润滑油与船用二冲程柴油机适应性的评价方法

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Evaluation Method for Applicability of Lubricant Oil on 2.StrokeMarine Diesel EngineWang Kun Xi Liwen Liu Shuanghong (1.92117 Unit of PLA，Beijing 100072，China；2.Logistic Department of the South China Sea Fleet，Zhanjiang Guangdong 524000，China)Abstract：A set of evaluation method for the applicability of lubricant oil on 2-stroke marine diesel engine was re-searched.The method consisted of the engine strip inspection，piston score and oil test.A type of new lubricating oil wasdeveloped and evaluated by the method based on a homemade 2-stroke diesel engine.The test result was analyzed and corn-pared with the oil in use.The results show that the developed oil is able to meet the requirement of test engine and the ap-plicability of lubricant oil on 2-stroke marine diesel engine can be evaluated effectively by the evaluation method。

Keywords：lubricant oil；marine diesel engine；2-stroke；applicability；synthetical evaluation二冲程柴油机与四冲程柴油机的工作原理不同，其活塞、气缸盖、气阀的温度都比四冲程发动机高。与四冲程柴油机相比，二冲程柴油机提高了做功能力，改善了动力性，在军用船舶上应用比较广泛。为了正确选用舰用二冲程柴油机润滑油，国外通常采用标准二冲程发动机试验来考察柴油机油的适应性，如美国海军规定的 GM-71发动机试验 ]，而我国没有建立类似的试验方法及评定装置。本文作者采用-套综合评价方法，包括发动机拆检分析、活塞评分、试油检验分析，在国产船用二冲程发动机上，研究了舰船柴油机油与船用二冲程柴油机的适应性。

1 实验部分1.1 试验发动机以8E160C型试验发动机为例，其具体技术参数见表 1。

收稿日期：2013-O1-3O作者简介：王昆 (1979-)，男，硕士，工程师，从事油品研制和应用工作 .E-mail：48934600###qq.com。

表 1 二冲程发动机技术参数Table 1 The technical parameters of the 2-stroke engine型式 直列、立式、二冲程汽缸数燃烧室型式汽缸直径 d/mm活塞行程 L/mm压缩比额定功率P/kW活塞平均速度∥(m·8 )平均有效压力p/MPa最大爆发压力pm/MPa机油消耗率 (g·kW～·h )8直接喷射式16O2251530o7.5O.57.5≤1.51.2 试验油料(1)测试润滑油：新研制的某船用柴油机油；(2)参 比润滑油：舰船通用柴油机油，GJB4363-2002；(3)燃料油：市售0 轻柴油。

102 润滑与密封 第38卷1.3 试验方案分别采用测试润滑油和参比润滑油，在相同的试验条件下各连续运行150 h，试验过程中每隔50 h采集250 mL油样 (不停机)，即0，50，100，150 h。

试验开始时，按程序磨合后更换新润滑油，待工况达到试验要求时开始计时，并取t0时的油样。试验结束后拆检发动机，对各摩擦副的磨损情况进行评价，对活塞表面情况进行综合描述和评分，对试验润滑油进行了检验分析。试验工况条件 见表2。

表2 试验工况条件Table 2 The test conditions2 结果与讨论2.1 整机评价试验结束后，对整机进行了评价，包括发动机积炭情况、发动机磨损情况以及机油消耗率 。。

2.1.1 发动机积炭结果试验结束后对发动机进行拆检，分别对活塞头及环槽积炭情况、各缸扫气口及排气口的油泥和积炭堵塞情况进行了评价，各部位的积炭分析结果见表3。

表 3 积炭结果分析Table 3 The analysis of the carbon deposition拆检后发现，测试润滑油活塞头部表面只有很薄的积炭粉末，用布轻擦后积炭层消失，恢复活塞表面的原金属层，环槽无明显积炭现象，表面形成的油膜较好。参比润滑油活塞头部形成的积炭略厚于测试润滑油，用布较难擦掉，部分活塞环槽有少量积炭。在经过高温高压燃烧后，排气口出现积炭现象，使用测试润滑油时，积炭平均堵塞面积为排气口面积的 10%左右，而参比润滑油为 15%左右，测试润滑油在二冲程发动机的使用中表现出良好的高温清净性能。

2.1.2 发动机磨损结果试验前后，分别对发动机活塞、活塞铜套 活塞销、连杆轴瓦以及缸套进行测量，各摩擦副的平均磨损情况见表4∩知，2组试验的机械磨损值基本相当，测试润滑油在 150 h试验后个别摩擦副的机械磨损值比参比润滑油略猩见，试验润滑油对二冲程柴油机各运转部件的正常磨损起到-定的延缓作用，有利于延长保养周期，提高发动机的使用可靠性。

表4 发动机磨损情况分析Table 4 The analysis of the wear of test engine摩擦副 平均磨损值d/ixm测试润滑油 参比润滑油2.1.3 机 油消耗 率测试润滑油和参比润滑油在 150 h试验过程中的平均机油消耗率分别为0.260 g/(kW·h)和 0.317g/(kW·h)，即测试润滑油的消耗略少-些。

2.2 活塞评分结果欧洲各国普遍采用的CEC活塞沉积物评分方法(统计评分法 ，CECM-O2A-A-78)又称为优点评分法，其评定结果采用升分法表示，分数越高，清净性越好。采用 CEC评分法对2组试验后的各活塞进行评分，活塞评分为活塞特定区域得分之和乘以活塞表面清净性评分系数。评分结果见表5。

表5 活塞评分结果 (CEC法)Tab le 5 The grade results of the test piston2013年第8期 王 昆等：润滑油与船用二冲程柴油机适应性的评价方法 103表5结果显示，测试润滑油的活塞评分略好于参比润滑油，说明测试润滑油在该船用二冲程柴油机上使用时具有良好的活塞清净性能，能满足二冲程柴油机的使用要求。

2.3 试油分析结果对试验过程中每50上采集的试验油样进行理化性能测试和红外、ICP光谱分析，结果见表6∩以看出，整个试验过程中，2组试验油样 的黏度、酸值等理化指标均处于正常的变化状态，无异常数值出现；2种试验润滑油的元素含量变化趋势平稳，变化幅度均较嗅合红外光谱分析结果可以得知，测试润滑油与参比润滑油的质量基本相当，与发动机拆检的评价结果吻合。

表6 二冲程台架试验油分析结果Table 6 The analysis results of the lubricant oils in the 2-stroke engine3 结论(1)通过综合评价润滑油使用性能与船用二冲程柴油机的适应性，结果表明测试润滑油与参比润滑油的使用性能相当，满足该船舶二冲程发动机的使用要求。

(2)针对不同实际需要而特殊设计试验工况条件，并采用发动机拆检分析、活塞评分、试油检验相结合的方法，可以有效评价润滑油与船舶二冲程发动机的适应性。

(3)根据不同使用 目的，选择不同性能要求的参比润滑油进行对比试验，通过对评价结果的对比分析，可为不同型号船用二冲程发动机的润滑油选用提供可靠依据。