ディーゼルエンジンの技術的状態に及ぼす使用要因の影響

燃料や潤滑油の品質、ディーゼルエンジンの回転数や負荷、環境条件、運転条件など、使用要因の影響は多岐にわたります。これらの要因の影響について考察することは、実務においても重要な意義を持ちます。

4.2

燃料と潤滑油の品質は、ディーゼルエンジンの構造に適合させる必要があります。ディーゼル燃料に硫黄やその他の不純物が含まれていると、燃焼過程で酸やその他の腐食性物質が生成され、シリンダーの摩耗が加速されます。ディーゼル油に重質留分が多すぎると、燃焼後にカーボン堆積物が形成されやすくなり、ピストンリングとシリンダー間の摩耗を引き起こします。ディーゼル油の粘度は、混合気の形成と給油装置の信頼性に影響を与えます。潤滑油については、定格粘度と酸化耐性に影響を与えるため、ディーゼルエンジンの運転条件に応じて適切に使用し、無差別に使用してはなりません。

試験結果によると、ディーゼルエンジンの摩擦は速度と負荷の増加に伴って増加することがわかった。負荷が増加すると、摩擦面にかかる単位圧力が増加し、熱状態が悪化するためである。速度が増加すると、単位時間あたりの摩擦回数が半分に増加し、同じ出力では、負荷が増加すると、速度の増加による摩耗の増加よりも大きくなる。しかし、速度が低すぎると、良好な液体潤滑状態を確保できず、摩耗も増加するため、特定のディーゼルエンジンには適切な作動速度範囲が存在する。さらに、ディーゼルエンジンが頻繁に加速、減速、停止、始動を繰り返す不安定な運転では、速度と負荷が頻繁に変化するため、ディーゼルエンジンの潤滑状態が悪化し、熱状態が不安定になり、摩耗が増加する。特に始動時は、クランクシャフト速度が低く、オイルポンプが適時に作動せず、給油温度が低く、オイル粘度が高いため、摩擦面に液体潤滑を確立することが難しく、摩耗が非常に深刻になる。

運転環境の温度もディーゼルエンジンの摩耗に影響を与えます。温度が高いとエンジンが過熱しやすく、潤滑油の粘度が低くなるため、部品の摩耗が増加します。一方、温度が低いと潤滑油の粘度が高くなり、ディーゼルエンジンの始動が困難になり、冷却水が運転中に正常な温度を維持できなくなるため、部品の摩耗や腐食が増加します。低温での始動時は、ディーゼルエンジンの摩耗がより深刻になります。

ディーゼルエンジンの作動温度は、摩耗に影響を与える重要な要素の一つです。使用過程において、冷却システムの構造上の制約、運転負荷や速度の変化、周囲温度の変化などの要因により、ディーゼルエンジンの作動温度は大きく変動します。実際、冷却水温度を75~85℃、潤滑油温度を75~95℃に制御することが有利であることが分かっています。

 

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投稿日時:2025年4月2日