康明斯动力设备（深圳）有限公司

 

 

性能特点和作用说明

康明斯柴油发动机的机油推荐使用规范

 

摘要：众所周知，机油是用来润滑柴油发电机的，到了保养周期必须要给柴油发电机换机油。但是您知道机油在柴油发电机中是如何流动，又是如何被送到各个摩擦表面的？特别是康明斯机油在柴油发电机组使用中有哪些要求，康明斯公司在本文中详细解释了柴油发电机润滑系统的作业流程以及机油使用规范。

一、机油的使用要求

康明斯公司不能推荐使用任何特殊牌号的柴油机机油，而推荐采用API类别的机油，即CC级用于非增压柴油机；CD级用于增压柴油机；CF/SC仅用轻载柴油机(例如各种备用发电机组、应急发电机组等）。双类别机油用于要求比单类别机油更多保护作用的场合。CC/CD和CC/SC类表示机油混合后满足相应两种机油单独使用所要求的性能。

康明斯柴油机上所用的硫酸盐灰分极限有规定。过去经验证明，高灰分机油回积聚在气门上，使气门产生细槽和烧损。所以康明斯柴油机用的机油含硫酸盐灰分的极限均为1.85%（质量分数）。用天然气作燃料的柴油机除外，天然气柴油机，硫酸盐灰分的推荐范围为0.03%～0.85%（质量分数）。对于新的或大修后的康明斯柴油机不能推荐使用专门的磨合机油。磨合时使用的机油和正常运转时相同，一般为250~300运行小时为一次更换周期。

 

按保养周期准时更换机油

 

二、机油对磨损和摩擦的重要性

机油的主要作用就是润滑，没有机油柴油发电机就会损坏，但是为什么会损坏，大家可能就语焉不详了。柴油发电机是一个复杂的能量转换机器，它可以将燃料的化学能转化为机械能对外输出。在能量转化过程中，有大量的零部件以一定的轨迹运动，在运动过程中零部件以一定的力作用在另一个零部件上，并且有高速的相对运动，这就是所谓的摩擦副。在柴油发电机中有多达数十个摩擦副，各摩擦副之间的配合间隙也有所不同，从几微米到零点几毫米不等。

 

1、表面磨损

 

任何零部件表面都不是绝对光滑的，都有一定程度的表面粗糙度，即使我们看起来光洁无比的零部件，在显微镜下观察它的表面也是凸凹不平的。因此，在这些摩擦副的表面必然会发生摩擦和磨损。摩擦就会产生阻力，阻碍零部件的运动，消耗发电机组的动力。实验表明，柴油发电机的摩擦阻力大约会消耗柴油发电机25%的功率。此外，摩擦副之间相对运动还会摩擦生热，使零部件升温，在没有润滑的情况下两块金属高速摩擦，产生的热量甚至可以将金属熔化，使二者烧结在一起。所谓的柴油发电机“拉缸”“化瓦”就是这种情况，摩擦副由于缺少润滑散热而烧结在一起了，属于最严重的柴油发电机机械故障了。

2、摩擦的分类

 

柴油发电机摩擦的类型可以分为滑动摩擦和滚动摩擦两大类。

（1）滚动摩擦

滚动摩擦阻力较小，所以发电机组上尽可能的采用滚动摩擦，比如各种轴承就是典型的滚动摩擦。

（2）滑动摩擦

滑动摩擦阻力相对较大，比如活塞环与气缸壁之间、曲轴与气缸体、连杆之间，都属于滑动摩擦。

此外，根据摩擦副之间的摩擦介质还可以分为干摩擦、边界摩擦、混合摩擦和液体摩擦，在发电机组上这几种摩擦是同时存在的，在柴油发电机中绝大多数部位都是液体摩擦，比如曲轴与气缸体、连杆之间、凸轮轴与气门之间，等等；而气缸壁与活塞环之间是边界摩擦。

 

3、润滑的目的

 

为了降低由于摩擦导致的柴油发电机功率消耗和零部件磨损，必须对零件的摩擦表面进行润滑，即在两零件的工作表面之间加入一层润滑油使其形成油膜，将零件完全隔开，处于完全的液体摩擦状态。在柴油发电机中，能完成这项工作的装置就是润滑系统，它可以在柴油发电机工作时连续不断地把数量足够、温度适当的洁净机油输送到传动件的摩擦表面，并在摩擦表面之间形成油膜，实现液体摩擦，从而达到减小摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损、提高柴油发电机工作可靠性和耐久性的目的。

机油流向图

 

 

三、机油的作用

 

1、清净分散性

 

机油具有清洗、分散作用，可以防止柴油发电机内部附着金属碎屑、燃烧残渣等杂质，保持柴油发电机内部清洁。

（1）清洗作用

 

机油的清洗作用就是机油通过循环流动，将柴油发电机零件上的积碳、油泥、胶质、漆膜、金属屑等带回油底壳，以达到清洗清洁的效果。机油能够有清洗作用的主要原因是因为机油中含有一种清净分散剂，它是添加在机油中的一种弱碱性物质，能够中和机油中的亚硫酸，并可以将胶质、油泥、金属磨屑等从柴油发电机缸体上清洗下来并带回油底壳。衡量机油清洁性能的技术指标是总碱值，英文简称TBN，它表示的机油中清净分散剂的含量。它的数值越高，表示机油的清洁能力越强。同时它也是机油使用寿命主要影响因素，一般总碱值越高，机油的使用寿命也越长。

（2）分散作用

柴油发电机在工作过程中，会由于燃烧不完全、曲轴箱窜气、高温等生成各种积碳、胶质、油泥、漆膜等有害物质，燃烧废气中二氧化硫还会与水蒸汽结合后会生成亚硫酸，并被吸附到机油中使机油呈现弱酸性，进而腐蚀柴油发电机缸体、活塞、轴瓦等零部件，同时各摩擦部位还会有金属磨损颗粒等脏东西。这些物质沉积在柴油发电机内部各处，就像人体血管中的血栓一样，会影响甚至阻碍润滑系统的正常工作，增加柴油发电机的磨损，影响柴油发电机的性能，因此必须及时将它们清洗下来并过滤出去。

 

2、耐磨损性

 

防止柴油发电机内部各金属零部件接触面的磨损。柴油发电机在工作时，由于巨大的冲击力，在零件的表面会产生很大的应力，如果这个应力直接作用在零件上，会使零件很快的损坏。而由于有了机油的润滑，在零件的表面形成了一层油膜，应力经过油膜的缓冲再作用在零件上，就会使力度大大降低，从而保护零件。同时由于油膜的缓冲作用，将零件的振动减小，噪音降低，使柴油发电机工作更加的安静与顺滑。

 

3、防锈性

 

在柴油发电机内部由于燃料燃烧会生成水蒸汽。机油可以防止水蒸汽导致的生锈。柴油发电机运行一段时间之后，机油中会生成一些具有腐蚀性的物质，它们会侵蚀柴油发电机内部各零部件，特别是对曲轴瓦、连杆瓦造成的侵蚀更为严重；此外，柴油发电机中的水蒸气还会附着在金属表面，导致金属锈蚀。而机油中的防锈蚀添加剂可以清除这些腐蚀性物质，并在金属表面形成油膜，阻止水分与金属接触，这样就起到了防锈防腐蚀的作用。

 

机油防锈作用

 

4、冷却降温

 

有人说柴油发电机上不是有冷却系统吗，怎么还需要机油来散热呢？事实上柴油发电机冷却系统主要是给气缸体、燃烧室、气门等部位散热，其它的比如曲轴、活塞、齿轮等不与水接触的部位，散热是很差的。而机油在柴油发电机中循环流动就可以把这些部位的热量带走并散发出去。现在很多高强化的柴油发电机，都有专门的活塞冷却机油喷嘴，可以直接将机油喷溅在活塞上，避免活塞过热；如果没有这个装置，很容易导致柴油发电机拉缸故障。此外，很多柴油发电机为了加强散热，还会设置机油散热器，将机油的热量传递给柴油发电机冷却液，最后通过空气散发出去，进一步加强了散热作用。

 

5、密封性

 

这个密封作用主要是指密封活塞与气缸壁之间的间隙。虽然活塞与汽缸壁之间有活塞环来提供密封作用，但由于金属表面并不是非常平整的，所以密封程度并不是很完美。如果密封作用不佳，柴油发电机窜气量增大，动力就会降低。而机油可以在金属摩擦表面之间产生油膜，将凹凸不平的摩擦表面添补平整，使摩擦表面变得更加的光洁、顺滑，气缸壁与活塞之间的密封程度大大提高，柴油发电机的动力性会显著增强。一般粘度越高的机油密封性越好，但是粘度过高的机油会增加柴油发电机的运转阻力。

 

 

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