船舶柴油机的润滑及管理办法

船舶柴油机的工作原理船舶柴油机是一种常用的动力装置，用于驱动船舶的运行。

它采用柴油作为燃料，通过内燃机的工作原理将化学能转化为机械能，从而驱动船舶前进。

本文将详细介绍船舶柴油机的工作原理。

一、船舶柴油机的基本构造船舶柴油机由多个主要部件组成，包括气缸、活塞、曲轴、燃油系统、冷却系统和润滑系统等。

其中，气缸是柴油机的核心部件，用于容纳燃烧室。

活塞则在气缸内上下运动，通过连杆与曲轴相连，将往复运动转化为旋转运动。

燃油系统负责将燃油喷入燃烧室，冷却系统用于散热，润滑系统则提供润滑油，减少摩擦。

二、船舶柴油机的工作循环船舶柴油机的工作循环主要包括四个过程：吸气、压缩、燃烧和排气。

1. 吸气过程：活塞向下运动，气缸内形成负压，进气门打开，将新鲜空气吸入气缸。

2. 压缩过程：活塞向上运动，将进入气缸的空气压缩，使气体温度升高。

3. 燃烧过程：当活塞接近顶死点时，燃油被喷入燃烧室，与高温高压的空气混合，发生自燃反应，释放出大量的热能。

4. 排气过程：活塞再次向下运动，废气通过排气门排出气缸，同时进气门关闭。

三、船舶柴油机的燃油系统船舶柴油机的燃油系统由燃油箱、燃油泵、喷油器等组成。

燃油首先从燃油箱中通过燃油管路输送至燃油泵，燃油泵将燃油加压后送至喷油器。

喷油器根据活塞的位置和速度，将精确计量的燃油喷入燃烧室，形成可燃混合气。

四、船舶柴油机的冷却系统船舶柴油机的冷却系统主要通过水冷方式进行。

冷却水从船舶外部吸入，经过冷却器散热后，再通过水泵送入柴油机的冷却道路，冷却柴油机各个部件，吸收热量，保持柴油机的运行温度在适宜范围内。

五、船舶柴油机的润滑系统船舶柴油机的润滑系统主要目的是减少各部件之间的摩擦和磨损，提高机械效率和使用寿命。

润滑油通过油泵供给给各个部件，形成润滑膜，减少金属表面的直接接触，降低摩擦和磨损。

六、船舶柴油机的工作原理总结船舶柴油机的工作原理可以总结为以下几点：1. 吸气：活塞向下运动，气缸内形成负压，进气门打开，吸入新鲜空气。

润滑油被称为柴油机的血液，具有减摩、冷却、清洗、密封、防锈及减震与降噪的作用。

各运动部件之间有足够质量合格的润滑油，是柴油机可靠运行的重要保证，但润滑油在使用过程中，会因为氧化和污染发生降解变质，达到一定程度必须更换。

一般润滑油质量检测由专业机构进行，随着科技的进步和检测手段的多样，检测数据准确，反映问题全面，定期对润滑油质量检测能够有效预防柴油机故障的发生。

但对于船舶柴油机的使用者和维护者来说，专业机构检测周期较长，且需要定期送检油样，船舶柴油机操作维护人员掌握快速判断润滑油质量的简便方法非常有必要。

柴油机润滑油的换油周期与柴油机配置、燃油质量、负载等因素密切相关。

柴油机生产厂家提供的使用说明书，会给出推荐的换油周期，但出于保护柴油机的目的，以适应复杂的工况及不同配置，制定的换油周期相对比较保守。

船舶柴油机一般是大缸径柴油机，频繁换油不仅会造成资源浪费，还有可能影响航行任务，因此根据润滑油质量变化情况，结合柴油机运行工况合理制定换油周期十分必要。

一、影响柴油机润滑油质量因素1、高温船舶柴油机是内燃机，依靠压缩空气和柴油充分混合将化学能转化为热能再转化为机械能的一种热机，必然会产生高温。

温度是润滑油发生氧化降解的重要因素[1]，高温会加剧改变润滑油的粘度、抗氧化性和其他理化性能，降低润滑油的减摩抗磨能力。

柴油机冷却不良或排温过高，会造成柴油机润滑油高温报警，因此，操作维护人员应经常关注润滑油温度，确保柴油机润滑油保持在规定的温度区间。

2、密封不严柴油机缸头、气阀和活塞环的密封性会影响燃油、烟炱和水分等进入气缸，落入油底壳，进而污染润滑油。

船舶柴油机一般在自由端安装机带淡水泵和机带海水泵，利用淡水冷却缸头和汽缸套，利用海水冷却淡水和润滑油，如果冷却器或者水泵轴封密性下降，润滑油中进水的可能性会增大。

燃油泄漏进润滑油会导致稀释问题，燃油中不饱和芳烃会造成润滑油碱值降低，粘度下降，使润滑油成膜能力变差，加剧摩擦副磨损，泄漏的燃油还会冲刷汽缸壁上的润滑油，加速活塞环、缸套的磨损，进而引起窜气，增加油耗，影响添加剂的效能等。

当前，船舶的使用范围不断扩大，对柴油机的使用需求也不断增多。

为确保船舶的持续发展，就要保证柴油机安全性和稳定性。

近年来，针对柴油发动机的研究逐渐增多，其应用范围也在扩大。

但是，设备频繁出现故障问题会对柴油机的运行产生影响，需落实更加科学合理的维修管理方案[1]。

一、船舶柴油机的组成结构1、机体组件和曲柄连杆结构在船舶柴油机基础系统中，动力结构为主要组成部分，骨架是基础组件，能为柴油机的运转创造良好的应用平台。

柴油机系统还涉及气缸盖、气缸体等基础零部件，其中曲柄连杆结构是维持各个节点应用的关键，主要包括活塞组、曲轴飞轮组以及连杆组等。

2、进排气与燃油供给结构船舶柴油机只有维持良好的排气效果，才能保证柴油机运行，排气系统能为柴油机提供充足且干净的空气。

在排气系统中，排气门等部件为主要组成部分，配合柴油供给系统就能形成核心控制体系，提高其稳定性能，最大程度上保证柴油机运转的可靠性。

3、润滑、冷却和启动结构在船舶柴油机各个系统中，润滑系统也是非常关键的部分，以固定的压力为柴油机各个零部件和系统输送相匹配的润滑油，最大程度减少摩擦造成的影响，也能实现部件损耗管理的最优化。

另外，船舶柴油机还具备冷却系统，能维持柴油机在常规温度环境下运行，降低长时间高温环境运行产生的损耗，最大程度确保柴油机运行的安全性和可靠性[2]。

二、船舶柴油机维修需注意事项1、结构余隙的高度1）缸体平面修理通过对船舶柴油机日常管理工作的总结可知，缸体上部需要采取平面修理的方式，柴油机使用的缸体设施本身属于较大的零部件结构，受到机械力以及热应力等作用，会出现翘曲或者是变形现象。

一旦出现变形问题，会对气缸盖和缸体对准效果形成负面作用，严密性和应用安全性等基础性能都会受到影响（见图1），甚至会出现漏气和动力不足等问题。

图1 余隙容积对性能的影响如图1所示，余隙高度的减少会受到结构产生的限制，S o在1mm区间内，一旦S o偏小，就会引起活塞和气门的碰撞。

船用四冲程柴油主机系统润滑油的管理0 引言四冲程柴油机由于没有盘根箱使曲拐箱和气缸隔离，气缸、活塞等燃烧室组件裸露在曲拐箱上部，一旦燃烧室窜气直接进入滑油系统。

系统润滑油同时承担气缸润滑和冷却作用，受污染相对厉害，运行转速相对较高等特点。

我们经常会碰到或听说四冲程柴油机轴承脱铅、烧损、烧毁，损伤曲轴甚至伸腿事故，这些故障的罪魁祸首，大部分都是起源于系统润滑油的污染和管理不善。

所以，加强对四冲程柴油机滑油的管理，就显得尤为重要。

天王星轮是2007年宜昌造船厂制造9000T系列1号海船，主动力装置采用陕西柴油机厂生产四冲程船用柴油机，型号：PC2-6L，输出功率3300KW，最大持续转速520rpm，我从2007年11月参加后期监造、试航、接船工作，并经过这几年来营运管理经验，谈谈对四冲程柴油机系统润滑油的管理。

1 润滑油的作用为减少两相对运动表面摩擦，防止磨损，在柴油机运行过程中，必须供应充足的，合适牌号（一定粘度基础油添加适当添加剂），质量合乎要求的润滑油，以保证柴油机运动部件表面提供一层油膜润滑，同时带走运动部件产生的热量（冷却），冲洗运动表面的污物和金属颗粒，保持工作表面清洁，形成的油膜，同时具备密封、防腐、减少噪音和传递动力的作用。

2 滑油的污染润滑油是柴油机能够安全可靠、正常运行的基础，所以轮机管理人员对于维护柴油机滑油质量符合要求显得特别重要。

一般随着机器运行时间的延长，滑油质量指标会渐渐发生变化，逐步偏离使用要求，这就必须对滑油进行处理或更换。

促使滑油变质因素很多，但不外乎混入外来物和滑油本身氧化变质。

外来物主要有灰尘、气缸燃烧产物、海水、淡水、燃油、棉纱、油漆皮以及各种运动部件磨损的金属颗粒；滑油在各种温度下，都会有不同程度的氧化，尤其是在高温情况下，氧化速度会加快；漏入水分会使滑油乳化变质，产生胶状不溶物。

3 四冲程柴油机结构特点对润滑油的影响四冲程柴油机属于筒状活塞式柴油机，结构上没有二冲程柴油机的盘根箱可以把高温、高压、工作环境复杂、恶劣的气缸套与系统润滑油分隔开来，柴油机系统润滑油还要担当气缸润滑、冷却的作用，缸套上部表面温度约为180-220℃，甚至更高，高温会减低润滑油的粘度，加快滑油氧化变质速度，活塞令、缸套磨损或活塞令断裂会引起燃气下窜，改变滑油理化性能；燃烧产物直接进入曲拐箱，加速了滑油的变质和污染；管理过二冲程柴油机的人都知道，每隔1000-2000工作小时，就能从柴油机气缸底部的扫气箱掏出一桶积碳、油泥混合物，而在四冲程柴油机，这些垃圾全部进入曲拐箱，混合到机器的系统润滑油里面来。

MAN B&W ME-C/B船用电喷柴油机从2003年面世至今，以其低油耗、低排放、易操作等优良的性能，得到市场的高度认可。

但是，和所有其他柴油机相比，该系列船用柴油机对滑油系统的管理提出了更高的要求，使用或管理不当会出现各种问题。

下面就这一问题进行探讨和交流。

一、MAN B&W ME-C/B柴油机润滑油系统的结构和原理此处液压动力供应就是指200~300bar（20~30MPa）的伺服油供应单元。

图1 HPS—Hydraulic Power Supply液压动力供应结构和系统图由图1不难看出，系统滑油经过滑油自清滤器后有大约10%成为液压伺服油（说明书一般称为HYDRAULIC OIL）,经过过滤精度6μ的精滤器进入液压动力单元。

液压动力单元由两台电动泵（备车时使用）和三台机带泵（正常运转时使用）组成。

备车时，伺服油压建立期间两台电动伺服油泵同时运转，在主机转速达到15%MCR时自动停止，3台机带泵投入运转。

运转后，电动泵与机带泵将液压伺服油供至安全蓄压块（安全蓄压块是电动泵与机带泵的交汇点，是与HCU之间的一个中转站），再通过由CCU控制的FIVA阀（控制燃油喷射和排气阀启闭的多功能阀）进入高压油泵和排气阀（见图2）。

图2 FIVA工作原理图一旦主机系统滑油产生变质，FIVA阀极易损坏，严重时会造成主机无法正常工作。

下面结合实例，介绍使用者和管理者在ME-C/B电喷柴油机滑油系统管理过程中总结出的注意要点。

二、FXH轮主机FIVA故障案例FXH轮由广州文冲船厂建造，该轮2016年5 月16日~5月21日试航，2016年11月28日交接，11月30日离厂投入营运。

该轮主机型号为MAN B&W 5S60ME-C8.2,额定功率为8050kW 额定转速为89r/min 营运转速为84.5r/min。

1、故障处理经过FXH轮2017年1月07日No.5缸FIVA阀故障(ELEI/FIVE FEEDBACK SIGNAL FAILURE)(CCU5) (SLOW DOWN),船存备件一套，整体更换后恢复正常航行。

船舶柴油机的工作原理船舶柴油机是一种内燃机，将燃油转化为机械能来驱动船舶的推进系统。

它是船舶主要的动力装置，具有高效、可靠和经济等特点。

本文将详细介绍船舶柴油机的工作原理。

一、船舶柴油机的结构船舶柴油机主要由气缸、活塞、曲轴、气门、燃油系统、润滑系统和冷却系统等组成。

其中，气缸是发动机的核心部件，活塞在气缸内做往复运动，通过连杆与曲轴相连，将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。

气门则控制着燃气进出气缸的时机。

二、船舶柴油机的工作过程船舶柴油机的工作过程主要包括进气、压缩、燃烧和排气四个过程。

1. 进气过程：在进气冲程，活塞向下运动，气缸内的气门打开，新鲜空气通过进气道进入气缸。

同时，燃油喷射泵将燃油喷入气缸中。

2. 压缩过程：在压缩冲程，活塞向上运动，气门关闭，将进入气缸的空气与燃油压缩，使其温度和压力升高。

3. 燃烧过程：在燃烧冲程，活塞接近上止点时，燃油喷射泵喷射的燃油被点火系统点燃，形成高温高压的燃气。

燃气的能量推动活塞向下运动，驱动曲轴旋转。

4. 排气过程：在排气冲程，活塞向上运动，气门打开，将燃烧后的废气排出气缸。

三、船舶柴油机的燃油系统船舶柴油机的燃油系统主要由燃油箱、燃油滤清器、燃油泵、喷油器和喷油嘴等组成。

1. 燃油供给：燃油从燃油箱中通过燃油滤清器过滤后，由燃油泵供给到喷油器。

2. 喷油器：喷油器是将燃油喷射到气缸中的关键部件。

它能根据发动机的工作状态和负荷要求，控制燃油的喷射量和喷射时机。

3. 喷油嘴：喷油嘴是喷油器的一部份，负责将高压燃油喷射到气缸中，并与进入气缸的空气混合。

四、船舶柴油机的润滑系统船舶柴油机的润滑系统主要目的是减少磨擦和磨损，保持发动机各部件的正常工作状态。

润滑系统由润滑油箱、润滑油泵、滤清器和润滑油冷却器等组成。

1. 润滑油供给：润滑油从润滑油箱中经过滤清器过滤后，由润滑油泵供给到发动机各部件。

2. 润滑油冷却：润滑油冷却器通过冷却介质（如海水或者冷却水）将润滑油的温度降低，以保持润滑油的性能和稳定性。

最近几个月，几艘入会船舶由于使用严重污染的润滑油，造成主机故障。

这些船舶都是较新的船。

现代船用柴油机技术较为复杂，动力和效率越来越高。

但如果没能进行正确地操作、保养和润滑，新型船用柴油机会比老式的更容易受损。

润滑油运动部件的润滑对柴油机性能和使用寿命至关重要。

润滑油能够减少部件之间的摩擦，隔离相对表面并防止金属间的撞击。

同时，它还起到冷却剂和缓解腐蚀的作用。

但在使用过程中，主要由于污染和化学活性作用，润滑油的状况会逐渐恶化。

生产厂商的使用手册会提供主机所需润滑油的品质和性能的详细参数，同时为确保润滑油适于使用，手册中还会对使用机器时如何监控和维护润滑油提供指导。

这些指导意见的依据通常是研究结果、操作经验、持续分析及其他包括技术常识在内的要素。

这些详细参数中会留有一定的富余量，以减少由于润滑油质量恶化而导致机器受损的风险，但该富余量用户无法知晓。

因此，用户根本无法判断如果超过生产厂商所列的参数限制使用主机是否会产生不良后果或潜在损坏。

虽然主机使用手册中会对润滑油的重要信息、关键要求和限制加以说明，但其基本原则并无太大差别：• 润滑油的粘性必须保持在特定的限度范围内。

通常来说，润滑油的粘度会在作业过程中上升，如果粘度降低，则可能表明有低粘度的燃油注入。

粘度的升高或降低可能导致润滑不当，进而导致热变形。

• 润滑油中的水分含量或不可溶的固体杂质不能过量，否则它们在主机运转过程中产生的伤害会不断增加，最终造成润滑不当和机械损伤。

• 润滑油必须能够保护主机的组件不受腐蚀性化学物质的侵蚀。

中和润滑油酸性化合物的能力被称为总碱值（TBN），或碱值（BN）。

润滑油的TBN 通常会在使用过程中降低，如果TBN降至生产厂商所规定的限值以下，则可能会发生酸性腐蚀，导致主机部件过度磨损，进而缩短部件的使用寿命。

船用柴油机润滑运动部件的润滑对柴油机性能和使用寿命至关重要。

• 润滑油的燃点应当保持在生产厂商所提供的参数范围内。