船舶柴油機拉缸故障原因分析及預防措施

張維新

（河北交通職業(yè)技術學院，天津300381）

拉缸是柴油機活塞組件與缸套配合工作面相互劇烈地作用（干摩擦），在工作表面產(chǎn)生拉毛、劃痕、擦傷、裂紋或咬死的損傷現(xiàn)象[1]。船舶柴油機強載度的提高及劣質(zhì)燃油的使用，使活塞組件的工況更加惡劣，導致拉缸故障更容易發(fā)生。

1 拉缸的主要征兆

（1）聲音異常，表現(xiàn)為氣缸內(nèi)出現(xiàn)活塞與氣缸壁的干摩擦異常聲響；

（2）溫度異常，表現(xiàn)為氣缸冷卻水出口溫度和活塞冷卻液出口溫度明顯升高；

（3）在曲軸箱通氣口等處有煙氣冒出；

（4）轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，常表現(xiàn)為柴油機轉(zhuǎn)速會迅速下降，嚴重時甚至停車。

2 拉缸的原因分析[2，3]

2.1潤滑不良

氣缸潤滑不良，難以在缸壁上形成完整的油膜，加劇活塞環(huán)與缸套磨損，致使漏氣增多，漏泄的燃氣又會破壞缸壁上的油膜，使柴油機發(fā)生拉缸故障。氣缸潤滑不良主要由以下原因造成：（1）注油管接頭漏油、注油器故障和氣缸套注油孔堵塞等原因?qū)е職飧诐櫥筒蛔慊蚬┯椭袛?；?）氣缸油規(guī)格選擇不當、氣缸油變質(zhì)等原因?qū)е聺櫥推焚|(zhì)不良；（3）四沖程柴油機的刮油環(huán)刮油過多。

2.2磨合不充分

柴油機在更換新缸套、活塞、活塞環(huán)后，應遵循磨合規(guī)范進行充分磨合。新更換的氣缸活塞組件不經(jīng)過磨合或磨合不充分就投入正常運行，必然會產(chǎn)生嚴重的粘著磨損導致拉缸。

2.3冷卻不良

柴油機冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，會使氣缸套冷卻不良，活塞與氣缸套過熱，氣缸潤滑油膜難以建立或滑油被燒焦，致使氣缸套出現(xiàn)粘著磨損、磨粒磨損和腐蝕磨損，容易引發(fā)拉缸。冷卻不良的主要原因有：（1）冷卻水化驗、投藥不及時導致冷卻水質(zhì)不佳；（2）沒有按說明書規(guī)定將淡水溫度調(diào)整至正常工作范圍，淡水出口溫度過高；（3）由于冷卻水泵故障導致冷卻液供應不足或中斷。

2.4活塞環(huán)斷裂

當活塞環(huán)斷裂后，斷裂的活塞環(huán)就會拉傷缸壁，加劇缸套磨損，容易引發(fā)拉缸。活塞環(huán)斷裂，主要是使用中維護管理不善和裝配質(zhì)量差所致。例如活塞環(huán)粘住時沒有及時發(fā)現(xiàn)和處理、安裝時各道環(huán)的開口位置沒有錯開。

2.5燃用劣質(zhì)燃油的影響

燃用劣質(zhì)燃油易引發(fā)拉缸，原因是：劣質(zhì)燃油在燃燒時滯燃期延長，燃燒后延且不完善，排氣溫度高，氣缸結炭嚴重。為此須及時采取適當增大噴油提前角、適當提高噴油器啟閥壓力等相應技術措施，否則易引起粘著磨損、腐蝕磨損和磨粒磨損；燃用劣質(zhì)油時需要高堿性的氣缸油，若氣缸油的堿值不足，將使氣缸套磨損加劇。

2.6檢修裝配質(zhì)量差

檢修裝配時，若活塞組件配合面沒有修整劃痕、毛刺，致使活塞組件各摩擦表面粗糙度太差，容易產(chǎn)生干摩擦。此外若活塞在缸套中位置不正確，活塞與氣缸套軸線不重合，甚至產(chǎn)生傾斜，將使?jié)櫥闆r變壞，磨損加劇，以致產(chǎn)生嚴重的擦傷和拉缸。

2.7柴油機超負荷運轉(zhuǎn)

柴油機長期超負荷運轉(zhuǎn)，熱負荷增大，機油黏度下降，活塞與缸壁的正常潤滑油膜遭到破壞，燃燒室部件過熱膨脹，原有的正常間隙被破壞，容易引發(fā)柴油機拉缸。

2.8其他原因

由于某些原因使噴油器的針閥與閥座的密封性不好，針閥卡死，噴油孔磨損變大，高壓油泵柱塞與套筒磨損使間隙變大，噴油提前角變小等，均會引起后燃，使缸內(nèi)溫度升高，

嚴重時引起拉缸。增壓器損壞，或空氣濾器臟堵，或空氣冷卻器冷卻效果下降或堵塞，使得增壓壓力下降，氣缸進氣量減少，也會使燃燒惡化，嚴重時引起拉缸。

3 拉缸的預防措施[4，5]

3.1嚴格遵守操作規(guī)程

按正確的方法使用柴油機，禁止長期超負荷運轉(zhuǎn)。無論柴油機長期停車還是短期停車，開航前均需進行備車。起動操作時，應盡量做到一次起動成功，油門不能給的過大。在船舶起航和加速過程中，不應加速太快，迅速越過轉(zhuǎn)速禁區(qū)。

3.2加強冷卻系統(tǒng)的管理

在運轉(zhuǎn)中不僅要注意膨脹水柜、噴油器冷卻水柜液位變化，還應注意水量的消耗。若發(fā)現(xiàn)水位異常，必須查明原因及時排除故障。冷卻水進、出口溫差及出口溫度應符合說明書規(guī)定，并且各缸基本一致。冷卻水應按規(guī)定做好投藥處理和化驗，定期清洗冷卻系統(tǒng)的雜物、水垢，定期檢查調(diào)溫器。

3.3加強滑油系統(tǒng)的管理

滑油的工作壓力、滑油的工作溫度及循環(huán)柜油量應保持正常。經(jīng)常檢查循環(huán)油柜的油位、油冷卻活塞的回油是否穩(wěn)定、以及油泵與濾器前后壓差的變化。及時添加和更換機油，清洗滑油過濾器。檢查氣缸注油器和各注油點的工作情況，各部位油量應處于正常。加強滑油分油機的管理，保證滑油質(zhì)量，并定期取樣化驗。

3.4加強燃油系統(tǒng)的管理

注意油艙、油柜的加溫和沉淀，在運行中要保證燃油凈化質(zhì)量，控制日用油柜的油位、油溫，并定期放水排污。對燃油濾器定期清洗，清洗后要充滿燃油，將空氣排出。船舶在大風浪航行時，應特別注意燃油濾器前后的壓差。當壓差過大時，應更換濾器或作清洗。注意檢查噴油泵、噴油器工作狀態(tài)和高壓油管脈動情況。燃用劣質(zhì)燃油時，一定要預熱好燃油；部分負荷運行時，應使燃油的預熱溫度保持在上限。

3.5保證維修裝配質(zhì)量

更換活塞、活塞環(huán)及缸套時，要確保更換零件合格，嚴格遵守技術標準和工藝要求，保證各配合間隙及形位誤差在允許的范圍內(nèi)。維修裝配時，不僅要檢查缸壁間隙，還應檢查活塞在氣缸中的對中性，防止由于活塞的傾斜而拉傷缸壁。在檢修時，要做好清潔工作，裝配零件工作表面要無磕碰、無劃痕、毛刺和雜質(zhì)污物，同時嚴格遵守修理工藝規(guī)程，保證修理裝配質(zhì)量。對于大修后的柴油機，應按技術規(guī)程進行磨合，不得超速和超載。

4 結束語

拉缸是柴油機運行中的常見故障，但嚴重拉缸時將導致極大的損失，不但使活塞、缸套報廢，甚至殃及連桿和曲軸。因此，必須予以高度重視。采取有效的預防措施，使柴油機具有良好的技術狀況，并及時排除故障隱患，可以有效減少柴油機拉缸故障的發(fā)生。

參考文獻：

[1]滿一新.船機維修技術[M].大連：大連海事大學出版社，1999：139-150.

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[4]陳錫華.船舶柴油機拉缸的原因分析及預防[J].江蘇船舶，2006，23（3）：21-22.

[5]施祝斌，朱永祥.對某輪主機多次拉缸原因的探討與啟示[J].中國航海，2008（1）：45-48.