“育鯤”輪主機alpha電子氣缸注油器【畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　（20 屆）</b></p><p>　　“育鯤”輪主機Alpha電子氣缸注油器</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1.前言1</b>&

2、lt;/p><p>　　2.Alpha氣缸注油系統(tǒng)組成及工作原理1</p><p>　　2.1 Alpha氣缸注油系統(tǒng)組成1</p><p>　　2.2 Alpha氣缸注油系統(tǒng)工作原理3</p><p>　　2.2.1對定時的控制3</p><p>　　2.2.2對定量的控制4</p><p&

3、gt;　　3.Alpha氣缸注油器4</p><p>　　3.1 Alpha氣缸注油器的工作原理4</p><p>　　3.2 Alpha氣缸注油器的工作模式5</p><p>　　3.2.1 主控單元（MCU）模式5</p><p>　　3.2.2 備控單元（BCU）模式6</p><p>　　3.2.3

4、應(yīng)急模式6</p><p>　　4.Alpha氣缸注油器的注油率及其計算6</p><p>　　4.1 氣缸注油率不當?shù)挠绊?</p><p>　　4.1.1氣缸注油率高的危害7</p><p>　　4.1.2 氣缸注油率低的危害7</p><p>　　4.2氣缸油最佳注油率7</p><

5、;p>　　4.3氣缸注油率的相關(guān)計算8</p><p>　　4.3.1 Alpha注油器相關(guān)參數(shù)的計算8</p><p>　　4.3.2氣缸注油率的計算9</p><p>　　4.4不同工況下的氣缸注油率12</p><p>　　4.5Alpha氣缸注油器的注油率控制13</p><p>　　4.6對注

6、油量進行調(diào)節(jié)時的注意事項15</p><p><b>　　1.前言 </b></p><p>　　在柴油機各運動部件的潤滑中，以氣缸油潤滑的工作條件最為嚴酷，該工作要在高溫高壓下完成潤滑，通常燃燒室溫度高達800℃，壓力高達6.0～18.0MPa，氣缸套內(nèi)表面溫度約230℃，下部逐漸降低到100℃，高溫會降低滑油黏度，加快滑油氧化變質(zhì)速度，并使缸壁上的部分油膜蒸發(fā)

7、；另外在上止點處，只能保證邊界潤滑條件；而且船用柴油機使用低質(zhì)、高硫（一般可達2.5%～3.5%）燃料時，會對氣缸造成低溫腐蝕，這就要求氣缸油有足夠的酸中和能力，以避免產(chǎn)生磨損腐蝕。</p><p>　　“育鯤”輪主機為MAN B&W 6S35MC型二沖程十字頭式柴油機，其氣缸注油潤滑使用專用的潤滑系統(tǒng)及設(shè)備（Alpha電子氣缸注油器），把專用氣缸油經(jīng)缸壁上的注油孔（每缸均布4個）噴注到氣缸壁表面進行潤滑

8、。為了保證良好的氣缸潤滑，需保證氣缸油定時、定量的準確性，為此，MAN公司開發(fā)了新一代電子注油系統(tǒng)——Alpha電子注油系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅有準確的供油定時，而且能夠根據(jù)主機的平均有效壓力（負荷及轉(zhuǎn)速）的變化，及時調(diào)整氣缸油供油量，從而保證了良好的潤滑效果，降低了氣缸油消耗量，減少了大氣污染，延長了吊缸周期。因此，對Alpha電子氣缸注油器的分析是十分有必要的，下面我們將對“育鯤”輪主機Alpha氣缸注油器系統(tǒng)的組成、工作原理，以及在各不同

9、工況下的氣缸注油率進行分析和計算。</p><p>　　2.Alpha氣缸注油系統(tǒng)組成及工作原理</p><p>　　2.1 Alpha氣缸注油系統(tǒng)組成</p><p>　　如圖1所示，為Alpha電子注油系統(tǒng)簡圖。該系統(tǒng)組成如下：</p><p>　　（1）泵站和啟動面板</p><p>　　該泵站包括兩臺獨立運行的

10、泵，加熱盤管，濾器和一個吸入油箱。到啟動面板的電源分別供給，保證泵的安全運行。</p><p><b>　　（2）注油器單元</b></p><p>　　如圖2所示，為注油器單元，每缸一個。各注油器的進、出口處分別設(shè)有一個充氮氣的蓄壓器，前者壓力為2．5～3．0 MP，后者壓力為0．15 MPa。另外，每個注油器還配有反饋傳感器和電磁閥。“育鯤”輪主機型號為6S35M

11、C，每缸只有一個注油器，每個注油器有四個注油柱塞。</p><p>　　圖1 氣缸油電子注油器系統(tǒng)</p><p>　　(3)Alpha注油器控制單元（ALCU ）</p><p>　　由控制注油器的三個單元——主控單元（MCU）、備控單元（BCU）和轉(zhuǎn)換開</p><p>　　關(guān)單元（SBU）組成。電源為直流電24V,為了工作的可靠性,主控

12、單元（MCU）和</p><p>　　備控單元(BCU)的電源分兩路供給，一路是普通24V電源供給，另一路是由不間斷24V 電源供給。</p><p><b>　　(4)負荷傳感器</b></p><p>　　負荷傳感器連接油門齒條，因此把柴油機的油門刻度的百分比連續(xù)不斷地送到主控單元(MCU)，從而對柴油機的負荷進行計算并檢測柴油機轉(zhuǎn)速。&l

13、t;/p><p>　　(5)觸發(fā)系統(tǒng)（曲軸編碼器）</p><p>　　曲軸編碼器連接在曲軸前端，信號通過一個接線盒傳送到計算機面板；若曲軸前端不適于安裝角度編碼器，則可以在飛輪端安裝觸發(fā)環(huán)和測速裝置（“育鯤”輪即采用后者）。</p><p><b>　　(6)備用觸發(fā)系統(tǒng)</b></p><p>　　備用觸發(fā)系統(tǒng)由安裝在飛

14、輪端的一個盒子里的兩個轉(zhuǎn)速檢測裝置組成，因此可以將柴油機的轉(zhuǎn)速信號傳送到備用控制單元（BCU）。該裝置也與主控單元連接以達到監(jiān)視目的。 圖2 氣缸注油器單元 </p><p>　　(7)人機界面（HMI）</p><p>　　人機界面上，可以對各氣缸油注油器進行單獨調(diào)節(jié)，并顯示出各種數(shù)值和報警，而且還可以手動進行啟動油泵、對氣缸預(yù)潤滑等操作。<

15、/p><p>　　2.2 Alpha氣缸注油系統(tǒng)工作原理</p><p>　　氣缸油經(jīng)油泵加壓到4～5MPa后，送到各氣缸注油器。Alpha氣缸注油系統(tǒng)通常由主控制單元（MCU）控制。在曲軸的自由端安裝了檢測主機曲柄轉(zhuǎn)角的角度傳感器，在曲軸的飛輪端安裝了檢測曲軸轉(zhuǎn)速的速度傳感器，在主機油門齒條處安裝了監(jiān)測主機負荷的負荷傳感器，這些傳感器不斷地將主機的曲柄轉(zhuǎn)角信號、轉(zhuǎn)速信號和負荷信號送到MCU單

16、元中去。</p><p>　　2.2.1對定時的控制</p><p>　　主控單元（MCU）根據(jù)曲柄轉(zhuǎn)角信號確定注油定時。當某個缸的曲柄轉(zhuǎn)到對應(yīng)的注油定時位置時，角度傳感器將曲柄轉(zhuǎn)角信號送至主控單元（MCU），主控單元經(jīng)過分析和計算，使注油器在柴油機壓縮行程中，當?shù)谝坏阑钊h(huán)通過注油孔時將氣缸油噴射到活塞環(huán)帶，從而保證氣缸和活塞的良好潤滑。</p><p>　　2.

17、2.2對定量的控制</p><p>　　Alpha氣缸注油器每次注油量是固定的，注油頻率是可變的，當主機的負荷或轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時，主控單元（MCU） 會根據(jù)傳感器送來的負荷信號和轉(zhuǎn)速信號進行分析計算，確定此時的氣缸油注油頻率，并對其進行調(diào)整至適當值，以適應(yīng)主機工況的變化，得到良好的潤滑效果。</p><p>　　在集控室人機界面（HMI）上，可以單獨對各缸的注油率在60%～200%范圍內(nèi)進行

18、調(diào)節(jié)，其默認值為100%；如果在HMI上將轉(zhuǎn)換開關(guān)模式置為“自動”，一但主控單元（MCU）出現(xiàn)故障，備控單元（BCU）將自動投入工作。備控單元是基于隨機定時和RPM模式的，此時注油頻率是可以自動調(diào)節(jié)的，但是注油率一般設(shè)定為原來的注油率加50%。</p><p>　　3.Alpha氣缸注油器</p><p>　　3.1 Alpha氣缸注油器的工作原理</p><p>

19、　　如圖3 Alpha注油器結(jié)構(gòu)圖所示，注油器主要包括電磁閥、驅(qū)動活塞、注油器柱塞、活塞行程位置傳感器、球閥、彈簧、調(diào)節(jié)螺絲、活塞行程基本設(shè)定值墊圈等部件。其中調(diào)節(jié)螺絲可以調(diào)節(jié)執(zhí)行活塞的行程從而可以改變柱塞每次的注油量?；钊谐袒驹O(shè)定值墊圈通過限制調(diào)節(jié)螺絲的向內(nèi)移動，從而限制執(zhí)行活塞的行程。</p><p>　　注油時，氣缸油首先經(jīng)進油口來到兩位三通電磁閥前。角度傳感器把NO.1缸的上止點標識信號和曲軸位置觸發(fā)

20、器信號持續(xù)的傳遞給主控制單元（MCU），當主控單元（MCU）根據(jù)這兩個信號計算出某個缸的曲柄轉(zhuǎn)到了注油定時位置時，</p><p>　　圖3 Alpha電子注油器結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　會發(fā)送一個信號使相應(yīng)氣缸注油器的電磁閥通電。于是電磁閥的AP口導(dǎo)通，高壓油經(jīng)過電磁閥進入執(zhí)行活塞右端，推動執(zhí)行活塞克服彈簧力向左移動，從而推動注油器柱塞移動，使柱塞缸中的氣缸油進一步增壓，增壓后的氣缸

21、油克服球閥的彈簧力打開球閥進入氣缸注油點對氣缸和活塞進行潤滑。在每個注油器內(nèi)部都裝有活塞行程位置傳感器，當執(zhí)行活塞移動后會送給中間接線箱一個信號，此時在中間接線箱處可以觀察到發(fā)光二極管變亮，我們可以根據(jù)發(fā)光二級管的亮滅來判斷注油器是否工作。</p><p>　　當注油信號結(jié)束時，電磁閥失電AT口導(dǎo)通,執(zhí)行活塞下面油壓被釋放，注油停止，一部分壓力油從氣缸油出口管返回泵站小油箱，一部分通過注油器本體內(nèi)部通道進入油缸內(nèi)

22、，補充消耗的氣缸油，為下一次注油做準備。</p><p>　　3.2 Alpha氣缸注油器的工作模式</p><p>　　Alpha氣缸注油器系統(tǒng)有三種控制模式：主控制單元（MCU）模式、備控單元模式（BCU）及應(yīng)急模式。</p><p>　　3.2.1 主控單元（MCU）模式</p><p>　　該單元基于“準確的定時”和“主機平均有效壓力

23、”控制位于注油器單元上的電磁閥向相應(yīng)的各缸供油，在正常情況下都在該模式下工作。</p><p>　　實現(xiàn)方法：人機交換界面面板(HMI)上的控制開關(guān)放在“AUT0”位置即可。</p><p>　　(1)主機備車：輔助鼓風(fēng)機運轉(zhuǎn)，泵站油泵就會自動起動，注油器向氣缸內(nèi)注入一些氣缸油預(yù)潤滑。若主機隨后沒有啟動，泵站就會自動停止。</p><p>　　(2)主機起動運轉(zhuǎn)：泵

24、站油泵自動起動，如果柴油機三次啟動失敗，那么也將自動停止工作。編碼器把檢測到的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和定時信號，發(fā)送到主控單元；主控單元通過油門刻度發(fā)送器發(fā)來的油門信號以及人及交換界面面板(HMI)中的預(yù)先設(shè)定值，運算處理各種數(shù)據(jù)后，向各缸氣缸油注油器發(fā)出注油指令，各缸氣缸油注油器完成注油動作，并向主控單元（MCU）反饋注油動作完成信號。</p><p>　　(3)主機停車達到一段(預(yù)設(shè)的)時間后，泵站油泵自動停止運轉(zhuǎn)。&l

25、t;/p><p>　　3.2.2 備控單元（BCU）模式</p><p>　　備控單元BCU基于“隨機定時”和“轉(zhuǎn)速rpm”模式，通常設(shè)定為基本注油率加50%。</p><p>　　若主控單元MCU發(fā)生故障，備控單元BCU就能自動投入工作（注意：此時人機交換界面面板HMI上控制開關(guān)必須打在“AUTO”位置，這時人機交換界面面板HMI上的“BCU IN CONTROL”燈

26、就會亮。既Alpha氣缸油注油系統(tǒng)會自動切換到備控單元模式工作，并發(fā)出相關(guān)的提示報警。</p><p>　　備控單元模式運轉(zhuǎn)，是利用裝在主機飛輪上的轉(zhuǎn)速采樣傳感器的轉(zhuǎn)速信號和油門刻度發(fā)送器的油門刻度信號以及人機交換面板（HMI）中的預(yù)先設(shè)定值，運算處理各種數(shù)據(jù)后，向各缸氣缸油注油發(fā)出注油指令，各缸氣缸油注油器在完成注油動作后，向備控單元反饋注油動作完成信號。這時編碼器不起作用，ALPHA氣缸油注油器只能在無時序的

27、工況下工作。</p><p>　　3.2.3 應(yīng)急模式</p><p>　　在所有外部傳感器（編碼器、轉(zhuǎn)速傳感器1和2）都損壞，或MCU和BCU同時損壞，船上又無法修理的情況下，按應(yīng)急模式運行。</p><p>　　主控單元或者備控單元內(nèi)部，配有沖程發(fā)生器，每秒鐘發(fā)出一個脈沖信號，相當于主機60 r／min運行時外界觸發(fā)器接受到的觸發(fā)信號。保持電子注油器一定的注油量

28、，以維持主機60 r／min運行。應(yīng)急運行模式，反饋單元仍正常工作(注油器的反饋指示燈顯示注油器是否在工作)，一旦注油器停止工作，會發(fā)出反饋故障警報。但是此時主控單元的減速信號仍舊保持，備控單元系統(tǒng)不工作，氣缸油注油器是工作在轉(zhuǎn)速信號(60 r／min)和無時序的狀態(tài)下，氣缸油的供油率比基本供油率增加25％。</p><p>　　4.Alpha氣缸注油器的注油率及其計算</p><p>　

29、　在絕大多數(shù)船舶中都不同程度的存在氣缸注油率不當?shù)臓顩r，很多都偏離了選擇的最佳供油率標準。據(jù)統(tǒng)計，近60%的船舶氣缸注油率偏高，近5%的船舶氣缸注油率偏低，這對氣缸潤滑是極為不利的。</p><p>　　4.1 氣缸注油率不當?shù)挠绊?lt;/p><p>　　4.1.1氣缸注油率高的危害</p><p>　?。?）氣缸油過多，容易在排氣通道積碳，造成氣缸的氣口、廢氣渦輪噴

30、嘴環(huán)、葉片流道及氣管通道積碳堵塞，從而影響柴油機正常工作；</p><p>　　（2）柴油機排氣通道的積碳被引燃后，從排氣管冒出大量火星，易引起船舶火災(zāi)；</p><p>　?。?）引起掃氣箱著火；</p><p>　?。?）積碳把活塞環(huán)卡死后，引起咬缸事故；</p><p>　　（5）加重對大氣的污染。</p><p&g

31、t;　　4.1.2 氣缸注油率低的危害</p><p>　?。?）難以形成完整的油膜，致使活塞環(huán)與氣缸套的磨損加??；</p><p>　?。?）不足以中和產(chǎn)生的酸，易發(fā)生酸腐蝕，加速缸套磨損；</p><p>　?。?）使漏氣增多，而漏泄的高溫燃氣會燒掉缸壁上的油膜，以至最終發(fā)生活塞環(huán)折斷或拉缸事故。</p><p>　　4.2氣缸油最佳注油

32、率</p><p>　　氣缸最佳注油率就是要保證氣缸既充分潤滑，又要防止過?；蚯啡?。就氣缸油本身而言，絕非是選擇好油品就可達到預(yù)期效果，從使用管理來看，氣缸油供油率調(diào)整是十分科學(xué)而復(fù)雜的問題。</p><p>　　氣缸油供油率是由氣缸運轉(zhuǎn)期間的諸多因素確定的，盡管主機制造廠家規(guī)定了標準的氣缸油供油率，但由于實際運行工況十分復(fù)雜，往往使用中采用的實際供油率高于主機制造廠家的推薦值。但是，由于

33、主機管理，工況的不同，注油率也不是多多益善的，圖4為直流掃氣柴油機氣缸注油率與缸套磨損的關(guān)系圖。</p><p>　　圖4 直流掃氣柴油機氣缸注油率與缸套磨損率的關(guān)系</p><p>　　4.3氣缸注油率的相關(guān)計算</p><p>　　4.3.1 Alpha注油器相關(guān)參數(shù)的計算</p><p>　　（1）注油頻率最小百分比（AbS.Lo）&l

34、t;/p><p>　　油頻率最小百分比（AbS.Lo），即注油頻率減小至允許的最小值時，該最小值與基本注油頻率（1/rE.inj）的百分比（基本注油頻率是在100%負荷，100%轉(zhuǎn)速，注油率設(shè)定為100%時所對應(yīng)的注油頻率）。</p><p><b>　　例如：</b></p><p>　　兩次注油期間的最大轉(zhuǎn)數(shù)值=10轉(zhuǎn) →</p>

35、<p><b>　　→</b></p><p>　　(2)平均有效壓力相對極限值（nne.Li）</p><p>　　該值只有當注油量的運算模式（inJ.AL）設(shè)為﹝nnep﹞時才會用到。該參數(shù)用于表示當注油量由按平均有效壓力（MEP）運算轉(zhuǎn)為按轉(zhuǎn)速(RPM)運算的瞬間，若仍按平均有效壓力計算，則實際注油量占此時所需注油量的百分比?。。。。。。。。。。?！

36、！</p><p>　　例1：（按推進特性運行）</p><p>　　目的：在25%負荷下，注油量轉(zhuǎn)換成按轉(zhuǎn)速（RPM）運算；</p><p>　　轉(zhuǎn)換瞬間的工作狀態(tài)：</p><p>　　例2：（按負荷特性運行）</p><p>　　目的：在25%負荷下，注油量轉(zhuǎn)換成按轉(zhuǎn)速（RPM）運算；</p>&l

37、t;p>　　轉(zhuǎn)換瞬間的工作狀態(tài)：</p><p>　　注:當柴油機按負荷特性運行時，平均有效壓力百分比（MEP%）等于負荷的百分數(shù)；當按推進特性運行時，該值通常為：25%Load=40%MEP，50%Load=63%MEP，75%Load=82%MEP，100%Load=100%MEP，且該值因槳而異。</p><p>　　(3)功率相對極限值（Po.Li）</p>&

38、lt;p>　　該值只有當注油量的運算模式（inJ.AL）設(shè)為﹝Po.﹞時才會用到。該參數(shù)用于表示當注油量由按平均有效壓力（MEP）運算轉(zhuǎn)為按轉(zhuǎn)速(RPM)運算的瞬間，若仍按平均有效壓力計算，則實際注油量占此時所需注油量的百分比?。。。。。。。。。。。?！該參數(shù)為相對值，即負荷的改變量與氣缸注油率的設(shè)定值無關(guān)。</p><p>　　例1：（按推進特性運行）</p><p>　　目的：在2

39、5%負荷下，注油量轉(zhuǎn)換成按轉(zhuǎn)速（RPM）運算；</p><p>　　在轉(zhuǎn)換瞬間的工作狀態(tài)： </p><p>　　例2：（按負荷特性運行）</p><p>　　目的：在25%負荷下，注油量轉(zhuǎn)換成按轉(zhuǎn)速（RPM）運算；</p><p>　　在轉(zhuǎn)換瞬間的工作狀態(tài)： </p><p>　　注：通常該值為40%。</p&

40、gt;<p>　　4.3.2氣缸注油率的計算</p><p>　?。?）Alpha氣缸注油器的通用公式：</p><p><b>　　(1)</b></p><p>　　式中：n————主機轉(zhuǎn)速，rpm</p><p>　　q————注油器每次注油量，g/次</p><p>　　F—

41、———注油頻率，次/轉(zhuǎn)</p><p>　　Pec————單缸的功率，kw</p><p>　　g————氣缸注油率，g/kw·h</p><p><b>　　式(2)</b></p><p>　　式中：————注油器每次注油量，g/次</p><p>　　————氣缸油密度，g/ml（

42、）</p><p>　　————柱塞直徑，mm </p><p>　　————柱塞沖程，mm</p><p>　　————容積效率（）</p><p><b>　　————柱塞個數(shù)</b></p><p>　　當柴油機按推進特性運行時，柴油機功率為：</p><p>　?。?/p>

43、C為常數(shù)） 式（3）</p><p>　?。槌?shù)，為平均有效壓力） 式（4）</p><p>　　由式（3）可以看出，功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，因此如果隨轉(zhuǎn)速的下降減少注油量，則在低轉(zhuǎn)速（低負荷）時單位功率的氣缸油耗量大大增加；由式（4）可以看出，平均有效壓力與轉(zhuǎn)速的二次方成正比，若根據(jù)平均有效壓力改變注油量，在低負荷時單位功率的氣缸耗油量也會增加；而根據(jù)功率來改變氣缸注油量時，在

44、任何負荷下，單位功率的氣缸注油量都會保持不變。 </p><p>　　顯然，最合理的調(diào)節(jié)方式是根據(jù)功率來改變氣缸注油量，這種方式最為經(jīng)濟，而傳統(tǒng)的機械式注油器由于受凸輪控制，不但每轉(zhuǎn)注油一次(每次注油量基本固定)，而且注油頻率是根據(jù)轉(zhuǎn)速變化的，在低負荷下會造成氣缸油的嚴重浪費。“育鯤”輪主機的Alpha電子氣缸注油器正是根據(jù)功率的變化來改變住油頻率，從而實現(xiàn)“變量控制”，使注油量與該工況相適應(yīng)，這也正是Alpha

45、電子氣缸注油器與機械式注油器相比的優(yōu)點之一。</p><p><b>　　(2)確定注油頻率</b></p><p>　　由式(1)可得： 式（5）</p><p>　　將式（3）（4）分別代入（5）可得到：</p><p><b>　　式（6）</b></p><p>

46、;<b>　　式(7)</b></p><p>　　由式（2）可知，對于特定的注油器來說，當所用的氣缸油密度一定，且調(diào)節(jié)螺絲緊固，使柱塞沖程一定時，其為定值；對于一臺使用中的柴油機來說,(或)也為定值，因此只要輸入對應(yīng)的注油率、轉(zhuǎn)速(或平均有效壓力)，便可計算出注油頻率值。式中可根據(jù)所用燃料的含硫量及活塞環(huán)和氣缸套磨合狀態(tài)確定,(或)可實時測得。</p><p>　　

47、例如:對于某主機的Alpha電子注油器,在90%負荷,100%轉(zhuǎn)速,注油器設(shè)為81%,注油率g取0. 88 g/ (kw·h) ,注油頻率F取次/r。柴油機缸套和活塞環(huán)運行了若干小時后發(fā)生異常磨損需加大注油率，在相同負荷下將注油器設(shè)置為91%,注油率為0.99 g/ (kw·h)那么根據(jù)式（6）可算的此時注油頻率為次/ r。</p><p>　　(3)Alpha氣缸注油器的注油率計算方法

48、 </p><p>　　方法一：在HMI面板中讀取參數(shù)“rxxx”,該值表示柴油機每分鐘總的注油器沖程數(shù)。該數(shù)是超過一分鐘的平均值。 瞬時注油率可以通過每分鐘總的沖程數(shù)計算出來。</p><p>　　方法二：該方法可以更精確地計算主機氣缸油注油率：在HMI面板中“diSP”菜單里讀取“Str.hi” 和“Str.Lo”（前者表示沖程數(shù)的高五位105～109；后者為低五位1～104），

49、總的注油器沖程數(shù)=Str.hi·+Str.Lo，該值代表主機在使用期間總的電磁閥動作次數(shù)。注油率可以通過一段時間內(nèi)（常取1小時）Str.Lo和Str.hi的改變量來計算。</p><p>　　4.4不同工況下的氣缸注油率</p><p>　　以下結(jié)論均是根據(jù)“育鯤”輪主機Alpha氣缸注油器在不同工況下工作時得到的。</p><p><b>　　

50、備車工況</b></p><p>　　主機備車時，輪機員可以在人機界面（HMI）上，按下預(yù)潤滑按鈕，在彈出的對話框中輸入“12”，該注油器即可連續(xù)注油12次，進行氣缸預(yù)潤滑工作，預(yù)潤滑完成后，在盤車機合上期間（此期間較短），注油器不再注油，預(yù)潤滑注的氣缸油量足以保證盤車時的潤滑。</p><p><b>　　啟動工況</b></p><

51、p>　?、?在啟動初始時間內(nèi)，轉(zhuǎn)速低于最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時，轉(zhuǎn)速會有波動，此時，Alpha氣缸注油器會以固定的注油頻率進行注油，注油定時為固定值；</p><p>　?、?當轉(zhuǎn)速高于最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時，“育鯤”輪主機Alpha氣缸注油器會每分鐘注油11次（NO.2缸每分鐘注13次）。</p><p><b>　　正常工況</b></p><p>　

52、　當主機進入穩(wěn)定運轉(zhuǎn)工況時，轉(zhuǎn)速和油門刻度會基本穩(wěn)定，但也會有微小的波動，但只要這些瞬時微小的波動在允許范圍之內(nèi)，注油頻率不會改變，相應(yīng)的注油率也就會處于穩(wěn)定狀態(tài)。</p><p>　　當“育鯤“輪的轉(zhuǎn)速為170，負荷為90%時，其氣缸注油率的計算如下：</p><p><b>　　由式（1）可得：</b></p><p><b>　

53、　式（8）</b></p><p>　　其中,, ,次/轉(zhuǎn)（每分鐘注油34次，每分鐘170轉(zhuǎn)），,代入式（8）得：</p><p>　　另外，由于發(fā)現(xiàn)“育鯤”輪主機NO.2缸有異常磨損，如圖5所示，故人為的加大NO.2缸的注油率，該轉(zhuǎn)速（170）﹑負荷（90%）下，每分鐘注油39次，代入式（8）可得注油率。 </p><p>　　圖5 NO.2缸的異常磨

54、損狀況</p><p>　　此次航行中使用的燃油的含硫量為，對照注油因子表（如附錄1所示）可知，該情況下的注油率應(yīng)為，注油頻率為，因此“育鯤”輪存在氣缸油注油量過多的現(xiàn)象，這主要是輪機員為了避免注油量過低而造成異常磨損，故加大了注油量，但這種做法并不穩(wěn)妥，不僅造成了資源量費，還易因注油量過多而給主機的正常運行帶來不利影響。</p><p><b>　　其它工況</b>

55、</p><p>　　進﹑出港機動航行工況，大風(fēng)浪工況，這兩種工況下，注油器每分鐘均注油約49次，即注油頻率為次/轉(zhuǎn)，此時的注油率為；停車工況（這里說的停車工況是指停車指令發(fā)出后，油門刻度為零狀態(tài)，主機減速至停止過程）下，轉(zhuǎn)速降至?xí)r，注油器每分鐘注油次（NO.2缸注次），轉(zhuǎn)速降至?xí)r，注油器每分鐘注油次（NO.2缸注次），在該轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)分鐘后，轉(zhuǎn)速降為零。顯然，這幾種工況下的注油率較穩(wěn)定工況時的注油率高很多，但這時

56、加大注油率是十分有必要的，因為在這些特殊工況下，極易引起缸套的異常磨損，應(yīng)通過加大注油量來盡量避免。</p><p>　　4.5Alpha氣缸注油器的注油率控制</p><p>　　(1)主機初次投入運行，或者缸套、活塞環(huán)換新后的磨合運轉(zhuǎn)</p><p>　　廠家建議的磨合程序如表1,圖6所示，同時要求必須經(jīng)常經(jīng)掃氣口檢查氣缸套壁以及活塞環(huán)，若發(fā)現(xiàn)有拉痕、活塞環(huán)咬死

57、、缸套溫度升高，必須加大氣缸油注油，需達到基本注油率的125%—150％ 。</p><p><b>　　表1</b></p><p>　　圖6 注油因子調(diào)整曲線</p><p><b>　?。?）正常運行</b></p><p>　?、?按最大持續(xù)功率計算：正常運行時最小0．6g／BHP·

58、;hr，最大1．25g／BHP·hr,基本注油率0．8g／BHP·hr。部分負荷時，與氣缸平均壓力成比例。另外，也可以按照公式：</p><p>　　式（9） </p><p>　　來確定注油率。式（9）中，X為總系數(shù)，大型船用柴油機為0.15；S為燃油含硫量，%；B為每小時的燃油消耗量，g/h；TBN為氣缸油總堿值，mgKOH/g；P為柴油機功率，kw。&l

59、t;/p><p>　　如表2所示，為“育鯤”輪在某些負荷下，對注油率及相應(yīng)的氣缸油日耗量的控制情況的統(tǒng)計結(jié)果,其中，分別為除NO.2缸外各缸的每分鐘注油次數(shù)和注油率；，分別為NO.2缸的每分鐘注油次數(shù)和注油率。在個負荷下，注油率，可根據(jù)是（8）計算得出，氣缸油日耗量除可以從艙容表讀出外，還可根據(jù)下式進行驗證：</p><p>　　(L) 式（10）</p><p>

60、<b>　　表2</b></p><p>　?、?按燃油含硫量計算，如圖6所示,正常運行時最小0．6g／Kw·h，最大1.7g／Kw·h，基本注油率0.26～0.34 g/kWh x硫分（%）；部分負荷時，與主機負荷成比例。當注油率設(shè)定值小于0.6g/kWh時，主機工作時很有可能出現(xiàn)注油不足無法建立足夠厚度油膜的現(xiàn)象，嚴重影響氣缸的正常潤滑，因此無論燃油含硫量有多低，設(shè)定

61、值都不能小于這個值，實際中大部分燃油的含硫量低于4%，當燃油量含硫量低于2%時，注油率基本保持不變（為0.6g/kwh）。</p><p>　　如表3所示，是通過統(tǒng)計一年內(nèi)“育鯤”輪主機氣缸注油率與所使用燃油的含硫量S%之間的對應(yīng)關(guān)系，其中，為燃油含硫量，為理論注油率（由圖6中的注油因子遞減曲線可以看出，當主機運行2500小時后，注油因子取0.26，表3中的數(shù)據(jù)是在“育鯤”輪主機運行了3000～4182小時之間統(tǒng)

62、計的，因此該理論注油率是在注油因子取0.26時的對應(yīng)值），為除NO.2缸外各缸的實際注油率，為NO.2缸的實際注油率。</p><p>　　圖7為根據(jù)表3，應(yīng)用Mathtype軟件擬合成的注油率g與燃油含硫量S%的關(guān)系曲線，其中1為理論曲線，2為除NO.2缸外各缸的實際注油曲線，3為NO.2缸實際曲線。由圖可以看出，“育鯤”輪主機各缸的實際氣缸注油率總是大于相應(yīng)的理論值，且以NO.2缸的注油率最大，這主要是由于輪

63、機員為保證滿足潤滑條件而故意加大注油率所致，但此種做法可能會引起前文所述的一系列問題，不可取。 </p><p><b>　　表3</b></p><p>　　圖7 注油率g與燃油含硫量S%的關(guān)系曲線</p><p>　　Ⅲ.在25％額定負荷以下，與主機轉(zhuǎn)速成正比。</p><p>　?、?主機啟動或機動操作負荷變化時，

64、負荷變化功能(LCD)起作用，該狀態(tài)下注油率與主機轉(zhuǎn)速成比例，在基本注油率的基礎(chǔ)上增加25％。</p><p>　　4.6對注油量進行調(diào)節(jié)時的注意事項</p><p>　　4.6.1注油量調(diào)節(jié)時的“節(jié)點”</p><p>　　隨著主機運行時間的增加，氣缸油注油量應(yīng)逐漸降低至相應(yīng)的值，但當注油率降至120%，且繼續(xù)降低時，可能會出現(xiàn)注油量急劇下降的現(xiàn)象，從而引起缸套的

65、異常磨損，這是因為在設(shè)定參數(shù)菜單中,設(shè)置了注油率設(shè)定最大正常服務(wù)值Ser.hi [%]( service high的縮寫) ,出廠時設(shè)定值為120%。當注油率設(shè)定值超過Ser.hi 設(shè)定值,即所設(shè)定的注油率高于正常工作所需注油率的上限( 120%) 時,被定義為“手動加量潤滑”,氣缸注油量將再自動增加20%,用于新?lián)Q的缸套與活塞環(huán)的磨合。</p><p>　　由此可見,出廠時主機處于新缸套和活塞環(huán)的磨合期,氣缸油

66、注油率設(shè)定值大于120%,注油量始終處于加量潤滑狀態(tài)；而氣缸油注油率設(shè)定值一旦低于120%, 則取消了加量潤滑的20%,氣缸油注油量大大減少。所以,當氣缸油注油率從120%調(diào)整至115%時,名義上盡管只調(diào)低了5個百分點,實際上調(diào)整了5%再加加量潤滑的20%,氣缸油消耗量減少了近25%。</p><p>　　該問題可按如下方法解決：</p><p>　?、賹?shù)Ser.hi 的設(shè)定值改為10

67、0%,使氣缸注油量仍處于加量潤滑狀態(tài)；</p><p>　?、谡{(diào)整氣缸油注油率至115%,通過測算,氣缸油消耗量降低約4%左右；</p><p>　?、墼僖?個百分點的差距,逐步調(diào)整氣缸油注油率設(shè)定值至110%和105%；</p><p>　　④運行一段時間后,重新將參數(shù)Ser.hi 的設(shè)定值恢復(fù)為120%,再將氣缸油注油率設(shè)定值先后調(diào)整至115%和110%。<

68、;/p><p>　　4.6.2特殊情況下對注油量的調(diào)節(jié) </p><p>　　在實際管理當中，某些特殊情況下需對氣缸注油量進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)，這些特殊情況除上述的進﹑出港機動航行工況，大風(fēng)浪工況，停車工況外，還包括如：在主機運行過程中，缸套水溫度突然降低、出現(xiàn)拉缸、咬缸等狀況。缸套水溫度突然降低，此時極易造成缸壁結(jié)露，并引起低溫腐蝕，為避免低溫腐蝕的出現(xiàn)，應(yīng)暫時加大注油量，中和缸壁上的酸，再盡快找

69、出故障原因，提高缸套水溫度，最后恢復(fù)正常的氣缸注油量。</p><p><b>　　5總結(jié)</b></p><p>　　本文結(jié)合“育鯤”輪主機Alpha電子氣缸注油器，介紹了其系統(tǒng)組成﹑工作原理﹑工作模式﹑注油率的計算和控制方法，以及對注油率進行調(diào)節(jié)時應(yīng)注意的一些問題；并就“育鯤”的實際情況分析計算了各工況下的氣缸注油率，指出了在管理中出現(xiàn)的問題，以便為使用機械式注油

70、器的船舶提供參考。</p><p>　　在對“育鯤”輪主機Alpha電子氣缸注油器學(xué)習(xí)﹑研究的過程中，我發(fā)現(xiàn)當主機的功率﹑轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時，該注油器的注油率可以自動調(diào)節(jié)，但如果燃油的含硫量S%﹑氣缸油的堿值TBN發(fā)生變化時，卻需要進行手動調(diào)節(jié)注油量，以保證注油量的合適，若Alpha氣缸注油器能夠在S%﹑TBN改變時自動將注油量調(diào)整到相應(yīng)值，則會更加方便﹑可靠。</p><p>　　Alpha

71、電子氣缸注油器由于采用了多種有效﹑合理的控制手段，工作起來存在經(jīng)濟﹑可靠等諸多優(yōu)點，它已成為氣缸注油器未來發(fā)展必然趨勢，因此對Alpha電子氣缸注油器進行學(xué)習(xí)和研究的意義重大，但由于本人水平有限，文中難免會存在一些紕漏，望老師批評指導(dǎo)！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 李斌. 《船舶柴油機》,大連：大連海事大學(xué)出版社,2006

72、.</p><p>　　[2]《Alpha Lubricator System Operation Manual-MC Engines》MAN B&W Diesel A/S</p><p>　　[3]魏海軍,馬玉莉等. 《船用潤滑油的使用與管理》. 大連：大連海事大學(xué)出版社,2006.</p><p>　　[4]宋汝濤等. 《船舶機電應(yīng)用技術(shù)》.中國航海學(xué)會

73、《航海技術(shù)》編輯部,2004.</p><p>　　[5]姚世民,徐進.Alpha電子氣缸油注油器實船使用介紹,《航海技術(shù)》,2006年第2期.</p><p>　　[6]王偉飛,ALPHA氣缸油注油器注油量調(diào)節(jié)的“手動加量潤滑”節(jié)點《航海技術(shù)》,2007年第6期.</p><p>　　[7]《cylinder Lubrication Guidelines SL05