毕业论文-Alpha电子注油系统的分析与管理

PAGE20PAGE21大连海事大学┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊二○一一年五月Alpha电子注油系统的分析与管理专业班级：轮机管理2007级13班姓名：.指导教师：.轮机工程学院摘要Alpha电子注油系统是MANB&W公司针对低速二冲程十字头式柴油机专门研发的新型气缸注油系统。本文主要以装设在“育鲲”轮MANB&W6S35MC型主机上的Alpha电子注油系统为研究对象，着重介绍其结构和工作原理，且就如何科学地计算和选取气缸油注油率进行了说明。同时，结合“育鲲”轮某缸缸套异常磨损的现象进行了较全面的分析和探讨。关键词：电子注油系统；注油率；异常磨损ABSTRACTAlphaCylinderLubricationSystemisthenewstylecylinderlubricationsystemwhichisspeciallydevelopedbythecompanyofMANB&Wtobeappliedonthelowspeedtwostrokecrossheaddieselengine.ThispapermainlyuseAlphaCylinderLubricationSystemasasubjectinvestigationwhichisequippedonthedieselengineofMANB&W6S35MCin"YuKun".ItemphasizetointroducethestructureandtheworkingprincipleofAlphaCylinderLubricationSystemandexplainhowtocalculateandchoosethecylinderoilfeedratescientific.Atthemeantime,Completelyanalyseanddiscussoneofthecylindersleevewhichisinordinateworn.Keyword:electricallubricationsystem,feedrate,inordinatewear目录前言 1TOC\o"1-3"\u1Alpha电子注油系统的组成及工作原理 41.1系统组成 41.1.1系统的管路组成 41.1.2Alpha电子注油器的结构 51.2Alpha电子注油系统的工作原理 61.2.1Alpha电子注油器的工作原理 91.3Alpha电子注油系统的工作模式 61.3.1主控单元模式（MCU）工作 91.3.2备控单元模式（BCU）工作 91.3.3应急模式工作 92Alpha电子注油系统的发展 92.1Alpha电子注油系统与传统机械式注油系统的比较 92.1.1Alpha电子注油系统的优势 102.1.2Alpha电子注油系统的劣势 112.2有关设计Alpha电子注油器的尺寸参数计算 93Alpha电子注油系统气缸注油率的相关问题 123.1Alpha电子注油系统气缸注油率对主机的影响 123.2Alpha电子注油系统气缸注油率的计算 123.3Alpha注油器实际注油率控制 123.3.1按最大持续功率计算 123.3.2按燃油含硫量计算 123.3.3Alpha电子注油系统气缸注油率调节的操作方法 123.3.4注油率控制调节中应该注意的问题 124故障分析和日常管理 134.1“育鲲”轮主机2#缸气缸套异常磨损的分析与处理 134.1.1现象 134.1.2分析与判断 134.1.3故障成因分析 134.1.4预防气缸套磨损的措施 134.2日常管理要点和注意事项 135总结 14附录一：BN为70时HMI设定值和燃油含硫量的对照表 15前言众所周知，对于大型低速十字头柴油机来说，良好的气缸润滑是非常重要的。气缸润滑的主要目的是为了保证在柴油机工作时气缸套和活塞环之间始终处于良好润滑状态，减轻气缸套和活塞之间的磨损，同时保证活塞环和气缸壁之间形成合适的气密间隙。柴油机气缸润滑是影响柴油机稳定工作的主要因素之一，同时气缸油费用在船舶营运成本中占有相当大的比重。而船用低速二冲程十字头式柴油机气缸内工作压力大，温度高，工作条件恶劣，润滑困难。这都对气缸润滑提出了更加苛刻的要求。因此MANB&W公司经过多年研究成功开发了新一代的电子注油系统即“Alpha电子注油系统”，该系统不仅具有准确的供油定时，而且能够根据主机的平均有效压力(油门及转速)的变化及时改变气缸油供油量，还配备有主机机动操作时的负荷变化的【LCD】显示功能。与传统的机械式注油系统不同，Alpha电子注油系统没有机械传动部分，而是通过电子控制来实现向气缸内注油的，该系统不仅结构简单，功能先进,而且能在恰当的时候将气缸油注入到活塞环带以获得最佳的润滑效果。Alpha电子注油系统的优势包括柴油机正常运转时降低气缸油的消耗量；缩短气缸检修后的磨合过程，减少磨合期气缸油消耗量；减少气缸中的积碳，延长主机吊缸保养周期等。此外，Alpha电子注油系统有可靠的软件支持，系统工作配套、稳定，性能优越。1Alpha电子注油系统的组成及工作原理图1Alpha电子注油系统如图1所示，Alpha电子注油系统主要包括①泵站和启动面板、②注油器单元、③Alpha注油器控制单元(ALCU)、④负荷传感器、⑤曲轴角度译码器（触发系统）、⑥备用触发系统和⑦人工控制面板(HMI)。该电子注油系统可以根据柴油机的负荷和转速通过控制程序改变注油量的大小，并根据传感器反馈的信号在柴油机压缩冲程中第一道活塞环通过注油孔时向气缸内注油，润滑活塞环和缸套，从而显著降低气缸套磨损率和气缸油消耗量。1.1系统组成①泵站和启动面板（PUMPSTATIONANDCONTROLPANEL)：由两台独立的附带有加热器和滤器的高压油泵以及一个吸入油柜和启动面板组成。高压油泵可从下部油柜吸入气缸油并升压到4~5MPa。启动面板用来控制高压油泵的起停。为了保证油泵安全运行，两路独立的供电线路分别通过各自的断路器向两个高压油泵供电。“育鲲”轮的泵站和启动面板设置在主机旁。图2注油器单元图3Alpha注油器控制单元②注油器单元（LUBRICATORUNIT)：每个气缸都对应一个注油器单元，缸径在980~700mm的柴油机每个注油器单元一般包含两个注油器，而缸径在700mm以下的中小型柴油机每个注油器单元一般只包含一个注油器，如图2所示。根据机型的不同每个注油器有一个润滑柱塞；在注油器单元的入口处装有一个蓄压器，蓄压器内部充有预设压力为25-30bar的氮气；在注油器的出口处装有一个小型的蓄压器，内部充有预设压力为1.5bar的氮气。蓄压器可以使注油器的注油压力稳定，抑制较大的波动，使气缸润滑更加可靠、稳定。每个注油器单元上同时设有一个电磁阀和一个反馈传感器，用于对注油的控制和监测。“育鲲”轮的主机型号为MANB&W6S35MC，每个注油器单元中只装有一个注油器，每个注油器有四个润滑柱塞。③Alpha注油器控制单元(ALCU)：如图3所示，Alpha注油器控制单元分为三大单元，主控制单元（MCU）、转换开关单元（SBU）和备用控制单元（BCU），这三大单元均安装在同一面板的三个铁盒内。其电源为直流电24V，为了工作的可靠性主控制单元（MCU）和备用控制单元（BCU）的电源分两路供给，一路是由普通24V电源供给，另一路是由不间断的24V电源供给。④负荷传感器（LOADTRANSMITTER）：负荷传感器连接油门齿条，因此把柴油机的油门刻度的百分比连续不断地传送到主控制单元(MCU)，从而对柴油机的负载进行计算并检测柴油机转速。图4负荷传感器图5曲轴角度传感器⑤曲轴角度传感器（触发系统）：曲柄角度传感器和曲轴的前端相连，信号通过接线盒传到ALCU控制箱。对于一些主机来说在曲轴的前端安装角度传感器是不可行的，这时在盘车机端安装触发环和速度传感器。“育鲲”轮采用的即是将曲轴角度传感器安装在飞轮端。⑥备用触发系统：备用触发系统由安装在飞轮端的一个盒子里的两个转速检测装置组成，可以将柴油机的转速信号传送到备用控制单元（BCU）。该装置也与主控制单元（MCU）连接以达到监视的目的。图6备用触发系统图7人工控制面板⑦人工控制面板(HMI)：人机控制面板可以单独调整气缸油注油器并显示出各种数值和报警，手动启动油泵和气缸油预润滑等操作。1.1.1系统的管路组成如图8所示为Alpha电子注油系统的管路图。其工作过程如下：“育鲲”轮主机气缸油是从甲板注油接头加油然后储存在气缸油储存柜中，再通过气缸油驳运泵或者是手摇泵将气缸油送到位置较高的气缸油日用柜中。从气缸油日用柜中来的气缸油靠重力作用流到泵站下部的油箱中。在油箱中设有电加热器，油温低的时候可以为准备进机的气缸油进行加热，从而使气缸油达到适当的温度，以保证气缸油良好的润滑性能。一般情况下，气缸油的温度应该保持在30~60℃之间。高压油泵通过吸入滤器从底部油箱中吸入气缸油并加压至40~50bar，然后将气缸油送到各个气缸的气缸油注油器单元。工作人员可以通过泵站上的油压控制阀对气缸油的油压进行调节，以保证去注油器单元的滑油压力在正常的工作范围内。在泵站到注油器单元的供油管路上装有一个安全阀，当进机油管内的压力高于安全阀的设定压力时，安全阀将打开，将油泄放到回油管路中，以保证管内的压力不会继续升高，以免影响设备的正常工作。图8Alpha电子注油系统管路图1.1.2Alpha电子注油器的结构如图9所示，“育鲲”轮上装设的Alpha电子注油器由机体、动力活塞、弹簧、4根压油柱塞杆、注油泵冲程调整螺栓、活塞行程基本设定值垫圈、进口侧充氮气25~30bar的蓄压器、出口侧充氮气1.5bar的蓄压器、电磁阀、动力活塞动作反馈传感器等组成。其中调节螺栓可以调节执行活塞的行程从而可以改变柱塞每次的注油量。活塞行程基本设定值垫圈依靠垫圈限制调节螺栓的向内移动从而限制执行活塞的最小行程。图9-aAlpha电子注油器结构图（电磁阀未动作）

图9-bAlpha电子注油器结构图（电磁阀动作）1.2Alpha电子注油系统的工作原理Alpha电子注油系统的控制核心是Alpha控制单元（ALCU），由可靠的UPS24V直流电源供电。一般情况下，整个注油系统由主控制单元（MCU）控制。在Alpha电子注油系统中，在曲轴的飞轮端安装速度传感器检测曲轴转速，在曲轴的自由端安装曲轴角度传感器监测主机曲轴转角，在主机燃油齿条处安装负荷传感器监测主机负荷。这些传感器不断地将主机的曲柄转角信号、转速信号和负荷信号送到MCU单元中去。MCU单元根据曲柄转角信号确定注油定时，当某个缸的曲柄转到对应的注油定时位置时，主控制单元经过计算和判断，使注油器在柴油机压缩行程中，当第一道活塞环通过注油孔时将气缸油喷射到活塞环带，对气缸和活塞进行润滑，保持气缸和活塞的良好工作状况。在每个注油器内部都装有感应式的活塞行程位置传感器，当执行活塞移动后会送给中间接线箱一个信号，此时在中间接线箱处可以观察到发光二极管闪亮，我们可以根据发光二级管是否闪亮来判断注油器是否工作。在AlphaACC电子注油系统中，注油器每次喷射的基本注油量在设定好以后就不再变化，但是注油频率可变。当主机的负荷或者是转速发生变化时，MCU单元会根据传感器送来的转速信号和负荷信号进行分析计算，确定此时的气缸油喷射频率，对喷射频率进行调整，从而改变气缸油的注油率以适应主机工况的变化。如果集控室HMI面板上的转换开关模式选择为“Auto”，当主控制单元出现故障时，切换控制单元（SBU）会把所有的电信号切换到备用控制单元（BCU）上，由备用控制单元来控制电子注油系统。备用控制单元是基于随机定时和RPM模式的，此时注油频率仍然是可以自动调节的，但是注油频率一般设定为原来的注油频率在加上50%。1.2.1Alpha电子注油器的工作原理Alpha电子注油器的工作原理如图9-a、9-b所示，在接到注油器信号时，电磁阀受控如图3所示，AP连同，由电动油泵提供4.5MPa高压油作用在动力活塞上推动活塞动作，通过执行活塞推动注油器的每个小的柱塞泵向各个注油点注油，每个注油点的注油量是相当均匀的，并且能够提供最佳的安全余量保证每个注油器接头不发生堵塞。当动力活塞移动时，反馈传感器会检测到并向MCU和BCU控制板反馈注油动作信号。当MCU测量到来自注油器的反馈信号有异常，就会向监控系统发出报警信号。当注油信号结束时，电磁阀AT连通如图4，一路汽缸油经T通道下半部泄掉，执行活塞下面的油压被释放，执行活塞在复位弹簧和残余油压作用下复位。另一路汽缸油经T通道上部对注油器柱塞进行补油，为下一次注油做准备，注油过程结束。注油量是通过调整注油行程的长度来调节的，注油行程可以通过调节螺钉进行调整，还有一个定位垫圈用来对注油器的行程进行基本设定。对于已定的机型注油器每次的喷油量是恒定的，注油率是通过改变注油频率实现的。Alpha注油器一般每4转向汽缸内注油一次，根据柴油机的工作情况，也可以每5-6转注油一次。精确的定时保证了全部汽缸油都能在需要时直接注到活塞环带，因而可以大大降低汽缸消耗量。图4为测量的注油循环和非注油循环的汽缸油压力。由图可以看出，Alpha电子注油器的注油快速、准确。1.3Alpha电子注油系统的工作模式Alpha气缸注油器系统有三种工作控制模式：主控制单元模式（MCU）、备控单元模式（BCU）及应急模式。1.3.1主控单元模式（MCU）工作该单元基于“准确的定时”和“主机平均有效压力”控制位于注油器单元上的电磁阀向相应的各缸供油，在正常情况下都在该模式下工作。实现方法：人机交换界面面板【HMI】上的控制开关放在【AUT0】位置即可。①主机备车：辅助鼓风机运转，泵站油泵就会自动起动，注油器向气缸内注入一些气缸油预润滑。若主机随后没有启动，泵站就会自动停止。②主机起动运转：泵站油泵自动起动，如果柴油机三次启动失败，那么也将自动停止工作。编码器把检测到的发动机转速和定时信号，发送到主控单元；主控单元通过油门刻度发送器发来的油门信号以及人及交换界面面板【HMI】中的预先设定值，运算处理各种数据后，向各缸气缸油注油器发出注油指令，各缸气缸油注油器完成注油动作，并向主控单元（MCU）反馈注油动作完成信号。③主机停车达到一段(预设的)时间后，泵站油泵自动停止运转。1.3.2备控单元模式（BCU）工作备控单元BCU基于“粗略定时（随机定时）”和“转速rpm”模式，通常设定为基本注油率加50%。若主控单元MCU发生故障，备控单元BCU就能自动投入工作（注意：此时人机交换界面面板HMI上控制开关必须打在“AUTO”位置），这时人机交换界面面板HMI上的“BCUINCONTROL”灯就会亮。既Alpha气缸油注油系统会自动切换到备控单元模式工作，并发出相关的提示报警。备控单元模式运转，是利用装在主机飞轮上的转速采样传感器的转速信号和油门刻度发送器的油门刻度信号以及人及交换界面面板【HMI】中的预先设定值，运算处理各种数据后，向各缸气缸油注油发出注油指令，各缸气缸油注油器在完成注油动作后，向备控单元反馈注油动作完成信号。这时编码器不起作用，Alpha气缸油注油器只能在无时序的工况下工作。1.3.3应急模式工作在所有外部传感器（编码器、转速传感器1和2）都损坏，或MCU和BCU同时损坏，船上又无法修理的情况下，则按应急模式运行。主控单元或者备控单元内部，配有冲程发生器，每秒钟发出一个脉冲信号，相当于主机60r/min运行时外界触发器接受到的触发信号。保持电子注油器一定的注油量，以维持主机60r/min运行。应急运行模式，反馈单元仍正常工作(注油器的反馈指示灯显示注油器是否在工作)，一旦注油器停止工作，会发出反馈故障警报。但是此时主控单元的减速信号仍旧保持，备控单元系统不工作，气缸油注油器是工作在转速信号(60r/min)和无时序的状态下，气缸油的供油率比基本供油率增加25%。应急运行模式，需要在主控单元板上拆下J22接线端1，用一根电线把J52接线端4和J22接线端1接通．如图10所示。这样无论主机是在运转还是停止，各缸的注油器始终向各气缸供人气缸油，系统仍保留警报功能。图10应急模式工作接线图2Alpha电子注油系统的发展据统计，航运企业油耗占总成本的10～20%，而船舶主机润滑油成本占主机维护总成本的70%。国际能源日趋短缺的紧张形势下，如何降低油料消耗，减少环境污染，提高企业效益，始终是各航运公司的研究课题。电子控制式气缸润滑技术最早是在2001年5月德国汉堡举行的第23届国际内燃机大会上与用户见面的，这引起了众多船舶柴油机制造商与航运企业的关注。在随后的一年多时间里，世界著名的船用柴油机制造厂均将该项技术应用到其产品中，也有众多的国内外船东将该项技术应用到现有船舶柴油机气缸油润滑系统的改造中，并且取得了成功，产生了很好的经济效益。2.1Alpha电子注油系统与传统机械式注油系统的比较传统的机械式气缸注油方式是：注油器在活塞上行时，注油点位于第一、二道活塞环之间向缸内注油。但实际上，现有注油设备难以做到精确地定时向气缸内注油。研究表明，只有当缸内气体压力低于气缸油注油管中的压力时，气缸油才会注入缸内。在短裙活塞柴油机中，这样的机会曲轴转一转有二次，一次是在上止点附近，活塞下边缘打开注油孔，另一次是在下止点附近，缸内进行扫气时；而对于长裙活塞，这样的机会曲轴转一转只有一次，即在缸内进行扫气时。由于现有机械式定时注油很难精确地将气缸油按需注入缸内，所以在实际操作中，主管人员为防止缸壁缺少润滑而造成缸壁严重磨损或导致咬缸事故发生，采取加大注油量，造成实际耗油大大高于气缸润滑所需。这不但造成气缸油的大量浪费，同时还造成柴油机活塞顶面、环带区、气口、排气阀处的结碳，引起活塞环粘着、气流通道的不畅，严重时多余气缸油进入活塞下部引起扫气箱着火。电子控制式气缸注油器是电子定时控制的气缸油供应系统，是由泵站、气缸油注油器、主控单元、备控单元、人机界面、编码器、转速传感器、油门刻度发送器、反馈部分等组成。气缸油的注射动力来自泵站调节的液压通用回路，供油压力为4.5Mpa。通过该系统将等量的润滑油均匀输送到各注油针阀，再通过电子定时控制气缸油注入。2.1.1Alpha电子注油系统的优势该电子控制式气缸注油器的最大优势是：①降低了气缸油消耗量，比使用机械式气缸注油器节省气缸油；②缩短气缸检修后的磨合过程，减少磨合期气缸油消耗量；③减少气缸套的磨损，延长主机缸套使用寿命；④减少了维修保养的工作量，有利于环境保护。2.1.2Alpha电子注油系统的劣势Alpha电子注油系统最大的劣势就是注油器监测传感器的不足。传统的机械式注油器，设有监测传感器，即各注油管上都有一根玻璃管，玻璃管内有一个随气缸油流上下移动的指示钢珠。若某个注油孔堵死，能及时报警，不会等到出现拉缸时才知道。而Alpha电子注油系统的监测传感器仅仅是检测动力活塞是否移动过,没能真正检测到气缸套注油孔是否真正畅通。若某个气缸的4个注油孔中，只有某个注油孔被堵塞而未注油，该点附近活塞环与缸套干摩擦，但动力活塞移动是正常的，反馈传感器的反馈信号也是正常的，这样就不会及时发出报警，导致发生拉缸事故。2.2有关设计Alpha电子注油器的尺寸参数计算设计计算注油器时的使用到的计算公式：60qFn=Pc①其中：q——注油器喷油量，g/次；F——注油频率,以发动机每转注油器注油的次数表示，次/r；n——发动机转速，r/min；P——发动机单缸功率，kw；c——气缸油消耗率，g/(kwh)q=()dSi10ηv②其中：d——柱塞直径，mm；S——柱塞冲程，mm；i——注油器喷嘴个数；η——容积效率，η=0.97；υ——润滑油密度，υ=0.94g/ml当柴油机按螺旋桨推进特性工作时，船舶主机功率P应该与转速n的三次方成正比。平均有效压力P与转速n的平方成正比。P=Cn=CPn③其中：C、C——常数；P——功率（kw）；P——平均有效压力（Pa）；n——发动机转速，r/min对于选定Alpha电子注油器，主机的n、P已经确定，c和F根据经验得出数据，比如100%负荷，100%转速工况下c取0.8g/kwh，F取次/r。故，联立式①、②得：()dSi10η(0.97已知）v(0.94已知)=则可根据选定的参数求出Alpha电子注油器的柱塞直径和冲程等尺寸参数。3Alpha电子注油系统气缸注油率的相关问题3.1Alpha电子注油系统气缸注油率对主机的影响良好的气缸润滑对于整个主机系统的正常工作是十分关键的，尤其是气缸注油率的高低，其直接影响气缸和活塞的正常工作，因此要选取最佳的气缸注油率。如果注油率太小，则难以在缸套与活塞环之间形成完整的油膜，而使活塞环与缸套磨损加剧，气缸油的密封作用减弱导致漏气，漏泄的燃气又会进一步破坏缸壁上的油膜，严重时导致咬缸事故发生；如果气缸注油率太大不但会浪费气缸油、污染环境，而且过度润滑会导致钙基的碱性添加剂过量，导致活塞环槽和活塞上沉积钙化物（CaCO3,CaPO4等），阻碍活塞环的运动，摩擦缸套导致油膜损坏和缸套磨损，严重时导致拉缸。另外过量的气缸油还会沉积在活塞下部空间、扫气箱中，容易导致扫气箱着火。不同的机型，甚至是相同的机型在不同的工况下，气缸注油率各不相同。选择最佳的注油率，必须考虑具体船舶设计的主机的工况点和常用转速，使用燃油的硫份含量，气缸油性能指标以及该柴油机运转的实际状况等结合柴油机生产厂家推荐的注油率进行综合考虑，并根据推荐的注油率配合缸套磨损率的大小、活塞环的状态以及柴油机部件的拆检周期以确定最佳的注油率。3.2Alpha电子注油系统气缸注油率的计算在工作中经常需要计算实际注油率。首先在人工控制面板（HMI)上的rXXX参数中读出每分钟注油器冲程数，注油器容积在ALCU单元配置文件中可以查到（容积效率为0.97）V，气缸油密度为ρ，主机功率为P则可以依据下面公式算出注油率： 如果想更精确地计算目前主机气缸油的注油率，可以通过diSP菜单里的Str.hi和Str.Lo参数来计算。这两个参数合起来表示注油器总的冲程数，即在主机的工作寿命中电磁阀开启的总次数。其中Str.hi表示从105到109，Str.Lo表示从1到105，总冲程数=Str.hi105+Str.Lo。注油率则可以通过一段特定时间内Str.hi和Str.Lo的变化值来计算。同样已知注油器容积V，气缸油密度ρ，主机功率为P，及一段时间间隔T（通常取一小时）。如果总的冲程数由Totstr1变为Totstr2。则可由下面公式算出注油率： 3.3Alpha注油器实际注油率控制以“育鲲”轮为例，MANB&W公司推荐的Alpha电子注油器的注油率为(“育鲲”轮主机型号为MANB&W6S35MC，起动顺序为1-6-2-4-3-5，各缸注油时的1#缸曲柄角度为295.4°，355.4°，55.4°，115.4°，175.4°，235.4°。本船所用气缸油为嘉实多气缸油，碱值为BN70，等级为SAE50，密度为940kg/m3；燃油型号为IFO120，含硫量为2.37%)：3.3.1按最大持续功率计算正常运行时最小0.6g/BHP·hr，最大1.25g/BHP·hr，按基本供油率0.8g/BHP·hr。部分负荷时，与气缸平均压力成比例。在25%额定负荷以下，与主机转速成正比。主机启动或机动操作负荷变化时，负荷变化功能【LCD】起作用，该状态下注油率与主机转速成比例，在基本供油率的基础上增加25%。主机初次投入运行，或者缸套、活塞环换新后的磨合运转时厂家建议的磨合程序如表1所示，同时要求必须经常经扫气口检查气缸套壁以及活塞环，若发现有拉痕、活塞环咬死、缸套温度升高，必须加大气缸油供油，需达到基本供油率的125%—150%。新缸套新活塞环的磨合汽缸油供给率活塞环有铝镀层最初5小时1.6g/bhph5—250小时基本注油率+50%250—500小时基本注油率+25%活塞环没有磨合层和硬的镀层最初15小时1.6g/bhph15—250小时基本注油率+50%250—500小时基本注油率+25%主机负载活塞环有铝镀层逐步增加到最大值，不少于5小时活塞环没有磨合层和硬的镀层逐步增加到最大值，不少于15小时新活塞环旧缸套的磨合汽缸油供给率活塞环有铝镀层基本注油率+25%，持续24小时活塞环没有磨合层和硬的镀层主机负载活塞环有铝镀层没有负荷限制活塞环没有磨合层和硬的镀层逐步增加到最大负荷，不少于5小时表13.3.2按燃油含硫量计算正常运行时最小0.6g/kw·h，最大1.7g/kw·h，基本供油率0.26g/kw·h·S%。部分负荷时，与主机负荷成比例。主机启动或机动操作负荷变化时，负荷变化功能【LCD】起作用，该状态下注油率在基本供油率的基础上增加25%。并在负荷稳定后继续运行0.5小时。主机初次投入运行，或者缸套、活塞环换新后的磨合运转时厂家建议的磨合程序，如表2和图11所示。同时要求必须经常经扫气口检查气缸套壁以及活塞环，若发现有拉痕、活塞环咬死、缸套温度升高，必须加大气缸油供油率达到1.2g/kw·h，同时降低暴压和平均有效压力，一旦状态稳定润滑和压力应恢复到正常。新活塞环和新的或经修复的缸套的磨合汽缸油供给率最初5小时1.7g/kw·h5—250小时1.5g/kw·h250—500小时1.2g/kw·h500—2500小时从0.34g/kw·h·S%逐步降低到0.26g/kw·h·S%（逐步减小注油因子）主机负载逐步增大到最大值，不少于5小时新活塞环与已磨合好的缸套的磨合基本注油率+25%，持续24小时没有负荷限制表23.3.3Alpha电子注油系统气缸注油率调节的操作方法在人工控制面板可以进行对单缸的注油率调整，其操作如下：①同时按下[SETUP]和[ENTER]按钮就显示出要调整方式和缸数；②按下[▲]和[]按钮调整到所要调整的缸；③按下[SETUP]按钮显示当前的注油率；④按下[▲]和[]按钮可在40%～360%调整注油率，100%注油率是基本设定；⑤按[ENTER]确认按钮后，电脑就储存了新的注油率，而显示则回到缸数位置；⑥按下[▲]和[]按钮转换到另外所要调整的缸；⑦按[ENTER]就回到主显示位置。图11注油因子调整曲线3.3.4注油率控制调节中应该注意的问题①Alpha电子注油系统“手动加量润滑”在人机控制面板中，参数“Ser.hi[%]”代表设定的注油率的最大正常服务值（该值通常设置为120%）。如果注油率的设定高于“Ser.hi[%]”的设定值即所设定的注油率高于正常工作所需注油率的上限时，被定义为“手动加量润滑”，其中120%即为“手动加量润滑节点”。注油率将根据转速确定，气缸注油量将增加20%，用于新缸套和活塞环的磨合。由此可见,在新缸套和活塞环的磨合期，气缸油注油率设定值大于120%，注油量始终处于加量润滑状态；而气缸注油率设定值一旦低于120%，则系统自动取消加量润滑的20%，气缸油注油量将大大减少。所以，当气缸油注油率从120%调整至115%时，名义上尽管只调低了5个百分点，实际上调整了5%再加加量润滑的20%，气缸油消耗量减少了近25%。可通过如下方法对注油率进行调节以越过手动加量润滑节点（以每次调节降低5%为例），以免使注油率突降。当注油率要从120%降至115%时，先将参数“Ser.hi[%]”的设定值改为100%，调整气缸油注油率至115%，使气缸注油量仍处于加量润滑状态；一定时间后再以5个百分点的差距，逐步调整气缸注油率设定值至110%和105%；再运行一段时间后，重新将参数“Ser.hi[%]”的设定值恢复为120%，再将气缸油注油率设定值先后调整至115%和110%即可。②在按燃油含硫量计算时，Alpha电子注油系统的注油率与主机负荷（燃油消耗量）和燃油含硫量相匹配，因此添加的总碱值与燃烧室产生的酸性物质（燃油中硫份燃烧产生）成比例，从而达到中和燃烧产生的酸性物质的目的，以减轻缸套腐蚀。但当燃油含硫量低于2.2%时，为保证活塞环和缸套之间建立安全的油膜和清洁环槽和活塞环等目的注油率不得低于0.6g／Kwh。因此如果继续应用BN70汽缸油会导致碱性添加物过多，将会对气缸产生不利影响，时间越长、燃油含硫量越低，这种影响就越明显。因此MANB&W公司推荐当使用低于1.5%含硫量的燃油超过一星期时，应换用低碱值汽缸油。4故障分析和日常管理4.1“育鲲”轮主机2#缸气缸套异常磨损的分析与处理在2月份对“育鲲”轮主机2#缸进行吊缸，盘车至上止点后发现活塞顶部积炭严重，且气缸套内部扫气口上方出现异常磨损，部分区域伴有机械抛光和划痕。由于“育鲲”轮主机一般不频繁使用且发现及时，并没有造成气缸套超限磨损甚至拉缸等恶劣后果。现结合“育鲲”轮的实际情况，进行如下分析：4.1.1现象4.1.2分析与判断气缸套的工作条件十分恶劣，造成磨损的原因也很多。构造原因引起的磨损、使用不当引起的磨损以及维修不当引起的磨损都有各自的特点。十字头柴油机的活塞环和缸套的磨损实际上是腐蚀磨损、粘着磨损和磨料磨损的综合产物。不论哪种磨损机理都能产生二次磨损，即腐蚀磨损和磨料磨损导致了更粗的金属表面，进而引起粘着磨损。粘着磨损产生的磨损颗粒又导致了磨料磨损。通过最佳的润滑过程、发动机设计、运行状态和维护保养，可以将这三种磨损降低到最小，有效地降低总的磨损。因此，在分析和解决实际中的异常磨损的问题时，必须首先弄清楚其磨损机理，才能抓住其主要原因并有的放矢地采取正确有效的解决措施。结合照片可以看出，此次缸套磨损属于磨料磨损占主导地位而造成的。通过询问轮机员并查看轮机日志后，确定主机运行期间，排烟温度没有异常升高，烟囱没有明显黑烟。检查主机的燃油系统、润滑系统、增压器和排烟总管，都没有发现问题。而活塞顶部积炭多，不是燃烧不良，就是气缸油过多引起的。排烟温度没有异常升高，烟囱没有明显黑烟，基本可以排除燃烧不良，初步推断是气缸油注油过多引起的。因为“育鲲”轮主要运行已经超过2500h，且使用的是BN70的气缸油，所以根据注油因子调整曲线可知，其注油因子为0.26。有了初步的推断后，有目的性的查看了轮机日志里有关气缸注油率和气缸油消耗的记录。上一个航次人工控制面板上的各缸注油参数的设定值均为81，而根据燃油含硫量为3.0%查询气缸油注油因子表可知，各缸注油参数的设定值应该设定为72，这表明主机各缸的注油率都偏高。在询问过轮机员后得知，由于主机设有主机扫气箱放残系统，而气缸润滑要求又十分苛刻，所以一般会将注油率稍微调大一些，以确保气缸润滑的可靠性。随后又经过深入细致地查询轮机日志后终于得到一组关键性数据：一个多月前，主机2#缸人工控制面板上注油参数的设定值竟然达到了106，而其它各缸均为81。这组数据进一步确定了当初推断的正确性。无独有偶，在翻阅轮机日志时发现，主机各缸填料函以及扫气箱内存有大量积油，且扫气箱放残系统在主机运行时，其残油柜在较短时间内就出现满舱现象，又一次说明，“育鲲”轮主机气缸油注油量明显偏多。出于船舶安全的考虑，大管轮与MANB&W厂家取得了联系，申请技术员前来诊断。最后技术员对活塞顶部积炭中的一些白色固体颗粒进行了化验，确定为磷酸钙，这是气缸油过多的明显证据。技术员还指出，扫气箱内的积油和积炭也是因为气缸油过量引起的，一部分被活塞环从缸壁上刮下来，形成扫气箱内积油；另一部分高温炭化后被活塞环从缸壁上刮下来，形成扫气箱内积炭。由此可以完全确定，“育鲲”轮主机2#缸气缸套异常磨损的主要原因为气缸注油过多。4.1.3故障成因分析由以上分析可知，“育鲲”轮主机各缸在运行期间的注油率普遍偏高，而2#缸尤其突出。究其原因，我们可以发现，一般情况下，轮机员对于主机的管理是非常重视的，对于气缸的润滑更是慎之又慎。然而，绝大一部分轮机员却有这样一种思想：气缸油的注油量宁可多了也不能少了。这种错误思想使得轮机员即使按生产厂家给出的确定注油率的方法得出的最适宜的注油率再调大一些，这就导致了该故障的发生。我认为，既然厂家给出了关于确定注油率的方法，这就表示，已经做过了相关实验，通过这一方法所确定的数值是值得信赖的，轮机员应对此有十足的信心。对于存在了客观因素，如气缸油油质以及主机运行状态等，则要发挥轮机员的作用，在运行初期和换油后等情况下对其进行实时的监控，出现问题及时解决。4.1.4①正确使用(1)正确起动、起步冷车起动时，由于温度低，机油粘度大、流动性差，影响机