【作者】

Yuhai He，Qian Jiang，Peng Ding，Li Zheng

【摘要】

论文已在温哥华2019年CIMAC大会上发表，论文版权归CIMAC所有。 在过去的20年中，大型低速十字头发动机的设计得到了大力发展，从而显著提高了热效率、燃油经济性和燃烧劣质燃料的能力。通过开发更高的燃烧压力和更好的燃烧特性，可以期望在性能和寿命方面取得进一步进展。这些进步对发动机气缸润滑系统构成了一个持续的挑战。然而，较高的压力、温度和高速运动部件使在临界区提供油膜变得更加困难。特别是近年来，随着高增压、长冲程（又一设计趋势）发动机的广泛应用，加上高粘度、低质、高硫燃油的使用量的增加，气缸油耗率急剧上升，主机气缸润滑已引起越来越多的关注。因此，在节约燃油消耗后，控制石油消耗成为降低船舶营运成本、保护环境的另一个重要途径。新一代发动机的成功甚至将继续取决于其气缸润滑的质量。 本文首先简要回顾了之前开发的电控气缸润滑系统（请参阅2013年上海市第27届CIMAC大会第42篇论文），该系统仍在实际运行中。然后，阐述了推动现有系统结构部件优化和控制策略的动因。这导致了第二代产品的开发，以弥补原有润滑系统的缺陷。本文主要研究了原系统在运行中的缺陷分析及相应的优化设计。优化方案包括简化系统设备、改造传感器安装、提高系统控制功能和精度、提高系统安全性和可靠性、提高系统运行和维护的便利性。在这些改进和优化的基础上，提出了一种新的系统，并对其组成和相应的工作机理进行了描述。最后，在实际发动机上进行了实验室台架试验，并在工作船上进行了后续验证试验。 研究结果表明，本文研制并验证的第二代电控气缸润滑系统，为降低气缸磨损的气缸润滑提供了一种稳定、经济、创新和良好的解决方案，能够很好地满足未来气缸润滑的要求。主要性能数据如下：喷油压力约3.0Mpa；喷油正时精度0.1ms；喷油持续时间不超过15°CA。喷油集中在活塞环组件上，以保证良好的润滑和中和，喷油频率根据发动机负荷、燃油含硫量、气缸油总碱值（总碱值）、气缸套磨合状况等进行调节。在缸套表面保留了薄而均匀的油膜分布，从而节省了气缸机油消耗，降低了颗粒物排放水平，改善了缸套和活塞环的运行条件。实验结果表明，与传统的机械润滑系统相比，该系统的油耗可降低50%以上。此外，第二代润滑系统安装简单，维护方便，在实际船用发动机上运行良好。作为在役船舶的改装，它已安装了120多台船用发动机，回收期不到2年。

【会议名称】

第29届CIMAC会议

【会议地点】

加拿大 温哥华

【下载次数】

3

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