船舶柴油機的常見故障及排除策略

崔立忠，楊勝濱

(海洋石油工程股份有限公司，天津 300452)

0 前言

隨著柴油機應用范圍的不斷擴大，有必要根據柴油機應用特性建立合理化的故障處理機制，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取相應的控制措施，最大程度地維持其應用效能，減少故障帶來的安全隱患。

1 常見故障和原因

在船舶柴油機運行過程中，主要包括自行熄火、轉速不穩(wěn)定、啟動不暢、冒煙故障和噴油泵安裝不當等常見故障。本文對各故障產生的原因進行分析，并提出相應的排除策略。

1.1 自行熄火

對于船舶柴油機而言，在實際運行過程中出現(xiàn)自行熄火的情況較為常見，這不僅會影響設備的常規(guī)化應用，也會制約設備的使用效能，縮短柴油機使用壽命。為建立更加科學的故障處理機制，要著重分析故障產生的原因，確保柴油機能順利恢復正常的使用狀態(tài)[1]。經分析發(fā)現(xiàn)，故障產生的原因主要有以下情況：① 船舶柴油機僅出現(xiàn)熄火的癥狀，重新啟動后仍能正常工作，這表明船舶柴油機處在負荷不正常的運行環(huán)境中，負荷劇增導致其突然熄火；② 船舶柴油機熄火且無法正常工作，表現(xiàn)為柴油濾清器堵塞、噴油嘴針閥咬死和油路混入空氣等，其原因主要是設備維護人員缺乏規(guī)范性的日常維護，導致出現(xiàn)油路堵塞、噴孔運行補償不足和供油不及時等問題。

1.2 轉速不穩(wěn)定

只有保證良好的轉速狀態(tài)，才能減少故障發(fā)生，但在實際操作中仍存在很多造成轉速不穩(wěn)定的影響因素。主要的故障現(xiàn)象和故障原因可分為以下3個方面。

(1)卡滯現(xiàn)象。引起該故障的主要原因是發(fā)動機負荷呈動態(tài)變化趨勢，調速器無法有效控制油泵結構的齒條位置，使得柴油機無法處于較為穩(wěn)定的運行狀態(tài)，造成轉速失衡。

(2)噴油器霧化效果失衡。這種故障主要表現(xiàn)為噴油器霧化水平較低，并伴有滴油和噴孔堵塞等現(xiàn)象，使得船舶柴油機運行穩(wěn)定性失衡。

(3)噴油泵柱堵塞或積污卡滯。該故障主要是由于閥座結構和柱塞套出現(xiàn)封閉不良的現(xiàn)象，導致密封效果失衡，使得零部件的穩(wěn)定性無法滿足質量要求和安全預期，造成柴油機轉速不穩(wěn)定。

1.3 啟動不暢

當船舶柴油機的噴油處于正常狀態(tài)，且自身的油路處于正常運行狀態(tài)，但是整機無法順暢地啟動時，存在供油時間不當的問題，導致整機啟動不順。另外，在壓縮力狀態(tài)穩(wěn)定，氣缸活塞、氣門、氣門座和缸蓋墊密封性均處于正常狀態(tài)下，整機啟動不順的原因可能是供油系統(tǒng)或壓縮系統(tǒng)發(fā)生了故障。

當船舶柴油機的噴油處于非正常狀態(tài)時，無法聽到噴油聲，說明整個噴油系統(tǒng)的油路存在問題。這種故障形成的原因有：① 在低壓油路上，油路的某個位置發(fā)生阻塞，導致噴油不正常；② 在高壓油路上，噴油器油管出現(xiàn)故障會造成噴油不正常，此時應檢查整個噴油泵端的高壓油管。

1.4 冒煙故障

一旦船舶柴油機出現(xiàn)動力不足或者冒煙故障，應采取科學的處理控制措施。當柴油機出現(xiàn)冒煙故障時，要結合冒煙的形態(tài)具體分析，從而更好地評估可能出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象。其主要的冒煙形態(tài)和形成原因如下：① 冒黑煙現(xiàn)象，主要是因為突然進行加油操作，使得整個柴油機出現(xiàn)負荷急劇增大的情況；② 冒白煙現(xiàn)象，一般而言低溫環(huán)境中帶有辛辣油氣的白煙屬于正?，F(xiàn)象，如是在非正常工作狀態(tài)下出現(xiàn)白煙，可能是水分進入油箱內造成的；③ 冒藍煙現(xiàn)象，主要是由于機油燃燒形成的，機油在經過油底殼、氣門導管和濕式空氣濾清器后直接進入氣缸中，此時會出現(xiàn)冒藍煙現(xiàn)象。

1.5 噴油泵安裝不當

在船舶柴油機應用過程中，噴油泵安裝不到位也會對其運行效果造成影響，尤其是利用法蘭盤聯(lián)結的噴油泵。船舶柴油機一旦出現(xiàn)供油不準確或應用不到位的情況，會造成發(fā)動機啟動失效，甚至伴有水溫驟然升高的情況。這主要是因為在安裝作業(yè)前，相關人員沒有在自動調節(jié)器和供油狀態(tài)下完成齒輪安裝處理的試驗分析[2]。

2 常見故障排除策略

2.1 自行熄火的排除策略

如船舶柴油機自行熄火且未影響其正常工作，可以選擇重啟，利用重新打火的處理模式輔助設備正常工作。

針對柴油機無法啟動的情況，要針對具體問題具體分析：① 濾清器堵塞，一般可采取清洗或更換濾芯的措施來解決這一問題；② 油路中混有空氣，應集中排出混入的空氣，確保柴油正常流通；③ 噴油嘴針閥卡死，可以對其進行集中清洗、修復，或直接更換部件。

綜上所述，針對柴油機自行熄火的現(xiàn)象，要從日常維護管理入手，建立規(guī)范化檢測分析和維護管理的控制機制，確保及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，避免影響柴油機的正常運行。

2.2 轉速不穩(wěn)定的排除策略

當發(fā)動機出現(xiàn)卡滯時，技術人員應集中拆除柴油機各部件并進行檢修處理，按照標準化流程拆除并重新組裝部件，及時更換應用效果不好的部件，按照規(guī)范標準安裝到位，有效維護船舶柴油機的運行穩(wěn)定性。

當噴油霧化器運行不良時，需要及時拆洗霧化器或更換部件，有效提升控制工作的合理性和規(guī)范性，最大程度地保證船舶柴油機的噴油霧化效果。

當噴油泵柱和柱塞套發(fā)生積污現(xiàn)象時，要及時檢修、處理或直接更換部件，確保船舶柴油機應用效能的最優(yōu)化，減少因安全穩(wěn)定性不足造成的經濟損失。

2.3 啟動不暢的排除策略

在檢查工作結束后，如發(fā)現(xiàn)部件磨損或者損壞較為嚴重時，應按照標準化要求完成部件更換。比如，當氣缸壓縮力較低時，應拆除噴油器部件，從安裝孔向氣缸位置注入機油，改善其密封性并調控其壓縮力。但這種方式是臨時性的處理措施，如條件允許，應更換活塞環(huán)和氣缸活塞元件。當柴油機出現(xiàn)啟動不暢現(xiàn)象時，應按照標準化流程落實檢查工作，并針對具體故障問題采取處理措施，保證船舶柴油機運行的穩(wěn)定性和科學性。

2.4 冒煙故障的排除策略

一旦船舶柴油機出現(xiàn)冒煙故障，不僅會影響其應用效能，還會造成嚴重的環(huán)境污染，因此要整合具體的操作流程，建立更科學的故障排除管理機制，確保有效解決冒煙故障，提高船舶柴油機的應用效能。

2.4.1 冒黑煙現(xiàn)象

如船舶柴油機出現(xiàn)冒黑煙現(xiàn)象且黑煙較為濃烈，應先檢查空氣濾清器，評估其是否出現(xiàn)嚴重的堵塞問題。如空氣濾清器出現(xiàn)堵塞，一般情況下清理空氣濾清器即可，嚴重時應直接更換對應的濾清器部件。如空氣濾清器處于正常的運行狀態(tài)，應分析供油時間，一旦供油時間太晚，會對柴油機的實際應用效能產生影響。因此，應結合實際情況進行較為完整的試驗與分析。

如上述操作結束后，冒黑煙現(xiàn)象依舊存在，應評估和分析噴油器噴霧情況，并對氣缸壓縮力、配氣相位，以及氣門間隙等予以集中校對，并落實相應問題匹配分析的工作方案，最大程度地提高應用控制的合理性。

2.4.2 冒白煙現(xiàn)象

通常情況下，正常的白煙不會對船舶柴油機的運行產生影響。但一旦白煙問題持續(xù)出現(xiàn)并影響船舶柴油機的運行水平，需落實更合理的控制機制。首先，應檢查油箱內是否進水，一旦有水進入，殘余水分會燒毀氣缸蓋墊圈，進入到氣缸會影響柴油機的應用效果，甚至導致氣缸內壁產生裂紋。一旦情況嚴重，應及時更換設備部件，最大程度地提高船舶柴油機的應用效能。

2.4.3 冒藍煙現(xiàn)象

如船舶柴油機出現(xiàn)冒藍煙現(xiàn)象，柴油機的加速性能會下降，并伴隨有噪聲加劇現(xiàn)象，嚴重時還會磨損氣缸內壁，影響船舶柴油機的應用效能。遇到此類問題，應進行以下檢查和操作。

(1)檢查柴油機曲軸室呼吸器的通暢性。如呼吸器出現(xiàn)了嚴重的堵塞問題，會造成曲軸室壓力升高。此時，要對氣缸、活塞和活塞環(huán)進行集中的質量校對，分析磨損，并及時更換部件。

(2)如整個系統(tǒng)的呼吸器處于正常的運行情況，應卸載濕式空氣濾清器，并檢查油底殼的機油油面。如油面較高，應適當清除機油，有效減少吸氣過程中帶入的機油。

(3)檢查氣門和氣門導管結構。如氣門間隙較大，機油會沿著縫隙進入氣缸，為確保其不影響柴油機的應用安全性，應著重檢查氣缸內是否有機油殘留，并及時清理，和控制氣門間隙。

2.5 噴油泵安裝優(yōu)化策略

在噴油泵的安裝過程中，應嚴格遵守標準化流程，建立相應的監(jiān)督檢查機制，有效維持安裝水平，并匹配專業(yè)人員進行安裝作業(yè)后的檢查分析，維持良好的安裝控制效果。

在噴油泵的檢查過程中，一旦發(fā)現(xiàn)噴油泵安裝位置有明顯壓痕，說明其應用安全受限，應及時更換噴油泵，以維持噴油泵整體結構的合理性[3]。

3 結語

在船舶柴油機運行過程中，存在自行熄火、轉速不穩(wěn)定、啟動不暢、冒煙故障和噴油泵安裝不當等常見故障。為此，應針對具體的故障建立可靠的管控機制，及時分析故障原因，并采取相應的處理措施，完善修復方案，提高船舶柴油機的應用效能。