性能特點(diǎn)和作用說(shuō)明

康明斯柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油推薦使用規(guī)范

 

摘要：眾所周知，機(jī)油是用來(lái)潤(rùn)滑柴油發(fā)電機(jī)的，到了保養(yǎng)周期必須要給柴油發(fā)電機(jī)換機(jī)油。但是您知道機(jī)油在柴油發(fā)電機(jī)中是如何流動(dòng)，又是如何被送到各個(gè)摩擦表面的？特別是康明斯機(jī)油在柴油發(fā)電機(jī)組使用中有哪些要求，康明斯公司在本文中詳細(xì)解釋了柴油發(fā)電機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的作業(yè)流程以及機(jī)油使用規(guī)范。

一、機(jī)油的使用要求

康明斯公司不能推薦使用任何特殊牌號(hào)的柴油機(jī)機(jī)油，而推薦采用API類別的機(jī)油，即CC級(jí)用于非增壓柴油機(jī)；CD級(jí)用于增壓柴油機(jī)；CF/SC僅用輕載柴油機(jī)(例如各種備用發(fā)電機(jī)組、應(yīng)急發(fā)電機(jī)組等）。雙類別機(jī)油用于要求比單類別機(jī)油更多保護(hù)作用的場(chǎng)合。CC/CD和CC/SC類表示機(jī)油混合后滿足相應(yīng)兩種機(jī)油單獨(dú)使用所要求的性能。

康明斯柴油機(jī)上所用的硫酸鹽灰分極限有規(guī)定。過(guò)去經(jīng)驗(yàn)證明，高灰分機(jī)油回積聚在氣門上，使氣門產(chǎn)生細(xì)槽和燒損。所以康明斯柴油機(jī)用的機(jī)油含硫酸鹽灰分的極限均為1.85%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。用天然氣作燃料的柴油機(jī)除外，天然氣柴油機(jī)，硫酸鹽灰分的推薦范圍為0.03%～0.85%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。對(duì)于新的或大修后的康明斯柴油機(jī)不能推薦使用專門的磨合機(jī)油。磨合時(shí)使用的機(jī)油和正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相同，一般為250~300運(yùn)行小時(shí)為一次更換周期。

 

按保養(yǎng)周期準(zhǔn)時(shí)更換機(jī)油

 

二、機(jī)油對(duì)磨損和摩擦的重要性

機(jī)油的主要作用就是潤(rùn)滑，沒(méi)有機(jī)油柴油發(fā)電機(jī)就會(huì)損壞，但是為什么會(huì)損壞，大家可能就語(yǔ)焉不詳了。柴油發(fā)電機(jī)是一個(gè)復(fù)雜的能量轉(zhuǎn)換機(jī)器，它可以將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能對(duì)外輸出。在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中，有大量的零部件以一定的軌跡運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中零部件以一定的力作用在另一個(gè)零部件上，并且有高速的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這就是所謂的摩擦副。在柴油發(fā)電機(jī)中有多達(dá)數(shù)十個(gè)摩擦副，各摩擦副之間的配合間隙也有所不同，從幾微米到零點(diǎn)幾毫米不等。

 

1、表面磨損

 

任何零部件表面都不是絕對(duì)光滑的，都有一定程度的表面粗糙度，即使我們看起來(lái)光潔無(wú)比的零部件，在顯微鏡下觀察它的表面也是凸凹不平的。因此，在這些摩擦副的表面必然會(huì)發(fā)生摩擦和磨損。摩擦就會(huì)產(chǎn)生阻力，阻礙零部件的運(yùn)動(dòng)，消耗發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力。實(shí)驗(yàn)表明，柴油發(fā)電機(jī)的摩擦阻力大約會(huì)消耗柴油發(fā)電機(jī)25%的功率。此外，摩擦副之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)還會(huì)摩擦生熱，使零部件升溫，在沒(méi)有潤(rùn)滑的情況下兩塊金屬高速摩擦，產(chǎn)生的熱量甚至可以將金屬熔化，使二者燒結(jié)在一起。所謂的柴油發(fā)電機(jī)“拉缸”“化瓦”就是這種情況，摩擦副由于缺少潤(rùn)滑散熱而燒結(jié)在一起了，屬于最嚴(yán)重的柴油發(fā)電機(jī)機(jī)械故障了。

2、摩擦的分類

 

柴油發(fā)電機(jī)摩擦的類型可以分為滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦兩大類。

（1）滾動(dòng)摩擦

滾動(dòng)摩擦阻力較小，所以發(fā)電機(jī)組上盡可能的采用滾動(dòng)摩擦，比如各種軸承就是典型的滾動(dòng)摩擦。

（2）滑動(dòng)摩擦

滑動(dòng)摩擦阻力相對(duì)較大，比如活塞環(huán)與氣缸壁之間、曲軸與氣缸體、連桿之間，都屬于滑動(dòng)摩擦。

此外，根據(jù)摩擦副之間的摩擦介質(zhì)還可以分為干摩擦、邊界摩擦、混合摩擦和液體摩擦，在發(fā)電機(jī)組上這幾種摩擦是同時(shí)存在的，在柴油發(fā)電機(jī)中絕大多數(shù)部位都是液體摩擦，比如曲軸與氣缸體、連桿之間、凸輪軸與氣門之間，等等；而氣缸壁與活塞環(huán)之間是邊界摩擦。

 

3、潤(rùn)滑的目的

 

為了降低由于摩擦導(dǎo)致的柴油發(fā)電機(jī)功率消耗和零部件磨損，必須對(duì)零件的摩擦表面進(jìn)行潤(rùn)滑，即在兩零件的工作表面之間加入一層潤(rùn)滑油使其形成油膜，將零件完全隔開(kāi)，處于完全的液體摩擦狀態(tài)。在柴油發(fā)電機(jī)中，能完成這項(xiàng)工作的裝置就是潤(rùn)滑系統(tǒng)，它可以在柴油發(fā)電機(jī)工作時(shí)連續(xù)不斷地把數(shù)量足夠、溫度適當(dāng)?shù)臐崈魴C(jī)油輸送到傳動(dòng)件的摩擦表面，并在摩擦表面之間形成油膜，實(shí)現(xiàn)液體摩擦，從而達(dá)到減小摩擦阻力、降低功率消耗、減輕機(jī)件磨損、提高柴油發(fā)電機(jī)工作可靠性和耐久性的目的。

機(jī)油流向圖

 

 

三、機(jī)油的作用

 

1、清凈分散性

 

機(jī)油具有清洗、分散作用，可以防止柴油發(fā)電機(jī)內(nèi)部附著金屬碎屑、燃燒殘?jiān)入s質(zhì)，保持柴油發(fā)電機(jī)內(nèi)部清潔。

（1）清洗作用

 

機(jī)油的清洗作用就是機(jī)油通過(guò)循環(huán)流動(dòng)，將柴油發(fā)電機(jī)零件上的積碳、油泥、膠質(zhì)、漆膜、金屬屑等帶回油底殼，以達(dá)到清洗清潔的效果。機(jī)油能夠有清洗作用的主要原因是因?yàn)闄C(jī)油中含有一種清凈分散劑，它是添加在機(jī)油中的一種弱堿性物質(zhì)，能夠中和機(jī)油中的亞硫酸，并可以將膠質(zhì)、油泥、金屬磨屑等從柴油發(fā)電機(jī)缸體上清洗下來(lái)并帶回油底殼。衡量機(jī)油清潔性能的技術(shù)指標(biāo)是總堿值，英文簡(jiǎn)稱TBN，它表示的機(jī)油中清凈分散劑的含量。它的數(shù)值越高，表示機(jī)油的清潔能力越強(qiáng)。同時(shí)它也是機(jī)油使用壽命主要影響因素，一般總堿值越高，機(jī)油的使用壽命也越長(zhǎng)。

（2）分散作用

柴油發(fā)電機(jī)在工作過(guò)程中，會(huì)由于燃燒不完全、曲軸箱竄氣、高溫等生成各種積碳、膠質(zhì)、油泥、漆膜等有害物質(zhì)，燃燒廢氣中二氧化硫還會(huì)與水蒸汽結(jié)合后會(huì)生成亞硫酸，并被吸附到機(jī)油中使機(jī)油呈現(xiàn)弱酸性，進(jìn)而腐蝕柴油發(fā)電機(jī)缸體、活塞、軸瓦等零部件，同時(shí)各摩擦部位還會(huì)有金屬磨損顆粒等臟東西。這些物質(zhì)沉積在柴油發(fā)電機(jī)內(nèi)部各處，就像人體血管中的血栓一樣，會(huì)影響甚至阻礙潤(rùn)滑系統(tǒng)的正常工作，增加柴油發(fā)電機(jī)的磨損，影響柴油發(fā)電機(jī)的性能，因此必須及時(shí)將它們清洗下來(lái)并過(guò)濾出去。

 

2、耐磨損性

 

防止柴油發(fā)電機(jī)內(nèi)部各金屬零部件接觸面的磨損。柴油發(fā)電機(jī)在工作時(shí)，由于巨大的沖擊力，在零件的表面會(huì)產(chǎn)生很大的應(yīng)力，如果這個(gè)應(yīng)力直接作用在零件上，會(huì)使零件很快的損壞。而由于有了機(jī)油的潤(rùn)滑，在零件的表面形成了一層油膜，應(yīng)力經(jīng)過(guò)油膜的緩沖再作用在零件上，就會(huì)使力度大大降低，從而保護(hù)零件。同時(shí)由于油膜的緩沖作用，將零件的振動(dòng)減小，噪音降低，使柴油發(fā)電機(jī)工作更加的安靜與順滑。

 

3、防銹性

 

在柴油發(fā)電機(jī)內(nèi)部由于燃料燃燒會(huì)生成水蒸汽。機(jī)油可以防止水蒸汽導(dǎo)致的生銹。柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間之后，機(jī)油中會(huì)生成一些具有腐蝕性的物質(zhì)，它們會(huì)侵蝕柴油發(fā)電機(jī)內(nèi)部各零部件，特別是對(duì)曲軸瓦、連桿瓦造成的侵蝕更為嚴(yán)重；此外，柴油發(fā)電機(jī)中的水蒸氣還會(huì)附著在金屬表面，導(dǎo)致金屬銹蝕。而機(jī)油中的防銹蝕添加劑可以清除這些腐蝕性物質(zhì)，并在金屬表面形成油膜，阻止水分與金屬接觸，這樣就起到了防銹防腐蝕的作用。

 

機(jī)油防銹作用

 

4、冷卻降溫

 

有人說(shuō)柴油發(fā)電機(jī)上不是有冷卻系統(tǒng)嗎，怎么還需要機(jī)油來(lái)散熱呢？事實(shí)上柴油發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)主要是給氣缸體、燃燒室、氣門等部位散熱，其它的比如曲軸、活塞、齒輪等不與水接觸的部位，散熱是很差的。而機(jī)油在柴油發(fā)電機(jī)中循環(huán)流動(dòng)就可以把這些部位的熱量帶走并散發(fā)出去。現(xiàn)在很多高強(qiáng)化的柴油發(fā)電機(jī)，都有專門的活塞冷卻機(jī)油噴嘴，可以直接將機(jī)油噴濺在活塞上，避免活塞過(guò)熱；如果沒(méi)有這個(gè)裝置，很容易導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)拉缸故障。此外，很多柴油發(fā)電機(jī)為了加強(qiáng)散熱，還會(huì)設(shè)置機(jī)油散熱器，將機(jī)油的熱量傳遞給柴油發(fā)電機(jī)冷卻液，最后通過(guò)空氣散發(fā)出去，進(jìn)一步加強(qiáng)了散熱作用。

 

5、密封性

 

這個(gè)密封作用主要是指密封活塞與氣缸壁之間的間隙。雖然活塞與汽缸壁之間有活塞環(huán)來(lái)提供密封作用，但由于金屬表面并不是非常平整的，所以密封程度并不是很完美。如果密封作用不佳，柴油發(fā)電機(jī)竄氣量增大，動(dòng)力就會(huì)降低。而機(jī)油可以在金屬摩擦表面之間產(chǎn)生油膜，將凹凸不平的摩擦表面添補(bǔ)平整，使摩擦表面變得更加的光潔、順滑，氣缸壁與活塞之間的密封程度大大提高，柴油發(fā)電機(jī)的動(dòng)力性會(huì)顯著增強(qiáng)。一般粘度越高的機(jī)油密封性越好，但是粘度過(guò)高的機(jī)油會(huì)增加柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)阻力。

 

 

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