发布时间 : 星期六 文章船用柴油机主要系统介绍-燃油 - 滑油 - 冷却 - 图文更新完毕开始阅读16ae741f3169a4517623a320
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值，表明滤器已变脏堵塞，需立即清洗；若无压差或压力差变小，则表明滤网破损或滤芯装配不对，需立即拆卸检查。
4．系统放气
燃油系统中容易积气，气往往聚集在系统的高处。系统有气后供油压力波动，甚至无法供油而停车。油柜上都有透气管，燃油供给系统又是封闭系统，在正常运转中一般不会有空气进入燃油供给系统。系统中的气大部分是清洗滤器时和维修管路时进入，也可能在停机过程中，由喷油泵偶件间隙进入。因此，清洗完滤器和管路后应注意充油驱气。
5．换油时的正确操作
当船舶需要较长时间的停泊或燃油管系中某些设备需要拆卸时，应在柴油机停车前改用轻柴油，以便把管系和设备中的重油冲净。此外，当柴油机处于机动操纵状态时，为使柴油机具有机动性能（特别是起动性能），最好也使用轻柴油，而船舶正常航行后应使用重油，以提高经济性。这种在柴油机运行中进行的轻、重油转换操作称为换油。换油操作的基本原则是防止油温突变，以避免喷油泵柱塞卡紧或咬死。由重油换为轻油时：首先关闭燃油雾化加热器的加热阀，关掉粘度计，随后切断燃料油，同时接通柴油。在集油柜中使原来的燃料油和新注入的柴油逐步混合稀释。由于稀释粘度比油温下降得快，所以不需再加温。最后燃油管道、低压燃油输送泵、燃油雾化加热器、回油管充满柴油，以供下次起动。由轻油换为重油时：首先，必须将燃料油日用柜加热至使用状态，同时略为开启燃油雾化加热器使柴油温度上升至40℃以上，随后再切断柴油，接通燃料油。要在消耗完系统内柴油的时间内将燃油温度加热至燃料油雾化要求的温度。
近年来推出的船舶中、低速柴油机，在燃油系统中都采用了能够使燃油经过喷油泵，喷油器循环流动的设计。在正常使用时，厂家要求使用重油这一种单一燃料，除非柴油机预计停车较长时间，否则不必换用轻油。
第二节 低质燃油的使用和降速运行
低质燃油泛指品质低劣、使用困难、价格低廉的船用燃料油（俗称重油）。通常，低质燃油即指前述的“中间燃料油”及“残渣油”。船舶柴油机使用的低质燃油（重油）多为“中间燃料油”，其最粘滞者质量最差者可称为重质燃料油。目前，随着石油炼制工艺的发展，低质燃油的品质正在逐年下降，对柴油机提出了愈加苛刻的要求。
一、低质燃油的特点
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低质燃油有下列突出特点。
（1）密度大。劣质油密度可高达0.94g/cm～1.06g/cm。由此造成燃油净化和雾化 困难，同时油滴燃烧时易产生热裂，导致机件结炭增多。
（2）粘度高。低质油粘度约在50mm/s～2000mm/s之间。由此造成燃油贮存、输送、 净化和雾化的困难。
（3）成分复杂。低质油含有较多的水分、灰分和硫、钒、钠、硅、残炭等杂质。油中 的杂质加剧了柴油机燃烧室部件和喷油设备元件的腐蚀和磨损。表5-1示出国际内燃机学会（CIMAC）发表的K55燃料油的技术条件。
表5-1K55燃料油技术条件
粘度(mm2/s) 密度(g/cm3) 700 1.010 残炭(%) 22 硫分(%) 5 灰分(%) 0.2 水分(%) 1 钒(×10-6) 600 铝(×10-6) 80 2
2
3
3
（4）发火性差。低质油CN值很低（一般为25左右）。滞燃期τi长，燃烧持续期长， 排气温度tr值偏高，且因燃烧不完全，其be和烟度均有所增加。
二、低质燃油的使用 1．使用低质燃油的意义
低质燃油的使用是船用柴油机发展中的一项重要技术成就。使用这种燃油可以大幅度降低船舶营运成本，同时可以合理使用石油资源。自70年代以来，由于柴油机燃油大幅度涨价，燃油费用支出约占船舶营运成本的50%，使船用柴油机使用低质燃油成为一项普遍采用的技术。目前，不但船用低速柴油主机使用低质燃油，而且船用中速柴油机（主机和发电柴油机）也使用低质燃油。
2．柴油机使用低质燃油后出现的技术问题
使用低质燃油时，如果处理不当则会导致以下不良后果：
（1）影响喷油设备正常工作。增加喷油设备的机械负荷和热负荷，引起喷油设备偶件 过度磨损、腐蚀、喷孔结炭、变形等故障。
（2）恶化燃烧性能。低质燃油雾化困难，自燃性差，使燃烧性能恶化，最高爆发压力 降低：后燃严重，排气温度增高，排气烟度增加，缸内结炭严重。
（3）损坏主要部件。低质燃油中的灰分、机械杂质、结炭以及燃油裂化使用的含硅、 铝的催化剂等，都会使缸套和活塞部件发生异常颗粒磨损：低质燃油中的高硫分和高钠、钒含量所产生的低温腐蚀与高温腐蚀将使缸套、轴承、排气阀与阀座、涡轮增压器等发生严重
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的腐蚀磨损，加剧部件损坏。
4） 加速曲轴箱内滑油变质。含硫氧化物的燃气漏入曲轴箱，将使曲轴箱滑油迅速变质并腐蚀有关轴承。
三、使用低质燃油时的管理技术要点 1．低质燃油的预处理
预处理指低质燃油进入喷油泵之前所进行的预热、净化、添加有关添加剂等技术措施。预处理的目的是改善低质燃油的贮存、驳运和使用性能，以满足柴油机工作的需要。
1）预热
采用分级预热方案保证低质燃油在输送、净化和雾化等环节中的不同使用要求。预热 温度应以满足其粘度要求为准，因而对不同粘度的低质燃油，其预热温度不同。表5-2示出燃油系统中各部位的预热温度。如重油贮存柜中的预热温度以泵出为准约为30℃～38℃；为保证雾化质量要求，喷油泵处的燃油粘度应为12 mm/S～25 mm/S，据此可从重油的粘温曲线上查出相应的预热温度值。按我国有关规定，燃油预热应使用饱和蒸汽（蒸汽压力不应超过0.8Mpa）作为预热热源以防重油中的焦炭析出沉淀在加热器中。在小型船舶上也可采用电加热。目前船用柴油机使用的低质燃油其雾化加热温度的上限为150℃。为防止预热温度高使燃油汽化中断供油，在近代船用柴油机中采用加压式燃油系统（提高燃油输送泵压力达1.6Mpa）。
表5-2 预热温度推荐值
预 热 温 度(℃) 名 称 180 mm／s 重油贮存柜 重油沉淀柜 重油日用油柜 分油机加热器 雾化加热器 30 60 70～80 85 90～115
２22
400 mm／s 38 60 80 90 110～130 ２2）净化
燃油的净化包括沉淀、滤清和分离。沉淀应在沉淀柜中沉淀12h，并在柜底定期排污 以达初步净化的目的。滤清是燃油净化的重要环节，由分布在燃油系统中的粗、细滤器完成。在喷油器入口处还可设置高压缝隙式滤器，对燃油进行最后滤清。离心分油是净化燃油的主要有效手段，当净化低质燃油时应使用两台分油机串联布置（第一级为分水机，第二级为分
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杂机），并正确选择比重环、分油预热温度、排渣时间以及最佳分油量（30%～50%标定分油量），以确保分油质量。对于密度大于991kg/m的劣质燃油，建议使用α-LAVAL FOPX燃油分离系统分离。
3)添加剂
在低质燃油中加入各种添加剂以改善低质燃油的有关性能.如表5-3所示。
表5-3低质燃油使用的添加剂
种 类 助燃剂 成 分 铜、铁、铝的金属盐 钡的有机化合物磷系化合物 高分子化合物 各种界面活化剂 氢氧化镁悬浊液 碱土金属盐悬浊液 亚硝酸戊脂、过氧化丙酮 烷基萘、高分子化合物 作 用 助燃并中和硫化物，减轻烟度 剥离炭渣 分散油中的炭渣和沥青 防止油中的海水氧化油水界面 防止硫酸的低温腐蚀 防止钠、钒的高温腐蚀 提高燃油的十六烷值 降低凝点 分散剂 抗蚀剂 十六烷值增长剂 降凝剂 4） 乳化
在燃油中掺水并使之成为油包水的乳化液，可改善低质燃油的燃烧性能，减少缸内结 炭。燃油乳化可采用均质器，它可以使油中的水和杂质颗粒细化与均质化，以改善燃烧，减轻磨损。但此项均质技术因各种杂质颗粒在燃烧中的聚合而加速磨损，未能广泛使用。
2．柴油机的运行管理 1）燃油管理
加强对低质燃油质量的检查（如加油时留样、送检等），尤其应防止不同牌号的燃油或 相同牌号而不同港口的燃油混舱，以避免两种油品中悬浮的沥青分发生凝聚而生成油泥沉淀物，即所谓燃油的不相容性。此时燃油变质产生大量油泥物，影响柴油机正常工作，如供油管路堵塞、分油机油泥过多、喷油设备咬死、排气冒黑烟等。在船舶机动操纵时，应换用柴油。
2）喷油设备的调整
适当增大喷油提前角，保证在上止点附近发火以及最高爆发压力的数值及相位正常； 适当提高喷油器启阀压力以保证雾化质量；注意喷油器雾化质量。
3）气缸润滑