王建明，王 铮

(91663部队，山东 青岛 266012)

TBD620V12型柴油机冷却系统改进性研究分析

王建明，王 铮

(91663部队，山东 青岛 266012)

针对TBD620V12型柴油机润滑不良的问题，通过分析其运行过程中原理、性能参数，得出润滑不良的主要原因是冷却效果不佳而造成润滑油温度升高、黏度下降，并提出相应的解决方法。

柴油机；冷却系统；改进方法

TBD620V12型发动机是大功率、4冲程、水冷柴油机，具有废气涡轮增压及进气冷却等特点，该柴油机目前装配在某型舰用于柴油发电机组。该设备在使用过程中由于受环境条件等方面的影响，普遍存在冷却系统冷却效果不佳，造成滑油温度升高，黏度下降，导致润滑不良，在运行过程中存在故障隐患。针对TBD620V12型柴油机滑油温度高这一现象，从原理、性能参数等方面进行了分析并提出了相应的解决方法。

1 TBD620V12型柴油机润滑冷却系统

TBD620V12型柴油机冷却系统由淡水泵、海水泵、热交换器、节温器组成。采用R-K双循环冷却系统，即增压空气由海水冷却，由淡水和海水2个不同的循环组成。淡水泵把从热交换器中吸入的淡水压送入滑油冷却器、增压器轴承座、机体和汽缸盖，然后经节温器回到热交换器或直接回到淡水泵进口；海水泵把吸入的海水压送入空气冷却器，而后进入热交换器再经海水节温器回到大海或直接回到海水泵进口。

淡水泵是保证柴油机内冷却水的循环；海水泵是为柴油机、发电机和罩类风机提供足够量的冷却海水，以保证机组的正常工作；节温器是柴油机冷却系统的自动调温装置，开启温度范围为75～82 ℃，可根据柴油机的淡水温度，自动调节淡水是否经过热交换器以及进入热交换器的水量，使柴油机在髙、低负荷工作时，淡水的温度保持在较好的状态；热交换器可以使柴油机的淡水温度保持在规定的范围内，防止机件温度过高，保证柴油机的正常运转。

润滑系统通过齿轮式滑油泵从油底壳经吸油管吸入滑油，通过滑油冷却器、滑油滤清器，进入主油道，滑油冷却器由柴油机内循环的淡水对滑油进行冷却，在满负荷(1 000 kW)工作时，滑油冷却器前温度约100 ℃，经冷却器后滑油温度应≦90 ℃，然后向所有需要供油的润滑点和活塞冷却器喷嘴供油，完成各部位的润滑。

2 TBD620V12型柴油机滑油温度高原因分析

TBD620V12型柴油机的特点是可载负荷大，某型舰由于是全封闭式舰体，受环境温度的影响,天气炎热时空调冷水机组等辅助设备启动较频繁，导致发电机承受的负载加大，长时间工作，就使得机器本体温度升高，滑油温度也相应升高。滑油的冷却主要是通过节温器控制淡水水量经滑油冷却器进行冷却。一方面受节温器开启温度(75～82 ℃)的限制，当淡水温度在75～82 ℃范围时，由于节温器未能完全开启，经过滑油冷却器的水量有限，冷却效果不佳，会造成滑油温度升高；另一方面由于滑油冷却器容量较小，经过滑油冷却器的淡水未能对滑油进行充分冷却，使得滑油和淡水温度相差较大，也会造成滑油温度升高。例如：表1中为1#柴油发电机实际使用过程中部分工况下参数记录。从记录数据看，在发电机负荷为650 kW左右时，淡水温度78 ℃，此时，节温器未完全开启，由于淡水经过滑油冷却器的水量有限，使得冷却效果不佳，滑油温度达到91 ℃，超出设备规定参数性能指标(满负荷1 000 kW时，经冷却器后滑油出口温度≦90 ℃)，滑油和淡水温度相差13 ℃，主要是由于受滑油冷却器容量限制，经过滑油冷却器的淡水不能对滑油进行充分冷却。

表1 柴油发电机实际使用过程中部分工况下参数记录表

在高负荷下滑油温度长时间处于高温状态，就使得滑油黏度逐渐降低，油膜不易形成，造成各摩擦面磨损加剧，将会给设备的安全运行带来不可预知的故障隐患。

3 解决方法

针对这一现象，在海上航行过程中，为确保柴油发电机组的可靠运行，只有通过频繁更换滑油以避免故障的发生。通过对滑油黏度监测分析化验，通常在设备工作约200 h左右时滑油黏度明显降低，就需对滑油进行更换(按照GB 11122所规定的要求TBD620V12型柴油机每工作500 h需更换滑油)。这样，既造成大量的滑油浪费，经济损失严重，又不能从根本上消除由于润滑不良带来的故障隐患。

为了解决这一问题，在实际工作中，通过对TBD620V12型柴油机性能、特点的分析研究，建议采取如下措施来改善由于滑油温度高，影响设备润滑的情况发生。

1)更换容量较大的滑油冷却器，改善淡水对滑油的冷却效果。

2)调整淡水节温器开启温度范围，如采用68～75 ℃(现使用的节温器开启温度范围为75～82 ℃)左右的节温器，通过降低淡水温度控制节温器的开启达到对滑油的冷却效果，或采用可手动调节的节温器。

3)在不具备上述条件的情况下，可通过在节温器控制杆上加装1个螺母用来控制节温器开启大小，从而控制淡水经过淡水冷却器的水量，在滑油温度高的情况下，可强制打开节温器，改善滑油的冷却效果，从表1中记录数据可以看出，通过调节节温器，滑油温度在调节后比调节前有明显的降低。强制打开节温器调节时建议在机器运转并带一定负荷过程中同时进行。

4)如第3)种方法不明显，可通过人工去掉节温器，使淡水全部经过淡水冷却器对机体和滑油进行冷却。同时，为避免整机温度过低，则需要通过调节海水旁通阀的办法控制海水进机温度来控制淡水温度。

通过这样一些方法，在高温环境柴油机长时间高负荷运行情况下，可有效提高对柴油机机体、滑油的冷却效果，使得设备各摩擦副之间达到良好的润滑，既避免了大量滑油的浪费，又确保了设备安全可靠的运行。另外，针对TBD620V12型柴油机在特殊环境下冷却系统冷却效果不佳这一缺陷，结合实际使用过程中摸索出的经验体会，可对该型柴油机冷却系统进行改进性研究，从根本上解决这一问题。

Aiming at the ill lubrication of TBD620V12 diesel engine,the fault was found that the poor effect of cooling system usually caused high oil temperature and low viscosity by studying the principle and performance parameters.The corresponding solutions are proposed as well.

diesel engine;cooling system;solutions

王建明(1963-)，男，山西阳城人，高级工程师，硕士，主要从事船舶状态监测与诊断。

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2015.03.005

2015-01-12