浅解S50MC系列船用柴油机活塞冷却机构

船舶柴油机通常以淡水和滑油作为冷却剂在机内流动，将受热零部件所吸收的热传导出去，保证零部件有正常的温度。而淡水和滑油本身被海水冷却或低温淡水冷却。

S50MC型柴油机活塞采用滑油冷却，在空心活塞杆顶端固定着滑油管。冷却油由固定在十字头上的套管供入，经十字头销与活塞杆底部的钻孔进入活塞杆中的滑油管内部，再进入活塞头的冷却油腔，通过活塞头支撑部分的油孔到达外部环形油腔，冷却活塞后经滑油管外的环形空间和十字头，经装在十字头上的开口管返回流至垂直安装在机体上的导油滑槽中，流至曲轴箱，在该集油滑槽最下端还装有活塞冷却油的温度传感器和油量观察镜，温度传感器测量冷却活塞头后的滑油油温，通过观察镜可以大致判断活塞冷却油的流量。

在十字头式活塞中，由于冷却液的循环量大，因而冷却液的输送需要由专门的机构来完成，这种专门的冷却液输送机构称为活塞冷却机构。

十字头式活塞均使用冷却介质（如淡水、滑油）对活塞顶内腔进行强制冷却。为保证大部分热量为轴向散热，活塞顶采用薄壁结构。同时为减小径向散热，保护第一道活塞环温度不至于太高，而使活塞顶部内腔环带的过渡圆角半径较小。冷却方式为振荡冷却。

在活塞顶内腔中设置大容积的冷却空间，并利用进、出口位置不同，保证冷却腔中的冷却液只充满40%~60%，并以一定的循环速度流过。冷却液振荡速度（与活塞平均速度同量级）与冷却液循环流速叠加可产生较大的冷却液速度，加强了冷却液的扰动作用，从而提高了对活塞顶的冷却效果。

新型十字头式柴油机开始采用喷射—振荡冷却方式。冷却油通过喷嘴直接喷射到活塞顶下部的冷却钻孔中，并且在排出冷却腔之前，在冷却腔内振荡，由于喷射和振荡的双重效果，确保了低的活塞表面温度并避免了表面的烧蚀。                             

活塞冷却液的输送方式是多种多样的。活塞冷却机构归纳起来可分为套管式和铰链式两种。

对于水冷活塞，通常采用密封性较好的套管式冷却机构，但由于存在着油、水交叉污染的问题，管理工作量较大，水冷活塞目前已较少使用。

铰链式冷却机构运动时，内部的容积不变，因而能避免冷却液压力大幅度波动甚至产生液击的现象。但其密封性不好，仅能用来输送滑油。

现代新型二冲程柴油机通常利用套管式输送机构，将滑油输送用于十字头润滑和活塞冷却。即：主机滑油进口总管分一支路管，在各缸处与机体相连，通过机体的内部孔道，向下延伸至扫气箱与曲轴箱之间的横隔板下面处，垂直安装在十字头一侧（扫气侧）上的伸缩油管与该孔道最下端以套管的方式相连接，输送滑油对十字头轴承润滑和冷却活塞。

注：1）该伸缩套管与机体滑油孔道之间的密封环非常重要！平时要注意和检查该处密封环的磨损情况，如果磨损量超过极限，漏泄量大，会导致主机进机滑油压力下降，同时输送到十字头和冷却活塞的滑油量减少压力降低，不利于十字头轴承的润滑和活塞的冷却。影响该密封环磨损率的因素：密封环的材质、使用温度、活塞杆与缸套不对中（如十字头导板间隙过大），导致伸缩套管与密封环的不同轴度大而偏磨。

2）吊杆检修时或定期进行测试活塞杆与活塞头之间的滑油空间的密封性能，主要是活塞杆顶端与活塞头之间的密封O-RING，如果O-RING老化或活塞杆与活塞头之间的连接螺栓松动，都会导致活塞冷却油（系统滑油）漏泄至扫气箱，造成浪费和污染。