加强Alpha注油器注油率管理，保障船舶航行安全经济

杨本磊+肖军+王敏功

【摘 要】 本文先简要介绍了Alpha注油器的系统组成和工作原理，然后以“育鲲”轮主柴油机为例介绍了主机运行各阶段Alpha注油器注油率的设定和调节方法。

【关键词】 Alpha注油器 注油率 航行安全

传统的机械式气缸注油器由于注油压力低、耗油量多等缺点已不能适应当今的大型低速二冲程柴油机，Alpha气缸油注油器以其消耗气缸油少、注油压力高等优点得到了广泛应用，作为新兴事物，船舶管理人员必须加强Alpha注油器学习与管理，以保障船舶航行既安全又经济。下面以“育鲲”轮的Alpha注油器来对注油率设定做出分析，希望能对使用者有所帮助。

1 组成及工作原理

（1）组成。Alpha注油器系统由泵站和控制板、注油器单元、Alpha注油器控制单元、负荷传送器、曲轴编码器、转速采样传感器、人机交互面板（HMI）等组成。

（2）工作原理。1）主机起动运转时泵站油泵自动起动，为注油器提供4～5Mpa压力的气缸油；曲轴编码器发送的1#缸上死点信号和曲轴位置信号发送到主控单元；主控单元通过油门刻度发送器发来的油门信号，以及人机界面HMI中的预先设定值，运算处理各种数据后，向注油器发出注油指令。2）当注油信号结束时，电磁阀复位。注油器的每次喷油量是恒量控制，但特定的喷油率是由喷油频率来实现，而注油器的喷油频率是根据主机的负荷和速度来计算的，一般和主机气缸的平均有效压力成正比。气缸油的注油率基本是按100%（MCR）负荷按喷油量/转速和注油器的冲程计算确定。HMI可以独立调整单缸的气缸油喷油率在60%～200%之间，其默认值是100%

2 注油率大小对柴油机的影响

Alpha注油器的注油率小了会导致活塞环和气缸套磨损加剧和漏气增多，漏泄的燃气又会破坏气缸壁上的油膜引发咬缸事故；注油率高了会使活塞顶面、环带区、气口和排气阀处的沉积物（碳酸钙）增多，使气流通道部分堵塞；多余的气缸油还会沉积在扫气箱和排气管中，导致扫气箱着。正确的气缸注油率应严格执行说明书要求，不能大也不能小。最好保持在正常范围内接近下限值，因为主机在设计时已经留有足够的充裕量。

3 主机运行各阶段注油率的大小

（1）磨合期注油率

“育鲲”轮主机所用气缸油的碱值为BN70，含硫量为2.37%。主机各运行阶段气缸注油率变化如表1所示。在磨合过程中，要经常进行油膜、汽缸套清洁性，活塞环湿润度等的检查来确定注油率。此过程要慢慢调整气缸注油率到规定的大小，每次调整前都必须检查扫气口和活塞环工作面，要经过多次核对与校正才能调整。

（2）正常运行阶段的注油率

主机运转超过500小时后，注油率就调节到了基本设定注油率（0.34g/kWh×S%），再根据扫气口检查的情况慢慢减小注油因子，最小可减小到0.26。“育鲲”轮的主机运转小时数为1490小时，若根据说明书注油因子应设为0.31。注油率调整在人机交互面板HMI上调整。

假设注油因子为0.33，燃油含硫量为2.6%，则由HMI旁的转换表可查出这种情况下的注油率为0.85 g/kWh，HMI上设定为78，这是碱值为BN70气缸油的转换表，BN40使用方法相同。但注油率不能小于系统设定的最小注油率，在按注油因子×S%计算注油率时，如果算出的注油率比最小注油率还小，就设为最小注油率。表2为主机24小时气缸油数据，取两航次的平均数。本船气缸油日用柜1cm高度体积为0.005m2，气缸油密度为940kg/m2，所以可算出平均气缸油消耗量为112.8kg/24h，气缸注油率q=112.8×1000g/（24h×4440kW）g/kWh =1.06g/kWh，4440kW为主机额定功率。与主机根据扫气口检查所设定的注油率1.16g/kWh相比在误差范围内。

在正常运行时的扫气口检查中，若发现气缸工作异常，如磨损，活塞环粘结和缸套温度波动严重等情况，注油率应增加50%；在启动，操纵和负载突变的情况下，注油率增加25%。

（3）部分负荷时的注油率

由于“育鲲”轮的螺旋桨为变距桨，所以系统设定部分负荷时注油率与负荷成比例。即q（部分负荷）=q（100%负荷）×负荷%，其他的还有与平均有效压力或主机速度成比例的。

4 结语

本文叙述了“育鲲”轮主机Alpha气缸注油器的工作原理，并根据实际阐述了注油率的确定、调整和检查计算。由于Alpha气缸注油器的诸多优点，相信会有越来越多的船舶主机安装使用它，管理者要加强业务技术学习，以确保船舶航行的安全性与经济性。

参考文献：

[1]杜荣铭.船舶柴油机[M].大连：大连海事大学出版社，1999，183-185.

[2]MAN B&W Diesel A/S.《MAN B&W S35MC INSTROUCTION MANNAL》.丹麦：MAN B&W Diesel A/S.2006.

[3]陈建云.Alpha注油器系统及管理建议[J].《航海技术》，2007，（1）：24-25.

[4]姚世民，徐进.Alpha电子气缸油注油器实船使用介绍[J].《航海技术》，2006（2）：26-27.endprint

【摘 要】 本文先简要介绍了Alpha注油器的系统组成和工作原理，然后以“育鲲”轮主柴油机为例介绍了主机运行各阶段Alpha注油器注油率的设定和调节方法。

【关键词】 Alpha注油器 注油率 航行安全

传统的机械式气缸注油器由于注油压力低、耗油量多等缺点已不能适应当今的大型低速二冲程柴油机，Alpha气缸油注油器以其消耗气缸油少、注油压力高等优点得到了广泛应用，作为新兴事物，船舶管理人员必须加强Alpha注油器学习与管理，以保障船舶航行既安全又经济。下面以“育鲲”轮的Alpha注油器来对注油率设定做出分析，希望能对使用者有所帮助。

1 组成及工作原理

（1）组成。Alpha注油器系统由泵站和控制板、注油器单元、Alpha注油器控制单元、负荷传送器、曲轴编码器、转速采样传感器、人机交互面板（HMI）等组成。

（2）工作原理。1）主机起动运转时泵站油泵自动起动，为注油器提供4～5Mpa压力的气缸油；曲轴编码器发送的1#缸上死点信号和曲轴位置信号发送到主控单元；主控单元通过油门刻度发送器发来的油门信号，以及人机界面HMI中的预先设定值，运算处理各种数据后，向注油器发出注油指令。2）当注油信号结束时，电磁阀复位。注油器的每次喷油量是恒量控制，但特定的喷油率是由喷油频率来实现，而注油器的喷油频率是根据主机的负荷和速度来计算的，一般和主机气缸的平均有效压力成正比。气缸油的注油率基本是按100%（MCR）负荷按喷油量/转速和注油器的冲程计算确定。HMI可以独立调整单缸的气缸油喷油率在60%～200%之间，其默认值是100%

2 注油率大小对柴油机的影响

Alpha注油器的注油率小了会导致活塞环和气缸套磨损加剧和漏气增多，漏泄的燃气又会破坏气缸壁上的油膜引发咬缸事故；注油率高了会使活塞顶面、环带区、气口和排气阀处的沉积物（碳酸钙）增多，使气流通道部分堵塞；多余的气缸油还会沉积在扫气箱和排气管中，导致扫气箱着。正确的气缸注油率应严格执行说明书要求，不能大也不能小。最好保持在正常范围内接近下限值，因为主机在设计时已经留有足够的充裕量。

3 主机运行各阶段注油率的大小

（1）磨合期注油率

“育鲲”轮主机所用气缸油的碱值为BN70，含硫量为2.37%。主机各运行阶段气缸注油率变化如表1所示。在磨合过程中，要经常进行油膜、汽缸套清洁性，活塞环湿润度等的检查来确定注油率。此过程要慢慢调整气缸注油率到规定的大小，每次调整前都必须检查扫气口和活塞环工作面，要经过多次核对与校正才能调整。

（2）正常运行阶段的注油率

主机运转超过500小时后，注油率就调节到了基本设定注油率（0.34g/kWh×S%），再根据扫气口检查的情况慢慢减小注油因子，最小可减小到0.26。“育鲲”轮的主机运转小时数为1490小时，若根据说明书注油因子应设为0.31。注油率调整在人机交互面板HMI上调整。

假设注油因子为0.33，燃油含硫量为2.6%，则由HMI旁的转换表可查出这种情况下的注油率为0.85 g/kWh，HMI上设定为78，这是碱值为BN70气缸油的转换表，BN40使用方法相同。但注油率不能小于系统设定的最小注油率，在按注油因子×S%计算注油率时，如果算出的注油率比最小注油率还小，就设为最小注油率。表2为主机24小时气缸油数据，取两航次的平均数。本船气缸油日用柜1cm高度体积为0.005m2，气缸油密度为940kg/m2，所以可算出平均气缸油消耗量为112.8kg/24h，气缸注油率q=112.8×1000g/（24h×4440kW）g/kWh =1.06g/kWh，4440kW为主机额定功率。与主机根据扫气口检查所设定的注油率1.16g/kWh相比在误差范围内。

在正常运行时的扫气口检查中，若发现气缸工作异常，如磨损，活塞环粘结和缸套温度波动严重等情况，注油率应增加50%；在启动，操纵和负载突变的情况下，注油率增加25%。

（3）部分负荷时的注油率

由于“育鲲”轮的螺旋桨为变距桨，所以系统设定部分负荷时注油率与负荷成比例。即q（部分负荷）=q（100%负荷）×负荷%，其他的还有与平均有效压力或主机速度成比例的。

4 结语

本文叙述了“育鲲”轮主机Alpha气缸注油器的工作原理，并根据实际阐述了注油率的确定、调整和检查计算。由于Alpha气缸注油器的诸多优点，相信会有越来越多的船舶主机安装使用它，管理者要加强业务技术学习，以确保船舶航行的安全性与经济性。

参考文献：

[1]杜荣铭.船舶柴油机[M].大连：大连海事大学出版社，1999，183-185.

[2]MAN B&W Diesel A/S.《MAN B&W S35MC INSTROUCTION MANNAL》.丹麦：MAN B&W Diesel A/S.2006.

[3]陈建云.Alpha注油器系统及管理建议[J].《航海技术》，2007，（1）：24-25.

[4]姚世民，徐进.Alpha电子气缸油注油器实船使用介绍[J].《航海技术》，2006（2）：26-27.endprint

【摘 要】 本文先简要介绍了Alpha注油器的系统组成和工作原理，然后以“育鲲”轮主柴油机为例介绍了主机运行各阶段Alpha注油器注油率的设定和调节方法。

【关键词】 Alpha注油器 注油率 航行安全

传统的机械式气缸注油器由于注油压力低、耗油量多等缺点已不能适应当今的大型低速二冲程柴油机，Alpha气缸油注油器以其消耗气缸油少、注油压力高等优点得到了广泛应用，作为新兴事物，船舶管理人员必须加强Alpha注油器学习与管理，以保障船舶航行既安全又经济。下面以“育鲲”轮的Alpha注油器来对注油率设定做出分析，希望能对使用者有所帮助。

1 组成及工作原理

（1）组成。Alpha注油器系统由泵站和控制板、注油器单元、Alpha注油器控制单元、负荷传送器、曲轴编码器、转速采样传感器、人机交互面板（HMI）等组成。

（2）工作原理。1）主机起动运转时泵站油泵自动起动，为注油器提供4～5Mpa压力的气缸油；曲轴编码器发送的1#缸上死点信号和曲轴位置信号发送到主控单元；主控单元通过油门刻度发送器发来的油门信号，以及人机界面HMI中的预先设定值，运算处理各种数据后，向注油器发出注油指令。2）当注油信号结束时，电磁阀复位。注油器的每次喷油量是恒量控制，但特定的喷油率是由喷油频率来实现，而注油器的喷油频率是根据主机的负荷和速度来计算的，一般和主机气缸的平均有效压力成正比。气缸油的注油率基本是按100%（MCR）负荷按喷油量/转速和注油器的冲程计算确定。HMI可以独立调整单缸的气缸油喷油率在60%～200%之间，其默认值是100%

2 注油率大小对柴油机的影响

Alpha注油器的注油率小了会导致活塞环和气缸套磨损加剧和漏气增多，漏泄的燃气又会破坏气缸壁上的油膜引发咬缸事故；注油率高了会使活塞顶面、环带区、气口和排气阀处的沉积物（碳酸钙）增多，使气流通道部分堵塞；多余的气缸油还会沉积在扫气箱和排气管中，导致扫气箱着。正确的气缸注油率应严格执行说明书要求，不能大也不能小。最好保持在正常范围内接近下限值，因为主机在设计时已经留有足够的充裕量。

3 主机运行各阶段注油率的大小

（1）磨合期注油率

“育鲲”轮主机所用气缸油的碱值为BN70，含硫量为2.37%。主机各运行阶段气缸注油率变化如表1所示。在磨合过程中，要经常进行油膜、汽缸套清洁性，活塞环湿润度等的检查来确定注油率。此过程要慢慢调整气缸注油率到规定的大小，每次调整前都必须检查扫气口和活塞环工作面，要经过多次核对与校正才能调整。

（2）正常运行阶段的注油率

主机运转超过500小时后，注油率就调节到了基本设定注油率（0.34g/kWh×S%），再根据扫气口检查的情况慢慢减小注油因子，最小可减小到0.26。“育鲲”轮的主机运转小时数为1490小时，若根据说明书注油因子应设为0.31。注油率调整在人机交互面板HMI上调整。

假设注油因子为0.33，燃油含硫量为2.6%，则由HMI旁的转换表可查出这种情况下的注油率为0.85 g/kWh，HMI上设定为78，这是碱值为BN70气缸油的转换表，BN40使用方法相同。但注油率不能小于系统设定的最小注油率，在按注油因子×S%计算注油率时，如果算出的注油率比最小注油率还小，就设为最小注油率。表2为主机24小时气缸油数据，取两航次的平均数。本船气缸油日用柜1cm高度体积为0.005m2，气缸油密度为940kg/m2，所以可算出平均气缸油消耗量为112.8kg/24h，气缸注油率q=112.8×1000g/（24h×4440kW）g/kWh =1.06g/kWh，4440kW为主机额定功率。与主机根据扫气口检查所设定的注油率1.16g/kWh相比在误差范围内。

在正常运行时的扫气口检查中，若发现气缸工作异常，如磨损，活塞环粘结和缸套温度波动严重等情况，注油率应增加50%；在启动，操纵和负载突变的情况下，注油率增加25%。

（3）部分负荷时的注油率

由于“育鲲”轮的螺旋桨为变距桨，所以系统设定部分负荷时注油率与负荷成比例。即q（部分负荷）=q（100%负荷）×负荷%，其他的还有与平均有效压力或主机速度成比例的。

4 结语

本文叙述了“育鲲”轮主机Alpha气缸注油器的工作原理，并根据实际阐述了注油率的确定、调整和检查计算。由于Alpha气缸注油器的诸多优点，相信会有越来越多的船舶主机安装使用它，管理者要加强业务技术学习，以确保船舶航行的安全性与经济性。

参考文献：

[1]杜荣铭.船舶柴油机[M].大连：大连海事大学出版社，1999，183-185.

[2]MAN B&W Diesel A/S.《MAN B&W S35MC INSTROUCTION MANNAL》.丹麦：MAN B&W Diesel A/S.2006.

[3]陈建云.Alpha注油器系统及管理建议[J].《航海技术》，2007，（1）：24-25.

[4]姚世民，徐进.Alpha电子气缸油注油器实船使用介绍[J].《航海技术》，2006（2）：26-27.endprint