第四节 润滑系统

1、第四节第四节 润滑系统润滑系统一、润滑的作用一、润滑的作用1 1柴油机所使用的滑油润滑剂：柴油机所使用的滑油润滑剂：1 1）曲轴）曲轴箱油；箱油；2 2）气缸油；）气缸油；3 3）汽轮机油（透平）汽轮机油（透平油）；油）；4 4）齿轮箱油；）齿轮箱油；5 5）液压油；）液压油；6 6）各）各种润滑脂种润滑脂2 2柴油机中润滑作用：）减磨（主要）；柴油机中润滑作用：）减磨（主要）；）冷却；）清洁；）密封；）冷却；）清洁；）密封；）防腐；）减轻噪音；）传递动力防腐；）减轻噪音；）传递动力二、润滑分类二、润滑分类边界润滑边界润滑1 1）定义：两运动表面被一种具有分层结构和）定义：两运动表面被一种具有

2、分层结构和润滑性能的薄膜（润滑性能的薄膜（0.10.1 m m以下）隔开的润滑以下）隔开的润滑2 2）特点：润滑性能主要取决于薄膜的性质；）特点：润滑性能主要取决于薄膜的性质；摩擦系数取决于摩擦表面的性质和边界膜的摩擦系数取决于摩擦表面的性质和边界膜的结构形式，而与滑油的粘度无关结构形式，而与滑油的粘度无关3 3）边界膜的形成）边界膜的形成 （1 1）吸附膜：来自于滑油中极性分）吸附膜：来自于滑油中极性分子的吸附性，加入子的吸附性，加入油性添加剂提高形成油性添加剂提高形成该膜能力该膜能力 （2 2）反应膜：来自于滑油中某些添）反应膜：来自于滑油中某些添加剂与摩擦表面的化学反应，加入加剂与摩擦表

3、面的化学反应，加入极压极压添加剂提高形成该膜能力添加剂提高形成该膜能力4 4）活塞处于上止点第一环附近为边界润滑）活塞处于上止点第一环附近为边界润滑2 2液体润滑液体润滑1 1）定义：）定义：两运动表面被一层一定厚度两运动表面被一层一定厚度（1.51.52 2 m m以上）的滑油液膜完全隔开以上）的滑油液膜完全隔开的润滑的润滑2 2）特点：两运动表面不直接接触，摩擦只）特点：两运动表面不直接接触，摩擦只发生在液膜界内的滑油膜内，其润滑性发生在液膜界内的滑油膜内，其润滑性能完全取决于液膜流体的粘度而与两表能完全取决于液膜流体的粘度而与两表面材料无关面材料无关3 3）理想的润滑状态，分液体动压润滑

4、、液）理想的润滑状态，分液体动压润滑、液体静压润滑、弹性液体动压润滑三种形体静压润滑、弹性液体动压润滑三种形式式3混合润滑1 1）类型）类型（1 1）半液体润滑）半液体润滑: :同时存在液体润滑和边界润同时存在液体润滑和边界润滑滑（2 2）半干摩擦润滑）半干摩擦润滑: :同时存在干摩擦和边界润同时存在干摩擦和边界润滑滑 2 2）气缸润滑属于半液体润滑）气缸润滑属于半液体润滑 形成液体润滑的方法形成液体润滑的方法1 1液体动压润滑液体动压润滑1 1）特点：由摩擦表面的几何形状和相对运动借）特点：由摩擦表面的几何形状和相对运动借助液体的动力学作用形成楔形液膜产生油楔助液体的动力学作用形成楔形液膜产

5、生油楔压力来平衡外载荷压力来平衡外载荷2 2）影响油楔形成和压力的因素）影响油楔形成和压力的因素（1 1）摩擦表面的运动状态转速越高越易形）摩擦表面的运动状态转速越高越易形成油楔，起动或低速运转磨损最大成油楔，起动或低速运转磨损最大（2 2）滑油粘度应适当，过小不易被轴颈带）滑油粘度应适当，过小不易被轴颈带动，过大则难以涂布动，过大则难以涂布（3 3）轴承负荷越高越难形成油楔）轴承负荷越高越难形成油楔（4 4）轴承间隙应适当，过小油难进入，）轴承间隙应适当，过小油难进入，过大油易逸出过大油易逸出（5 5）表面加工粗糙度光洁程度高容易）表面加工粗糙度光洁程度高容易形成油楔形成油楔3 3）柴油机正

6、常运转时曲轴润滑（主轴承、）柴油机正常运转时曲轴润滑（主轴承、曲柄销轴承）、推力轴承属于此类曲柄销轴承）、推力轴承属于此类2 2液体静压润滑液体静压润滑1 1）特点：从外部向摩擦表面供给有一定压力）特点：从外部向摩擦表面供给有一定压力的液体，借助于液体的静压力产生油膜以平的液体，借助于液体的静压力产生油膜以平衡外载荷衡外载荷2 2）四冲程机活塞销、二冲程机十字头轴承润）四冲程机活塞销、二冲程机十字头轴承润滑属于此类滑属于此类3 3弹性液体动压润滑弹性液体动压润滑用于呈点用于呈点( (线线) )接触的运动表面接触的运动表面( (如滚动轴如滚动轴承和柴油机传动啮合齿轮的接触点承和柴油机传动啮合齿轮

7、的接触点) )的润滑，的润滑，在接触点产生暂时的弹性变形，其中产生极在接触点产生暂时的弹性变形，其中产生极薄的挤压油膜，避免金属间直接接触薄的挤压油膜，避免金属间直接接触三、润滑油的性能指标三、润滑油的性能指标1 1粘度和粘度指数粘度和粘度指数1 1）粘度）粘度（1 1）最重要指标，决定楔形油膜形成）最重要指标，决定楔形油膜形成（2 2）国外按粘度对滑油分类：）国外按粘度对滑油分类： SAESAE分类分类法，法，19811981年修正后分成年修正后分成1010个等级；个等级；ISOISO按按4040时的运动粘度（时的运动粘度（CStCSt或或mmmms)s)的数值分的数值分成成1818个等级个

8、等级2 2）粘温特性、粘度指数、粘度比）粘温特性、粘度指数、粘度比（1 1）粘温特性：滑油的粘度随温度的升高而）粘温特性：滑油的粘度随温度的升高而降低的性能降低的性能（2 2）滑油粘度随温度变化小则滑油粘温特性）滑油粘度随温度变化小则滑油粘温特性好好（3 3）我国曾用粘度比评定粘温特性。它是该）我国曾用粘度比评定粘温特性。它是该滑油在滑油在5050和和100100时的运动粘度的比值。时的运动粘度的比值。粘度比小（近似为粘度比小（近似为1 1）粘温特性好，但并非）粘温特性好，但并非越小越好越小越好（4 4）国外用粘度指数来评定粘温特性，粘）国外用粘度指数来评定粘温特性，粘度指数大粘温特性好度指数

9、大粘温特性好粘度指数粘度指数80 80 高粘度指数高粘度指数3535粘度指数粘度指数80 80 中间粘度指数中间粘度指数粘度指数粘度指数35 35 低粘度指数低粘度指数2 2酸值和水溶性酸或碱酸值和水溶性酸或碱1 1）滑油中酸的种类及来源）滑油中酸的种类及来源（1 1）有机酸：含量少能增加滑油的油性，含）有机酸：含量少能增加滑油的油性，含量多对铅有强烈腐蚀作用，。新鲜滑油来源量多对铅有强烈腐蚀作用，。新鲜滑油来源于原油及抗氧、抗腐添加剂；使用中滑油来于原油及抗氧、抗腐添加剂；使用中滑油来自于自身氧化自于自身氧化（2 2）无机酸：硫酸，对金属有强烈腐蚀作用，）无机酸：硫酸，对金属有强烈腐蚀作用，

10、不允许存在。新鲜滑油来源于精制过程酸洗不允许存在。新鲜滑油来源于精制过程酸洗和中和后残留物；使用中滑油来源于漏到曲和中和后残留物；使用中滑油来源于漏到曲轴箱的燃烧产物轴箱的燃烧产物2 2）酸的表示方法）酸的表示方法（1 1）我国用酸值表示有机酸含量，用）我国用酸值表示有机酸含量，用水溶性酸或碱表示无机酸或强碱的有水溶性酸或碱表示无机酸或强碱的有无无（2 2）国外用总酸值）国外用总酸值TANTAN表示有机酸和无表示有机酸和无机酸的总和，用强酸值机酸的总和，用强酸值SANSAN表示无机酸表示无机酸的含量的含量3 3抗乳化度抗乳化度指滑油的破乳化时间，其时间短抗乳化度好指滑油的破乳化时间，其时间短抗

11、乳化度好4 4热氧化安定性和抗氧化安定性热氧化安定性和抗氧化安定性1 1）衡量滑油在使用条件下抵抗空气氧化的能）衡量滑油在使用条件下抵抗空气氧化的能力的指标力的指标2 2）热氧化安定性试验方法是模拟气缸壁上油）热氧化安定性试验方法是模拟气缸壁上油膜工作条件，适用于柴油机润滑油膜工作条件，适用于柴油机润滑油3 3）抗氧化安定性试验方法是模拟液压系统中）抗氧化安定性试验方法是模拟液压系统中滑油的工作条件，适用于液压油和透平油滑油的工作条件，适用于液压油和透平油5 5腐蚀度腐蚀度特指滑油在高温条件下对金属（铅）腐蚀特指滑油在高温条件下对金属（铅）腐蚀的程度的程度6 6总碱值总碱值TBNTBN1 1）

12、天然矿物油本身无碱性，加入碱性添加剂天然矿物油本身无碱性，加入碱性添加剂后才呈现碱性后才呈现碱性2 2）柴油机运转中曲轴箱油）柴油机运转中曲轴箱油TBNTBN会减小，会减小，TANTAN会会增加增加7 7浮游性浮游性1 1）使胶质炭渣分散为小颗粒而悬浮携带的）使胶质炭渣分散为小颗粒而悬浮携带的能力能力2 2）据活塞漆膜情况按）据活塞漆膜情况按0 06 6七个级别评定，七个级别评定，0 0级为清洁，级为清洁，6 6级为严重脏污级为严重脏污8 8抗泡沫性抗泡沫性特指滑油受激烈搅动后泡沫形成和消特指滑油受激烈搅动后泡沫形成和消失的能力失的能力四、润滑油的质量等级四、润滑油的质量等级 API API分

13、类法（美国分类法（美国SAESAE、ASTMASTM、APIAPI）为目为目前比较通用的滑油质量分类法，以滑油性能前比较通用的滑油质量分类法，以滑油性能特点和使用条件将曲轴箱滑油分为：特点和使用条件将曲轴箱滑油分为：1.CA1.CA轻载荷柴油机润滑油轻载荷柴油机润滑油2.CB2.CB一般负载的柴油机润滑油，通常十字头一般负载的柴油机润滑油，通常十字头机选用机选用3.CC3.CC中等负载柴油机润滑油中等负载柴油机润滑油4.CD4.CD重载荷柴油机润滑油，抑制磨损非常有重载荷柴油机润滑油，抑制磨损非常有效，通常筒形活塞机选用效，通常筒形活塞机选用5.CE5.CE还未命名，适用高增压柴油机要求还未命

14、名，适用高增压柴油机要求 润滑油的添加剂润滑油的添加剂目前滑油常用添加剂有：目前滑油常用添加剂有：1清净分散剂（清净浮游添加剂）清净分散剂（清净浮游添加剂）1）类型：（）类型：（1）清净性添加剂（防止高温）清净性添加剂（防止高温时生成漆膜的添加剂）；（时生成漆膜的添加剂）；（2）分散剂（防）分散剂（防止低温时生成油泥沉淀物的添加剂）止低温时生成油泥沉淀物的添加剂）2）作用：（）作用：（1）洗涤；（）洗涤；（2）中和；）中和；3）碱性，锈蚀抑制剂，气缸油中重要添加剂）碱性，锈蚀抑制剂，气缸油中重要添加剂2油性剂、极压剂（抗磨剂）油性剂、极压剂（抗磨剂）1）都能在边界润滑条件下起减磨作用，但作）都

15、能在边界润滑条件下起减磨作用，但作用机理不同。气缸油中重要添加剂用机理不同。气缸油中重要添加剂2）油性剂形成吸附膜，极压剂形成反应膜）油性剂形成吸附膜，极压剂形成反应膜3 3粘度指数改进剂和增粘剂粘度指数改进剂和增粘剂1 1）作用：提高基础油粘度，改善粘温特性，）作用：提高基础油粘度，改善粘温特性，提高粘度指数提高粘度指数2 2）加入该类添加剂后的滑油叫稠化机油，）加入该类添加剂后的滑油叫稠化机油，用于救生艇机用于救生艇机4 4消泡剂消泡剂减少泡沫形成减少泡沫形成5 5降凝剂（降倾点剂）降凝剂（降倾点剂）不改变石蜡析出温度，只改变石蜡结构不改变石蜡析出温度，只改变石蜡结构6 6防锈添加剂和抗腐

16、蚀剂防锈添加剂和抗腐蚀剂五、曲轴箱油润滑五、曲轴箱油润滑曲轴箱油又叫柴油机油或系统油曲轴箱油又叫柴油机油或系统油作用：（作用：（1 1）主要润滑曲轴箱各轴承；（）主要润滑曲轴箱各轴承；（2 2）兼作气缸润滑油、活塞冷却液、液压控制兼作气缸润滑油、活塞冷却液、液压控制油油特点：可循环使用并在使用中逐渐污染变质特点：可循环使用并在使用中逐渐污染变质（一）曲轴箱油（一）曲轴箱油1 1十字头式柴油机曲轴箱油十字头式柴油机曲轴箱油1 1）作用：润滑各轴承和导板，冷却活塞或）作用：润滑各轴承和导板，冷却活塞或兼作液压控制油兼作液压控制油2 2）正常消耗率为）正常消耗率为0.10.10.30.3g g (k

17、w.h)(kw.h)3 3）要求：（要求：（1 1）粘度和粘温特性（）粘度和粘温特性（SAE30SAE30，VI80VI809595）；（）；（2 2）抗腐蚀性能（必须加抗腐蚀性能（必须加抗氧抗腐添加剂以防止轴承材料腐蚀）；抗氧抗腐添加剂以防止轴承材料腐蚀）；（3 3）清净分散性；（）清净分散性；（4 4）抗氧化安定性）抗氧化安定性（防止滑油变质，控制油温不超（防止滑油变质，控制油温不超8282C C）；）；（6 6）其它其它2 2筒形活塞式柴油机曲轴箱油筒形活塞式柴油机曲轴箱油1 1）作用：润滑曲轴箱各轴承，兼作气缸润滑）作用：润滑曲轴箱各轴承，兼作气缸润滑油、活塞冷却油及液压控制油油、活塞

18、冷却油及液压控制油2 2）正常消耗率为）正常消耗率为1.071.071.61.6g g (kw.h)(kw.h)3 3）要求）要求高于十字头机曲轴箱油要求，除满足十高于十字头机曲轴箱油要求，除满足十字头机曲轴箱油要求外，还应满足：（字头机曲轴箱油要求外，还应满足：（1 1）高温工作时的清净性；（高温工作时的清净性；（2 2）热氧化安定性；）热氧化安定性；（3 3）足够的碱性（）足够的碱性（TBNTBN222234mg KOH 34mg KOH g g，靠补新油维持）；（靠补新油维持）；（4 4）高粘度指数）高粘度指数（SAE20SAE20、SAE30SAE30、SAE40SAE40）（二）曲轴

19、箱油的变质与检验（二）曲轴箱油的变质与检验1 1曲轴箱油变质的原因曲轴箱油变质的原因1 1）外来物混入）外来物混入（1 1）海、淡水使滑油乳化）海、淡水使滑油乳化（2 2）燃油漏入）燃油漏入柴油会使粘度、闪点降低柴油会使粘度、闪点降低重油会使粘度升高、闪点降低重油会使粘度升高、闪点降低（3 3）燃烧产物漏入将使滑油酸值、炭渣增）燃烧产物漏入将使滑油酸值、炭渣增加，生成固体沉淀物，加速滑油变质加，生成固体沉淀物，加速滑油变质2 2）本身氧化）本身氧化（1 1）特征：颜色变深，总酸值、粘度、密度增）特征：颜色变深，总酸值、粘度、密度增加加（2 2）原因：）原因：滑油温度过高（主要）；滑油温度过高（

20、主要）；铁铁锈和涂漆起催化作用加速氧化锈和涂漆起催化作用加速氧化（3 3）控制：使用温度不超）控制：使用温度不超6565。C C2 2使用中滑油的检验使用中滑油的检验1 1）检验方法）检验方法（1 1）经验法摸、嗅、看、查）经验法摸、嗅、看、查（2 2）油渍试验法）油渍试验法中心黑点较小，颜色较浅，四周黄色油中心黑点较小，颜色较浅，四周黄色油渍较大仍可使用渍较大仍可使用中心黑点较大，且黑褐色均匀无颗粒，中心黑点较大，且黑褐色均匀无颗粒，滑油已变质滑油已变质（3 3）化验法）化验法船上简易化验船上简易化验实验室化验实验室化验化验周期：化验周期：3 34 4个月个月取样：在滑油分油机前且最好在进港

21、前取样：在滑油分油机前且最好在进港前运转中取样。取样应使用专用取样瓶并运转中取样。取样应使用专用取样瓶并放掉两倍取样旋塞管路中存油，取完样放掉两倍取样旋塞管路中存油，取完样后取样瓶应加密封和标签（注明使用累后取样瓶应加密封和标签（注明使用累计时间等参数）计时间等参数）2 2）化验项目及控制指标）化验项目及控制指标（1 1）粘度不超初始值的）粘度不超初始值的2525或或2020（2 2）总酸值自身氧化，燃烧产物漏入会使其）总酸值自身氧化，燃烧产物漏入会使其增加。如变化缓慢允许达增加。如变化缓慢允许达4 4mgKOHmgKOH g g，但迅速变但迅速变化或出现强酸值不许超过化或出现强酸值不许超过2.52.5mgKOHmgKOH g g。（3 3）强酸值燃烧产物漏入会使其增加，不允）强酸值燃烧产物漏入会使其增加，不允许存在许存在（4 4）总碱值使用中会逐渐减小）总碱值使用中会逐渐减小（5 5）水分超过）水分超过0.50.5应查明原因应查明原因（6 6）盐分）盐分（7 7）沉积不溶物）沉积不溶物（8 8）闪点）闪点 开口闪点不低于开口闪点不低于210210。C C六、润滑系统的维护管理六、润滑系统的维护管理1 1确保滑油的工作压力确保滑油的工作压力 1 1）目