船用潤滑油分類

　　船用潤滑油品種很多，主要有下列幾大類：

　1. 汽缸油

　　用于低速十字頭發(fā)動機活塞與氣缸墊之間的潤滑。（屬二沖程油。

　　2. 系統(tǒng)油

　　用于低速十字頭曲軸箱潤滑。

　　低速十字頭柴油機都是二沖程型。由于發(fā)動機很大，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）對活塞沒有潤滑作用，活塞與氣缸之間完全依靠機械注油器將氣缸油供至氣缸套周圍許多注油點，通過氣缸油本身擴散來進行潤滑。而曲軸箱用曲軸箱油（系統(tǒng)油）來潤滑。

　　3. 中速機油

　　用于中速筒狀活塞式柴油機潤滑。中速筒狀活塞式柴油機由于活塞直徑比十字頭發(fā)動機活塞小，在

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

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

　　4. 船用小品種油

　　有：氣輪機油、液壓油、冷凍機油、齒輪油、壓縮機油、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。

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　　2. 船用柴油燃料，粗柴油和少量殘渣油（10%-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

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

　　低速十字頭發(fā)動機氣缸內(nèi)徑高達1m，功率輸出可達3000kW/氣缸。每臺發(fā)動機的總功率輸出可達3600kW。 由于具有特大的氣缸內(nèi)徑，對氣缸和曲軸箱的潤滑就應(yīng)分開進行。供氣缸、氣缸內(nèi)襯、活塞潤滑用的潤滑油，即氣缸油。它通過潤滑油嘴，定時潤滑裝置流到應(yīng)潤滑的部位，完成氣缸的潤滑。

　　船用潤滑油 船用潤滑油分類

　　大型低速船用發(fā)動機大都采用重質(zhì)燃料，并含有較高的硫。(它燃燒時就會生成硫酸或亞硫酸類型的酸性物質(zhì)，對發(fā)動機活塞環(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)動機都裝有分級掃氣裝置，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，就會影響發(fā)動機的排氣作用，會使燃燒部位的效率降低，進一步使發(fā)動機產(chǎn)生積垢。

　　由于氣缸油系一次性使用，經(jīng)由潤滑油嘴定期向氣缸潤滑，完成潤滑工作之后，就會與燃料油一起燒掉，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)動機結(jié)構(gòu)和使用含硫重質(zhì)燃料特點，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，迅速分布到整個氣缸套表面上，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，防止燃氣漏氣。

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

　　6. 能有效地防止活塞環(huán)槽和缸套氣口處積碳。

　　7. 儲存穩(wěn)定性好，能長期儲存而不變質(zhì)。

　　8. 在機械注油器中使用良好，不會產(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，因為它直接關(guān)系到發(fā)動機的磨損。Bolnes 3DNL發(fā)動機是評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

　　系統(tǒng)油（十字頭發(fā)動機曲軸箱油）的主要作用是潤滑、密封、中和酸和冷卻。(對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。

　　中速機油特點

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

　　1. 中速機和一般柴油機的區(qū)別

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

　　2） 缸徑。中速機是440-620mm，一般柴油機是98-185mm。

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

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

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

　　2. 中速機油特性

　　1） 能克服硫酸的腐蝕磨損。船用中速機油必須具有一定的堿性（TBN高達40），以中和燃油中的硫燃燒時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)動機清潔。船用中速機活塞環(huán)槽溫度可高達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)物等會沉積在活塞表面，嚴重時會使活塞環(huán)粘著甚至折斷，結(jié)果引起漏氣和咬缸。同時，這些沉積物還會沿著缸壁進入曲軸箱。此外，冷卻活塞的油也會因高溫而在活塞內(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，嚴重時會使活塞燒壞。因此船用中速機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，這樣才能長期保持活塞和發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)。

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

　　4） 能減少缸套磨損。目前多數(shù)船用中速機都用SAE 30粘度等級的油，但如果經(jīng)常航行于炎熱地區(qū)則用SAE 40粘度等級的油較好。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。在船用中速機油中，防止水污染特別重要，因為船用中速機油加入清凈、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，乳化液會降低軸承的承載能力，甚至?xí)馆S承損壞，同時會使油中的堿性添加劑大受損失。為此在配方中除了仔細選擇清凈、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，船用中速機油的氧化產(chǎn)物如漆膜和有機酸、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

　　船用油所使用的添加劑雖然大的類別與陸用內(nèi)燃機油大致相同，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散劑，這也是與陸用內(nèi)燃機油不同的地方。

　　船用氣缸油

　　在選擇氣缸油時間，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，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。

　　嚴格來說，在確定所用氣缸油的堿值時，還應(yīng)考慮十字頭船用發(fā)動機的燃油消耗量和潤滑油消耗量。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，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)動機為0.15

　　B —— 單位時間的燃油耗量

　　L —— 單位時間的氣缸油耗量

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　　根據(jù)燃油含硫量等選擇氣缸油堿值的同時，還應(yīng)考慮發(fā)動機的增壓度。［對于低增壓二沖程發(fā)動機[pe在

　　7.85MPa（8kgf/cm）]，在燃油含硫量不超過3%時，可選用TBN40的氣缸油，對于中、高增壓的柴油機，當(dāng)含硫量大于2%時，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）

　　曲軸箱的潤滑油主要根據(jù)發(fā)動機的型式來選擇。十字頭發(fā)動機的曲軸箱油（系統(tǒng)油）只是用來潤滑有關(guān)軸承，而燃氣和燃燒殘留物通常不易漏入系統(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)動機油（中速機油）在潤滑各軸承的同時，還潤滑氣缸，而且燃氣而后燃燒殘留物不可避免地會混入曲軸箱中，使中速機油污染，并且在曲軸箱底部沉積出泥渣。在燃燒劣質(zhì)重油時，情況更為嚴重。為此，應(yīng)選用港普潤含有堿性添加劑的中速機油，潤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的中速機油。

　　曲軸箱潤滑油的粘度一般選用SAE30或SAE40粘度等級，粘度指數(shù)對于十字頭式發(fā)動機系統(tǒng)油常用是75-85，對于中速機油選用100左右。因為高粘度指數(shù)能保證柴油機在啟動、低負荷和全負荷各種情況下都有良好的工作性能。

　　此外，在選擇曲軸箱潤滑油時，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（中速機油），即使十字頭發(fā)動機曲軸箱中的溫度不高，部分呈霧狀的潤滑油分散在曲軸箱中，與氧接觸的機會也較多，如果潤滑油的氧化安定性不高，就容易老化變質(zhì)