船用潤(rùn)滑油分類

　　船用潤(rùn)滑油品種很多，主要有下列幾大類：

　1. 汽缸油

　　用于低速十字頭發(fā)動(dòng)機(jī)活塞與氣缸墊之間的潤(rùn)滑。（屬二沖程油。

　　2. 系統(tǒng)油

　　用于低速十字頭曲軸箱潤(rùn)滑。

　　低速十字頭柴油機(jī)都是二沖程型。由于發(fā)動(dòng)機(jī)很大，活塞直徑500-1000mm，所以它裝有橫隔板和活塞桿填料箱把氣缸與曲軸箱有效地隔開，因此曲軸箱油（系統(tǒng)油）對(duì)活塞沒有潤(rùn)滑作用，活塞與氣缸之間完全依靠機(jī)械注油器將氣缸油供至氣缸套周圍許多注油點(diǎn)，通過氣缸油本身擴(kuò)散來進(jìn)行潤(rùn)滑。而曲軸箱用曲軸箱油（系統(tǒng)油）來潤(rùn)滑。

　　3. 中速機(jī)油

　　用于中速筒狀活塞式柴油機(jī)潤(rùn)滑。中速筒狀活塞式柴油機(jī)由于活塞直徑比十字頭發(fā)動(dòng)機(jī)活塞小，在

　　150-500mm，它跟一般的柴油機(jī)結(jié)構(gòu)很相似，只是發(fā)動(dòng)機(jī)比一般柴油機(jī)大，所以它多靠連桿大端甩出把中速機(jī)油飛濺到氣缸壁來潤(rùn)滑活塞氣缸部位，又潤(rùn)滑曲軸箱內(nèi)部件，對(duì)于大功率大直徑活塞的中速筒狀活塞式柴油機(jī)，也設(shè)有機(jī)械注油器作為飛濺潤(rùn)滑的補(bǔ)充。中速機(jī)往往燒重質(zhì)燃料。

　氣缸油、系統(tǒng)油、中速機(jī)油，這三大類油量占船用潤(rùn)滑油總量的90%-95%，其他為小品種油，約占5%-10%。

　　4. 船用小品種油

　　有：氣輪機(jī)油、液壓油、冷凍機(jī)油、齒輪油、壓縮機(jī)油、導(dǎo)軌油、尾軸管油等。

　　船用燃料分類

　　1. 船用瓦斯油（粗柴油），硫含量在0.5%左右。

　　船用潤(rùn)滑油 船用潤(rùn)滑油分類

　　2. 船用柴油燃料，粗柴油和少量殘?jiān)停?0%-15%）調(diào)合，硫含量在0.5%-1.5%。(

　　3. 船用燃料油，減粘塔底油或減壓塔底油，硫含量在3%以上。

　　4. 調(diào)合的船用燃料油，粗柴油和船用燃料油調(diào)合成各種粘度規(guī)格的船用燃料油，硫含量在1.5%-3%。 船用燃料與所要求的船用油見表1

　　船用氣缸油特點(diǎn)

　　船用氣缸油用于低速十字頭發(fā)動(dòng)機(jī)活塞與缸套之間的潤(rùn)滑。低速十字頭發(fā)動(dòng)機(jī)是二沖程，轉(zhuǎn)速介于90（目前已低至60）-160r/min，通常是與推進(jìn)器連接。

　　低速十字頭發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)徑高達(dá)1m，功率輸出可達(dá)3000kW/氣缸。每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的總功率輸出可達(dá)3600kW。 由于具有特大的氣缸內(nèi)徑，對(duì)氣缸和曲軸箱的潤(rùn)滑就應(yīng)分開進(jìn)行。供氣缸、氣缸內(nèi)襯、活塞潤(rùn)滑用的潤(rùn)滑油，即氣缸油。它通過潤(rùn)滑油嘴，定時(shí)潤(rùn)滑裝置流到應(yīng)潤(rùn)滑的部位，完成氣缸的潤(rùn)滑。

　　船用潤(rùn)滑油 船用潤(rùn)滑油分類

　　大型低速船用發(fā)動(dòng)機(jī)大都采用重質(zhì)燃料，并含有較高的硫。(它燃燒時(shí)就會(huì)生成硫酸或亞硫酸類型的酸性物質(zhì)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)和氣缸內(nèi)襯處造成較大程度的腐蝕和腐蝕磨損。若氣缸油具有足夠堿度，則可降低磨損程度，這是非常重要的。

　　低速十字頭發(fā)動(dòng)機(jī)都裝有分級(jí)掃氣裝置，是最容易受沉積物影響的部位，如果排氣孔和掃氣孔部位受堵塞或變小，就會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣作用，會(huì)使燃燒部位的效率降低，進(jìn)一步使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生積垢。

　　由于氣缸油系一次性使用，經(jīng)由潤(rùn)滑油嘴定期向氣缸潤(rùn)滑，完成潤(rùn)滑工作之后，就會(huì)與燃料油一起燒掉，因此要求能夠燃燒干凈，否則和未完全燃燒的燃料油生成大量碳黑沉積在活塞和活塞環(huán)槽部位和氣口處形成積碳。

　　根據(jù)低速十字頭發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和使用含硫重質(zhì)燃料特點(diǎn)，氣缸油應(yīng)具有以下特性：

　　1. 足夠的堿度，可中和劣質(zhì)燃料在燃燒中產(chǎn)生的酸性物質(zhì)。

　　2. 在高溫下具有足夠的粘度，既能充分流動(dòng)，迅速分布到整個(gè)氣缸套表面上，又能形成良好的吸附油膜。

　　3. 足夠的承載能力，把活塞環(huán)與氣缸套之間的滑動(dòng)摩擦減至最小，從而減少金屬與金屬接觸及摩擦磨損和磨料磨損。

　　4. 能與活塞環(huán)一起造成有效的密封，防止燃?xì)饴狻?/p>

　　5. 能夠燃燒干凈，留下的沉積物應(yīng)盡可能少而軟，對(duì)添加劑含量大的油更應(yīng)如此。若添加劑不合適，則燃燒時(shí)會(huì)形成大量灰分。

　　6. 能有效地防止活塞環(huán)槽和缸套氣口處積碳。

　　7. 儲(chǔ)存穩(wěn)定性好，能長(zhǎng)期儲(chǔ)存而不變質(zhì)。

　　8. 在機(jī)械注油器中使用良好，不會(huì)產(chǎn)生沉淀物質(zhì)。

　　氣缸油應(yīng)具有的特性中，以有足夠的堿度尤為重要，因?yàn)樗苯雨P(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損。Bolnes 3DNL發(fā)動(dòng)機(jī)是評(píng)定船用氣缸油的代表性設(shè)備，可以明顯看出油品堿值與磨損的關(guān)系。

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　　船用系統(tǒng)油特點(diǎn)

　　系統(tǒng)油（十字頭發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱油）的主要作用是潤(rùn)滑、密封、中和酸和冷卻。(對(duì)它的要求可以概括如下：

　　1. 有良好的抗乳化能力并容易與水分離；

　　2. 有良好的氧化安定性

　　3. 有一定的清凈分散性，性能相當(dāng)于API CC或以上；

　　4. 有一定堿性，能中和酸性物質(zhì)；

　　5. 有良好的抗腐蝕性能；

　　6. 有一定承載能力；

　　7. 粘度范圍應(yīng)為SAE 30或SAE 40。

　　中速機(jī)油特點(diǎn)

　　中速筒狀活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)（簡(jiǎn)稱中速機(jī)）工作原理和結(jié)構(gòu)與陸上一般柴油機(jī)相似，都是四沖程，氣缸和曲軸箱相通。但是中速機(jī)和一般柴油機(jī)有很大不同。

　　1. 中速機(jī)和一般柴油機(jī)的區(qū)別

　　1） 轉(zhuǎn)速。中速機(jī)轉(zhuǎn)速是230-750r/min，一般柴油機(jī)是600-2250r/min。

　　2） 缸徑。中速機(jī)是440-620mm，一般柴油機(jī)是98-185mm。

　　3） 輸出功率。中速機(jī)是120-1000kW/缸（165-1205馬力/缸），一般柴油機(jī)是15-130kW/缸（20-170馬力/缸）。

　　4） 燃料。中速機(jī)使用燃料已經(jīng)劣質(zhì)化，燃料含硫量1%-3%，而一般柴油機(jī)使用0.4%-1.0%含硫量的餾分型燃料，即通常的柴油。

　　船用潤(rùn)滑油 船用潤(rùn)滑油分類

　　由于中速機(jī)油既要潤(rùn)滑曲軸箱中的運(yùn)動(dòng)部件，冷卻活塞，又要潤(rùn)滑氣缸，也就是起著氣缸油和系統(tǒng)油的雙重作用，所以對(duì)船用中速機(jī)油要求就更多些。（

　　2. 中速機(jī)油特性

　　1） 能克服硫酸的腐蝕磨損。船用中速機(jī)油必須具有一定的堿性（TBN高達(dá)40），以中和燃油中的硫燃燒時(shí)生成的二氧化硫和三氧化硫，與水凝結(jié)形成硫酸或亞硫酸，以防止腐蝕和腐蝕磨損。

　　2） 保持活塞和發(fā)動(dòng)機(jī)清潔。船用中速機(jī)活塞環(huán)槽溫度可高達(dá)250℃，油品氧化產(chǎn)物和燃油不完全燃燒產(chǎn)物以及中和硫酸后的產(chǎn)物等會(huì)沉積在活塞表面，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使活塞環(huán)粘著甚至折斷，結(jié)果引起漏氣和咬缸。同時(shí)，這些沉積物還會(huì)沿著缸壁進(jìn)入曲軸箱。此外，冷卻活塞的油也會(huì)因高溫而在活塞內(nèi)腔頂部氧化或熱裂化，產(chǎn)生炭渣甚至更硬的沉積物，就會(huì)影響傳熱，使活塞溫度升高，造成活塞頂變形，活塞環(huán)的作用遭受破壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使活塞燒壞。因此船用中速機(jī)油必須具有良好的清凈性，以便把活塞環(huán)槽、活塞內(nèi)腔頂部、氣缸中的沉積物清洗下來，又要使它們分散在油中，不讓它在別的地方沉積下來堵塞油的通路和損壞軸承，這樣才能長(zhǎng)期保持活塞和發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　3） 良好的抗氧化安定性。船用中速機(jī)油既要潤(rùn)滑運(yùn)動(dòng)部件，冷卻活塞，又要潤(rùn)滑氣缸，因此船用中速機(jī)油長(zhǎng)期處于熱氧化條件下，如果油品抗氧化安定性不好，則容易生成有機(jī)酸、過氧化物、膠質(zhì)、漆膜和碳化物，所有這些氧化產(chǎn)物會(huì)使油的粘度增大，有害于活塞和發(fā)動(dòng)機(jī)清潔，縮短油品使用壽命，所以船用中速機(jī)油要有良好的氧化安定性。

　　4） 能減少缸套磨損。目前多數(shù)船用中速機(jī)都用SAE 30粘度等級(jí)的油，但如果經(jīng)常航行于炎熱地區(qū)則用SAE 40粘度等級(jí)的油較好。這樣保證有足夠的油膜，以次來減少缸套磨損。

　　5） 容易與水分離而不發(fā)生乳化。在船用中速機(jī)油中，防止水污染特別重要，因?yàn)榇弥兴贆C(jī)油加入清凈、分散、抗氧抗腐、抗磨劑，其中不少是極性化合物，它們往往不加區(qū)分地將固體不溶物和液體不溶物統(tǒng)統(tǒng)迅速懸浮分散在油中，形成油-水乳化液，乳化液會(huì)降低軸承的承載能力，甚至?xí)馆S承損壞，同時(shí)會(huì)使油中的堿性添加劑大受損失。為此在配方中除了仔細(xì)選擇清凈、分散、抗氧防腐抗磨劑類型及配比外，還要選用破乳劑，使之容易與水分離而不發(fā)生變化。

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　　6） 防止冷泥渣的形成。［燃油因不完全燃燒而形成的固體和半固體分解產(chǎn)物，船用中速機(jī)油的氧化產(chǎn)物如漆膜和有機(jī)酸、水分和外界固體物質(zhì)如氧化硅和銹渣等物質(zhì)容易形成冷泥渣，堵塞曲軸箱油的吸入口濾網(wǎng)，并可能堵死小的彎曲通道，致使軸承缺油而引起故障。因此應(yīng)向油中加入分散劑使泥渣保持懸浮狀態(tài)。 船用油配方特點(diǎn)

　　船用油所使用的添加劑雖然大的類別與陸用內(nèi)燃機(jī)油大致相同，但具體種類和用量差別相當(dāng)大。其中關(guān)鍵一點(diǎn)是要盡可能選用抗乳化性能更好的添加劑，例如在船用油中一般均大劑量使用的硫化烷基酚鈣。水楊酸鈣、環(huán)烷酸鈣也是船用油使用較好的清凈劑。無灰分散劑的用量相對(duì)較少，且要注意品種選擇。而ZDDP類型的抗氧劑在氣缸油中幾乎不用或很少使用。在船用油中往往要使用抗乳化劑及擴(kuò)散劑，這也是與陸用內(nèi)燃機(jī)油不同的地方。

　　船用氣缸油

　　在選擇氣缸油時(shí)間，首先應(yīng)考慮所用燃料油的含硫量，當(dāng)使用高含硫量燃料油時(shí)，應(yīng)選用高堿值氣缸油。這不僅可將燃燒產(chǎn)物中的酸中和掉，而且能有效地保護(hù)油膜，減少漏氣，并保證氣門和活塞的清潔。在表1中列出了不同燃料油含硫量所要求的氣缸油堿值。

　　嚴(yán)格來說，在確定所用氣缸油的堿值時(shí)，還應(yīng)考慮十字頭船用發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗量和潤(rùn)滑油消耗量。在燃油含硫量一定的情況下，如果燃油消耗量大，則氣缸油的堿值也應(yīng)高；而氣缸油的注油量多時(shí)，則氣缸油的堿值可以小。氣缸油堿值與燃油含硫量、燃油消耗量以及氣缸油注入量之間的數(shù)值關(guān)系可以用下式計(jì)算： TBN=0.35XS × B/L

　　式中 TBN —— 總堿值，mg/KOH/g

　　S —— 燃油硫含量，Wt%

　　X —— 總系數(shù)，大型船用發(fā)動(dòng)機(jī)為0.15

　　B —— 單位時(shí)間的燃油耗量

　　L —— 單位時(shí)間的氣缸油耗量

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　　根據(jù)燃油含硫量等選擇氣缸油堿值的同時(shí)，還應(yīng)考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓度。［對(duì)于低增壓二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)[pe在

　　7.85MPa（8kgf/cm）]，在燃油含硫量不超過3%時(shí)，可選用TBN40的氣缸油，對(duì)于中、高增壓的柴油機(jī)，當(dāng)含硫量大于2%時(shí)，就得選用TBN50-70的氣缸油。 2

     所用氣缸油的堿值是否足夠，可以用直觀方法加以確定。一般來說，若注油點(diǎn)之間的氣缸表面上出現(xiàn)漆狀物，就說明氣缸油的堿值低于所要求的數(shù)值。

　　船用系統(tǒng)油（曲軸箱油）

　　曲軸箱的潤(rùn)滑油主要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的型式來選擇。十字頭發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱油（系統(tǒng)油）只是用來潤(rùn)滑有關(guān)軸承，而燃?xì)夂腿紵龤埩粑锿ǔ２灰茁┤胂到y(tǒng)油中，所以一般選用低堿值的曲軸箱油（系統(tǒng)油）。中速筒狀活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)油（中速機(jī)油）在潤(rùn)滑各軸承的同時(shí)，還潤(rùn)滑氣缸，而且燃?xì)舛笕紵龤埩粑锊豢杀苊獾貢?huì)混入曲軸箱中，使中速機(jī)油污染，并且在曲軸箱底部沉積出泥渣。在燃燒劣質(zhì)重油時(shí)，情況更為嚴(yán)重。為此，應(yīng)選用港普潤(rùn)含有堿性添加劑的中速機(jī)油，潤(rùn)滑油的堿性視所用燃油的含硫量而定，常用的是總堿值為25的中速機(jī)油。

　　曲軸箱潤(rùn)滑油的粘度一般選用SAE30或SAE40粘度等級(jí)，粘度指數(shù)對(duì)于十字頭式發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)油常用是75-85，對(duì)于中速機(jī)油選用100左右。因?yàn)楦哒扯戎笖?shù)能保證柴油機(jī)在啟動(dòng)、低負(fù)荷和全負(fù)荷各種情況下都有良好的工作性能。

　　此外，在選擇曲軸箱潤(rùn)滑油時(shí)，應(yīng)注意抗乳化性要高。還應(yīng)注意曲軸箱油的氧化安定性要好。尤其是中速筒狀活塞式曲軸箱油（中速機(jī)油），即使十字頭發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱中的溫度不高，部分呈霧狀的潤(rùn)滑油分散在曲軸箱中，與氧接觸的機(jī)會(huì)也較多，如果潤(rùn)滑油的氧化安定性不高，就容易老化變質(zhì)