柴油机课件3润滑和冷却.ppt

润滑系统,一、润滑系统的组成和作用,组成：曲轴箱强制润滑系统、气缸润滑系统、涡轮增压器润滑系统和曲轴箱油分离净化系统 作用：供给柴油机动力装置各运动部件的润滑和冷却所需的润滑油,1.曲轴箱强制润滑和曲轴箱油分油净化系统的主要组成设备,1）滑油泵：滑油泵常设有两台，其中一台备用为保证滑油压力稳定和流动均匀，常采用螺杆式，真空度不超过33.3Kpa(250mmHg) 2）滤器：滑油泵的进口端和出口端分别设有粗、细滤器，滤器一般为双联式 3）滑油冷却器：滑油冷却器通常采用板式或管壳式热交换器,1.曲轴箱强制润滑和曲轴箱油分油净化系统的主要组成设备,4）滑油分油机 离心式滑油分油机，是曲轴箱油净化系统最重要设备,2.柴油机中润滑油的作用,(1)减磨作用：在相互运动表面保持一层油膜以减小摩擦 (2)冷却作用：保证工作表面的适当温度 (3)清洁作用：冲洗运动表面的污物和金属磨粒 (4)密封作用：产生的油膜同时可起到密封作用 (5)防腐作用：形成的油膜覆盖在金属表面使空气不能与金属表面接触，防止金属锈蚀 (6)减轻噪音：作用 形成的油膜可起到缓冲作用，避免两表面直接接触，减轻振动与噪音 (7)传递动力作用 如推力轴承中推力环与推力块之间的动力油压,六、润滑系统的维护管理,1.正确选用滑油 2.确保滑油的工作压力 滑油的压力应高于海水和淡水压力，滑油的压力可由滑油泵的旁通阀来调节，一般保持在0.15～0.40Mpa 3.确保滑油的工作温度 滑油进口温度应保持40℃～55℃(中高速机取上限)；出口温度不允许超过65℃(中高速机为70℃～90℃)；进出口温差一般为10℃～15℃。

滑油的温度可通过滑油冷却器的自动旁通阀来调节,冷却系统,一、冷却的作用和方式 1.冷却的作用：1）保持受热件有足够的强度等机械性能；2）减少受热件的热应力；3）保证运动部件如活塞与缸套的适当间隙4）保证缸壁工作面滑油膜的正常工作状态 2.冷却的作用和方式 强制液体冷却和风冷，绝大多数柴油机使用前者 要求：既不使柴油机因过分冷却而过冷，也不使柴油机因缺乏冷却而过热，国内外正在进行“绝热发动机”的研究，相应发展了一批耐高温的材料，如陶瓷材料等,二、冷却介质,1.冷却介质种类：淡水、海水、滑油 目前使用广泛使用淡水 2.淡水的质量要求：总硬度不超10(德国度)、pH值为6.5～8、氯化物含量不超过50×10-6 3.淡水的化验与投药处理：定期化验，进行投药处理，确保水处理剂的浓度达到规定范围,二、冷却介质,4.海水仅用于沿海小渔船，为减少腐蚀和结垢应限制海水的出口温度不宜超过45℃， 5.滑油的比热小，传热效果较差，高温状态易在冷却腔内产生结焦，仅适于作为活塞的冷却介质,三、冷却系统的组成和设备,1.闭式淡水冷却系统 1）一般分为缸套和气缸盖、活塞、喷油器三个闭式淡水冷却系统 2）在缸套水冷却系统中，淡水流动路线可以有两种方案：,,图6-13 MAN/B&W MC系列柴油机缸套冷却水系统,1.闭式淡水冷却系统,3）实例：MAN B&W MC系列柴油机缸套冷却水系统，淡水由缸套水进口总管进入各缸套下部，沿缸套→气缸盖→增压器路线进行冷却。

各缸出水管汇总后，一路经造水机和淡水冷却器冷却，重新进入缸套冷却水泵进口；另一路进入淡水膨胀水箱在淡水膨胀水箱和缸套冷却水泵之间设有平衡管用于给系统补水并保持淡水泵吸入压头,1.闭式淡水冷却系统,4）温度传感器检测冷却水出口温度的变化，并通过热力控制阀控制其进机温度 5）缸套冷却水泵通常设有两台，皆为离心泵 6）高置膨胀水箱的作用：膨胀，使系统中的淡水受热后有膨胀的余地；补水，补充系统中因蒸发和漏泄而损失的水量；放气，排放系统中的空气；投药，可在此投放化学药剂以对冷却水进行化学处理；加热，如在其中设置加热装置可对冷却水加热以暖缸；另外，为淡水泵提供足够的吸入压头,2.开式海水系统,开式海水系统是用海水作为冷却剂冷却淡水、滑油、增压空气和空气压缩机等 1）系统的基本组成是海底阀和大排量海水泵 2）在系统中装设感温元件6和自动温度调节阀11，使部分使用过的海水回流至海水泵进口，保证进冷却器的海水温度不低于25℃ 3）一般设两个以上海底阀，分高位和低位，分设在船舶的两侧舷旁,3.中央冷却系统,特点是使用不同工作温度的两个单独的淡水循环系统：高温淡水(约80℃～85℃)和低温淡水(约30℃～40℃)闭式系统。

高温淡水系统是指主机缸套水和空冷器的高温循环；低温淡水系统用于冷却高温淡水和各种冷却器；受热后的低温淡水再在一个中央冷却器中由开式的海水系统进行冷却3.中央冷却系统,中央冷却系统的优点： （1）海水管系及中央冷却器的维修工作减至最低限度 （2）气缸冷却水温度稳定，不受工况变化的影响，因而使柴油机始终在最佳冷却状态下运转 （3）淡水循环可多年保持清洁，维修工作量极少 中央冷却系统的缺点： （1）中央冷却系统增加了中央冷却器及其附助设备与管系，因而初投资费用较高； （2）另外由于附加管系的阻力损失，使泵送耗功也有所增加 近代建造的船舶中，大多采用中央冷却系统 举例：育鲲和育鹏轮,四、冷却水添加剂及水处理,1.冷却水处理的目的：防止在冷却腔中结垢和造成腐蚀 2.处理的方法是加入无机缓蚀剂 3.无机缓蚀剂(防锈剂)的成分：以亚硝酸盐和硼酸盐为主要成分，前者具有很好的防垢和防锈双重作用；后者为碱性物质可提高冷却水的pH值，有利于保护膜形成，能防止电化学腐蚀和穴蚀，抑制水垢生成 4.冷却水化验、投药周期：每周 执行人：一般为大管轮,五、冷却系统的维护管理,1.确保冷却系统的工作参数正常： （1） 淡水泵出口压力应调整在正常工作范围，通常淡水压力应高于海水压力 （2）淡水温度调整至正常工作范围：淡水出口温度过低会造成热损失增加、热应力增大、低温腐蚀，过高则使缸壁滑油膜蒸发、缸壁磨损加剧、冷却腔内发生汽化、缸套密封圈迅速老化，对于中高速柴油机，一般出口温度可控制在70℃～80℃(不烧含硫重油时)，低速机可控制在60℃～70℃；进出口温差不大于12℃，一般淡水出口温度以接近允许上限为宜,1.确保冷却系统的工作参数正常,（3）海水出口温度不应超过50℃，以免盐分析出而沉积成垢，影响传热 （4）在运转中，调节淡水温度可以利用海水管路上的旁通阀来调节进入淡水冷却器的海水量，或者利用淡水管路上的旁通阀来调节进入淡水冷却器的淡水量，或者调节海水温度。

现代新建的船舶多装设淡水和滑油温度自动调节装置，它们的调节阀多装在淡水和滑油的管路中，以控制进入冷却器的淡水量和滑油量,1.确保冷却系统的工作参数正常,（5）检查各缸冷却水的流动情况，如需调整冷却水流量，应调整淡水泵的出口阀，同时注意调节速度应尽量缓慢淡水泵的进口阀应始终处于全开位置上 （6）当发现气缸冷却水压力波动而调节无效时，通常是由于系统中有气体存在造成的，应尽快查明原因并消除,五、冷却系统的维护管理,2.定期检查膨胀水箱和淡水循环柜的水位变化，如水位降低过快应迅速查明原因，加以排除 3.在备车时应开动淡水泵进行冷却系统驱气，一般使淡水在系统内循环15min～30min，在需要时，还应同时进行暖缸，使水温度达到45℃左右,五、冷却系统的维护管理,4.在进出港机动操纵时，要控制海水系统保证淡水温度不产生过大波动，应提前关掉海水泵或控制其流量停车后，应让冷却水继续在系统内循环20min～30min，使气缸温度逐渐下降，防止缸壁表面的滑油膜蒸发或结炭，又可减少热应力 5. 检查海水滤器和海水阀是否被杂物堵塞在寒冷地区航行时，应加强对海水管系的管理，防止海底阀被冰块卡死，并应保证海水进入冷却器的温度(25℃),。