가스 엔진 신뢰성: 엔진 오일 소비 이해

Oct 08, 2023

본 논문에서는 고정식 가스 엔진의 윤활유 소비에 영향을 미치는 메커니즘을 설명합니다. 이는 석유 소비의 긍정적인 결과와 부정적인 결과를 설명합니다. 가스 엔진 윤활유를 선택할 때 오일 회분 함량을 고려하는 것의 중요성을 논의하고 일상 작업에서 오일 소비 모니터링의 중요성을 강조합니다.

고정식 가스 엔진의 윤활유는 여러 가지 중요한 기능을 수행합니다. 이는 유체 점도 측정을 통해 이러한 표면을 분리함으로써 서로 상대적으로 움직이는 표면에 윤활유를 공급하고, 피스톤 링/실린더 라이너 인터페이스를 밀봉하고, 피스톤 및 베어링과 같은 엔진 부품을 냉각시킵니다. 첨가제 기술의 도움으로 윤활유는 시동 중 마모와 연료 또는 오일 분해 과정에서 발생하는 산성 종에 의한 부식으로부터 보호해 줍니다. 마지막으로 가장 중요한 것은 엔진을 깨끗하게 유지한다는 것입니다.

일반적인 가스 엔진 윤활 회로는 오일 섬프, 오일 펌프, 오일 쿨러, 압력 및 온도 제어 밸브, 전체 흐름 오일 필터 및 2차 여과 시스템으로 구성됩니다. 오일 펌프는 스트레이너를 통해 섬프에서 유체를 흡입합니다. 다음으로 오일은 오일 쿨러에서 냉각됩니다. 온도 조절 밸브는 원하는 오일 입구 온도를 달성하기 위해 냉각기를 통과하는 오일의 양과 이를 우회하는 양을 결정합니다. 오일은 20미크론(공칭)에서 40미크론(절대) 범위의 미세도로 오일 필터를 통과합니다. 오일 필터에서 오일은 엔진으로 공급되어 메인 및 로드 저널 베어링, 캠샤프트 및 팔로워, 기어 트레인, 터보차저, 로커 암 및 샤프트, 피스톤 및 라이너에 공급됩니다. 밸브 스템과 밸브 가이드는 밸브 데크 위로 자유롭게 흐르는 로커 암으로부터 오일을 받기 때문에 일반적으로 가압 오일 시스템에 포함되지 않습니다. 모든 오일은 결국 엔진에 들어갈 때보다 약 10C~15C(50F~59F) 더 뜨거워진 온도에서 오일통으로 다시 흘러 들어갑니다.

오일막은 베어링과 크랭크샤프트 저널을 완전히 분리합니다. 시동 시 유체 역학적 쐐기가 형성되며, 베어링에서 샤프트가 더 빠르게 작동하거나 유체 점도가 무거울수록 오일 필름이 두꺼워집니다. 속도가 감소하고 점도가 감소하며 부하가 증가하면 유막 두께가 감소합니다. 또한 이러한 금속 표면을 분리하기 위해 피스톤 링과 라이너 벽 인터페이스 사이에 유체 역학적 쐐기가 형성됩니다. 이 유막은 연소 가스를 밀봉하는 역할도 합니다.

흡기 및 배기 밸브 스템과 가이드의 적절한 윤활을 위해서는 최소한의 오일 흐름이 필요합니다. 가이드와 밸브 스템 사이의 틈새를 통해 소량의 오일이 가스 흐름에 유입됩니다. 이 오일은 흡입 밸브 시트에 도달하여 이를 보호합니다. 그러나 배기 측에서는 배기 가스 흐름으로 인해 배기 밸브 시트에 도달하는 것이 방지됩니다. 대신 연소실에서 연소된 오일의 재로 보호됩니다.

고정식 가스 엔진의 오일 소비는 건강한 작동을 위해 정상적이고 필요한 기능입니다. 가스 엔진 제조업체는 특정 양의 오일 소비가 필요하므로 엔진 설계 시 이를 고려합니다. 각 엔진 제조업체에는 소비율과 관련하여 허용되거나 허용되지 않는 자체 범위가 있으며, 종종 킬로와트시당 그램(g/kWh) 단위로 소유자에게 제공됩니다. 최신 엔진에서는 오일 소비율이 0.05g/kWh ~ 0.15g/kWh가 일반적이며, 엔진이 계획된 정밀검사 간격에 가까워질수록 증가하는 경향이 있습니다. 경부하 엔진의 오일 소비율은 일반적으로 다소 높습니다.

오일 소비율도 오일 충전의 유효 서비스 수명에 영향을 미칠 수 있습니다. 오일 소비량이 적다는 것은 신선한 오일 구성이 거의 없다는 것을 의미하며, 이는 잠재적인 오일 수명을 단축시킬 수 있습니다. 엔진 오일 소비량이 높을수록 신선한 오일 보충 속도가 증가하여 오일 소비량이 증가하여 블로우바이가 증가하지 않는 한 오일 서비스 수명을 연장하는 데 도움이 될 수 있습니다.