性能特點和作用說明

康明斯柴油發(fā)動機的機油推薦使用規(guī)范

 

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

一、機油的使用要求

康明斯公司不能推薦使用任何特殊牌號的柴油機機油，而推薦采用API類別的機油，即CC級用于非增壓柴油機；CD級用于增壓柴油機；CF/SC僅用輕載柴油機(例如各種備用發(fā)電機組、應急發(fā)電機組等）。雙類別機油用于要求比單類別機油更多保護作用的場合。CC/CD和CC/SC類表示機油混合后滿足相應兩種機油單獨使用所要求的性能。

康明斯柴油機上所用的硫酸鹽灰分極限有規(guī)定。過去經(jīng)驗證明，高灰分機油回積聚在氣門上，使氣門產(chǎn)生細槽和燒損。所以康明斯柴油機用的機油含硫酸鹽灰分的極限均為1.85%（質(zhì)量分數(shù)）。用天然氣作燃料的柴油機除外，天然氣柴油機，硫酸鹽灰分的推薦范圍為0.03%～0.85%（質(zhì)量分數(shù)）。對于新的或大修后的康明斯柴油機不能推薦使用專門的磨合機油。磨合時使用的機油和正常運轉(zhuǎn)時相同，一般為250~300運行小時為一次更換周期。

 

按保養(yǎng)周期準時更換機油

 

二、機油對磨損和摩擦的重要性

機油的主要作用就是潤滑，沒有機油柴油發(fā)電機就會損壞，但是為什么會損壞，大家可能就語焉不詳了。柴油發(fā)電機是一個復雜的能量轉(zhuǎn)換機器，它可以將燃料的化學能轉(zhuǎn)化為機械能對外輸出。在能量轉(zhuǎn)化過程中，有大量的零部件以一定的軌跡運動，在運動過程中零部件以一定的力作用在另一個零部件上，并且有高速的相對運動，這就是所謂的摩擦副。在柴油發(fā)電機中有多達數(shù)十個摩擦副，各摩擦副之間的配合間隙也有所不同，從幾微米到零點幾毫米不等。

 

1、表面磨損

 

任何零部件表面都不是絕對光滑的，都有一定程度的表面粗糙度，即使我們看起來光潔無比的零部件，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發(fā)生摩擦和磨損。摩擦就會產(chǎn)生阻力，阻礙零部件的運動，消耗發(fā)電機組的動力。實驗表明，柴油發(fā)電機的摩擦阻力大約會消耗柴油發(fā)電機25%的功率。此外，摩擦副之間相對運動還會摩擦生熱，使零部件升溫，在沒有潤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“拉缸”“化瓦”就是這種情況，摩擦副由于缺少潤滑散熱而燒結(jié)在一起了，屬于最嚴重的柴油發(fā)電機機械故障了。

2、摩擦的分類

 

柴油發(fā)電機摩擦的類型可以分為滑動摩擦和滾動摩擦兩大類。

（1）滾動摩擦

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

（2）滑動摩擦

滑動摩擦阻力相對較大，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)電機組上這幾種摩擦是同時存在的，在柴油發(fā)電機中絕大多數(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、潤滑的目的

 

為了降低由于摩擦導致的柴油發(fā)電機功率消耗和零部件磨損，必須對零件的摩擦表面進行潤滑，即在兩零件的工作表面之間加入一層潤滑油使其形成油膜，將零件完全隔開，處于完全的液體摩擦狀態(tài)。在柴油發(fā)電機中，能完成這項工作的裝置就是潤滑系統(tǒng)，它可以在柴油發(fā)電機工作時連續(xù)不斷地把數(shù)量足夠、溫度適當?shù)臐崈魴C油輸送到傳動件的摩擦表面，并在摩擦表面之間形成油膜，實現(xiàn)液體摩擦，從而達到減小摩擦阻力、降低功率消耗、減輕機件磨損、提高柴油發(fā)電機工作可靠性和耐久性的目的。

機油流向圖

 

 

三、機油的作用

 

1、清凈分散性

 

機油具有清洗、分散作用，可以防止柴油發(fā)電機內(nèi)部附著金屬碎屑、燃燒殘渣等雜質(zhì)，保持柴油發(fā)電機內(nèi)部清潔。

（1）清洗作用

 

機油的清洗作用就是機油通過循環(huán)流動，將柴油發(fā)電機零件上的積碳、油泥、膠質(zhì)、漆膜、金屬屑等帶回油底殼，以達到清洗清潔的效果。機油能夠有清洗作用的主要原因是因為機油中含有一種清凈分散劑，它是添加在機油中的一種弱堿性物質(zhì)，能夠中和機油中的亞硫酸，并可以將膠質(zhì)、油泥、金屬磨屑等從柴油發(fā)電機缸體上清洗下來并帶回油底殼。衡量機油清潔性能的技術(shù)指標是總堿值，英文簡稱TBN，它表示的機油中清凈分散劑的含量。它的數(shù)值越高，表示機油的清潔能力越強。同時它也是機油使用壽命主要影響因素，一般總堿值越高，機油的使用壽命也越長。

（2）分散作用

柴油發(fā)電機在工作過程中，會由于燃燒不完全、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與水蒸汽結(jié)合后會生成亞硫酸，并被吸附到機油中使機油呈現(xiàn)弱酸性，進而腐蝕柴油發(fā)電機缸體、活塞、軸瓦等零部件，同時各摩擦部位還會有金屬磨損顆粒等臟東西。這些物質(zhì)沉積在柴油發(fā)電機內(nèi)部各處，就像人體血管中的血栓一樣，會影響甚至阻礙潤滑系統(tǒng)的正常工作，增加柴油發(fā)電機的磨損，影響柴油發(fā)電機的性能，因此必須及時將它們清洗下來并過濾出去。

 

2、耐磨損性

 

防止柴油發(fā)電機內(nèi)部各金屬零部件接觸面的磨損。柴油發(fā)電機在工作時，由于巨大的沖擊力，在零件的表面會產(chǎn)生很大的應力，如果這個應力直接作用在零件上，會使零件很快的損壞。而由于有了機油的潤滑，在零件的表面形成了一層油膜，應力經(jīng)過油膜的緩沖再作用在零件上，就會使力度大大降低，從而保護零件。同時由于油膜的緩沖作用，將零件的振動減小，噪音降低，使柴油發(fā)電機工作更加的安靜與順滑。

 

3、防銹性

 

在柴油發(fā)電機內(nèi)部由于燃料燃燒會生成水蒸汽。機油可以防止水蒸汽導致的生銹。柴油發(fā)電機運行一段時間之后，機油中會生成一些具有腐蝕性的物質(zhì)，它們會侵蝕柴油發(fā)電機內(nèi)部各零部件，特別是對曲軸瓦、連桿瓦造成的侵蝕更為嚴重；此外，柴油發(fā)電機中的水蒸氣還會附著在金屬表面，導致金屬銹蝕。而機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。

 

機油防銹作用

 

4、冷卻降溫

 

有人說柴油發(fā)電機上不是有冷卻系統(tǒng)嗎，怎么還需要機油來散熱呢？事實上柴油發(fā)電機冷卻系統(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。而機油在柴油發(fā)電機中循環(huán)流動就可以把這些部位的熱量帶走并散發(fā)出去。現(xiàn)在很多高強化的柴油發(fā)電機，都有專門的活塞冷卻機油噴嘴，可以直接將機油噴濺在活塞上，避免活塞過熱；如果沒有這個裝置，很容易導致柴油發(fā)電機拉缸故障。此外，很多柴油發(fā)電機為了加強散熱，還會設置機油散熱器，將機油的熱量傳遞給柴油發(fā)電機冷卻液，最后通過空氣散發(fā)出去，進一步加強了散熱作用。

 

5、密封性

 

這個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)電機竄氣量增大，動力就會降低。而機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)電機的動力性會顯著增強。一般粘度越高的機油密封性越好，但是粘度過高的機油會增加柴油發(fā)電機的運轉(zhuǎn)阻力。

 

 

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