第2講柴油機系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)課件

第三節(jié)潤滑系統(tǒng)

一、潤滑系統(tǒng)的功用和組成

二、潤滑系統(tǒng)的主要設(shè)備三、潤滑系統(tǒng)的維護管理

2023/6/6一、潤滑系統(tǒng)的功用和組成

（—）潤滑系統(tǒng)的功用？潤滑系統(tǒng)的主要作用是：向柴油機各運動部件輸送足量的、溫度適宜的清潔滑油，保證運動件間的液體摩擦，減少零件的磨損和摩擦功的消耗。2023/6/6

（二）潤滑系統(tǒng)的型式及組成濕曲軸箱式潤滑系統(tǒng)－－沒有專門的潤滑油箱，油底殼起著循環(huán)油柜的作用。潤滑油泵直接從油底殼中把滑油送到各摩擦表面，經(jīng)過潤滑后的滑油全部流回油底殼中。干曲軸箱式潤滑系統(tǒng)

－－有專門的滑油箱儲存滑油，由油底殼或機座收集的滑油經(jīng)循環(huán)油泵不斷地抽出（或依靠重力）送至滑油箱；再由壓力油泵把滑油箱中的滑油送到各摩擦表面。兩種系統(tǒng)2023/6/6135柴油機濕曲軸箱式潤滑系統(tǒng)優(yōu)點：比較簡單。缺點：1.潤滑油與漏到曲軸箱中的燃氣接觸機會增多，容易使滑油變質(zhì)；2.在強化柴油機中，油底殼中的潤滑油會形成很多泡沫，滑油泵吸入泡沫就不能保證良好的潤滑和工作的可靠性；3.在船舶搖擺較大時，滑油泵有時吸不上油，影響到潤滑油供給的連續(xù)性；4.另外，清洗和檢查油底殼很不方便。2023/6/66160A柴油機潤滑系統(tǒng)簡圖

1－過濾器2－手搖泵3－調(diào)壓閥4－壓力泵5－滑油箱6、7－滑油冷卻器優(yōu)點：1.能減少滑油與燃氣的接觸機會，防止滑油變質(zhì)；2.曲軸箱的容積和高度可以減??；3.滑油積集于單獨的循環(huán)油箱中，保證船舶搖擺傾斜時不會中斷供油；4.便于滑油的檢查和更換，放出滑油中的氣泡；5.對于大型柴油機來說，便于工作人員進入曲軸箱內(nèi)拆裝或檢查零件。缺點：結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜

大型低速機都采用干曲軸箱式潤滑系統(tǒng)。其滑油系統(tǒng)通常又由：曲軸箱強制潤滑系統(tǒng)曲軸箱油分油凈化系統(tǒng)廢氣渦輪增壓器潤滑系統(tǒng)等組成。2023/6/6SulzerRND-M柴油機曲軸箱油循環(huán)系統(tǒng)

1－主機2－循環(huán)油柜3－滑油冷卻器4－滑油泵5－十字頭滑油泵6－滑油濾器7－吸入濾器8－溫度控制閥9－減壓閥10－十字頭滑油進口11軸承滑油進口管12－軸承滑油壓力表

2循環(huán)油柜－－7吸入濾器－－4滑油泵（壓力0.3～0.4Mpa）－－6滑油濾器－－3滑油冷卻器－－8溫度控制閥－－總管（下分三路進入主機）－－5十字頭滑油泵（0.8～1.6Mpa）→潤滑十字頭－－9減壓閥（0.15～0.25Mpa）－－－11軸承滑油進口管→潤滑各軸承

－－到換向伺服機構(gòu)◆各路滑油使用后均流入曲軸箱油底殼－－回流到循環(huán)油柜2023/6/6SulzerRTA型柴油機曲軸箱潤滑系統(tǒng)1－主滑油泵；2-冷卻器；3-濾器滑油冷卻器；4-增壓泵；5-除氣器；6、7-節(jié)流閥；8-排氣閥促動機構(gòu)；9-濾器；10-減壓閥；11-最低油壓指示器2023/6/6MC型柴油機滑油系統(tǒng)日用油柜－－－－滑油循環(huán)柜（粗濾器）－－－－主滑油泵（兩臺，一臺備用多用螺桿泵，工作壓力為0.4MPa，最大工作溫度為60℃，泵送的最大滑油粘度為400cSt。）－－滑油冷卻器（當(dāng)柴油機冷油起動時，部分打開主滑油泵旁通閥，以降低電動機功率）－－溫度調(diào)節(jié)閥－－細濾器（工作壓力為0.4MPa過濾細度為50μm）－－三路至主機：－－一路連接法蘭U去冷卻活塞；－－另一路通過碟閥和連接法蘭R去潤滑柴油機主軸承。－－兩臺凸輪軸和排氣閥滑油加壓泵（設(shè)計壓力為0.3MPa，加壓后的工作壓力為1.2MPa）連接法蘭Y進口供油給排氣閥驅(qū)動油泵和凸輪軸?！舨裼蜋C曲軸箱通過透氣管AR直接通往甲板，透氣管內(nèi)有泄放裝置，可將管內(nèi)的冷凝油流回泄油柜?！艋头钟蜋C可使滑油循環(huán)柜中滑油循環(huán)凈化，也可將滑油循環(huán)柜內(nèi)的滑油凈化后送至滑油日用柜或去主機暖機?，F(xiàn)代船舶多采用反沖式自動清洗濾器，能過濾直徑為15~30μm的雜質(zhì)顆粒2023/6/6（三）曲軸箱油凈化系統(tǒng)曲軸箱油凈化系統(tǒng)在柴油機運轉(zhuǎn)中可連續(xù)對滑油循環(huán)柜中的曲軸箱油進行分離凈化處理，排除曲軸箱油使用中混入的各種雜質(zhì)和氧化沉淀物。也可在停港期間把全部滑油泵至滑油處理柜中，再視情況進行有關(guān)處理，如預(yù)熱、沉淀、放水、放殘等。處理完畢后再用分油機用允許的小分油量分油并送回循環(huán)柜。如需進行水洗法處理，則在滑油分油機入口處加入相當(dāng)于1~2%滑油量的淡水進行凈化。2023/6/6曲軸箱油凈化系統(tǒng)

1-滑油循環(huán)柜；2-污油吸入管；3-泵；4-加熱器；5-分油機；6-凈油；7-滑油泵；8-濾器；9-冷卻器；10-冷卻水出口；11-柴油機；12-冷水；13-工作水箱；14-水出口；15-污油出口；16-污油箱；17-加熱管；18-污油泵出口1滑油循環(huán)柜－－－－污油吸入管2－－4加熱器預(yù)熱后－－分油機（凈化后分三路）－－6凈油－－1循環(huán)柜。－－水分14

－－污渣15－－16排污箱（渣可由污油泵排出）

2023/6/6渦輪增壓器的重力-強制混合潤滑系統(tǒng)2023/6/6二、潤滑系統(tǒng)的主要設(shè)備1、滑油泵2、濾器3、滑油冷卻器2023/6/61、滑油泵滑油泵常設(shè)有兩臺，其中一臺備用。滑油泵一般采用回轉(zhuǎn)泵。為保證滑油壓力穩(wěn)定和流動均勻，常采用螺桿式。在泵的吸入端管上一般裝有真空表，真空度不超過33.3kPa。泵的排出管上裝有安全閥和調(diào)節(jié)壓力、流量的旁通閥。2023/6/62、濾器滑油泵的進口端和出口端通常分別設(shè)有粗、細濾器，濾器一般為雙聯(lián)式。粗濾器可濾清機油中0.025~0.12mm較粗的機械雜質(zhì)，裝在滑油泵的進口端；如縫式濾器。細濾器一般可濾掉0.01~0.04mm的雜質(zhì)。裝在滑油泵的出口端，具有濾清效果好、通過能力大、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點。2023/6/62023/6/6離心式濾清器工作圖2023/6/63、滑油冷卻器

船舶柴油機的滑油冷卻器絕大多數(shù)都采用水冷式，按不同結(jié)構(gòu)形狀可分為管式、板式和螺旋銅管式三類。2023/6/66135型柴油機滑油冷卻器2023/6/6板式熱交換器流動原理圖2023/6/6三、潤滑系統(tǒng)的維護管理⑴正確選擇滑油?；蛪毫蜏囟劝凑f明書規(guī)定值進行調(diào)節(jié)。⑵確?；偷墓ぷ鲏毫?。運轉(zhuǎn)中的滑油壓力應(yīng)保持在0.15~0.4MPa之間，以保證各軸承的連續(xù)供油?；蛪毫?yīng)高于海水壓力，以防冷卻器泄漏時海水漏入滑油中?；蛪毫山杌捅玫呐酝ㄩy來調(diào)節(jié)?；蛪毫σ膊灰颂?，壓力太高了不但增加滑油泵的負擔(dān)，浪費功率，接合面易漏油，而且從軸承間隙漏出的多量滑油，形成霧狀細滴、在曲柄箱中容易受熱氧化而變質(zhì)，也增加滑油的消耗?；蛪毫ι咭话闶且驗榛凸艿阑驗V器堵塞，或調(diào)節(jié)不當(dāng)引起的。2023/6/6三、潤滑系統(tǒng)的維護管理⑶確保滑油的工作溫度：滑油進口溫度應(yīng)保持在40～55℃之間；最高溫度不允許超過65℃（中、高速機為70～90℃）；進、出口溫差一般為10～15℃。滑油溫度可通過滑油冷卻器旁通閥進行調(diào)節(jié)。⑷保證正常的工作油位。應(yīng)經(jīng)常檢查循環(huán)柜的油位，及時補充滑油，使之保持足夠的油量。一般，正常油位應(yīng)位于循環(huán)柜頂板下面15~20cm處。

2023/6/6三、潤滑系統(tǒng)的維護管理⑸備車和停車時的管理：備車時應(yīng)對滑油柜加溫，使滑油溫度預(yù)熱到38℃左右，以便雜質(zhì)分離和防止油泥沉淀在管壁上，并可減輕滑油泵的負荷。加熱后即可開動滑油泵，使滑油在系統(tǒng)中循環(huán)，防止柴油機起動時干摩擦。停車后，應(yīng)繼續(xù)讓系統(tǒng)運轉(zhuǎn)20min左右，使發(fā)動機各潤滑表面繼續(xù)得到冷卻。⑹應(yīng)定期檢查和清洗滑油濾器和冷卻器。2023/6/6第四節(jié)冷卻系統(tǒng)一、冷卻系統(tǒng)的功用二、冷卻系統(tǒng)的組成和布置三、冷卻系統(tǒng)的主要設(shè)備四、冷卻系統(tǒng)的維護管理2023/6/6一、冷卻系統(tǒng)的功用1、嚴重受熱對零件的影響2、冷卻系統(tǒng)的功用3、過分冷卻的不利影響4、常用冷卻介質(zhì)

2023/6/61、嚴重受熱對零件的影響嚴重的受熱會造成：⑴材料的機械性能下降⑵破壞運動部件之間的正常間隙⑶進氣溫度升高，密度降低，進氣量下降⑷潤滑油的溫度也逐漸升高

2023/6/62、冷卻系統(tǒng)的功用⑴冷卻可以保持受熱件的工作溫度不超過材料所允許的限值，從而保證在高溫狀態(tài)下受熱部件的足夠強度；⑵冷卻可以保證受熱件內(nèi)外壁面適當(dāng)?shù)臏夭?，減少受熱件的熱應(yīng)力；⑶冷卻可以保證運動部件的適當(dāng)間隙、缸壁工作面滑油膜的正常工作狀態(tài)。2023/6/63、過分冷卻的不利影響過分冷卻將導(dǎo)致：⑴能量損失⑵熱應(yīng)力超過本身的強度而產(chǎn)生裂紋⑶滑油粘度變大而增加摩擦功的消耗⑷產(chǎn)生低溫腐蝕2023/6/64、常用冷卻介質(zhì)冷卻系統(tǒng)的主要任務(wù)：保證柴油機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作，達到既能避免零件的損壞和減小其磨損，又能充分發(fā)出它的有效功率。柴油機的冷卻方式分為強制液體冷卻和風(fēng)冷兩種。

液體冷卻的介質(zhì)通常有淡水、海水、滑油等。2023/6/64、常用冷卻介質(zhì)淡水：水質(zhì)穩(wěn)定，傳熱效果好并可采用水處理解決其腐蝕和結(jié)垢的缺陷。是理想的冷卻介質(zhì)。海水：水源充裕但水質(zhì)難以控制且其腐蝕和結(jié)垢問題比較突出。滑油：比熱小，傳熱效果較差，在高溫狀態(tài)易在冷卻腔內(nèi)產(chǎn)生結(jié)焦，但它不存在因漏泄而污染曲軸箱油的危險，因而適于作為活塞的冷卻介質(zhì)。當(dāng)代新型超長行程柴油機的活塞冷卻，大多選用曲軸箱油作為冷卻介質(zhì)。柴油：用來作為噴油器的冷卻介質(zhì)。

2023/6/6二、冷卻系統(tǒng)的組成和布置

1、閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)2、開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)3、中央冷卻系統(tǒng)2023/6/61、閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)用淡水冷卻主機，用海水冷卻淡水的冷卻方式為閉式冷卻系統(tǒng)。有兩種方案淡水泵供應(yīng)的淡水先進主機，然后去淡水冷卻器。由于冷卻器內(nèi)淡水的壓力較低，易發(fā)生海水漏入淡水的情況。淡水泵供應(yīng)的淡水先去冷卻器，然后再去主機。由于主機淡水冷卻腔內(nèi)的壓力較低，易造成死角，出現(xiàn)局部的蒸發(fā)，引起穴蝕或局部過熱，甚至發(fā)生咬缸事故。

a方案使用比較廣泛，b方案僅在部分船舶上得到應(yīng)用大型低速機冷卻系統(tǒng)有三個閉式淡水冷卻系統(tǒng)。缸套和氣缸蓋；活塞（用水冷卻）；噴油器（用水冷卻）。2023/6/6冷卻系統(tǒng)布置方案1-柴油機；2-膨脹水箱；3-冷卻器；4-淡水泵2023/6/6MANB&WMC系列柴油機缸套冷卻水系統(tǒng)2023/6/66NVD36柴油機閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)循環(huán)示意圖2023/6/61、閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)

特點⑴淡水中所含雜質(zhì)和鹽分較少，腐蝕和結(jié)垢不嚴重，能保持機件良好的散熱。⑵出水溫度可提高到75℃～90℃，進水溫度也不受自然環(huán)境的影響，還可以自動調(diào)節(jié)，使進出口溫差較小，因此機件所受熱應(yīng)力不致過大。⑶燃氣與冷卻水之間的溫度降減小，減小了傳給冷卻水的熱損失，可以提高工作循環(huán)的熱效率。⑷整個系統(tǒng)較為復(fù)雜。2023/6/6膨脹水箱功用：膨脹水箱設(shè)置在淡水系統(tǒng)的高處。⑴當(dāng)系統(tǒng)中的淡水受熱后膨脹或冷卻后收縮時，它能提供膨脹收縮的余地；⑵能及時排出系統(tǒng)中的氣體；⑶當(dāng)?shù)舭l(fā)或系統(tǒng)有漏泄時能及時給系統(tǒng)補水；⑷保證了淡水泵具有一定的吸入壓力；⑸還可作為水處理的投藥處；⑹暖缸時也可通過它對淡水進行加溫。2023/6/62、開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)

用海水（舷外水）來冷卻淡水、滑油、增壓空氣和空氣壓縮機等。系統(tǒng)的基本組成是：海底閥（海底門）和大排量海水泵。系統(tǒng)中還裝設(shè)感溫元件6和自動溫度調(diào)節(jié)閥11，使部分使用的海水回流至海水泵進口，保證進冷卻器的海水溫度不低于25℃。由于海水中含有大量鹽類、雜質(zhì)和氣體，受熱后會在冷卻表面沉積成水垢，降低冷卻效果，故海水的出口溫度不得高于50℃。2023/6/6開式海水冷卻系統(tǒng)2023/6/6135系列柴油機的開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)2023/6/6開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)線路圖2023/6/62、開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)

特點：⑴裝置簡單、維護方便，水源充裕。⑵水中含有較多的雜質(zhì)和鹽分，容易生成水垢。⑶用海水作冷卻水源時，為了防止鹽分大量析出，出水溫度不得超過50℃。⑷僅用于技術(shù)指標不高的中、小型柴油機中。隨著船用柴油機強化程度的不斷提高，很少再采用開式循環(huán)冷卻系統(tǒng)。

2023/6/63、中央冷卻系統(tǒng)

特點：使用不同工作溫度的兩個單獨淡水循環(huán)系統(tǒng)。高溫的熱淡水閉式系統(tǒng)用于冷卻主機，低溫的溫淡水閉式系統(tǒng)用于冷卻高溫淡水和各種冷卻器。受熱后的溫淡水再在一個中央冷卻器中由開式的海水系統(tǒng)進行冷卻，因此可保證只使用一個用海水作為冷卻液的冷卻器。

簡化了海水管系的布置，并保證柴油機的工況變化時，其冷卻水參數(shù)變化較小。2023/6/6MANB＆WMC/MCE型柴油機中央冷卻系統(tǒng)2023/6/63、中央冷卻系統(tǒng)

優(yōu)點：①海水管系及中央冷卻器的維修工作減至最低限度；②氣缸冷卻水溫度穩(wěn)定，不受工況變化的影響；③淡水循環(huán)可多年保持清潔，維修工作量極少。缺點：增加了中央冷卻器及其輔助設(shè)備與管系，因而投資費用較高；由于附加管系的阻力損失，使泵送耗功也有所增加。在近代建造的現(xiàn)代化船舶中，大多采用中央冷卻系統(tǒng)。2023/6/6三、冷卻系統(tǒng)的設(shè)備1、水泵2、冷卻器3、調(diào)溫器2023/6/61、水泵水泵的功用是使冷卻水有一定的壓力，加速循環(huán)流動。離心式水泵因其結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、排量大、工作可靠、制造容易，以及當(dāng)水泵由于故障而停止工作時，冷卻水仍可進行自然循環(huán)，防止柴油機因局部過熱而損壞等優(yōu)點，在冷卻系統(tǒng)中被廣泛采用。缺點是吸頭低。揚程小。

2023/6/62、冷卻器淡水冷卻器是用海水來冷卻封閉循環(huán)的淡水；滑油冷卻器是用水來冷卻潤滑系統(tǒng)中溫度升高的滑油；空氣冷卻器是用水來冷卻增壓后溫度升高的空氣。從熱交換的角度來看，它們都是熱交換器。近年來出現(xiàn)了一些較新式的板式熱交換器，但目前船舶柴油機上使用較廣泛的仍是管式熱交換器。2023/6/66135型柴油機的淡水冷卻器2023/6/66135型柴油機滑油冷卻器2023/6/63、調(diào)溫器當(dāng)水溫較低時，使冷卻水不去淡水冷卻器冷卻，只進行有利于提高進水溫度的“小循環(huán)”；當(dāng)水溫升高到一定數(shù)值時，再使冷卻水全部通過淡水冷卻器，進行有利于降低進水溫度的“大循環(huán)”；或者是一部分冷卻水作大循環(huán)，另一部分作小循環(huán)，使冷卻水匯合時得到適宜的進水溫度。冷卻水的循環(huán)路線