船舶柴油機(jī)渦輪增壓器常見故障分析

王 超

（“中國(guó)漁政號(hào)”漁政船 哈爾濱 150018）

現(xiàn)代船舶上已普遍采用渦輪增壓的方式來提高柴油機(jī)的功率。所謂增壓，就是用提高汽缸進(jìn)氣壓力的方法，使進(jìn)入氣缸的空氣密度增加，從而可以增加噴入汽缸的燃油量，以提高柴油機(jī)的平均指示壓力及平均壓力。通過使用廢氣渦輪增壓器將柴油機(jī)所排放的廢氣通入增壓器的渦輪端，廢氣中的能量通過渦輪機(jī)將其轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，從而帶動(dòng)同軸的壓汽機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。壓氣機(jī)將壓縮空氣進(jìn)入掃汽箱的空氣密度增大壓力升高，由于進(jìn)氣壓力提高密度增加，進(jìn)入氣缸的進(jìn)氣量便增多，這樣不僅可以使噴入汽缸的燃油得到更充分的燃燒，還可以向汽缸噴入更多的燃油，從而可以大幅度提高柴油機(jī)的功率。因此用廢氣渦輪增壓器不僅可以提高柴油機(jī)的功率，而且提高了柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。

廢氣渦輪增壓器雖已得到廣泛的應(yīng)用，但由于日常管理不善，常常會(huì)出現(xiàn)故障，本文通過其運(yùn)行中的常見故障，闡述了故障原因并加以分析，提出了排除故障的方法及預(yù)防建議。

一、柴油機(jī)增壓器的喘振

渦輪增壓器工作時(shí)，當(dāng)壓氣機(jī)的排出壓力和流量減少，其工作點(diǎn)落在壓氣機(jī)的喘振區(qū)時(shí)，壓氣機(jī)排出壓力忽高忽低，空氣流量忽正忽負(fù)，引起機(jī)器強(qiáng)烈振動(dòng)，并發(fā)出沉重的喘息聲或吼叫聲。發(fā)生喘振的基本原因是壓氣機(jī)通流部分出現(xiàn)脫流，壓氣機(jī)的氣流出現(xiàn)強(qiáng)烈的振蕩，引起葉片振動(dòng)所致。原因主要有：

1.增壓系統(tǒng)流道阻塞是引起增壓器喘振最常見的原因；

2.柴油機(jī)低速高負(fù)荷運(yùn)行；

3.柴油機(jī)各缸負(fù)荷嚴(yán)重不均勻；

4.柴油機(jī)負(fù)荷巨變；

5.增壓器與柴油機(jī)運(yùn)行匹配失調(diào)。

二、增壓器壓力下降或升高

1.增壓器壓力下降

當(dāng)增壓器壓力降低時(shí)，柴油機(jī)進(jìn)氣量減少，功率大大下降，耗油量增加，冒黑煙，排煙溫度升高。造成增壓壓力下降的可能原因有：

（1）壓氣機(jī)空氣濾器、葉輪、擴(kuò)壓器及渦輪噴嘴長(zhǎng)期使用而臟污；

（2）供油正時(shí)、氣閥正時(shí)不正確；

（3）廢氣渦輪噴嘴環(huán)變形。

2.增壓壓力升高

增壓壓力升高會(huì)給柴油機(jī)的運(yùn)行帶來不利影響，如柴油機(jī)壓縮終點(diǎn)壓力過高，最高燃燒壓力相應(yīng)升高，柴油機(jī)機(jī)械負(fù)荷增大等。為使最高燃燒壓力維持在允許值，往往需將柴油噴油開始時(shí)間推遲，但又會(huì)造成燃料消耗率的增加和排氣溫度上升。因此增壓壓力過高是不希望有的。大多數(shù)的增壓壓力升高是由柴油機(jī)方面的原因引起的。遇到增壓壓力過高，必須調(diào)整，首先應(yīng)查明原因，采取相應(yīng)措施，否則未必能得到良好的效果。導(dǎo)致增壓壓力升高的原因主要有：

（1）柴油機(jī)負(fù)荷過大；

（2）柴油機(jī)共有系統(tǒng)，如噴油系統(tǒng)故障；

（3）排氣閥（口）漏氣或開啟過早；

（4）增壓壓力調(diào)解閥失靈。

三、軸承燒損

軸承在增壓器中很重要，不僅保證轉(zhuǎn)子安全可靠的運(yùn)行，還保證轉(zhuǎn)子準(zhǔn)確固定增壓器是在高溫、高速和輕負(fù)荷條件下工作的，漏油、油量過少或短時(shí)間斷油均會(huì)造成軸承器至整臺(tái)增壓器損毀的重大事故。

船舶柴油機(jī)在長(zhǎng)期使用中，由于滑油沉積的臟污在滑油觀察鏡中變成污痕，造成虛假滑油油位，工作中易造成視覺上的失誤而致使增壓器油量不足，滑油壓力過低，甚至斷油，而造成軸承燒損。軸承燒損時(shí)，出現(xiàn)聲音異常，增壓器轉(zhuǎn)速急速下降，而失去工作能力。所以在航行值班時(shí)，如發(fā)現(xiàn)增壓器轉(zhuǎn)速急劇下降，運(yùn)轉(zhuǎn)聲音異常，應(yīng)及時(shí)對(duì)增壓器停車檢查，否則會(huì)造成嚴(yán)重事故，甚至使增壓器整體毀損。若處理及時(shí)，僅軸承燒壞，可更換軸承。若轉(zhuǎn)子燒損嚴(yán)重，無法修復(fù)，而處于特殊海況不允許停車時(shí)，可采取應(yīng)急措施把損壞的增壓器停掉，讓柴油機(jī)降低負(fù)荷，以較低轉(zhuǎn)速繼續(xù)運(yùn)行。

平時(shí)維護(hù)管理，特別是值班巡回檢查時(shí)，注意檢查軸承潤(rùn)滑油的壓力溫度，通過觀察鏡檢查潤(rùn)滑油的流動(dòng)情況，不允許流量減少和斷油，當(dāng)油量不足時(shí)及時(shí)補(bǔ)充。

四、軸承箱中潤(rùn)滑油漏失

增壓器經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行，渦輪機(jī)密封襯套間隙增大，機(jī)端軸封損壞致使排氣漏入軸承箱，造成軸承箱壓力過高，箱蓋螺栓松動(dòng)而潤(rùn)滑油漏失。

五、增壓器超溫

機(jī)艙值班人員在機(jī)艙巡回檢查時(shí)，增壓器潤(rùn)滑油溫度和冷卻水溫度是檢查內(nèi)容之一，通常造成渦輪增壓器超溫主要原因有：

1.潤(rùn)滑油溫度超出正常值范圍

2.增壓器冷卻水溫度過高

渦輪增壓器是船舶動(dòng)力裝置的重要部件，其工作狀況是否良好，對(duì)改善氣缸的燃燒條件，降低燃油消耗，提高柴油機(jī)的功率有著十分重要的意義。渦輪增壓器安裝在柴油機(jī)的進(jìn)排氣支管上，處以高溫高壓和高速運(yùn)轉(zhuǎn)的工作狀況，工作環(huán)境惡劣，易發(fā)生故障，渦輪增壓器發(fā)生故障后，會(huì)造成柴油機(jī)功率下降，冒黑煙，耗油量增多，噪聲大等現(xiàn)象，因此，對(duì)渦輪增壓器常見故障進(jìn)行分析，根據(jù)故障分析來探索其排除方法十分有必要。渦輪增壓器是船舶主動(dòng)力裝置的關(guān)鍵部件，渦輪增壓器工作狀況良好，可使柴油機(jī)大大提高輸出功率，降低燃油油耗，同時(shí)也可減少?gòu)U氣中有害、有毒氣體的含量。因此，輪機(jī)日常維護(hù)管理人員，應(yīng)重視渦輪增壓器的正確使用及日常維護(hù)、保養(yǎng)工作，以保證柴油機(jī)處于最佳工作狀態(tài)。