柴油發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)初探

付棟，高明普

（中國(guó)電建集團(tuán)港航建設(shè)有限公司，天津 300467）

大規(guī)模工程建設(shè)的快速發(fā)展帶起了船舶建造業(yè)，船舶柴油機(jī)是扮演著越來越重要的作用，該船的生產(chǎn)在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用，但船柴油機(jī)在運(yùn)行的過程中失敗是不可避免的，我們的挖泥船，拖輪類型的船只對(duì)大型工程施工進(jìn)度非常重大的影響。水利水電孟加拉國(guó)PADMA大橋河道整治工程，工程工作量巨大，有效施工時(shí)間短，對(duì)邊坡疏浚精度要求很高，邊坡土體強(qiáng)度低，施工難度大。本工程基坑開挖深度為25m，施工水位為2～3m，最大開挖深度為29m，需要使用大型絞吸船。因此，對(duì)船用柴油機(jī)故障原因進(jìn)行分析診斷，及時(shí)采取相應(yīng)措施，解決具體原因就顯得尤為重要。船用柴油機(jī)故障診斷和維護(hù)技術(shù)是整合多學(xué)科交叉的學(xué)科，它可以是一個(gè)設(shè)備允許情況的詳細(xì)診斷，如船舶運(yùn)行狀態(tài)識(shí)別、診斷、檢測(cè)，然后根據(jù)異常的診斷操作情況及時(shí)進(jìn)行早期故障判斷，并采取合理的措施來解決隱藏的問題。發(fā)生故障,應(yīng)詳細(xì)了解船舶柴油機(jī)故障信息,方便分析和診斷故障的原因，縮短維修時(shí)間，提高設(shè)備的利用率，避免再次發(fā)生類似故障，對(duì)船舶的正常工作和工程的質(zhì)量效益提升有重要意義。

1 柴油機(jī)的工作原理

柴油機(jī)也是一種點(diǎn)火壓縮發(fā)動(dòng)機(jī)。其工作原理是利用柴油在缸內(nèi)高溫高壓膨脹過程中熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。船用柴油機(jī)的每一個(gè)工作循環(huán)都必須經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、工作和排氣幾個(gè)沖程。按用途不同，柴油機(jī)可分為汽車、農(nóng)機(jī)、機(jī)車、發(fā)電、船用、礦山機(jī)械、建筑機(jī)械等多種類型的柴油機(jī)，本文所述的船用柴油機(jī)是指船用柴油機(jī)。主要由機(jī)體組、分銷機(jī)構(gòu)、連桿、進(jìn)排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)，國(guó)外采用共軌柴油機(jī)新技術(shù)、四氣門技術(shù)、EGR技術(shù)、高壓噴射技術(shù)、增壓中冷技術(shù)、廢氣再循環(huán)技術(shù)和后處理技術(shù)等等，以滿足歐Ⅲ排放限制的基本要求，在排放限制和噪聲方面使柴油機(jī)沖破了更高的水平，隨著不斷的發(fā)展，逐漸加重載量，大規(guī)模、快速運(yùn)行，并發(fā)展自動(dòng)化。此外，船用柴油機(jī)的良好運(yùn)行狀態(tài)在一定程度上也會(huì)影響成套設(shè)備的操作。

柴油機(jī)燃燒室可分為直噴式和分離式兩種。船用柴油機(jī)可分為直噴式，也可分為開式、淺坑式、無限大式(空間燃燒)、半開式、球式(油膜燃燒)、u型(復(fù)合式)等，船用柴油機(jī)分為渦流式和預(yù)燃式。燃燒室以分離式為主，燃燒室為主室，活塞頭和汽缸底部平面汽缸上配備了渦流室，一般為球形或鐘形，主要由一個(gè)或幾個(gè)通道相連，燃燒室壓縮沖程，使渦流室的氣流更強(qiáng)，燃燒室是注入柴油燃燒的一個(gè)部門，當(dāng)沖擊壓力和溫度驅(qū)動(dòng)時(shí)不燃燒油氣一起進(jìn)入主燃燒室，造成二次渦流，并與空氣結(jié)合燃燒。旋流室噴射壓力低，工藝材料要求很低，因此更適合使用大口徑軸向斜噴射器，如新型195系列、4115T、4125A柴油機(jī)等。其工作相對(duì)溫和穩(wěn)定，能促進(jìn)燃燒形成較為完整的混合氣，排放的有害氣體非常小，從而使小型發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生較高的扭矩和轉(zhuǎn)速，因此被廣泛應(yīng)用于我國(guó)大型工程船舶的建造中。

2 船舶柴油發(fā)動(dòng)機(jī)常見的故障及影響原因分析

2．1 船舶柴油發(fā)動(dòng)機(jī)常見的故障

船用柴油機(jī)的故障種類繁多，且故障情況各異。此外，還可能引起起動(dòng)困難、運(yùn)轉(zhuǎn)不正常、運(yùn)轉(zhuǎn)功率不正常、轉(zhuǎn)速不正常、振動(dòng)強(qiáng)等諸多異?，F(xiàn)象。異常壓力，如因油、冷卻水、燃油壓力引起的壓縮壓力受到影響;異常溫度，如排氣、油、冷卻水溫度高于平時(shí)，使軸承發(fā)熱;外觀異常，如黑煙、白煙、藍(lán)煙等，按重量對(duì)黑煙和顏色分析系統(tǒng)漏水、漏水、漏油；出現(xiàn)異常聲音，如排氣聲、碰撞聲、撞擊聲、炮聲、周期性摩擦聲等異常聲音。

2．2 船舶柴油發(fā)動(dòng)機(jī)常見故障的原因分析

造成船用柴油機(jī)故障的因素也很多。各部件安裝、部署不當(dāng)，可能導(dǎo)致部件運(yùn)行異常，損壞部件。加工過程中產(chǎn)生的零件因各種因素不能滿足安裝的具體要求，在裝配過程中未經(jīng)嚴(yán)格檢查，直接安裝在機(jī)器上，使其在運(yùn)行中無法承受工作負(fù)荷，造成零件損壞；不及時(shí)、正確的部件修理和維護(hù)，篩選和清洗過程中未能解決死角問題，導(dǎo)致部件容易積炭污染現(xiàn)象，嚴(yán)重磨損部件，影響船用柴油機(jī)的正常工作。

3 船舶柴油發(fā)動(dòng)機(jī)常見的故障診斷和維修

目前船用柴油機(jī)故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)和方法有很多，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)按照一定的程序，使用直觀的診斷、振動(dòng)噪音、潤(rùn)滑油分析、熱力性能參數(shù)監(jiān)測(cè)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)的智能診斷方法、比較法，如聲音標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)理論綜合考慮船用柴油機(jī)的監(jiān)測(cè)，從而及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)故障位置。

3．1 起動(dòng)困難或無法起動(dòng)

如果空氣起動(dòng)電機(jī)和飛輪齒圈出現(xiàn)嚙合不穩(wěn)定現(xiàn)象，應(yīng)調(diào)整安裝位置，確保始終保持正常嚙合；起動(dòng)空氣馬達(dá)如有損壞，應(yīng)及時(shí)修理更換；如發(fā)現(xiàn)氣源壓力明顯不足，應(yīng)及時(shí)重新充氣至規(guī)定范圍。如發(fā)現(xiàn)起動(dòng)管有漏氣現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)檢查并排除。若繼電器未打開，應(yīng)拆下檢查，并始終保持滑動(dòng)表面潤(rùn)滑良好。

3．2 柴油機(jī)的功率不足

（1）進(jìn)排氣系統(tǒng)不正常。如發(fā)現(xiàn)氣缸內(nèi)漏氣，壓縮壓力不足，應(yīng)立即修理或更換相關(guān)部件；如果增壓器被污染或由于安裝不當(dāng)壓力降低，應(yīng)修理或清洗增壓器。如果閥門的正時(shí)不準(zhǔn)確，需要重新調(diào)整。如果進(jìn)氣管和排氣管污染，應(yīng)及時(shí)疏浚和清洗。

（2）供油系統(tǒng)存在問題。如因堵塞噴油器出現(xiàn)不良霧化現(xiàn)象，需立即清洗或更換；如果噴油泵聯(lián)軸器在長(zhǎng)期使用中出現(xiàn)磨損，應(yīng)及時(shí)更換并進(jìn)行合理調(diào)整。發(fā)現(xiàn)注射泵定位鉛封損壞，導(dǎo)致燃油不足，需根據(jù)實(shí)際情況重新調(diào)整，并加足油；如發(fā)現(xiàn)供油時(shí)間偏差，應(yīng)調(diào)整合理的供油時(shí)間。如果燃油濾清器因污跡堵塞，則螺紋應(yīng)徹底清潔濾清器；如果玉石燃燒管道堵塞，出現(xiàn)管道內(nèi)氣體泄漏的現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)檢查管道，疏通油污；發(fā)動(dòng)機(jī)燃料質(zhì)量差或燃料中有水時(shí)，必須及時(shí)更換燃料，并采取措施將油箱內(nèi)的水排除。

3．3 機(jī)油的壓力較低

（1）潤(rùn)滑系統(tǒng)存在問題。如果油底殼缺油，應(yīng)及時(shí)將油加到相應(yīng)值。發(fā)現(xiàn)油泵損壞不能正常工作時(shí)，需要修理或更換；如果調(diào)壓閥調(diào)整不當(dāng)，應(yīng)調(diào)整到適當(dāng)?shù)膲毫?；如果?rùn)滑系統(tǒng)因故障漏油，維修或更換；如果油壓表?yè)p壞，不能正確指示，應(yīng)更換新的油壓表。不符合有關(guān)規(guī)定的，必須在規(guī)定的范圍內(nèi)使用合格的機(jī)油。

（2）冷卻系統(tǒng)運(yùn)行異常。如因冷卻器堵塞或油位問題導(dǎo)致運(yùn)行異常，應(yīng)釋放適當(dāng)?shù)睦鋮s器油量，使其高度符合有關(guān)規(guī)定。

（3）使用、維修、保養(yǎng)不當(dāng)。如果軸承磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致軸承間隙過大，軸承失效，應(yīng)進(jìn)行檢修更換。

3．4 冷卻水的溫度非正常值

（1）冷卻系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)問題。如果問題是由于缺少冷卻劑引起的，應(yīng)立即補(bǔ)充冷卻劑；如果冷卻水箱管路堵塞或冷卻慢，需要立即對(duì)零件進(jìn)行徹底清洗；水溫表如有損壞，將影響正確指示，需及時(shí)更換；風(fēng)機(jī)皮帶如發(fā)現(xiàn)松動(dòng)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整；如果發(fā)動(dòng)機(jī)的泵損壞，需要及時(shí)更換。

（2）使用、維修、保養(yǎng)不當(dāng)。如果船用柴油機(jī)因維護(hù)不當(dāng)出現(xiàn)拉缸現(xiàn)象，需要更換活塞和缸套；如果是由柴油機(jī)負(fù)荷問題引起，在柴油機(jī)運(yùn)行中應(yīng)適當(dāng)減少負(fù)荷。

4 結(jié)語(yǔ)

船用柴油機(jī)常見故障診斷，研究其維修技術(shù)，能以最低的勞動(dòng)力成本，使用最準(zhǔn)確和可靠的技術(shù)，并及時(shí)采取合理措施，使其工作過程的穩(wěn)定性、可用性、可維護(hù)性、安全性和可靠性，經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)，如明顯改善，減少不必要的麻煩和損失，達(dá)到預(yù)防突發(fā)事故的目的，并在船用柴油機(jī)的診斷過程中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)踐過程中自由運(yùn)用能力，保證柴油機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行。