ガスエンジンの信頼性: エンジンオイルの消費量を理解する

定置式ガスエンジンにおける潤滑油消費量に影響を与えるメカニズムについて解説した。 石油消費によるプラスの影響とマイナスの影響について説明します。 この論文では、ガスエンジン潤滑油を選択する際にオイル灰分を考慮することの重要性について説明し、日常の運転におけるオイル消費量の監視の重要性を強調しています。

定置式ガスエンジンの潤滑油は、複数の重要な機能を果たします。 流体粘度測定によってこれらの表面を分離することで、相対運動する表面を潤滑し、ピストン リングとシリンダー ライナーの境界面をシールし、ピストンやベアリングなどのエンジン部品を冷却します。 潤滑油は、添加剤技術の助けを借りて、始動時の摩耗や、燃料またはオイルの劣化プロセスに起因する酸性種による腐食に対する保護も提供します。 最後に、重要なことですが、エンジンをクリーンに保つことができます。

一般的なガス エンジンの潤滑回路は、オイル サンプ、オイル ポンプ、オイル クーラー、圧力および温度制御バルブ、フルフロー オイル フィルター、および二次濾過システムで構成されます。 オイルポンプは、ストレーナを介してサンプから流体を吸い込みます。 次に、オイルはオイルクーラーで冷却されます。 サーモスタットバルブは、所望のオイル入口温度を達成するために、どれだけのオイルがクーラーを通過し、どのくらいのオイルがクーラーをバイパスするかを決定します。 オイルは、20 ミクロン (公称) から 40 ミクロン (絶対) の範囲の細かさでオイル フィルターを通過します。 オイルはオイルフィルターからエンジンに供給され、メインベアリングとロッドジャーナルベアリング、カムシャフトとフォロア、ギアトレイン、ターボチャージャー、ロッカーアームとシャフト、ピストン、ライナーに供給されます。 バルブステムとバルブガイドは、バルブデッキ上を自由に流れるロッカーアームからオイルを受け取るため、通常は加圧オイルシステムには含まれていません。 すべてのオイルは最終的に、エンジンに入ったときよりも約 10 ～ 15 ℃ (50 ～ 59 度) 高い温度でオイル サンプに戻ります。

油膜により、ベアリングとクランクシャフト ジャーナルが完全に分離されます。 流体力学的くさびは始動時に形成され、ベアリング内でのシャフトの回転が速いほど、または流体の粘度が重いほど、油膜は厚くなります。 速度の低下、粘度の低下、負荷の増加により、油膜の厚さは減少します。 ピストンリングとライナー壁の境界面の間にも流体力学的なウェッジが組み込まれ、これらの金属表面を分離します。 この油膜は燃焼ガスのシールとしても機能します。

吸気バルブステムと排気バルブステムおよびガイドを適切に潤滑するには、最小限のオイル流量が必要です。 ガイドとバルブステムの間の隙間を通って、少量のオイルがガス流に入ります。 このオイルは吸気バルブシートに到達し、これらを保護します。 しかし、排気側では、排気ガスの流れにより排気バルブシートに到達することができなくなります。 代わりに、これらは燃焼室内で燃焼したオイルの灰で保護されています。

定置式ガスエンジンのオイル消費は正常であり、健全な運転に必要な機能です。 特定の量のオイル消費が必要となるため、ガス エンジン メーカーはエンジンの設計時にこれを考慮します。 各エンジンメーカーには、消費率に関して許容できるか許容できないかの独自の範囲があり、多くの場合、キロワット時あたりのグラム数 (g/kWh) でオーナーに提供されます。 最新のエンジンでは、オイル消費率は 0.05 g/kWh ～ 0.15 g/kWh が一般的で、エンジンが計画されたオーバーホール間隔に近づくにつれて増加する傾向があります。 軽負荷エンジンのオイル消費率は通常、若干高くなります。

オイルの消費率も、オイル充填の耐用年数に影響を与える可能性があります。 オイルの消費量が少ないと、新しいオイルの配合量が少なくなり、オイルの潜在的な寿命が短くなる可能性があります。 エンジンオイルの消費量が増えると、新しいオイルの割合が増加し、オイル消費量の増加とブローバイの増加が同時に発生しない限り、オイルの耐用年数を長くすることができます。