船舶柴油机与船舶柴油机润滑油
时间：2020-12-21 16:03:10 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要:概述了按照柴油机转速和活塞平均速度划分的现代船舶柴油机分类。介绍了船用柴油机油的技术规范,包括主要的理化性能和台架试验性能,以及船舶柴油机燃料硫含量与船用柴油机油总碱值的对应关系。通过分析,指出了在船用柴油机油开发和应用时,认识船用柴油机结构、工作方式、转速类型和燃料油的含硫量是重要的;在船用油应用时,认识船用柴油机的结构、转速类型和燃料油的含硫量是必要的。
关键词:船舶;柴油机;柴油机油;性能;选油
中图分类号:TE626.3 文献标识码:A
Marine Diesel Engine and Engine Oil
WANG Ping
(SINOPEC Lubricant Company, Beijing 100085, China)
Abstract:The type of modern marine diesel engine divided in accordance with the diesel engine speed and piston average speed is summarized. The technical specifications of marine diesel engine oil are introduced, including the main physicochemical properties and bench tests properties. The relation between the sulfur content of marine diesel engine fuel and the TBN of marine diesel engine oil is also presented. By analysis, it is pointed out that it is important to know the structure, working mode and speed type of marine diesel engine as well as the sulfur content of marine diesel engine fuel when developing and applying the marine diesel engine oil.
Key words:marine; diesel engine; diesel engine oil; property; oil selection
0 前言
自1405年7月11日明成祖下令郑和七下西洋以来,人类开启了海洋交通往来的历史。世界经济的一体化和一系列双边或多边贸易协定的签订,更是给世界范围内海洋船舶运输的高速发展提供了广阔的市场空间。人类也从最初的使用以风能为动力的风帆木船发展到如今航行于世界各大洋的大型、超大型船舶,从一般的杂货轮、散货轮到集装箱轮、油轮等,无不体现出人类思想智慧结晶的科技成果——船舶内燃式柴油机的强大作用。那么,船用柴油机具有哪些基本特点,而与之相匹配的船用内燃机油又应具备哪些性能呢?本文将就船用内燃机的基本类型特点,以及船用内燃机油的技术规范及如何合理使用进行论述。
1 船舶柴油发动机分类
经过几十年来,尤其是近十年的发展,现代船用柴油机已经发展到一个较高的技术水平。以节能为中心,并充分兼顾到排放与可靠性的要求不但是现代柴油机的发展方向,而且已经成为现代船用柴油机的显著特征。
通常船舶柴油发动机的分类有三种方式。一是按柴油机工作循环特点分类;二是按柴油机进气方式分类;三是按柴油机转速和活塞平均速度分类。
按照柴油机转速和活塞平均速度分类方式,柴油机的速度是以曲轴转速或活塞平均速度来表示。可以分为:低速机、中速机和高速机三种。
1.1 船舶低速柴油机
船舶低速柴油发动机是船舶的主机,主要为船舶提供动力。按照工作循环特点的不同,低速机可分成二冲程低速机和四冲程低速机。
(1)二冲程低速柴油机
二冲程低速柴油机是船舶低速柴油机的主导产品,作为大型船舶的主机,二冲程低速机主要技术特点如表1所示。
由表1可以看出,二冲程低速机从普通机型向现代机型的进步,主要体现在功率的提高和单位耗油量的降低,同时满足了国际海洋环保的要求。功率的大幅度提高,极大地满足了建造大型和巨型船舶的需要;单位耗油量的降低,满足了当今人类对环保的追求和愿望,达到环保型发动机的要求。
(2)四冲程低速柴油机
四冲程低速柴油机是船舶低速柴油机的一种,目前世界上见到的不多。其结构与二冲程低速机相同,分气缸和曲轴箱上下两部分。曲轴箱的工作方式与四冲程机相同,气缸的工作方式则与二冲程机相同。根据机型的大小,缸数一般在4~8之间,冲程、单位耗油量与同等气缸数的二冲程低速机接近,也能满足国际海洋环保的要求。但转速较之高些,一般最高设计转速可以达到390 r/min。
日本的船用柴油机设计制造商通常拥有四冲程低速柴油机的技术专利,并常用于日本制造的各类船舶中,如各种运输船、工程船和海洋渔船等作为主机。表2分别列出采用日本新泻铁工制造所技术制造的现代四冲程低速柴油机和AKASAKA四冲程低速柴油机的主要技术参数。
1.2 船舶中速柴油机
船舶中速机一般作为船舶的副机,与船舶发电机相连,用于驱动发电机发电,保障船舶在航行期间的电力供应。但有时也可作为船舶的主机使用。
船舶中速机为四冲程柴油发动机。其主要技术特点如表3所示。
由表3可以看出,四冲程中速机从普通型向现代机型的进步,主要体现在功率提高、活塞平均速度加快和单位耗油量的降低,同时满足了国际海洋环保的要求。
1.3 船舶高速柴油机
大型船舶高速柴油机是船用柴油机的一种。现代大型船舶高速柴油机都使用了直喷和涡轮增压设计。作为船舶动力和发电使用,具有节能、大功率、气缸数量多、转速一般在1200 r/min以上等特点,能使船舶获得更高的航行速度。国际发动机制造商一般都具有制造船舶高速机的能力,如著名的发动机制造商德国MTU发动机制造公司在船舶高速机制造上一直在国际上享有盛名。德国MTU公司制造的“V”型20缸高速机排气量达到了8000 L,最大持续功率已经达到8200 kW,满足了21世纪船舶发展趋势的要求。表4列出了MTU公司船舶高速柴油机个别型号的主要技术参数。
在船舶高速机中,还有专门用于如渔船、捕捞船、散货轮以及拖轮、挖泥船、工程船等小型高速船舶的小型船用高速柴油机,可用作主机和副机。表5列出了两种类型的小型船用高速柴油机的主要性能参数。
2 船用柴油机油技术性能要求
虽然国际上船用柴油机油每年的总消费量多达近300万t,但没有统一的规格标准。各船用油生产厂商一般是针对各种类型船舶柴油机的工作特点,结合所拥有的船用油添加剂技术,进行船用油产品开发的。虽然没有统一遵循的产品标准,但总的来看描述产品的基本性能趋于一致,使得产品的规格牌号及其命名规则基本相同。这为船用油产品和技术在世界范围的交流提供了便利。
2.1 二冲程低速机船用油基本性能要求
如前所述,由于船舶二冲程低速柴油机的结构和工作特点,使得柴油机的气缸和曲轴箱对润滑油有着不同的性能要求。表6、表7分别列出了船用气缸油和船用系统油(曲轴箱润滑油)的基本理化性能要求。
