Цилиндрическое масло, являющееся ключевым звеном в управлении двухтактным дизельным двигателем, имеет решающее значение. Вот введение в знания управления, в надежде предложить некоторую помощь и напоминания.
I. Характеристики и требования к использованию цилиндрического масла
Морское цилиндровое масло в основном используется для смазки цилиндров крейцкопфных дизельных двигателей, включая гильзу цилиндра, поршень и поршневые кольца. Условия смазки чрезвычайно суровы. Во-первых, при нормальных условиях эксплуатации температура стенки цилиндра вблизи верхней мертвой точки может достигать 240–280 градусов. Если сгорание плохое, пламя может ударить о стенку цилиндра, что приведет к еще большему повышению местной температуры. Обычно температура первого поршневого кольца гильзы цилиндра с водяным охлаждением в верхней мертвой точке может достигать 180–220 градусов. Во-вторых, условия работы цилиндра определяют, что на стенке цилиндра не может образоваться полноценная масляная пленка. Поршень на мгновение останавливается в верхней и нижней мертвых точках, что приводит к возникновению граничных условий смазки и т. д. Следовательно, высококачественное судовое цилиндрическое масло должно иметь достаточно высокое щелочное число, а запасное щелочное число должно обладать способностью к быстрой нейтрализации кислоты. Он также должен обладать хорошими моющими и диспергирующими свойствами, хорошей термостойкостью и устойчивостью к окислению, а также хорошей стабильностью при хранении. Кроме того, в нем должно быть наименьшее количество абразивной золы. В настоящее время в международном масштабе не существует единого стандарта классификации марок цилиндровых масел. Чаще всего они обозначаются базовым числом масла и вязкостью по стандарту SAE J183. Например, цилиндрическое масло 5070 означает: класс вязкости SAE50, базовое число 70 мг КОН/г, и это смазочное масло для цилиндровой части дизельных двигателей с крейцкопфом.
II. Принципы выбора цилиндрического масла
В основном это включает в себя два аспекта:
Во-первых, класс вязкости. Классы вязкости цилиндрового масла относительно едины, наиболее распространенным из которых является SAE50. Если температура навигационной среды высокая, а состояние двигателя несколько плохое, рекомендуется выбрать масло чуть более высокого класса вязкости; и наоборот, можно выбрать масло с более низкой вязкостью.
Во-вторых, уровень качества. Класс качества цилиндрового масла различают по величине общего щелочного числа (TBN) масла. Выбор базового числа масла очень важен. В основном это зависит от содержания серы в топливе, используемом судном. Вообще говоря, если щелочное число слишком мало, способность масла нейтрализовать кислоту недостаточна, что может вызвать коррозию и износ; если общее число слишком велико, то и зольность металла будет высокой, что также может стать причиной износа. При этом из-за большого количества присадок стоимость масла увеличится.
При выборе цилиндрового масла в первую очередь следует учитывать содержание серы в используемом топливе. При использовании топлива с высоким-сернистым топливом следует выбирать цилиндровое масло с высоким-щелочным числом -, оно не только нейтрализует кислоты в продуктах сгорания, но также эффективно защищает масляную пленку, уменьшает утечку газа и сохраняет клапаны и поршни чистыми. В Таблице U указано необходимое общее базовое число цилиндрового масла для различного содержания серы в топливе.
Строго говоря, при определении щелочного числа используемого цилиндрового масла следует учитывать также расход топлива и расход смазочного масла крейцкопфных судовых двигателей. При условии, что содержание серы в топливе постоянно, при высоком расходе топлива щелочное число цилиндрового масла также должно быть высоким; в то время как, если количество впрыскиваемого цилиндрического масла велико, щелочное значение цилиндрического масла может быть меньше. Щелочное число цилиндрового масла можно рассчитать по следующей формуле: TBN=0.35 × S × B/L. В формуле TBN представляет собой общее щелочное число, мгКОН/г; S представляет собой содержание серы в топливе, %; X представляет собой общий коэффициент 0,15 для больших судовых двигателей; B представляет собой расход топлива в единицу времени; L представляет собой расход цилиндрового масла в единицу времени.
При выборе щелочности цилиндрового масла исходя из содержания серы в топливе и т. д. следует также учитывать давление наддува двигателя. Для малонаддувных двух-тактных двигателей (Р < 7,85 МПа (8 кгс/см²)), когда содержание серы в топливе не превышает 3 %, можно выбирать цилиндровое масло с щелочным числом 40 мгКОН/г. Для дизелей средней и большой наддува при содержании серы более 2% следует выбирать цилиндровое масло с общим щелочным числом 50-70 мгКОН/г.
Достаточно ли щелочного числа используемого цилиндрового масла, можно определить интуитивными методами. Вообще говоря, если на поверхности цилиндра между точками впрыска появляется вещество,-подобное краске, это указывает на то, что щелочной показатель цилиндрового масла ниже требуемого значения.
III. Управление цилиндрическим маслом
За насосом впрыска цилиндрового масла следует тщательно обращаться и своевременно заправлять его. Если обнаружено, что капли масла в маслопроводе очень малы или масло не впрыскивается, следует немедленно принять меры для устранения проблемы и предотвращения отключения масла-. В то же время необходимо обратить внимание на наличие утечек масла или воды в соединении впрыска цилиндрового масла, чтобы предотвратить ненормальный износ, вызванный ненормальной подачей цилиндрового масла. Количество впрыскиваемого цилиндрового масла должно быть соответствующим. Если впрыскивается слишком много масла, это не только расточительно, но и масло будет выброшено в камеру сгорания и сожжено, что приведет к увеличению отложений на верхней части поршня, кольцевых канавках, отверстиях и выпускных клапанах, что приведет к залипанию поршневых колец и выпускных клапанов и сужению отверстий и каналов клапанов. В то же время цилиндрическое масло будет откладываться в продувочной камере или выхлопной трубе в нижней части поршня. Если поршень протекает, это может привести к возгоранию продувочной камеры или выхлопной трубы. Если впрыскивается слишком мало масла, трудно сформировать полную масляную пленку, что приводит к повышенному износу поршневых колец и гильз цилиндра, увеличению утечек, а утечка выхлопных газов при высоких-температурах сжигает масляную пленку на стенках цилиндра, что в конечном итоге приводит к поломке или заклиниванию поршневых колец. Поэтому производители дизельных двигателей указывают оптимальный объем впрыска цилиндрового масла для выпускаемых ими дизелей.
Фактическая норма подачи масла зависит от модели двигателя. В таблице выше приведены средние нормы подачи масла для всех известных моделей. Вообще говоря, объем впрыска цилиндрового масла увеличивается с увеличением тепловой нагрузки и мощности дизельного двигателя. Дизельным двигателям с большим-диапазоном требуется больше впрыска, чем с малым-дизельным двигателем. Это связано с тем, что при увеличении мощности температура цилиндра также повышается, а большее количество цилиндрового масла испаряется и сгорает при высоких температурах. Более того, при увеличении мощности увеличивается и количество кислотных остатков сгорания в цилиндре, поэтому для их нейтрализации требуется больше щелочного цилиндрового масла. Причина, по которой дизельные двигатели с криволинейным-потоком и продувкой требуют большего количества впрыска, заключается главным образом в том, что поток воздуха и выхлопных газов в цилиндре более хаотичен, и часть цилиндрового масла переносится в камеру сгорания закрученным потоком воздуха. Кроме того, температура стенок цилиндра выше. Вообще говоря, объем впрыска цилиндрового масла для двигателей с криволинейным потоком-с продувкой и средним наддувом составляет 0,95-1,09 мг/(Вт·ч), а для прямоточных двигателей с продувкой - 0,54–0,68 мг/(Вт·ч).