船舶柴油机滑油系统1讲解

滑油系统一、滑油的性质和品种1. 滑油的性质⑴粘度。

粘度也是滑油的重要性质之一，它在很大程度上决定着油膜的形成。

粘度过大，滑油在摩擦表面不能很快散开，不易形成连续而均匀的油膜，致使柴油机摩擦损失增大；粘度过小，则可能不形成可靠的油膜，出现半液体摩擦，润滑效果降低，致使柴油机承载能力下降。

滑油粘度随温度变化而变化，温度升高，粘度降低。

评定不同品种的滑油粘度随温度变化的程度，常采用粘度指数或粘度比。

滑油的粘度指数是通过两种标准油相比较而得出的。

粘度指数在85 以上者叫高粘度指数，小于45 为低粘度指数。

粘度指数高，说明该滑油粘度随温度变化的程度小，它在高温时有足够的粘度，低温时粘度又不过高，这样的滑油品质好。

说明该滑油粘度随温度变化的程度小，它在高温时有足够的粘度，低温时粘度又不过高，这样的滑油品质好。

粘度比也是评定滑油随温度变化的性能指标。

它是滑油在50℃时粘度与100℃时粘度的比值。

粘度比小，表示滑油在规定温度范围内粘度变化小，质量也就好。

⑵酸值。

滑油中所含的酸类有两种，一种是有机酸，它本来就存在于石油中；另一种是无机酸，即硫酸，它是在炼制过程中，经清洗和中和后残留在滑油中的。

为了去除滑油中杂质，冶炼中必须使用硫酸，再用淡水洗涤，然后用碱溶液中和，所以滑油中存在的无机酸，就是指残留的硫酸。

它对金属的腐蚀性很强，可能引起轴承等零件产生麻点。

微量的有机酸对于金属并没有腐蚀作用，但当有机酸含量较多时，铅和锌很快会起化学变化，铜也会氧化成氧化铜。

滑油中的酸值是以中和一克滑油所需的氢氧化钾毫克数来表示的。

滑油不但在炼制过程中会残留一定的酸值，而且使用过程中，由于受到氧化和分解作用酸值还会增加。

这些酸的总值称为总酸值，无机酸值称为强酸值（又称水溶性酸）。

滑油总酸值的迅速增加，表示滑油质量在急剧恶化，滑油中将产生沉淀物，颜色变黑。

按规定，滑油总酸值不允许超过2.5mg，否则就要更换滑油。

⑶抗氧化安定性。

抗氧化安定性是滑油抵抗空气氧化的能力。

第一章船舶动力装置系统现代船舶动力装置，按推进装置的形式，可分为5大类：（1）·柴油机推进动力装置；（2）·汽油机推进动力装置；（3）·燃气轮机推进动力装置；（4）·核动力推进动力装置；（5）·联合动力推进装置。

现代民用船舶中，所采用的动力装置系统绝大多数是柴油机动力装置，因此，本书主要介绍以柴油机为动力装置的船舶，图1－1为船舶柴油机动力装置系统燃油供应系统原理图。

图1－1 柴油机动力装置系统燃油供应系统原理图柴油机燃油系统包括三大功能系统，分别是输送、日用和净化。

1）油输送系统燃油输送系统是为了实现船上各燃油舱柜间驳运及注入排出而设计的，所以，系统应包括燃油舱柜、输送泵、通岸接头和相应的管子和阀件。

通过管路的正确连接和阀件的正确设置，实现规格书所要求的注入、调拨和溢流等功能。

设计前，要认真阅读规格书和规范的有关章节，落实本系统所涉及的舱柜和设备所要求的输送功能。

设计时，应注意如下几个方面：a.规格书无特殊要求，注入管应直接注入至各储油舱，再通过输送泵送至各日用柜和沉淀柜，各种油类的注入总管应设有安全阀，泄油至溢流舱，泄油管配液流视察器；b.所有用泵注入的燃油舱柜都要有不小于注入管直径的溢流管，溢流至相应的溢流舱或储油舱，具体规定见各船级社规范，溢流管要配液流视察器；c.从日用柜至沉淀柜的溢流，在日用柜哪的管子上都要开透气孔以防止虹吸作用，两柜的连接管处要有液流视察器。

d.装在日用柜和沉淀壁上低于液面的阀，有的船级社规范对其材料有具体的规定，选阀时应予以注意。

e.一般情况下输送系统的介质，温度和压力都是较低的，所以系统的管材选用III级管即可。

f.通岸接头处要配有温度计、压力表和取样考克。

g.燃油输送泵和柴油输送泵互为备用时，两泵进口与出口的连通管中，双联盲板法兰要设在截止阀柴油侧。

2）燃油日用系统燃油日用系统是为主机、辅机、锅炉等烧油设备能正常服务而设计的系统，主要内容是根据设备的要求，配置适当的油柜、油泵、加热器、滤器和阀件、管子等，保证所供给的燃油在数量、质量、温度和压力等各方面都能满足设备正常运行的要求。

船用柴油机的工作原理过程引言概述：船用柴油机是船舶上常用的动力装置，它通过燃烧柴油来产生动力，驱动船舶航行。

本文将详细介绍船用柴油机的工作原理过程，包括燃油喷射、压缩、燃烧、排气等五个部分。

一、燃油喷射1.1 燃油供给系统：船用柴油机的燃油供给系统包括燃油箱、燃油滤清器、燃油泵等组成。

燃油从燃油箱中经过滤清器过滤后，由燃油泵提供压力，送入喷油器。

1.2 喷油器：喷油器是船用柴油机中的关键部件，它通过控制喷油器的喷油量和喷油时间来实现燃油的喷射。

喷油器内部有喷孔，当燃油经过喷孔时，形成细小的燃油雾化，便于燃烧。

1.3 燃油喷射过程：当喷油器接收到来自燃油泵的高压燃油后，喷油器会根据控制信号控制喷油量和喷油时间，将燃油以一定的速率喷入燃烧室，与空气混合。

二、压缩2.1 活塞运动：船用柴油机中的活塞通过连杆与曲轴相连，当曲轴转动时，活塞上下运动。

活塞在上行过程中将空气吸入气缸，然后在下行过程中将空气压缩。

2.2 压缩比：压缩比是指活塞上行过程中压缩空气的程度，它与发动机的性能和燃烧效率有关。

船用柴油机通常具有较高的压缩比，以提高燃烧效率。

2.3 压缩过程：在活塞上行过程中，气缸内的空气被压缩，空气的温度和压力逐渐增加，形成高压高温的压缩空气。

三、燃烧3.1 点火：燃烧过程开始前，柴油机中的喷油器会在压缩空气中喷入一定量的燃油。

当压缩空气达到一定温度和压力时，燃油会自燃，引发燃烧过程。

3.2 燃烧过程：燃烧过程是指燃油与压缩空气混合后的自燃过程。

在燃烧过程中，燃油会迅速燃烧，释放出大量的热能，将热能转化为机械能，推动活塞运动。

3.3 燃烧产物：燃烧过程中，燃油和空气混合后产生的燃烧产物主要有二氧化碳、水蒸气和氮氧化物等。

四、排气4.1 排气阀门：船用柴油机中的排气阀门负责控制燃烧产物的排出。

当活塞下行时，排气阀门打开，将燃烧产物排出气缸。

4.2 排气过程：排气过程是指燃烧产物从气缸中排出的过程。

排气过程需要保证足够的排气时间，以确保燃烧产物充分排出，为下一个工作循环做准备。

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。

第二节滑油管系一、滑油管系的任务及组成滑油管系的基本任务是保证供应主、辅机，压缩机、传动设备及轴系等各运动部件一定压力和温度的滑油进行润滑和冷却。

其目的是在两个接触机件间以液体摩擦防止发生干摩擦，从而减低摩擦功的消耗，减少摩损，以及带走机件中因摩擦而产生的金属屑和炭渣等有害物质。

滑油与燃油不同，除因部分滑油烧掉或变质而需要更换部分滑油外，其余极大部分经重新处理后可再行利用。

故滑油的消耗量比燃油要小得多，柴油机的滑油消耗率一般仅为2~7g/Hp·h，蒸汽轮机与燃汽轮机（包括减速齿轮箱）的滑油消耗率为1g/Hp·h左右。

但为了延长滑油的使用期，对大中型舰船的滑油管系设置滑油分离机。

分离机及其管系布置应保证机组在停机或运行过程中，能分离滑油中渗入的水份和杂质。

滑油管系仍包括：注入、贮藏、输送、净化、供应及计量等六个部份。

二、滑油管系的设计一般要求钢质海船的滑油管系的设计要求见有关规定，而军用舰艇滑油管系的设计与布置应满足如下要求：1.每台主、辅机组，应有各自独立的滑油系统。

2.标准排水量在1000t以上的舰船，每台主机应设二台滑油泵，其中至少有一台为独立动力的备用泵。

每台泵的容量应能满足主机最大功率工作时所需的油量。

3.主、辅柴油机的滑油泵如为柴油机本身带动，一般均需设置预注油泵，小型柴油机除外，管系中的其它滑油泵，在压头和容量满足下，亦可作为预注油泵。

预注油泵一般应满足下列要求：(1) 作为发电机组的柴油机，其电动预注油泵的电源应来自蓄电池。

否则还需设置应急手动预注油泵。

(2) 电动预注油泵的连续工作时间应能满足柴油机的启动要求，一般应不少于1min。

4.可直接换向且自带滑油泵的柴油主机，若未设置独立的备用泵时，应设有供主机换向时润滑的油泵。

5.辅汽轮机的滑油泵应由本身带动，并设有满足启动和停机时润滑的辅助油泵。

6.废汽涡轮增压器的滑油若由柴油机自带泵供给时，应设有备用泵或其它措施，当柴油机停车后，应能自动接入增压器滑油管系工作。

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。

船用中速四冲程柴油机润滑油系统的功能和所有的往复式内燃机相同，在机器运转时连续地把足量的洁净润滑油输送到所有传动副的摩擦表面之间，在活塞环槽、活塞环与气缸套等部位形成边界润滑和密封燃烧室；在活塞销与活塞销衬套，曲轴与连杆瓦、主轴瓦、凸轮轴及轴衬套等部位形成连续油膜，实现液体摩擦，减小运动阻力；通过连杆油道进入活塞，形成振荡冷却，带走活塞顶部的热量；将各机构产生的磨损碎屑以及积碳颗粒带回滑油油底壳，以保证柴油机工作的可靠性和持久性。

润滑油系统常发生的故障有压力偏高或偏低、温度过高、润滑油耗量异常增加等。

中速柴油机的润滑油系统发生故障会引起摩擦副之间得不到充分的润滑而过热，运动构件磨损加剧，严重时会发生抱轴、滑瓦等机损事故，由烧瓦导致的曲柄箱爆炸引发的船舶火灾和人员伤亡事故也屡见不鲜。

因此，加强柴油机滑油系统管理，对船舶安全有效运行起着关键作用。

作者经过多年的轮机管理，对当前船用中速柴油机润滑油系统的常见故障进行总结归纳，以供海运同行参考。

一、润滑油压力低润滑油压力最能直观显示滑油系统的工作状况。

滑油压力直接影响需要润滑的部位能否有充足的油量到达，是形成连续油膜和保持油膜承载机械压力的保证。

润滑油压力低是轮机管理工作中的常见故障，危害很大。

滑油压力低于设备正常运行范围，运动部位的零件由于不能得到充分润滑和冷却会异常磨损，甚至发生轴瓦融化、曲轴磨损等严重事故。

润滑油进机压力低于正常值的常见原因是油泵供给主油道的油量减少，或是主油道的油路泄露严重致使滑油压力不能保持。

具体原因如下：1、滑油泵的供油量不足①滑油泵磨损。

润滑油泵通常为螺杆泵或齿轮泵之类的容积式泵，容积式泵转子经长期运转后会产生磨损，转子的径向及端面间隙增大，油泵内漏泄量增大，从而造成润滑油压力不能维持。

②滑油泵出口调压阀故障导致滑油压力低。

通过调压阀的预紧弹簧的设定来使得滑油泵的出口和进口直接旁通，因而滑油进机压力可以保持恒定。

此类故障的原因有调压阀调节弹簧失效、阀门阀座或者阀口被油压冲刷失去密封功能。

滑油系统滑油系统主要包括三个系统，分别是滑油日用系统、滑油输送及分离系统与滑油泄放系统，这三个系统互相联系、互为补充。

滑油日用系统包括日常使用中滑油的流向，滑油输送及分离系统给出滑油走向，滑油泄放则是对系统中多余滑油的回收再利用。

滑油日用系统滑油日用系统主要分为两路管系，一路是为主机服务的，另一路是为三台辅机服务的。

首先分析主机滑油日用系统，在整个船舶运营中，对主机进行适度冷却是具有重要意义的，前面已经介绍了淡水系统对主机的冷却，现在来介绍主机的滑油冷却及汽缸油冷却，滑油与汽缸油不同，滑油在整个系统中有一个闭式循环，通过主、辅机滑油分油机进行净化再利用，而汽缸油在系统中则是消耗品。

两台主机滑油泵负责将主机滑油循环舱中的滑油抽出流向主机滑油冷却器，管路中还设置有压力开关以及自动转换，配合一个温控阀形成一个小系统，若滑油温度符合标准，就不需要经过主机滑油冷却器而是直接流向主机滑油自清滤器及旁通滤器，滑油经过处理以后流入主机供主机冷却系统使用，使用完流入主机滑油循环舱形成一个闭式循环。

汽缸油从汽缸测量油柜流出，经过一个单联滤器进入主机，对汽缸盖等高温受热部件进行冷却，使用后流入主机滑油循环舱。

辅机滑油系统，滑油从滑油输送泵及辅机滑油分油机进入系统，流进辅机滑油循环舱，滑油经过泵压流入三台辅机，使用后的滑油流回辅机滑油循环舱形成循环，油雾直接进入油雾箱，滤器滑油泄放进入废油舱，辅机滑油循环舱中的油经过辅机滑油分油机进行处理。

滑油输送及分离系统滑油输送及分离系统包括了滑油输送与滑油分离两个部分，滑油分离的管路通过主、辅机滑油分油机供给泵从主、辅机滑油循环舱及澄清舱中将滑油泵出，两路管系分开进行，中间设置有截止阀，供特殊情况应变使用，两路管系都经过蒸汽加热器进行处理，加热后的滑油流入各自的滑油分油机，经过分油机处理后的油渣流入油渣舱，纯净的油重新回到主、辅机滑油循环舱及澄清舱。

滑油输送系统与燃油输送一样，废油舱、燃油泄放舱以及油渣舱中的油经过油渣泵泵压至排岸接头，从船上排出，或者泵至焚烧炉废油柜，供焚烧炉使用。

船舶滑油系统布置和检验好几天不写文章，感觉人都变懒了，再想勤奋总有惰性！所以吉米哥决定坚持常阅读，常更新，每晚把当天看到的知识提炼总结一下，温故知新。

话说某天午饭的时候，某船东代表说他们船（化学品船）上的滑油循环舱有加热盘管，而根据本船规格书的意思，以及以往在别的厂的经验来看，此船滑油循环舱的加热管是不需要的，并且咨询另外一个船级社的验船师（此前海船船员）对此事的看法。

吉米哥今天就依次展开，说说船舶滑油系统的事情。

1. 滑油系统的作用滑油系统是为主辅机动力装置服务的关键系统之一，滑油，lubricating oil，顾名思义的本质作用就是润滑，实际上作用远不止这么简单。

下面以主辅机的滑油系统为例，润滑：给船舶柴油机，增压器的高速运动部件输送一定数量的清洁润滑油，可以减少零件的磨损；散热：同时滑油可以清洗摩擦表面，将摩擦的细小金属颗粒带走，减少摩擦热量，起到冷却摩擦面的作用；密封：滑油还可以在柴油机活塞和活塞环之间起到密封作用。

小伙伴检查抽真空试验会发现，干燥的表面喷点肥皂水，更容易是真空罩贴紧钢板，一个道理；防腐：油类固有的属性，起到防腐蚀作用，在气缸壁建立油膜；降温：高温的活塞筒，通过油道内的润滑油起到一定降温作用；传动：齿轮箱的正车，倒车操作，可调桨控制等。

再比如尾轴管的润滑和密封装置（如果选择油密封）等等，可以说滑油在船上使用的非常广泛。

2. 滑油系统检验和布置要点开始本部分内容前，先介绍几个术语，方便理解规范中的内容。

湿式油底壳：没有专门的润滑油舱，油底壳起着循环油舱的作用。

柴油机正常运转时，由滑油泵直接从油底壳中把滑油输送到各摩擦表面，所有经过润滑后的滑油全部流回油底壳，构成独立的润滑系统。

这种滑油系统的特点是组成简单，柴油机自带滑油泵，管路依附在机体上，油底壳存油量少；缺点是油底壳中的滑油将经常受到燃烧室漏泄的高温燃气的污染，容易变质，故滑油使用寿命短。

常用于小型柴油机动力装置。

干式油底壳：设有专门的滑油舱储存滑油，油底壳或机座收集的滑油泄放至滑油循环舱，再由主滑油泵把滑油循环舱中的滑油送到各摩擦表面。