船用润滑油的使用与管理，船舶及机械润滑油基本知识培训

您的发动机手册将列出制造商推荐的润滑油品牌。没有充分理由和绝对确定性，不得更改润滑油类型、品牌和规格。

选择润滑油时，各项指标不应低于柴油机制造商推荐的范围。切勿使用低于发动机制造商推荐质量等级的润滑油。选择润滑油时，重要的是要透彻了解机械摩擦和润滑机理，深入了解发动机的结构、运行环境、输出功率、燃油质量等，综合考虑，认真验证，充分考虑。需要对润滑剂的知识和理解。了解润滑油的制造工艺、添加剂的种类和作用、润滑油的理化性能指标、分类方法、油品牌号及各符号的含义。

本文介绍了润滑油的制造工艺、理化性能指标、分类方法、油品牌号等，为根据柴油机厂家的建议选择润滑油提供参考。

1.船用（矿物基）润滑油制造

成品润滑油是由基础油和添加剂调和而成。基础油分为两类：矿物基础油和合成基础油。

合成基础油是通过化学方法合成的，可以满足矿物油无法满足的特定应用要求，但目前使用范围非常有限。

矿物基础油由石油原油精炼而成，用途广泛，占基础油的95%以上。船用润滑油由近100% 矿物基础油配制而成。

1.1 原油分馏生产（矿物）基础油

原油依次在常压精馏塔和减压精馏塔中进行分馏。原理及流程图如图1所示。

(1)常压精馏（在常压精馏塔中完成）

在常压精馏塔中，压力与大气压相同，温度从底部到顶部逐渐降低。

当加热的原油进入常压精馏塔时，各种碳氢化合物蒸发并上升（——）。高沸点重质馏分在较高温度下在底部冷凝并分离。分馏塔顶部。因此，从塔顶到塔底得到的馏分按从轻到重的顺序，塔顶为汽油馏分，然后是煤油、轻柴油馏分、重柴油馏分。从常压精馏塔底部，原油保持未蒸发状态并作为渣油排出。常压分馏得到的重油是基础油炼制的主要原料。

(2)减压分离

为了获得不同性质的基础油，需要将重油进一步分馏成更窄的馏分。但重油沸点高达300700，若进行常压分馏，部分烃类会分解分解，无法获得所需的润滑油馏分。因此，重油被加热并在减压下进一步分馏（也称为真空分馏）。

真空精馏是在真空精馏塔中完成的。真空分馏塔通过抽真空将塔内绝对压力降低至18KPa，并由下至上逐渐降低温度，将重油分离成各种轻质基础油、中质基础油、重质基础油。变成油。基础油和渣油基础油。

轻质基础油主要用作高速、轻载机械的润滑油和绝缘油（透平油、变压器油等）的原料。

中油基础油主要用作汽车和要求较高的工业机械等中型发动机的润滑油原料。

重基础油主要用作大型发动机（船用柴油机等）润滑油的原料。

剩余的基础油用作气缸油、齿轮油等高粘度润滑油的原料。

图1 原油分馏原理及流程示意图

1.2 润滑油基础油的精制

真空分馏得到的各种馏分中仍含有许多不良有害成分，如多环烃、固体烃（蜡）、胶体、沥青、影响颜色的物质等，这些不能直接用作润滑剂，需要进一步纯化。经过精制，保留了润滑油中的理想成分，去除了非理想成分，从而提高了基础油的低温性能、粘温性能、抗氧化稳定性、良好的色泽。基础油精炼主要包括丙烷脱沥青、溶剂精炼、溶剂脱蜡、白土或加氢辅助精炼等。

1.3润滑油产品的配方——润滑油添加剂精炼成各种基础油，并根据润滑油性能的不同要求添加相应的添加剂。

，在作为润滑剂产品进入市场之前。

添加剂是一种油溶性化合物，当以百分之几甚至几ppm 的量添加到润滑油中时，可以显着改善润滑剂的一种或多种质量（使用性能）。

润滑油添加剂有多种类型。发动机管理用户不需要了解每一种添加剂，但他们确实需要了解主要添加剂的功能。

(1)清洗剂、分散剂

洗涤剂的基本结构主要由亲脂基团、极性基团和连接部分组成，其中许多是碱性或强碱性的。清洗剂基于“分子结构相似会互相溶解”的原理，溶解润滑油中的胶体、漆膜、焦炭沉积物等，并不断中和润滑油使用过程中氧化产生的酸性物质和物质。强酸。它可以去除含硫燃料燃烧后产生的物质，防止其堆积，并保护发动机的金属部件免受酸性物质的腐蚀。

分散剂的基本结构与清洁剂类似，它们在润滑油循环过程中溶解附着在活塞上的漆膜和积碳，并通过将其分散和过滤到润滑油中来保持金属部件的清洁。防止润滑油中氧化胶体的积聚减少了曲轴箱中的油泥，延长了润滑油的使用寿命。柴油机，特别是燃烧残油的大型船用柴油机，对系统油和气缸油清净剂提出了很高的要求。

(2)粘度指数改进剂

润滑油的粘度随着温度的升高而降低。为了防止润滑油因温度上升而导致粘度下降，改善粘温特性，需要添加粘度指数改进剂。最有效的粘度指数改进剂是高分子量聚合物。当这种聚合物添加到润滑油中时，长链在低温下收缩，当温度升高时，润滑油的粘度略有增加，长链逐渐拉长，增加了润滑油分子之间的动阻。油的粘度降低多少才能满足高温下的粘度要求。目前，可四季使用的多级润滑油既具有低温启动性能，又具有高温润滑性能，主要是通过粘度指数改进剂的使用。

(3)抗氧化剂、防腐剂

添加抗氧化剂和防腐剂并不能完全防止润滑油的氧化，但可以大大提高抗氧化性能，有效防止酸性物质引起的金属腐蚀，减少漆膜的形成。据有关资料显示，添加抗氧化剂和防腐添加剂可使润滑油的寿命延长四倍以上。

(4)极压磨损抑制剂

在润滑油中添加极压抗磨剂可以增加润滑油的工作负荷，减少摩擦和磨损，防止烧结。

随着发动机变得更小、功率更大，极压抗磨剂发挥着重要作用。

(5)油剂和摩擦改进剂

油基基团和摩擦改进剂极性基团与金属有很高的亲和力，吸附到摩擦表面，形成定向分子的吸附膜，阻止金属之间的接触，减少摩擦和磨损。

(6) 倾点抑制剂

降凝剂可以显着降低润滑油的凝固点，改善低温流动性能，降低润滑油的温度下限，扩大润滑油的使用范围，减少对优质原油的依赖。

2、润滑油主要理化指标

润滑油有反映润滑质量的理化指标评价体系，指标有几十个，每个指标都有自己的测量方法和数值标准。

船用润滑油的指标主要有粘度、粘温特性、凝固点、闪点、碱值、粘度指数、倾点、油性及极压、水溶性酸碱、抗乳化性、抗泡性、腐蚀性等性能、抗氧化稳定性、杂质、水分等。选择船用润滑油时主要考虑五个指标：粘度、粘温性能、凝固点、闪点、碱值。

(1) 粘度

粘度，即润滑油的粘度，是润滑油最重要的指标之一，一般用运动粘度来表示，常用单位为mm2/s。粘度对润滑性能影响很大，对在两个摩擦表面之间形成楔形油膜起决定性作用。适当的粘度不仅可以保护发动机，还可以提高动力性能和经济性。这不仅是润滑油分类的依据，也是润滑油选择的主要依据。

(2) 粘温特性

它代表润滑油粘度因温度变化而变化的程度。粘度几乎不随温度变化，称为粘温性能好。

(3)凝固点

冰点是润滑油不再流动的最高温度，对其使用、管理和运输有重大影响。

(4)闪点

润滑油具有易燃性，闪点是评价润滑油火灾风险的指标，对润滑油的使用、储存、运输具有重要的安全意义。

根据船用要求，新油在使用过程中闪点必须在65以上且不低于45。如果没有，则需要更换机油。

(5) 基数(TBN)

碱值是润滑油中碱性物质的含量，以mgKOH/g表示，是选用船用润滑油的主要指标之一。润滑油中的碱性物质用于中和润滑油中的酸性物质。这对于使用含硫燃料的发动机尤其重要。

3、内燃机润滑油性能标准

目前，内燃机润滑油的性能尚无普遍统一的标准，不同的标准有不同的命名和品牌标识。

国际通用标准：

粘度等级标准为日本汽车工程学会的SAE。

– 质量等级标准为美国石油学会API和国际润滑油标准化与认证委员会（ILSAC）GF-x标准。 ILSAC的GF-X规范是根据磷在废气转化中引起催化剂中毒的事实，根据API相应指标严格限制油品中的磷含量，同时保证油品的氧化安定性。提高耐磨性和高温磨损性。根据材料控制、泵性能和其他指标，规格包括GF-1、GF-2、GF-3、GF-4 等。

3.1 润滑油粘度等级和牌号

汽车工程师协会的SAE粘度等级标准基于边界泵送温度、低温运动粘度、运动粘度、高温和高剪切粘度（SE和SF级汽油发动机润滑油没有此指标）。润滑油的粘度根据粘度指数、倾点等指标分为11个等级，带“W”的为冬季润滑油，不带“W”的为夏季润滑油。根据粘度和温度的特点，可分为单级润滑油和多级润滑油。

表1 国产内燃机油粘度等级（GB/T14906-1994粘度等级低温粘度[mPa·s]以下边界排气温度[]以下运动粘度[mm2/s]（100）

0W3250(30)-353.8

5W3500(25)-303.8

10W3500(20)-254.1

15W3500(15)-205.6

20W4000(10)-155.6

25W6000(5)-109.3

20–5.69.3

30–9.312.5

40–12.516.3

50–16.321.9

60–21.916.1

在日本，润滑油基本按照上述标准进行分类，并于1994年颁布了内燃机润滑油粘度分类国家标准GB/T14906-1994，与美国汽车协会的标准基本相同。粘度等级标准。工程师(SAE J 300FEB92) 提供了内燃机润滑油的基本粘度等级。请注意，等级号仅代表在特定温度下测得的润滑油的粘度范围的代号，并不表示具体的粘度值。

(1) 单级润滑剂

单级润滑油只能在既定的低温或高温条件下使用，并且明显受到地区和季节的限制。

冬季润滑油根据低温最大粘度、排气极限温度、100最小运动粘度三个指标分为6个等级：0W、5W、10W、15W、20W、25W。低温环境下油的流动性和发动机的低温启动性。从表1所示的100运动粘度标准来看，冬季润滑油无法满足发动机在高温环境下的粘度要求，实用价值不大，且尚未商用。

夏季润滑油根据100最低运动粘度分为5个等级：20、30、40、50、60，强调高温性能，但不要求低温性能。在夏季的低温环境下，润滑油的粘度变得极高，使其失去流动性，使发动机难以启动，甚至造成损坏。船舶上通常使用单级（夏季）润滑油，例如SAE30、SAE40 和SAE50。由于船舶完全绝缘，夏季润滑油已经能够适应船用柴油机的环境温度条件。

(2) 多级润滑油

多级润滑油可同时满足含“W”的低温粘度使用条件和不含“W”的高温粘度使用条件，可用于以下用途。冬天和夏天。数据显示，在相同粘度水平下，与单级润滑油相比，多级润滑油可减少发动机磨损并节省燃油2% 至3%。

多级润滑油广泛应用于陆地应用，特别是绝缘不足的小型船用柴油发动机，例如机动车辆、铁路机车、救生艇发动机和应急发电机。多级润滑油的SAE 标志由三个部分表示。例如，SAE10W-40表示符合SAE粘度等级标准中的10W和40两个粘度等级指标。

3.2 润滑油质量等级

我国的质量分级标准采用美国石油学会API的质量分级标准和国际润滑油标准化与认证委员会（ILSAC）“GF-X”规范。

根据发动机的种类，S表示汽油发动机用润滑油，C表示柴油发动机用润滑油。

两款发动机的润滑油质量等级均按字母A、B、C等顺序排列。序列号越小，质量越高。其中两种润滑油（质量等级A 和B）质量太低，无法满足现代发动机的需求，因此已退役并停产。汽油发动机润滑油产品分为九个质量等级：SE、SF、SG、SH、SJ、SL、GF-1、GF-2、GF-3，行业标准已演变为SM和GF-4。其中GF-1、GF-2、GF-3、GF-4具有节能环保润滑规格。

柴油机润滑油产品分为六个质量等级：CC、CD、CE、CF、CF-4、CH-4、CI-4。

后一个等级比前一个等级具有更好的性能，包括适应更恶劣的使用条件和增强的发动机保护。

CF级及以上是节能环保润滑油，具有更高的废气减排性能。

CF-4、CH-4、CI-4规格中的“4”表示适用于高速4冲程柴油发动机。

3.3 成品润滑油标准牌号

成品润滑油在市场上销售时，必须贴上标签，注明质量和粘度，以供用户选择。这个标志是一个润滑油品牌。

3.3.1 国际润滑油品牌

一个完整品牌的润滑油通常由四个部分组成：

例如，对于“APICFSAE10W-30”：

– 第一部分是润滑油的质量标准。 “API”表示采用美国石油学会的润滑油质量分级标准，部分润滑油产品品牌省略此标志。

-第二是润滑油的质量等级。 “CF”表示油品质量符合API的CF级。

-第三是润滑油的粘度标准。 “SAE”表示采用汽车工程师学会润滑油粘度等级标准。有些润滑油产品省略了这个标签。

-第四是润滑油的粘度等级。 “10W-30”表示该润滑油为多级润滑油，粘度满足10W、30级指标。

3.3.2 国产润滑油品牌识别

(1)通用润滑油

我国常见的润滑油牌号，与国际常用标准类似，直接标注为“质量牌号+粘度牌号”如下：

·CD15W-40，其代号含义与国际通用标准相同。

SJ/CF-415W-40或CF-4/SJ15W-40表示汽油和柴油发动机通用润滑油。 代码含义与上面相同。

(2)船用柴油机润滑油

由于船用柴油机广泛使用高硫燃料，因此润滑油标准值是选择润滑油时的主要指标。与美国石油学会API质量等级和国际润滑油标准化与认证委员会（ILSAC）标准标记方法不同，我国船用柴油机润滑油品牌采用文字和连续四位数字。

在本文中，我们将直接使用“油品”来表明该油品是否适用于船用高速柴油机、中速柴油机、低速柴油机系统油或低速柴油机气缸油。姓名。\’\’

连续4位数字，前2位数字代表粘度等级，后2位数字代表基数。

例如长城润滑油产品“船用气缸油4070”：

– “船用气缸油”是指适用于气缸和曲轴箱之间有隔膜的二冲程船用柴油机气缸润滑的油。

“40”（省略SAE）表示根据SAE标准的粘度等级指数40。

“70”表示总标准值为70mgKOH/g。

这同样适用于系统油3012和船用中速管式活塞柴油机润滑油3040等其他产品。

4、润滑油的选择

选择润滑油时，一般根据所用发动机的类型确定润滑油的类型，然后选择粘度，最后确定质量等级。

4.1 润滑剂类型的选择

内燃机根据用途分为汽油机、燃气轮机、柴油机，船用柴油机又分为低速型（十字头型）。 ）、中速（圆柱活塞）、高速内燃机。低速船用柴油机用润滑油也分为系统油和气缸油。因此，在选择润滑剂时，首先要根据用途选择合适的类型。否则，后续的选择不仅毫无意义，而且还会产生严重的后果。

(1)汽油机和柴油机使用的燃料、油气混合方式、点火方式、压缩比、负荷强度等不同，因此必须选择不同的润滑油。

(2)船用柴油机润滑油要求较高的碱值、较好的清净分散性、抗氧化性和耐磨性、较好的耐水性。它不应该用来替代陆基柴油发动机润滑油。船用柴油机的工作条件比陆用柴油机更为严酷，具体如下：

燃料的硫含量普遍较高。船用柴油机润滑油比陆用润滑油具有更高的碱值，以中和燃料燃烧产生的强酸性物质。

– 易被水腐蚀，总碱值下降，添加剂变质，性能下降。需要耐水侵蚀（即使接触水也保持稳定性）和快速水分离。

(3)船用低速（二冲程十字头）柴油机的气缸油与系统油不同。

4.2 油品粘度等级的选择

选择润滑油粘度等级时，需考虑发动机工作环境温度、负荷、转速、颜色（磨损程度）等。由于环境温度低，润滑油粘度大，流动性差，可能会出现短暂的干摩擦或半干摩擦，运动副磨损严重。这将是主要因素。

根据以下经验公式选择润滑油的粘度是安全的：

最低排气温度+7环境温度

(1)二冲程低速柴油机和四冲程中速柴油机

大多数大中型船舶在启动柴油机时都能够将润滑油温度控制在理想范围内，即使是航行到北极、南极或热带地区。使用单级（夏季）润滑剂，通常有两个等级：SAE30 和SAE40。对于在环境温度较高的地区长时间巡航，粘度等级应高于发动机制造商推荐的范围。否则，需要较低的粘度等级。

中小型船舶往往设备简单，保温措施不充分，且经常使用多个牌号的润滑油。对于在环境温度较高的地区长时间巡航，粘度等级应接近发动机制造商推荐范围的上限，否则应接近下限。

(2)四冲程高速柴油机和汽油机

特种用途船用发动机（如应急发电机、救生艇发动机、应急消防泵发动机）和部分船用主发电机采用四冲程高速柴油机或汽油机。

·对于航程不受限制的船舶，最好使用0W-40、5W-30等多级润滑油，以适应航程内较大的温差。

·在环境温度较高的地区长时间运行时，粘度等级应接近发动机制造商推荐范围的上限。否则，粘度等级应接近下限。

长城船用高速柴油机润滑油分为两个系列：300和500。每个系列根据粘度的不同又分为若干产品。参见表2。

船用高速柴油机润滑油的分类

品牌API 质量等级SAE 粘度等级

540CF-440

58015W-40

59020W-50

4.3 润滑油质量等级的选择

(1)汽油机

船舶上的一些特殊用途发动机，如应急发电机、救生艇发动机、应急消防泵发动机等都是汽油发动机。

反映汽油机热负荷和机械负荷的主要因素是压缩比。随着压缩比的增大，热负荷和机械负荷也随之增大，对润滑油的清洁度、分散性、耐磨性、耐极压性、抗氧化性、耐腐蚀性等要求也随之提高。对润滑油质量等级要求较高。此外，汽油机配件也影响润滑油质量等级的选择。表3为汽油机压缩比、辅助设备与润滑油质量等级的对应关系（供参考）。

表3 汽油机压缩比、辅助设备与润滑油质量等级对应关系

压缩比配件的最低质量水平

7.5EGR装置（废气循环）SE

7.5~8.5EGR设备SF

8.5~9.5EGR装置、废气催化剂SG、SH

9.5ECR装置、废气催化转换器SJ

9.5 涡轮增压器、尾气催化转化器SL、SM

(2)柴油机

首先，让我们考虑一下柴油发动机的运行强度。柴油机的工作强度越大，即热负荷和机械负荷越大，工作温度越高，对润滑油的质量要求越高。柴油机的工作强度可用强化系数K表示。配筋系数计算公式：K=PeCmZ

Pe为气缸平均有效压力，MPa，Cm为活塞平均线速度，m/s Z，4冲程Z=0.5，2冲程Z=1。根据补强系数选择润滑油的质量等级。参见表4。

表4 柴油机补强系数与润滑油质量等级对应关系

补强系数（K）5050~8080~120120

质量等级CCCDCF、CF-4CH-4、CI-4

注：表中推荐的质量等级适用于硫含量小于0.4%的燃料。如果柴油的硫含量超过1%，则必须升级一级。

接下来，考虑柴油发动机的增压程度。压力越高，所需润滑剂的等级越高。 CD和CE级非增压或低压油就足够了，而高压油则需要CF和CH级润滑油。

第三，考虑润滑油消耗。润滑油消耗（补充量）低，意味着润滑油更换周期长，应使用CF、CH等高档润滑油。

4.4 润滑油标准值的选取

根据柴油机的类型和燃料的硫含量选择润滑油的标准值。

(1)燃料的硫含量

由于燃油中含有大量的硫，需要大量的碱性物质来中和燃油燃烧时产生的酸性物质，从而对润滑油的碱性值要求较高。氧化稳定性。

(2)柴油机型号

所有高速和中速船用柴油机都是四冲程圆柱活塞，需要使用更高基数的润滑油，原因如下：

系统油也具有气缸油的功能。

– 燃烧产生的硫化物等酸性物质从气缸壁泄漏到曲轴箱中。

如果柴油发电机组的发电机也使用柴油机系统油，还应考虑发电机的要求，选择更高质量的润滑油。

船用低速柴油机：

转速低，对润滑油质量等级要求低。

– 由于是二冲程十字头型，大部分硫化合物等燃烧产物通过活塞杆密封件与曲轴箱隔离，系统油基本不与气体接触，减少了所需的基数。

活塞冷却方式有油冷和水冷。油冷活塞需要系统油来冷却活塞，加热循环次数较多，因此润滑油的标准值较高，而水冷的润滑油的标准值较高。它应该很低。

表5 显示了长城润滑油推荐燃油硫含量与碱值之间的关系。

表5 长城润滑油推荐燃油硫含量与基数关系

硫含量%0.51.52~2.52.5~3.53.5

总碱值mgKOH/g1220253040

油品等级3012

40123020

402040253030

40303040

4040

(3)低速柴油机气缸油

气缸油的标准值应根据燃油的硫含量和发动机的实际工况来选择。

根据领先发动机制造商/机油供应商的建议、参考相关文献以及实践经验，气缸油基数与燃油硫含量的大致对应关系如下：

如果燃料的硫含量低于2.5%，请使用TBN40气缸油。

燃料的硫含量应为3%3.5%，气缸油应为TBN70。

如果燃料中的硫含量超过4%，请使用气缸油TBN100。

大多数气缸油的粘度等级为SAE50。

最后再三强调的是，柴油机润滑油质量等级的选择应以柴油机制造厂的建议为依据。润滑油的质量等级越高，对发动机的保护越好，但切勿使用质量等级低于发动机制造商推荐的最低质量等级的润滑油。

HL液压油（又称通用机床工业润滑油）

l) 规格

HL 液压油由高度精炼的中性基础油添加抗氧化剂和防锈剂制成。 HL液压油按40运动粘度分为15、22、32、46、68、100 6个等级。

2）应用

HL液压油主要用于各种机床的轴承箱、齿轮箱、低压循环系统或类似机械设备循环系统的润滑，对润滑油无特殊要求，环境温度在0以上。不。使用寿命是机油的两倍以上。该产品具有优良的橡胶密封性，最高使用温度为80。

3）质量要求

(l)合适的粘度和良好的粘温特性。油粘度受温度变化的影响必须较小。这意味着温度变化不得影响液压系统的正常工作。

(2)优良的防锈性和氧化安定性。

(3)具有理想的空气释放量、耐发泡性、分水性、橡胶密封性。

4）使用注意事项

(l)使用前应彻底清洗原液压油箱，清除残油、废油、沉积物，并避免与其他油品混合。

(2)本产品不适用于工作条件恶劣或润滑要求较高的特种机床。对于对油品质量要求较高的齿轮传动、液压系统、导轨等，可采用中重型齿轮油、耐磨液压油或HG液压油。

(3)可替代机械油用于一般机床等循环系统润滑，延长换油周期，节省润滑油1/31/2。平均油。 L-AN系列全损耗油（原名机械油）主要用于润滑主轴、轴承、齿轮等低负荷机械零件，目前各大厂家已停产。使用HL-15更换液压油。

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