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1、第四节 润滑系统,一、润滑的作用,1柴油机所使用的滑油润滑剂： 1）曲轴箱油；2）气缸油；3）汽轮机油（透平油）；4）齿轮箱油；5）液压油；6）各种润滑脂 2柴油机中润滑作用： ）减磨（主要）；）冷却；）清洁；）密封；）防腐；）减轻噪音；）传递动力,二、润滑分类 边界润滑 1）定义：两运动表面被一种具有分层结构和润滑性能的薄膜（0.1m以下）隔开的润滑 2）特点：润滑性能主要取决于薄膜的性质；摩擦系数取决于摩擦表面的性质和边界膜的结构形式，而与滑油的粘度无关,3）边界膜的形成 （1）吸附膜：来自于滑油中极性分子的吸附性，加入油性添加剂提高形成该膜能力 （2）反应膜：来自于滑油中某些添加剂与摩擦
2、表面的化学反应，加入极压添加剂提高形成该膜能力 4）活塞处于上止点第一环附近为边界润滑,2液体润滑,1）定义：两运动表面被一层一定厚度（1.52m以上）的滑油液膜完全隔开的润滑 2）特点：两运动表面不直接接触，摩擦只发生在液膜界内的滑油膜内，其润滑性能完全取决于液膜流体的粘度而与两表面材料无关 3）理想的润滑状态，分液体动压润滑、液体静压润滑、弹性液体动压润滑三种形式,3混合润滑,1）类型 （1）半液体润滑:同时存在液体润滑和边界润滑 （2）半干摩擦润滑:同时存在干摩擦和边界润滑 2）气缸润滑属于半液体润滑,形成液体润滑的方法,1液体动压润滑 1）特点：由摩擦表面的几何形状和相对运动借助液体的
3、动力学作用形成楔形液膜产生油楔压力来平衡外载荷 2）影响油楔形成和压力的因素 （1）摩擦表面的运动状态 转速越高越易形成油楔，起动或低速运转磨损最大 （2）滑油粘度 应适当，过小不易被轴颈带动，过大则难以涂布,（3）轴承负荷 越高越难形成油楔 （4）轴承间隙 应适当，过小油难进入，过大油易逸出 （5）表面加工粗糙度 光洁程度高容易形成油楔 3）柴油机正常运转时曲轴润滑（主轴承、曲柄销轴承）、推力轴承属于此类,2液体静压润滑 1）特点：从外部向摩擦表面供给有一定压力的液体，借助于液体的静压力产生油膜以平衡外载荷 2）四冲程机活塞销、二冲程机十字头轴承润滑属于此类 3弹性液体动压润滑 用于呈点(线
4、)接触的运动表面(如滚动轴承和柴油机传动啮合齿轮的接触点)的润滑，在接触点产生暂时的弹性变形，其中产生极薄的挤压油膜，避免金属间直接接触,三、润滑油的性能指标,1粘度和粘度指数 1）粘度 （1）最重要指标，决定楔形油膜形成 （2）国外按粘度对滑油分类： SAE分类法，1981年修正后分成10个等级；ISO按40时的运动粘度（CSt或mms)的数值分成18个等级,2）粘温特性、粘度指数、粘度比 （1）粘温特性：滑油的粘度随温度的升高而降低的性能 （2）滑油粘度随温度变化小则滑油粘温特性好 （3）我国曾用粘度比评定粘温特性。它是该滑油在50和100时的运动粘度的比值。粘度比小（近似为1）粘温特性好
5、，但并非越小越好,（4）国外用粘度指数来评定粘温特性，粘度指数大粘温特性好 粘度指数80 高粘度指数 35粘度指数80 中间粘度指数 粘度指数35 低粘度指数,2酸值和水溶性酸或碱 1）滑油中酸的种类及来源 （1）有机酸：含量少能增加滑油的油性，含量多对铅有强烈腐蚀作用，。新鲜滑油来源于原油及抗氧、抗腐添加剂；使用中滑油来自于自身氧化 （2）无机酸：硫酸，对金属有强烈腐蚀作用，不允许存在。新鲜滑油来源于精制过程酸洗和中和后残留物；使用中滑油来源于漏到曲轴箱的燃烧产物,2）酸的表示方法 （1）我国用酸值表示有机酸含量，用水溶性酸或碱表示无机酸或强碱的有无 （2）国外用总酸值TAN表示有机酸和无机
6、酸的总和，用强酸值SAN表示无机酸的含量,3抗乳化度 指滑油的破乳化时间，其时间短抗乳化度好 4热氧化安定性和抗氧化安定性 1）衡量滑油在使用条件下抵抗空气氧化的能力的指标 2）热氧化安定性试验方法是模拟气缸壁上油膜工作条件，适用于柴油机润滑油 3）抗氧化安定性试验方法是模拟液压系统中滑油的工作条件，适用于液压油和透平油,5腐蚀度 特指滑油在高温条件下对金属（铅）腐蚀的程度 6总碱值TBN 1）天然矿物油本身无碱性，加入碱性添加剂后才呈现碱性 2）柴油机运转中曲轴箱油TBN会减小，TAN会增加,7浮游性 1）使胶质炭渣分散为小颗粒而悬浮携带的能力 2）据活塞漆膜情况按06七个级别评定，0级为清
7、洁，6级为严重脏污 8抗泡沫性 特指滑油受激烈搅动后泡沫形成和消失的能力,四、润滑油的质量等级,API分类法（美国SAE、ASTM、API）为目前比较通用的滑油质量分类法，以滑油性能特点和使用条件将曲轴箱滑油分为： 1.CA轻载荷柴油机润滑油 2.CB一般负载的柴油机润滑油，通常十字头机选用 3.CC中等负载柴油机润滑油 4.CD重载荷柴油机润滑油，抑制磨损非常有效，通常筒形活塞机选用 5.CE还未命名，适用高增压柴油机要求,润滑油的添加剂,目前滑油常用添加剂有： 1清净分散剂（清净浮游添加剂） 1）类型： （1）清净性添加剂（防止高温时生成漆膜的添加剂）；（2）分散剂（防止低温时生成油泥沉淀
8、物的添加剂） 2）作用： （1）洗涤；（2）中和； 3）碱性，锈蚀抑制剂，气缸油中重要添加剂 2油性剂、极压剂（抗磨剂） 1）都能在边界润滑条件下起减磨作用，但作用机理不同。气缸油中重要添加剂 2）油性剂形成吸附膜，极压剂形成反应膜,3粘度指数改进剂和增粘剂 1）作用：提高基础油粘度，改善粘温特性，提高粘度指数 2）加入该类添加剂后的滑油叫稠化机油，用于救生艇机 4消泡剂 减少泡沫形成 5降凝剂（降倾点剂） 不改变石蜡析出温度，只改变石蜡结构 6防锈添加剂和抗腐蚀剂,五、曲轴箱油润滑,曲轴箱油又叫柴油机油或系统油 作用：（1）主要润滑曲轴箱各轴承；（2）兼作气缸润滑油、活塞冷却液、液压控制油
9、特点：可循环使用并在使用中逐渐污染变质,（一）曲轴箱油,1十字头式柴油机曲轴箱油 1）作用：润滑各轴承和导板，冷却活塞或兼作液压控制油 2）正常消耗率为0.10.3g(kw.h) 3）要求：（1）粘度和粘温特性（SAE30，VI8095）；（2）抗腐蚀性能（必须加抗氧抗腐添加剂以防止轴承材料腐蚀）；（3）清净分散性；（4）抗氧化安定性（防止滑油变质，控制油温不超82C）；（6）其它,2筒形活塞式柴油机曲轴箱油,1）作用：润滑曲轴箱各轴承，兼作气缸润滑油、活塞冷却油及液压控制油 2）正常消耗率为1.071.6g(kw.h) 3）要求 高于十字头机曲轴箱油要求，除满足十字头机曲轴箱油要求外，还应满
10、足：（1）高温工作时的清净性；（2）热氧化安定性；（3）足够的碱性（TBN 2234mg KOH g，靠补新油维持）；（4）高粘度指数（SAE20、SAE30、SAE40）,（二）曲轴箱油的变质与检验,1曲轴箱油变质的原因 1）外来物混入 （1）海、淡水使滑油乳化 （2）燃油漏入 柴油会使粘度、闪点降低 重油会使粘度升高、闪点降低 （3）燃烧产物漏入将使滑油酸值、炭渣增加，生成固体沉淀物，加速滑油变质,2）本身氧化 （1）特征：颜色变深，总酸值、粘度、密度增加 （2）原因： 滑油温度过高（主要）；铁锈和涂漆起催化作用加速氧化 （3）控制：使用温度不超65。C,2使用中滑油的检验 1）检验方法
11、（1）经验法 摸、嗅、看、查 （2）油渍试验法 中心黑点较小，颜色较浅，四周黄色油渍较大仍可使用 中心黑点较大，且黑褐色均匀无颗粒，滑油已变质,（3）化验法 船上简易化验 实验室化验 化验周期：34个月 取样：在滑油分油机前且最好在进港前运转中取样。取样应使用专用取样瓶并放掉两倍取样旋塞管路中存油，取完样后取样瓶应加密封和标签（注明使用累计时间等参数）,2）化验项目及控制指标 （1）粘度 不超初始值的25或20 （2）总酸值 自身氧化，燃烧产物漏入会使其增加。如变化缓慢允许达4mgKOHg，但迅速变化或出现强酸值不许超过2.5mgKOHg。 （3）强酸值 燃烧产物漏入会使其增加，不允许存在 （
12、4）总碱值 使用中会逐渐减小 （5）水分 超过0.5应查明原因 （6）盐分 （7）沉积不溶物 （8）闪点 开口闪点不低于210。C,六、润滑系统的维护管理,1确保滑油的工作压力 1）目的：保证各轴承连续供油 2）要求：高于海水和淡水压力 3）影响：过高接合面易漏油，滑油易氧化变质，增加消耗；过低供油不足，机件磨损增强,2确保滑油的工作温度 1）影响：过低摩擦阻力损失增大，滑油泵耗功增加；过高润滑性能变差，零部件磨损增大，易氧化变质 2）要求：进机不超过4055。C(中高速机取上限)，最高不超过65 。C（中高速机为7090 。C ），进出口温差一般为1015 。C,3保证正常的工作油位 1）影响：过低油温升高易挥发，杂质无法充分沉淀，加速氧化变质；过高造成溢油或油温升高 2）运转中油位突降可能由油底壳或管系泄漏引起；油位突升可能由漏入水引起 4备车和停车时的管理 1）备车时滑油柜应加温（38。C左右），加热后可开动润滑泵 2）停车后滑油泵应继续运转20min左右 5定期取样化验（34个月，最长6个月）,
