エンジンメンテナンスにおける基礎知識
今回は、【軸受と潤滑油】というテーマでお話いたします。
内燃機関の発電装置において、そのエネルギー源は、燃料油です。
【燃料油エネルギー】⇒【燃焼爆発エネルギー】⇒【往復動エネルギー】⇒
【回転エネルギー】 ⇒【電磁誘導エネルギー】⇒【電力エネルギー】
というように、エネルギー変換され、最終的に燃料油が電力に変換されます。
エネルギー変換のそれぞれの段階では、当然、効率(<1.0)が存在するため、
最終的には、燃料油の持つ低位発熱量の30%~40%のエネルギーが電力になることと
なります。
メンテナンス従事者としては、【故障やトラブル】を発生させないという命題はあるものの、
次には、いかに【効率良くエネルギー変換させるか】ということが重要な使命です。
よって、【動力エネルギー】変換時の回転運動にスポットを当ててみます。
回転運動の軸受には、転がり軸受と滑り軸受の2種類が代表的です。転がり軸受は、
ボールベアリング・ローラベアリング・ニードルベアリングなどがあります。
滑り軸受は、ベアリングメタル・平軸受などがあります。
例えば、モータのベアリングは、転がり軸受。
エンジンのクランクシャフトやカムシャフトなどは、滑り軸受となります。
滑り軸受の代表的なものとして、クランクシャフトと主軸受があります。
クランクシャフトは、回転トルクエネルギーで負荷(発電機やポンプ等)を駆動しますが、
上下の重量荷重・爆発荷重・慣性荷重・ねじり荷重などを受けています。このクランクシャフトは、軸受の上で、油中に浮いた状態で回転しています。
つまり、ベアリングメタルとシャフトの間に、潤滑油の油膜が形成され、油膜の上でシャフトが
回転しているのです。
メタルとシャフトが接触回転すれば、【メタルタッチ】といって、一瞬で焼き付いてしまいます。
このように、過酷な条件下で確実な油膜形成を確立するために、潤滑油管理は非常に重要な
メンテナンス事項となります。
また、転がり軸受において、機械メンテナンス担当者が忘れがちになるのは、発電機の軸受の
管理です。
発電機のロータは、【片持ち軸受】の場合が多く、写真のように軸端は、ボールベアリングと
なっていますが、原動機側はカップリングで直結されています。
一般的に、発電機のボールベアリングは、その大きさ・種類によって違いはありますが、
3,000時間ごとまたは、1年ごとに、潤滑油(グリース)を補給します。
補給量は機種によって違いはありますが、一般的に50g~100gを目安にグリスガンで
注入します。使用グリースは、発電機のメーカーの指定品を使用してください。
このように、ディーゼルエンジンのメンテナンスの究極のポイントは、【潤滑油管理】と【冷却水管理】に行き着くものだ、というのが長年の経験から感じたものです。
【冷却水管理】については、
非常用発電機メンテナンスのポイント:その2(冷却水管理)
(https://industrial-engine-maintenance.com/knowledge/1446/)
で解説させていただきます。
ご参考になれば幸いです。