[发明专利]一种船用柴油机汽缸油节能方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种船用柴油机汽缸油节能方法。

背景技术

气缸油注油率是指单位时间单位功率注入气缸的气缸油的重量。柴油机气缸注油的作用主要有：(1)保证活塞与缸套间有合适的油膜，以提供润滑；(2)提供足够的碱，中和燃油产生的硫酸。最佳注油率应保证缸套的最小磨损，最大的清洁度及最佳经济效益。注油率太低，油膜形成不完整，活塞环与缸套间就会形成半干摩擦，这种情况下就增加了活塞环与缸套的过量磨损，增加漏气而泄露的燃气又会破坏缸壁上的油膜，严重时可产生拉缸和咬缸。注油率太大，除经济因素外，多余部分的气缸油被活塞环刮入燃烧室，且不能完全燃烧而形成油渣颗粒，存在于活塞环和缸套之间，将在两者之间形成磨料磨损，其进入活塞环槽内时，除增加环与槽的过度磨损外，还可能导致活塞环卡死在环槽内，造成密封不良而燃气下窜，下窜的高温高压燃气又破坏了润滑油膜的形成，进而加剧了环与缸套的过量磨损，严重时也可形成扫气箱着火，拉缸和咬缸现象。

因此，目前柴油机生产商的要求是柴油机气缸油的注油率应确保在0.6-1.2g/kWh，注油率的调整在船舶上均是通过轮机人员手动进行调节，而目前船舶及公司的通常做法是尽量加大气缸注油率，并根据加装的燃油硫分选择合适碱值的汽缸油，目的是想通过加大气缸注油率进而避免气缸套的过度磨损。但这种做法并不科学，过大的气缸注油率不仅也会造成气缸套的过度磨损，同时会造成船舶航行的成本大幅提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种柴油机汽缸油节能方法，通过检测船用柴油机残余汽缸油的铁元素含量与残余碱值，确保船用柴油机最佳汽缸油注油量，从而实现船用柴油机汽缸油的节能。

为达到上述目的，本发明提供了一种船用柴油机汽缸油节能方法，包含以下步骤：

第一步，控制柴油机气缸在最低注油率为0.6g/kWh下运行；

第二步，每天定时对柴油机气缸填料函的残余汽缸油采样，并检测样品中铁元素含量及残余碱值；

第三步，当所检测样品的铁元素含量大于200μg/kg，或者残余碱值小于50％时，提高柴油机气缸的注油率；

第四步，当提高柴油机气缸注油率后的样品的铁元素含量小于200μg/kg，同时残余碱值小于50％时，调节柴油机气缸继续在最低注油率为0.6g/kWh下运行。

上述的船用柴油机汽缸油节能方法，其中，所述样品的铁元素含量由X射线衍射仪测定。

上述的船用柴油机汽缸油节能方法，其中，所述样品的残余碱值由X射线衍射仪测定。

本发明所具有的有益效果是提供了一种船用柴油机汽缸油节能方法，该方法通过两个具体指标(残余汽缸油的铁元素含量与残余碱值)来调节气缸油的注油率，并始终将船用柴油机气缸维持在商业标准的最低注油率下运行。在此条件下，柴油机汽缸套的摩擦磨损处于良好的状况且节省了大量的成本。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明作进一步的描述，这些实施例仅用于说明本发明，并不是对本发明保护范围的限制。

将注油率控制在生产商提供的最低注油率0.6g/kWh时，每天定时采样柴油机填料函的残余汽缸油，通过X射线衍射仪检测其铁元素含量及残余碱值(残余汽缸油的碱值与原气缸油的总碱值的百分比)，如表1所示，为最低注油率下铁元素含量、残余碱值与气缸套摩擦磨损关系的实验结果，填料函中残余汽缸油中铁元素的含量小于200μg/kg，残余碱值保持在50％以上时(举例说明：比如柴油机使用碱值为70TBN(Total Base Number)的汽缸油，如果填料函中残余汽缸油的碱值保持在35TBN以上，铁元素含量在200μg/kg以下)，柴油机汽缸套的摩擦磨损处于良好的状况(铸铁缸套磨损率小于0.1mm/kh、镀铬缸套磨损率在0.01～0.03mm/kh)。当铁元素含量超过200μg/kg或残余碱值低于50％时，柴油机汽缸套的摩擦磨损处于不良的状况(铸铁缸套磨损率大于0.1mm/kh、镀铬缸套磨损率大于0.01～0.03mm/kh)，此时，需增加汽缸油注油率来改善柴油机汽缸套的润滑。当提高柴油机气缸注油率后的样品的铁元素含量小于200μg/kg，同时残余碱值小于50％时，调节柴油机气缸继续在最低注油率为0.6g/kWh下运行。以后每天重复以上步骤，通过对铁元素含量及残余碱值的控制，以保证柴油机气缸在最低注油率的情况下使用。

表1最低注油率下铁元素含量、残余碱值与气缸套摩擦磨损关系