%

參考文獻：

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中國船級社實業公司武漢分公司