在前几篇文中我们陆续介绍了中速柴油机润滑的相关内容，后续会介绍一些中速柴油机润滑中的常见问题，希望可以为大家在分析问题时起到抛砖引玉的作用。烟炱是中速柴油机滑油中最常见的不溶物之一，在化验报告中也比较常见，我们今天来简单分析一下导致烟炱产生并混入到滑油里的潜在原因，以及如何处理烟炱含量比较高的情况。
关键词： 烟炱，燃烧，窜气，粘度
1. 产生烟炱的因素
产生烟炱的主要原因是由于燃烧不良以及燃烧室发生窜气，燃烧不良主要是由以下一些原因造成：
●燃油喷射时间
●空燃比不合适
●进气压缩比过低
●发动机长时间的怠速
●燃油质量问题
●油头失效等因素
而发生过量窜气则需要检查活塞环/缸套磨损是否超限，或是发生活塞环卡滞问题。
2. 烟炱的影响
如果滑油中有太多的烟炱会导致：
●柴油机运行效率降低、燃油消耗增加
●烟炱和沉积物颗粒聚集，有时伴有水污染，从而形成油泥
●抗磨性能降低，抗磨添加剂被烟炱吸收，从而导致机械部件的磨损增加
●分散剂被吸收，清洁分散能力降低
●堵塞油路及滤器，烟炱容易被滤器的纤维吸收，尤其在有水同时存在时，堵塞纤维的间隙
●烟炱以及其他一些污染物会加速滑油的氧化速度
●烟炱颗粒会增加轴承区域的磨损
●粘度增加，导致泵送困难、启动困难以及润滑区域缺油。粘度增加的机理如下图1所示
图1：滑油中烟炱导致粘度增加
3. 纠正措施
烟炱的测试方法为红外光谱扫描FTIR，一般设定的黄色预警为1%（重量百分比），红色警报为2%。如发现滑油化验报告中的烟炱含量超标，需要考量以下方面：
●检查进气通道，以及空气滤器是否有破损
●压缩比/空燃比是否正确
●评估燃油质量，是否含有过多的多环结构或某些不易燃烧的特殊成分，如高密度油等，这部分可以参考之前几篇关于燃油的相关讲解
●检查油头的工况
●防止柴油机长期低负荷运转
●考量换油周期是否合适，结合柴油机厂家的建议和油样化验结果来决定换油周期
●加强过滤/分油机的操作效率
4. 案例分析
我们对2万个样本的化验结果做了统计分析，大约有7%样本的烟炱含量在1%以上，烟炱含量最高的样本甚至达到了4%以上。并且滑油的粘度与烟炱含量呈现一定的正比关系，如下图2所示。
图2：粘度与烟炱含量的关系
案列1：
●发动机为Hanshin 6EL-40
●系统滑油为3015中速机机油
●燃油为船用轻柴油
化验报告有连续烟炱含量报警，并伴有水含量超标，粘度偏高等现象，如下图3所示。
图3：烟炱以及其他参数的关联
其他元素虽然正常，但铁元素含量比正常情况下要高一些，如下图4所示。
图4：其他元素变化趋势
建议船上：
1.检查燃油喷嘴工况是否良好
2.燃油质量
3.空燃比是否正常
4.扫气压力和温度是否正常
5.在分油机前后分别取样，检讨分油机分离效率是否达到预期效果
6.由于烟炱含量高会影响滑油的某些性能，可以考虑更换部分滑油以保持应有的润滑性能
据船上老轨反馈，在第二次取样后进行了吊缸检查，发现有窜气，但没有发现严重突发磨损的迹象，更换了部分使用时间较长的活塞环，没有更换滑油。吊缸后滑油消耗量有所降低，但仍然偏高，主要是由于缸套磨损率偏高造成。
案例2：
●发动机为MAN 32/40
●系统滑油为4040中速机机油
●燃油为高硫重油
化验报告显示烟炱含量持续升高，在第一次化验后补充了部分新油，但还是呈上升趋势，同时粘度、DAC等也在增加，而碱值呈下降趋势，如下图5所示。
图5：烟炱以及其他参数的关联
同时，铁和铝元素含量也在增加，说明存在异常磨损状况，如下图6所示。
图6：其他元素变化趋势
吊缸后发现窜气现象比较严重，活塞环磨损超标需要更换，另外油头状况也不佳。在更换油头和活塞环后现象明显改善，滑油的更换周期也由原来的500小时延长到了3000小时左右，大大减少了滑油的总消耗量。
5. 结束语
滑油中的烟炱含量超标是比较常见的现象，我们需要注意的是烟炱产生的原因，对润滑产品的影响，并如何去应对烟炱含量超标的问题，以确保柴油机稳定的运行，减少不必要的运行维护开支。
