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第六节气缸润滑

柴油机气缸润滑是一个复杂而重要的问题。在大型十字头式柴油机中，气缸润滑是一

个独立的润滑系统，其润滑设备、滑油品质以及运转管理均需特殊考虑。在当代柴油机高强化、

燃油劣质化的发展中，对气缸润滑提出了更加苛刻的要求。

一、气缸润滑的工作条件

气缸润滑的特殊性首先在于高的工作温度。通常，气缸套上部表面温度约为180~220℃，

气缸套下部表面温度约为90~120℃，活塞环槽表面温度根据测量点位置和活塞顶的设计在

100~200℃之间。高温会降低滑油粘度，加快滑油氧化变质速度，并使缸壁上的部分油膜蒸

发。其次，活塞在往复运动时的速度在行程中部最大，在上、下止点处为零。因此只有在活

塞行程中部才有可能实现液体动压润滑，而在上、下止点处则不可能。特别在上止点处，气

缸中的温度最高，活塞环对缸壁的径向压力最大，即使滑油能承受这样的高温，也只能保证

边界润滑条件。

柴油机使用劣质燃油后给气缸润滑带来了新的

问题。这主要是由于劣质油的高硫分、高灰分、高

残炭值和高沥青值引起的。如前所述，此时会对气

缸造成低温腐蚀、固体颗粒磨损、结炭增多以致引

起活塞环粘着和气口堵塞等故障。另外，活塞顶与

环带部分变形也使气缸润滑的难度增加。

由于上述原因气缸套特别是其上部，很难形成

连续完整的油膜，因而一般在气缸套的上部第一道

活塞环上死点对应的位置磨损特别严重。图5-6-1所

示为一台二冲程直流扫气柴油机的气缸套磨损量随图5-6-1气缸套磨损量随行程变化规律

行程变化的规律。该柴油机使用劣质含硫燃油。上

限曲线表示使用低碱值气缸油，下限曲线表示使用高碱性气缸油。由图可见，气缸套最大磨

损量均发生在缸套上部。采用高碱性气缸油可大大降低缸套腐蚀量，上、下限曲线间的影线

部分可认为系由酸性腐蚀所引起的磨损。

二、气缸润滑的作用和润滑方式

1．气缸润滑的作用

（1）减少摩擦损失和防止气缸套及活塞的过度磨损；

（2）带走燃烧残留物和金属磨粒等杂质；

（3）帮助密封燃烧室空间；

（4）在金属表面形成油膜，可防止燃气与金属接触，以免产生腐蚀；

（5）减轻噪声。

2．气缸润滑方式

气缸润滑一般可分为飞溅润滑和气缸注油润滑两种方式。

（1）飞溅润滑

飞溅润滑靠从连杆大端甩出并飞溅到气缸壁上的滑油来润滑，一般不需要专门的润滑

装置。气缸滑油与曲轴箱滑油属同一油品且循环使用，在活塞裙部需装设刮油环以便把飞溅到缸

壁上的多余滑油刮回曲轴箱。这种润滑方式适用于筒形活塞式柴油机。

（2）气缸注油润滑

气缸注油润滑使用专用的润滑系统及设备（气缸注油器、注油接头），把专用气缸油经

缸壁上的注油孔喷注到气缸壁表面进行润滑。其注油量可控，喷注的气缸油不予回收，国外

称为“OnceThrough”。这种润滑方式能保证可靠的气缸润滑，而且可选择不同质量的气

缸油以满足缸内润滑的不同要求。目前在十字头

式柴油机（均装设横隔板）中均使用此种润滑

方式。图5-6-2为某柴油机的气缸注油润滑系

统图。

在某些中速筒形活塞式柴油机中，气缸润滑

除采用飞溅润滑方式，还采用注油润滑作为气缸

润滑的辅助措施。

三、气缸注油润滑

1．对气缸油的要求

良好的气缸油应具有如下性能：

（1）润滑性气缸油必须在活塞与气缸壁

之间形成适当厚度的油膜，并能良好地润湿金属，

以减少滑动摩擦和磨损。鉴于气缸润滑处于边界

润滑条件，因而要求气缸油应具有良好的油性、

极压抗磨性。图5-6-2气缸注油润滑系统图

（2）粘度及粘度指数