船舶柴油机排气阀故障原因分析
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一、船舶柴油机排气阀故障的原因分析１、排气阀的工作条件船舶柴油机中排气阀的工作条件十分恶劣，气阀底面与高温燃烧产物直接接触，在气阀开启期间还承受着高温（900～1000C）和具有腐蚀性气体的高速（达600m/s）冲刷，气阀中心温度高达700～800C，在阀盘
一、船舶柴油机排气阀故障的原因分析
１、排气阀的工作条件
船舶柴油机中排气阀的工作条件十分恶劣，气阀底面与高温燃烧产物直接接触，在气阀开启期间还承受着高温（900～1000°C）和具有腐蚀性气体的高速（达600m/s）冲刷，气阀中心温度高达700～800°C，在阀盘与阀杆过渡圆弧中段，温度也有600～700°C，排气阀工作温度分布如图1-1所示。过高的温度会使金属材料的机械性能降低，材料发生热变形。当阀面密封不严时，就会引起高温燃气对阀面的烧损。气阀落座时，阀与阀座的惯性力和弹簧作用力的共同作用下，还承受着相当大的冲击性交变载荷，在气阀出现跳动或气阀间隙增大时，这种载荷会明显增加。阀与阀座的撞击，容易形成密封面的变形和严重的磨损。因船用柴油机绝大部分多为增压柴油机，由于进气道内的新鲜空气压力阻止了从气阀导管中获得滑油的可能，因此，金属之间易发生干摩擦。但在一般柴油机的气阀以及增压柴油机的排气阀座合金面间总会布有一层滑油或烟油等润滑物。此外，阀杆与导管间也会发生磨损，阀杆顶端受摇臂的撞击与磨损。
２、附加因素的影响
由于燃油价格不断上涨，航运市场竞争激烈，船东为了降低成本来达到提高竞争能力、获得更多利润的目的，均使用低价、劣质的燃油。这些燃油的粘度高，滞燃期长，而且钒、钠和硫的含量比较高。这种燃油在柴油机中燃烧时，渣油中所含的排放物（燃料灰份）仅仅有一部分与排出的气体一起离开机器，而剩余部分仍然留在发动机内一些高温（497?797°C）的零件上。例如，排气阔和活塞顶，形成沉积，造成所谓的“高温腐蚀”。到目前为止，还没有经济上合理的工艺过程能从渣油中除去腐蚀元素，连高级合金钢和堆焊排气阀钢也受到燃油的腐蚀。
在柴油机运行中违反用车保养规定，低温启动柴油机，低温强迫加载，柴油机气缸燃烧温度急剧变化，在柴油机负载状态下，急剧变换手柄位，使柴油机气缸燃烧状态恶化，大量雾化不良的粗大重油粒子喷入气缸，造成严重的后燃及不完个燃烧，严重积炭使排气阀的阀线表面也被积炭污染，甚至造成主机的起动困难，这就成为下次主机开车不久后的油头及排气阀故障的隐患，因此这些操纵、保养柴油机的不良习惯也是引发柴油机气阀故障的因素。
二、排气阀常见故障分析
１、排气阀烧损
排气阀烧损是排气阀最常见故障。主要原因是排气阀密封不严，造成高温燃气泄漏，使该处严重过热，甚至熔穿金属材料。造成排气阀密封不良的原因主要有以下几点：⑴由于阀盘不同部位的形状、厚度不同，受热、散热条件不同，阀盘圆周上的温度分布不均匀，中心温度高于周边温度，造成气阀阀盘径向上的温度差，过大的温差将造成阀盘的变形从而导致漏气的产生。⑵船用燃油中含有的杂质在经过燃烧室内的各种复杂热过程后在排气阀阀盘及阀座密封锥面沉积成一层混有碳粒的玻璃状较硬较脆物质，其内混有硫酸钠、硫酸钙、氧化铁等物质。当此层玻璃状沉积物沉积厚度过大时，在闭阀时的撞击力下会发生裂纹，反复撞击后进而发展成剥落，从而形成高温燃气喷出通道使气阀烧损。⑶普通排气阀密封锥面在工作温度下硬度并不是很高，沉积的硬质燃烧产物颗粒在闭阀的撞击下，可使密封面出现凹坑，从而形成漏气。
２、排气阀高温腐蚀
目前在航运市场上普遍使用的劣质燃油中含有大量钒、钠和硫等元素。在燃烧过程中．硫、钒和钠等元素形成氧化硫、五氧化二钒和氧化钠等（这些氧化物的化学成份取决于过量氧气和燃烧温度）。氧化物之间要发生反应，而且还要与滑油中的钙反应，形成低熔点的盐类，有硫酸钠，硫酸钙和不同成份的钒酸钠等。这些盐类混合物熔点一般为535°C 左右，同时具有较强的腐蚀性。当零件温度在550°C 以上时，足以使钒、钠化台物处于熔化状态，附着于零件表面。当排气阀在工作中时，由于排气原因（气阀温度可达650?800°C 以上），使它以液态形成沉积在阀盘及阀座以及阀杆与阀面的过渡表面上。这时即使是非常耐腐蚀的硬质合金钢也会受到腐蚀，腐蚀结果在密封锥面上形成麻点、凹坑．凹坑相连就可能造成漏气。由于上述腐蚀是高温条件下产生的，所以称之为“高温腐蚀”。在上述高温腐蚀的有害元素中以钒的危害性为最大。
３、气阀密封锥面磨损过快
在燃烧室内的爆发压力作用下阀座与阀盘都发生弹性变形，气阀落座撞击也会造成阀座及阀盘的弹性变形，这样会使阀盘锥面反复楔入时，密封锥面产生相对运动，造成密封锥面磨损。气阀间隙过大，阀盘与阀座刚度不足，气阀与阀座材料性能达不到要求或不匹配，重油中含有较多的钒、钠、硫等有害元素，高负荷运行或燃烧恶化，冷却不良，阀杆与导管间隙过大，气阀机构振动使气阀落座速度过大等，都能使磨损速率增大。
４、阀盘与阀杆断裂
在阀盘与阀杆的过渡圆角处和阀杆装设卡块的凹槽处，由于这些部位应力容易集中，当应力集中到一定程度，就会发生疲劳断裂破坏。造成断裂的原因有：阀杆与导管的间隙过大；阀盘与阀座的变形使局部受力过大；气阀间隙过大，敲击严重疲劳破坏；气阀机构的振动。阀杆装设卡块的凹槽处是气阀的最薄弱部位，若该处凹槽加工工艺不良或闭阀冲击力较重也会产生疲劳断裂。
５、气阀卡死
气阀卡死主要是因为气阀阀杆和导管之间间隙过小，当受热膨胀后二者间隙过盈发生卡死现象。另一方面，当阀杆发生弯曲变形时也会使阀杆卡死在导管中。
６、气阀弹簧断裂
气阀弹簧本身结构不合理，内部有缺陷，加工不合理或使用中发生了扭曲或达到疲劳极限在工作中均会导致断裂。气阀弹簧断裂直接破坏柴油机正常工作，严重时，气阀可能坠入气缸。
三、船用柴油机气阀的检修
１、阀与阀座的主要维修技术
检修前，测量气阀底面与缸盖底面的距离是否超过规定。若此值相差太大，则会影响柴油机的压缩比以及使气阀与活塞发生撞击，所以必须更换气阀
座垫。检修中，对长期工作后的气阀应进行以下测量：阀杆磨损后的圆度误差和圆柱度误差，此误差可用外径千分尺等测量检查得到。当这两项误差超过与导管配合间隙极限50%时应报废更换；启发锥面对阀杆外圆柱面径向跳动量应不大于0.003mm。否则应报废更换。检查时将气阀顶置于车床的主轴头与尾顶针之间，两顶针顶在气阀原加工顶针孔中，将百分表座于拖板上，并使其表的触头与气阀锥面接触。气阀转动一周中，百分表的读数变化最大值即为径向跳动。此时气阀的夹持状态就如上图所示；对气阀进行裂纹检查，麻点和凹坑等检查。阀杆外表面允许有10条之内的且长度不超过20mm的发纹，对锥面及阀杆联结锁夹处应进行磁力探伤检查并消磁。有裂纹者应以报废处理。
（１）阀与阀座的焊补工艺
从主机上卸下来的排气阀及阀座有很多油垢、麻点凹坑、烧蚀甚至烧穿，必须进行清理。清理工作可在车床上加工掉表面污物及原来的喷焊层（焊层的厚度可以从加工过程中喷焊层与母材的颜色不同，或车掉的铁屑是片状和丝卷状判断出来）。喷焊层较硬，其铁屑为小片状，而母材多为丝状。对局部烧蚀严重的部位，用砂轮磨掉污物，经着色探伤无裂纹后，可补焊。焊条可选用高铬镍奥氏体不锈钢焊条，含钼时效果会更好一些，焊前一般需200°C ，预热1．5 小时，施以小电流，多层多道焊，注意层间与道间温度在200°C左右。对高出基体的部分用砂轮磨掉，着色探伤无裂纹后方可喷焊。
（２）阀与阀座的研磨工艺
对阀盘与阀座的研磨角度必须严格按说明书要求进行调整和测量。特别是阀杆密封面的研磨角度必须精心调整，在研磨前用千分表找正时，应使千分表顶针对在内接触面的部位，圆周找正校准到砂轮与密封面全部接触，要求其最大偏差应在0．05mm 以内，此数值也是磨掉的最大量。面的研磨标准是：研磨砂轮必须从整个密封面的宽带和圆周上均匀地磨掉材料。在检查阀杆的磨损层时应先清洁阀杆；在圆周方向测量阀杆外径，不超说明书规定的低限；检查镀铬层的网状裂纹情况，在靠阀头部分镀铬层上有轻微的裂纹是允许的，但镀铬层决不允许出现脱皮现象。研磨后应进行密封检查：气阀锥面上用软铅笔画出等间隔线条，与阀座贴合，轻旋1/3周后取出。若发现每条铅笔线均为中部相同位置被擦去，则表示密封良好。此外也可将气阀装置按规定组装完毕后，从排气道倒入煤油，观察10分钟后，若气阀处无泄露油痕，也可说明密封良好。
２、其余缺陷及处理
（１）气阀断裂
气阀断裂的主要原因是由于气阀上温度分布不均匀而导致热应力过大，或阀盘（阀座）翘曲，使其承受了较大的
的弯曲应力。因此，在使用维护中，要严格保证阀杆与导管的配合间隙，磨损超差应及时更换导管。因为过大的配合间隙会导致散热不良，造成阀杆处漏气，排气阀阀杆处漏气更容易造成滑油结焦使阀卡死；过大间隙还使气阀横向振动加剧，使阀盘与阀座密封面的滑移量增加，磨损加大；还可能造成气阀单边落座，这往往会造成阀盘与阀杆过渡圆角处断裂。当然，导管与阀杆的间隙也不能过小，否则会导致气阀卡阻。装配时阀杆在导管中若能凭自重徐徐下降为好。长期工作磨损后，用手从侧面推动阀杆，有摇晃、松动感觉，可判断已超出磨损极限。
（２）气阀弹簧缺陷的检测与处理
检修时应注意对气阀弹簧表面裂纹、锈蚀等缺陷的检查。有裂纹者，报废。锈蚀斑点应用砂布修磨光洁，以免应力集中。弹簧上平台检验，发现弯曲与扭曲超差者，应予更换处理。气阀弹力不足，会造成气阀关闭不严而引起漏气。气阀机构传动件脱离接触，产生敲击，导致磨损加剧。严重时可能导致弹簧锁紧装置脱落而发生重大事故。检修时，应取标准弹簧与之做相对变形量比较，超差者，应予报废。
四、结论
排气阀是柴油机的重要组成部分，它的工作性能的好坏直接影响到主机的正常运行。因此，轮机管理人员必须对排气阀工作予以极大的关注。要求做到以下几点：
（１）航行时认真巡回检查，注意排温变化。要随时注意排气阀驱动机构供油压力。在外界海况和主机负荷不变的前提下，如某一缸的排烟温度出现逐渐上升的趋势、声音异常等情况时，应及时正确地判断出故障所在，采取果断措施，可有效地控制事故发生。
（２）平日要加强对喷油器的维护管理，确保喷油器工作正常。如果喷嘴雾化不良，吊出排气阀时，明显可以看到距喷嘴最近的阀座内侧，成对角状堆积了大量的结碳和没烧尽的燃油的混合物，其表面成液态状，且向下流到密封耦合面上，导致结碳，这些结碳，就是烧损阀的“罪魁祸首”，这两处，就可能是阀被烧损的具体部位。
（３）轮机员必须严格按照船舶柴油机说明书要求，定期检验排气阀。
（４）阀盘与阀座面上均堆焊有耐热合金，一般厚度为3mm 左右，拆检时按说明书要求进测量，当最大研磨量Gt>2．0mm，气隙G3≤O时此阀不能再用。
（５）为了避免在研磨时由于波动引起阀盘表面出现振颤的现象，应尽可能不在船舶航行或抛锚时研磨排气阀，如果条件允许，尽量在码头或专业厂家进行研磨工作。
（６）主机最好间隔一段时间，在进出港机动用车时，换用轻油将燃油系统进行冲洗，有利于改善喷射泵和喷油器的工况，提高燃烧质量。同时，轮机员要勤加注意燃烧室零件的冷却，使零件温度保持在550°C以下，但冷却水温度不能调得太低一面热应力过大发生裂纹。
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柴油机常见故障及解决方法 文章前言介绍了柴油机的优点以及在维修作业中对故障原因正确判断的重要性。后面介绍了柴油机的定义、分类、结构，以及柴油机不能正常启动；排气冒黑烟；排气冒白烟；排气冒蓝烟；机油压力不正常；机油压力过高、耗量大等一些常见的故障原因及处理办法的讲解。 标签：机油；排气；压力；增压器；做功 Abstract：The preface of this paper introduces the advantages of diesel engine and the importance of correct judgment of fault cause in maintenance operation. The definition，classification and structure of diesel engine，as well as the abnormal starting of diesel engine，black smoke emission，white smoke emission，blue smoke emission，abnormal oil pressure，and so on，are introduced. High oil pressure and consumption，and other common reasons for some common failures and the treatment are explained. Keywords：oil；exhaust gas；pressure；supercharger；work 1 概述 船用柴油机的热效率高，经济性好，启动容易，对各类船舶有很大适应性，目前绝大多数的船舶都在使用内燃机中的往复式柴油机作为主机。为船舶提供推进动力的主机及其附属设备，是全船的心脏。因此，柴油機的可靠性直接影响到了船舶的使用安全性能。对于柴油机而言，出现故障时迅速找到故障原因并及时进行处理是是保证其继续工作的重要基础。但是在实际的维修过程中，通常因为一些方面的原因导致对故障原因进行误判，以增加了作业人员的维修时间，降低维修作业人员的效率。所以，对故障现象的正确判断是柴油机维修中很关键的一步。基于此，文章就柴油机的故障现象及解决办法进行简要的分析，希望可以提供一个有效的借鉴。 2 定义 柴油机是一种靠柴油为燃料的内燃机。工作原理为：在工作时，吸入气缸内的空气，因活塞上行运动而受到最大程度的压缩，瞬间温度达到500～700℃，然后柴油通过喷油嘴以雾状形态喷入气缸内，与压缩的高温空气混合形成可燃的混合气并自动燃烧。燃烧过程中释放热量直接作用于活塞顶面并推动活塞下行，活塞通过连杆和曲轴把热能转换为动能的过程。 3 分类 （1）按工作循环可分为四冲程和二冲程柴油机。（2）按冷却方式可分为水冷（液体冷却）和风冷柴油机。（3）按进气方式可分为增压和自然吸气柴油机。
船舶柴油机排气阀故障原因分析 时间:2008-09-19 16:31来源:未知作者:admin 点击: 2117次 一、船舶柴油机排气阀故障的原因分析１、排气阀的工作条件船舶柴油机中排气阀的工作条件十分恶劣，气阀底面与高温燃烧产物直接接触，在气阀开启期间还承受着高温（900～1000C）和具有腐蚀性气体的高速（达600m/s）冲刷，气阀中心温度高达700～800C，在阀盘 一、船舶柴油机排气阀故障的原因分析 １、排气阀的工作条件 船舶柴油机中排气阀的工作条件十分恶劣，气阀底面与高温燃烧产物直接接触，在气阀开启期间还承受着高温（900～1000°C）和具有腐蚀性气体的高速（达600m/s）冲刷，气阀中心温度高达700～800°C，在阀盘与阀杆过渡圆弧中段，温度也有600～700°C，排气阀工作温度分布如图1-1所示。过高的温度会使金属材料的机械性能降低，材料发生热变形。当阀面密封不严时，就会引起高温燃气对阀面的烧损。气阀落座时，阀与阀座的惯性力和弹簧作用力的共同作用下，还承受着相当大的冲击性交变载荷，在气阀出现跳动或气阀间隙增大时，这种载荷会明显增加。阀与阀座的撞击，容易形成密封面的变形和严重的磨损。因船用柴油机绝大部分多为增压柴油机，由于进气道内的新鲜空气压力阻止了从气阀导管中获得滑油的可能，因此，金属之间易发生干摩擦。但在一般柴油机的气阀以及增压柴油机的排气阀座合金面间总会布有一层滑油或烟油等润滑物。此外，阀杆与导管间也会发生磨损，阀杆顶端受摇臂的撞击与磨损。 ２、附加因素的影响 由于燃油价格不断上涨，航运市场竞争激烈，船东为了降低成本来达到提高竞争能力、获得更多利润的目的，均使用低价、劣质的燃油。这些燃油的粘度高，滞燃期长，而且钒、钠和硫的含量比较高。这种燃油在柴油机中燃烧时，渣油中所含的排放物（燃料灰份）仅仅有一部分与排出的气体一起离开机器，而剩余部分仍然留在发动机内一些高温（497?797°C）的零件上。例如，排气阔和活塞顶，形成沉积，造成所谓的“高温腐蚀”。到目前为止，还没有经济上合理的工艺过程能从渣油中除去腐蚀元素，连高级合金钢和堆焊排气阀钢也受到燃油的腐蚀。 在柴油机运行中违反用车保养规定，低温启动柴油机，低温强迫加载，柴油机气缸燃烧温度急剧变化，在柴油机负载状态下，急剧变换手柄位，使柴油机气缸燃烧状态恶化，大量雾化不良的粗大重油粒子喷入气缸，造成严重的后燃及不完个燃烧，严重积炭使排气阀的阀线表面也被积炭污染，甚至造成主机的起动困难，这就成为下次主机开车不久后的油头及排气阀故障的隐患，因此这些操纵、保养柴油机的不良习惯也是引发柴油机气阀故障的因素。 二、排气阀常见故障分析
船舶柴油机故障在线诊断仿真技术研究 蔡振雄,黄加亮,翁泽民(集美大学轮机系,福建厦门361021) [摘要]提出了船用柴油机的主要部件、易损件的运行性能采用微机自动 巡回检测,并与正确值比较的方法,来达到故障在线自动诊断的目的.在此基础上,把仿真以及神经网络技术直接应用于柴油机故障在线诊断系统, 建立船用柴油机症状与故障样本集,作为神经网络故障诊断的专家知识库,以实现船用柴油机故障在线智能诊断,从而提高故障诊断的及时性和准确率,减少误诊. [关键词]船舶柴油机;在线监测;智能诊断;仿真技术;神经网络技术 [中图分类号] U664.121; TK418 [文献标识码] A0
引言 早期船舶轮机员对船用柴油机的故障诊断,一般通过一些常规的普通仪表、仪器、化验并结合看、摸、听、闻等传统的简易手段对含有故障的柴油 机及系统进行离线经验诊断.这种方法不仅对轮机员的素质有很高的要求,而且故障诊断的速度慢、质量差.随着科学技术水平的提高,微机的普及, 为离线和在线故障诊断提供物质基础,使离线与在线诊断的实现成为可能. 1船用柴油机故障的在线诊断 在线诊断是指对于大型、重要的设备为了保证其安全和可靠运行,需要对所监测的信号进行自动、连续、定时的采集与分析,对出现的故障及时做出诊断.建立在线故障监测和诊断系统,能有效提高故障诊断的准确率,缩短故障诊断时间,促进维修方式从预防性维修到预测性视情维修的转变.故障在线诊断又分为人工在线故障诊断和自动在线故
障诊断.人工在线诊断是70年代中期前后发展开发应用的技术,利用监测系统对柴油机运行时内外部工况参数进行自动监测,并将监测信号输入计算机进行计算分析,同时结合轮机日记记录、轮机员的观察测试,对柴油机技术状态进行早期预测,做一些部件的趋势分析,为定期的维护保养提供信息.人工在线诊断对要求快速故障定位,故障模式识别的船用柴油机来说,太慢且准确性较差无论对故障的在线人工诊断还是在线自动诊断,目的均是为了有效地识别故障,所以最关键的问题是要建立故障识别的判据(专家系统数据库),即如何判断柴油机含有故障.经验表明柴油机工作性能参数如压力、温度的大小高低、噪音的大小、转速、流量漏泄、振动等,都可以作为故障判断的依据.为了达到自动诊断的目的,必须引入微处理机系统,对柴油机的关键件、重要件、易损件及其它部位设定故障诊断点,并将这些正确的性能参数信号值建立完整的数据库(专家系统数据库);利用微机对诊断点的诊断信号进行自动巡回检测,测试结果由计算机自动与数据库中的正
一：汽油机怠速不良 现象：启动后，加速运转正常，松油门踏板，怠速熄火或不稳发抖！原因： 1,怠速量孔，怠速主气孔和油道堵塞！ 2，怠速量孔摩损增大，使可燃混合气体过浓！ 3，节气门关闭不严，节气轴松旷，节气门回位弹簧过软! 4,怠速调整不当，怠速调整螺钉的锥面磨损过甚或划伤！ 5，化油器下位没有固紧！ 6，双腔化油器两个调整不当，节气门关闭不严！ 汽油泵常见故障及原因 现象：主要表现为供油不足或不供油，密封性等方面的故障。 原因：主摇臂磨损，进出油阀门关闭不严，各接触面不平，膜片破损膜片弹力减弱和油器曾容等！ 二、柴油机 柴油机输油泵的工作压力0.15—0.30MP，喷油泵（高压油泵）17—22MP。 注：汽油机汽缸盖有4个螺钉，柴油机有6个！ 柴油机主要故障：1，不易启动。2，无力。3，工作不稳定。4，排气管排异(黑白蓝)烟。 5，汽缸有敲击声。6“飞车”等。 柴油机启动困难或不能启动
现象：1，打开启动开关过后，起动机不转或空转。曲轴以起动机的转到而转动，但听不到爆炸声音。2，排气管无烟排出或能听到不连续的爆破声音。3，排气管排出少量排烟或大量排白烟（水汽）或黑烟。 原因：一，燃油没有进入汽缸。1，油箱油不足或无油，油开关没有打开。2，油路中有空气或漏油。3，柴油滤清器滤芯或输油泵进油口滤网堵塞。油路中油管扭曲或堵死，冬季用了夏季的油！4，输油泵工作不良或不工作！5，输油泵不供油。6，喷油嘴不喷油！ 二，供油正时，供油量调整不当。1，供油时间过迟或供油量太少，就会排少量烟或大量白烟。（1）、、轴器主动盘与主动凸缘之间固定螺钉松动。（2）喷油泵出油阀不密封和精密偶件严重磨损，供油压力不足，供油量减少！2，供油时间过早或供油量过大，排出大量黑烟。（1）喷油泵驱动轴节上固定螺钉或柱塞挺柱发螺钉松动或磨损过甚。（2），喷油器针阀粘滞或关闭不了！三，其他原因。1，油中有水。2，排气不畅，废气排不干净。3，主气滤清器堵塞，或进气不纯。4，喷油质量差。5，汽缸不密封，气门间隙调整不当，汽缸压缩比过低！ 柴油机熄火 现象：一：在运行中缓缓熄火或自动熄火。 原因：1，柴油机油以耗尽或油箱通气孔堵塞。2，输油泵不工作。3，油路堵塞或有空气。4，输油泵中的溢流阀损坏。 二：柴油机运转中突然熄火。 原因：1，喷油泵驱动轴半圆键断裂或—轴器的传动板破裂！2，柴油
船舶柴油机常见故障及使用管理注意事项 付宗仁 （解放军C#7,! 部队装备部，广西北海$,’""#） 摘要：为进一步延长船舶柴油机的使用寿命，结合工作经验并对当地航运船舶柴油机进行抽样调查$结果表明：各航 运公司船舶柴油机使用时间较长，对使用寿命要求较高，但轮机管理人员专业素质参差不齐，视野不开阔，并存在对轮 机专业管理的重要性认识不足及专业管理能力不强等问题$针对这些问题，对加强专业培训与教育，提出了有益建议$ 关键词：船舶柴油机；故障；管理事项 中图分类号：]’>>+#!# 文献标识码：S 文章编号：#’A!9 $>$B（!"##）"$9 ""7,9 ", 近年来，随着海运事业的飞速发展，船舶柴油机 供不应求，延长船舶柴油机使用寿命，成了各航运公 司追求的重要目标 $ 为此，笔者就船舶柴油机的正确 使用管理，谈几点看法，供同行参考 $ # 船舶柴油机常见故障现象 常用舶船舶柴油机发生的故障较多，特别是超 到期或经过多次翻修后的船舶柴油机，在使用中故 障尤为突出 $船舶柴油机故障是指柴油机在规定的 条件下，丧失规定功能的事件$它可能是由于某个机 构或零部件过度磨损 #破断#卡死等原因造成了整机 功能的破坏，也可能是某个系统装置因漏泄 #堵塞等 原因造成机器故障$故障可以指一个或几个参数下 降到不能允许的程度，也可以指机器功能的丧失 $引 起故障原因比较复杂，有些故障征兆明显，容易发 现，如柴油机飞车 #异常振动#油水温度升高等；也有 的不易判别，如在嘈杂的轮机舱中，各种异常响声不 好判别等 $因此，在整个柴油机的运转过程中，要做 到经常仔细地加以检查，通过反复的实践，积累经 验，不断加以总结 $ 通常遇到船舶柴油机异常现象较多，不好一一 详述，结合工作实践经验，将船舶柴油机运行中可能 发生的故障分为下面六方面：
R175A单缸柴油机常见故障诊断与排除 （部分节选） 一、怎样诊断活塞敲缸声？ 答：1）柴油机活塞敲缸声发生在气缸体上、中部（相当于气缸套全长），是一种有节奏的“嘎嘎嘎”响声，呼气连续不断且较沉闷，转速较高时比较明显。造成呼声的主要原因是：连杆轴颈与主轴轴颈的轴线不平行、连杆小端铜套孔的轴线水平倾斜或连杆弯曲等，使活塞在气缸内纵向摆动，碰击缸壁。检查时可卸下气缸盖，摇转曲轴，观察活塞在上下止点对其纵向摆情况，并仔细检查气缸壁是否有敲打撞击的痕迹。如活塞摆，应卸下活塞连杆组进行检查。 2）柴油机活塞敲缸声只发生在气缸体中部（相当于气缸套下部），是一种有节奏的“嗒、嗒”间断声响，严重时可见从加机油口处冒烟。冷车时响声较大，热车时响声减轻或消失；怠速时，响声较大，加大油门到中速时，响声减轻或消失。造成这种响声的原因有： ①气缸与活塞配合间隙过大，活塞裙部撞击气缸壁而发出响声。 ②机体温度过高或机油油路阻塞造成润滑条件恶化，虽然配合间隙不大，但也容易出现此呼声。检查时，可卸下气缸盖，检查气缸壁是否有拉伤的痕迹，润滑条件是否良好。 如果是润滑条件不良引起敲缸，可检查润滑系统，如果是间隙过大引起敲缸，可将活塞连杆组抽出，检查活塞有无损伤，并测量气缸间隙，如磨损严重，间隙过大，则应更换。 二、怎样检查活塞销与连杆衬套间隙？ 答：小型农用柴油机活塞销均为“浮动式活塞销”连杆衬套与活塞销为间隙配合，使活塞销能在连杆衬套中转动自如。间隙过小（小于0.02mm），会使活塞销活动不灵，甚至被咬死；间隙过大（超过0.10mm）,则易产生敲击，引起衬套损坏或连杆弯扭变形。 检查活塞销与连杆衬套配合间隙方法：将活塞销表面涂上机油，插入衬套内，用拇指推动活塞销，若活塞销平滑地进入衬套，且没有明显晃动，则说明活塞销与衬套配合正常；若感觉
船用柴油机故障及应急处理 一、封缸运行 封缸运行：船舶在航行时，当柴油机的一个或一个以上的气缸发生了故障，一时无法排除，此时可采取停止有故障气缸运转的措施。船舶规范要求：六缸以下的柴油机，应能停掉一缸；多于六缸的柴油机，应能停掉两个气缸。 （一）封缸运行的三种情况及措施 １、停止该气缸供油发火 故障：只是使气缸不能发火而运动部件尚可运转。如：喷油泵、高压油管、喷油器故障，或气阀咬死、气缸漏气、拉缸等。措施：单缸停油，提起喷油泵滚轮或打开喷油器的回油阀。操作注意事项：避免关闭喷油泵的进出口阀，造成喷油泵偶件干磨咬死。直流二冲程柴油机，可将排气阀锁住在开启位置，以减少活塞消耗的压缩功。 ２、活塞组件必须拆掉，连杆和十字头留在机内 故障：只是活塞、气缸盖或气缸裂纹或损坏而无法使用，但连杆和十字头尚能正常工作措施：必须拆掉包括活塞杆和填料函在内的活塞组件，并： ①提起喷油泵滚轮，停止泵油； ②弯流扫气柴油机用专用工具封住气缸套排气口，直流扫气或四冲程柴油机根据具体结构将气阀锁住在常关位置； ③用专用工具封住活塞杆填料箱孔；
④在十字头上安装专用封盖； ⑤封闭活塞冷却系统； ⑥把通向起动阀的控制空气管拆下并封住； ⑦把通向起动阀的起动空气管拆下并封住； ⑧关闭该缸气缸冷却水的进出口阀； ⑨把该缸的气缸润滑油量减至最小； ⑩活塞组件拆除后重新安装气缸盖。 ３、活塞、连杆、十字头都拆掉 故障：如果连杆、十字头或导板严重损坏，轴承损坏措施：拆除全部运动部件。上述第2项的措施并且： （1）用夹具封闭曲轴曲柄销上的油孔； （2）封闭十字头润滑系统。 （二）封缸运行的应急处理（1）防止柴油机超负荷（2）防止增压器喘振（3）防止产生强烈的振动（4）起动问题总之，封缸运行时，轮机长应综合考虑排气温度、振动、喘振等各因素，选择适宜的转速维持航行。 二、停增压器运转 由于涡轮增压器的严重故障（如轴承损坏、叶片大量断裂、增压器不能运行）一时又无法修复，此时柴油机转入停增压器紧急运转。 不允许柴油机停车，带着有故障的涡轮增压器运行，必须大大降低转速到无明显的振动。控制排烟温度不增高太多，使柴油机的
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 船用柴油机故障分析及辅 助诊断 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-5786-33 船用柴油机故障分析及辅助诊断 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 柴油机在效率、功率和稳定性上的巨大优势，使得柴油机被广泛应用于船舶动力系统中。然而船用柴油机功能复杂且辅助设备众多，这都给其日常维修养护增加了难度。对于船用柴油机的故障处理分析，要在运行参数实时监测的基础上，结合现场工况进行故障处理。通过总结船用柴油机的故障类型，基于常用的几种分析方法进行船用柴油机的故障处理和辅助诊断系统的开发。 内燃机主要有汽油机和柴油机两大类，柴油机在动力性能方面更具备优势。通常来说，柴油机的燃油效率更高、功率更大且工作稳定性更好，它在大型设备上的应用范围更广。我国的社会经济的快速发展，使得水路运输尤其是远洋运输业得到了迅猛发展，我国船舶总吨位和船舶保有量都成直线上升的趋势，由
一、船舶柴油机排气阀故障的原因分析 1．排气阀的工作条件 船舶柴油机中排气阀的工作条件十分恶劣，气阀底面与高温燃烧产物直接接触，在气阀开启期间还承受着高温（900～1000°C）和具有腐蚀性气体的高速（达600m/s）冲刷，气阀中心温度高达700～800°C，在阀盘与阀杆过渡圆弧中段，温度也有600～700°C，排气阀工作温度分布如图1-1所示。过高的温度会使金属材料的机械性能降低，材料发生热变形。当阀面密封不严时，就会引起高温燃气对阀面的烧损。气阀落座时，阀与阀座的惯性力和弹簧作用力的共同作用下，还承受着相当大的冲击性交变载荷，在气阀出现跳动或气阀间隙增大时，这种载荷会明显增加。阀与阀座的撞击，容易形成密封面的变形和严重的磨损。因船用柴油机绝大部分多为增压柴油机，由于进气道内的新鲜空气压力阻止了从气阀导管中获得滑油的可能，因此，金属之间易发生干摩擦。但在一般柴油机的气阀以及增压柴油机的排气阀座合金面间总会布有一层滑油或烟油等润滑物。此外，阀杆与导管间也会发生磨损，阀杆顶端受摇臂的撞击与磨损。 2．附加因素的影响 由于燃油价格不断上涨，航运市场竞争激烈，船东为了降低成本来达到提高竞争能力、获得更多利润的目的，均使用低价、劣质的燃油。这些燃油的粘度高，滞燃期长，而且钒、钠和硫的含量比较高。这种燃油在柴油机中燃烧时，渣油中所含的排放物（燃料灰份）仅仅有一部分与排出的气体一起离开机器，而剩余部分仍然留在发动机内一些高温（497—797°C）的零件上。例如，排气阔和活塞顶，形成沉积，造成所谓的“高温腐蚀”。到目前为止，还没有经济上合理的工艺过程能从渣油中除去腐蚀元素，连高级合金钢和堆焊排气阀钢也受到燃油的腐蚀。 在柴油机运行中违反用车保养规定，低温启动柴油机，低温强迫加载，柴油机气缸燃烧温度急剧变化，在柴油机负载状态下，急剧变换手柄位，使柴油机气缸燃烧状态恶化，大量雾化不良的粗大重油粒子喷入气缸，造成严重的后燃及不完个燃烧，严重积炭使排气阀的阀线表面也被积炭污染，甚至造成主机的起动困难，这就成为下次主机开车不久后的油头及排气阀故障的隐患，因此这些操纵、保养柴油机的不良习惯也是引发柴油机气阀故障的因素。二、排气阀常见故障分析 1．排气阀烧损 排气阀烧损是排气阀最常见故障。主要原因是排气阀密封不严，造成高温燃气泄漏，使该处严重过热，甚至熔穿金属材料。造成排气阀密封不良的原因主要有以下几点：⑴由于阀盘不同部位的形状、厚度不同，受热、散热条件不同，阀盘圆周上的温度分布不均匀，中心温度高于周边温度，造成气阀阀盘径向上的温度差，过大的温差将造成阀盘的变形从而导致漏气的产生。⑵船用燃油中含有的杂质在经过燃烧室内的各种复杂热过程后在排气阀阀盘及阀座密封锥面沉积成一层混有碳粒的玻璃状较硬较脆物质，其内混有硫酸钠、硫酸钙、氧化铁等物质。当此层玻璃状沉积物沉积厚度过大时，在闭阀时的撞击力下会发生裂纹，反复撞击后进而发展成剥落，从而形成高温燃气喷出通道使气阀烧损。⑶普通排气阀密封锥面在工作温度下硬度并不是很高，沉积的硬质燃烧产物颗粒在闭阀的撞击下，可使密封面出现凹坑，从而形成漏气。 2．排气阀高温腐蚀 目前在航运市场上普遍使用的劣质燃油中含有大量钒、钠和硫等元素。在燃烧过程中．硫、钒和钠等元素形成氧化硫、五氧化二钒和氧化钠等（这些氧化物的化学成份取决于过量氧气和燃烧温度）。氧化物之间要发生反应，而且还要与滑油中的钙反应，形成低熔点的盐类，有硫酸钠，硫酸钙和不同成份的钒酸钠等。这些盐类混合物熔点一般为535°C 左右，同时具有较强的腐蚀性。当零件温度在550°C 以上时，足以使钒、钠化台物处于熔化状态，附
柴油机运行中常见故障及应及处理 2010-09-28 08:17:22| 分类：自动化|字号大中小订阅 第一节运行中发生故障时的处理原则及分析判断 处理原则及分析判断归纳如下： 1）发生故障后，首先应采取应急措施，然后才分析研究原因，以防止故障进一步扩大。 2）在没弄清故障原因之前，不能随意乱拆机器，以免因无谓的拆装而延误排除故障的时间或因拆装不当而造成新的或引起更大的故障。 3）在分析排除故障的过程中，应先外后内；先系统后机械；先运动机件，后固定机件等。并结合柴油机的历史情况进行判断。 4）在排除故障后进行起动时，应先盘车，后起动运转。 第二节各种应急情况下的操作和管理 一、封缸运行 船舶在航行时，当柴油机的一个或一个以上的气缸发生了故障，一时无法排除，此时可采取停止有故障气缸运转的措施。 根据船舶规范要求，六缸以下的柴油机，应能保证在停掉一个气缸的情况下继续保持运转；缸数多于六个的柴油机，应能保证在停掉两个气缸的情况下保持运转。所以停掉一二个气缸，柴油机转入应急运转，是可以维持船舶继续航行的。
1．单缸停油 这种只采取停油而不拆除运动部件的封缸运行又叫减缸（或停缸）运行。具体步骤： 1）利用停油机构（专用工具）将高压油泵柱塞下方的滚轮抬起，使滚轮与凸轮脱离接触，该缸喷油泵则停止工作； 2）也可用打开该缸喷油器上的回油阀的办法使燃油停止喷入气缸。但不要采取关闭该高压油泵进油阀（如果装有的话）的办法来停止供油，以免喷油泵偶件因干摩擦而咬死。 单缸停油后，还应采取下列措施： 1）适当减少该缸的润滑和冷却。 2）打开该缸的示功阀。 2．只拆除活塞组件的封缸运行 只作拆除活塞组件（包括活塞杆填料函）处理。连杆和十字头仍留在机内随曲轴一起运动。 除采取单缸停油措施外，还需要进行下列处理： 1）用专用工具封住活塞杆填料函箱孔。 2）关闭该缸冷却液进出口阀，并封闭活塞冷却系统。 3）弯流扫气的柴油机，要用专用工具封住气缸的排气口，直流扫气或四冲程机，根据具体情况将气阀锁住在常关的位置。 4）拆除通向该缸起动阀的所有管路，并用封头将该缸的空气管路堵死。 5）某些类型的柴油机，为了保证十字头，连杆大端的正常润滑，应将
船舶柴油机故障诊断技术探究 柴油机为船舶主要动力设备，如果其出现运行故障，必定会对船舶运行可靠性与稳定性产生影响。现在船舶已经实现了自动化与集成化发展，对船舶柴油机性能有着更为严格的要求。就实际情况分析，造成船舶柴油机故障的原因众多，在对其进行分析时，需要针对不同表现形式特点，并应用合适诊断技术，确定故障原因然后采取措施处理，促使其维持稳定运行状态。文章对船舶柴油机故障诊断技术要点进行了简单分析。 标签：船舶；柴油机；故障诊断 船舶运行环境特殊，柴油机作为维持其运行的主要动力设备，在受到各项因素的影响后，很容易出现运行故障，无法满足船舶运行要求。船舶柴油机传统故障诊断技术主要为看、听、摸、闻，想要更准确地判断故障部位以及原因，需要积极应用新型诊断技术，利用更短时间来得到更准确结果，为后续维护工作提供依据。 1 船舶柴油机故障诊断分析 1.1 故障诊断分析 对于船舶运行情况来看，柴油机故障发生概率比较大，在分析故障原因时，需要基于其结构复杂性，以及运行环境特殊性对各项因素进行综合分析，提高故障诊断结果准确性。船舶柴油机运动部件多、结构复杂度高，故障诊断技术难度大，需要在传统诊断技术上进行更新，积极应用新型技术与理念，准确诊断各类故障，为故障解决提供依据。船舶柴油机故障诊断，需要根据不同故障表现形式，掌握故障产生机理，从物理、化学等方面着手，根据振动、油耗、噪声、形变、磨损、气味等表现特征进行综合分析，选取适当故障特征参数，完成故障诊断[1]。 1.2 故障诊断流程 1.2.1 收集状态信号 故障诊断时首先要对船舶柴油机状态信号进行有效收集，其作为故障特征信息载体，可以为诊断作业提供有效依据。一般可以应用相关传感器或辅助测试仪器对运行状态的船舶柴油机状态信号进行收集，包括噪声信号、振动信号、转速信号、压力信号以及温度信号等。 1.2.2 信息选择提取 对于已经收集到的所有状态信息，进行分类和处理，然后从中确定柴油机故障表现最为密切的特征信息。并对所有特征信息值进行检验，掌握其变化规律，确定设备实际运行状态。但是就以往诊断经验来看，收集到的状态信号，受外部
安全管理编号：YTO-FS-PD234 柴油机的故障检修通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
柴油机的故障检修通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 柴油机在应用中启动繁难题目较量突出，加倍冬天寒冬低温情形下，带动机本身温度低，启动吸入的气氛温度过低，柴油机润滑油的粘度大，加之柴油的低温流动性差，很难将柴油雾化引燃。在此情形下，启动是十分繁难的，因此，它是柴油机燃料系阻滞的防卫核心之一。 一、柴油机亨通启动条件 柴油机亨通启动，关键在于喷入气缸的柴油可否与被压缩的气氛急迅构成可燃搀和气和实时点燃点燃。因此使进入气缸的气氛被压缩后具有较高的温度和压力，是担保柴油机亨通启动的主要因素。为知足以上央浼，必须完全以下条件： （1）要有充实的启动转速；转速高，气体分泌漏小、压缩窑向缸内传热时期短，热量牺牲少，易造成较高温度和压力； （2）气缸密封性要好，可节减气体渗漏，推广压缩中断时的压力和温度； （3）喷油提前角要符合央浼，喷油质地好，否则形不
船舶柴油机异常噪声故障分析与排除 潘晓平，王式挺 （宁波港集团油港轮驳有限公司，浙江宁波315600） 摘要：结合遇到的故障实例，对船舶柴油机异常噪声故障进行了较为详细的理论分析，并就具体的故障提出了排除方法与应注意的要点。 关键词：柴油机；异常噪声；故障分析与排除 中图分类号：TK428文献标识码：B 文章编号：1001－ 4357(200502－0052－02 使用维修 １引言 异常噪声故障是指柴油机正常运行过程中因运动部件异常（诸如部件损坏、间隙过大），状态异常等原因而发出异常噪声（异常敲击声、嘶叫声等杂音）。包括柴油机敲缸、拉缸、增压器喘振、气门机构敲击、柴油机附属机械故障发出的异常声响。异常噪声的出现说明柴油机有潜在故障，且故障正在恶化。船舶轮机管理人员在船舶轮机日常运行管理中，必须做到勤看、勤听、勤闻、勤摸。而其中勤听是比较实用和有效的手段之一。因为任何机械在工作过程中，都会发出固有的声音和频率，而当声响部位、音质、强度、延续时间长短等发生变化时，其声音或频率会出现变化，即异常噪声出现。本公司一台６Ｌ３５０ＰＮ和一台６１３５柴油机发生异常噪声故障，情况比较特殊，本文结合这两起故障就柴油机异常噪声故障进行展开分析，并指出排除中需要注意的关键问题。 ２故障实例 故障一：某拖轮主机在正车运行时，当转速达到３００ｒ／ｍｉｎ以上，运行一定时间后，机油温度超过３５℃Ａ，整机出现无规律的、嘈杂的敲击声。同时伴
随着燃烧敲击声，转速出现１０ｒ／ｍｉｎ左右的波动，频率较快；排气温度温差较平时大，但未超出规定范围，增压器运转有轻微变音。噪声主要来自配气机构，频率因转速高低而变化。冷车或倒车运行时，一切正常。故障二：一台６１３５柴油机在非特定的情况下随机出现油门齿条高速窜动，柴油机振动加剧，柴油机运行声响增大，变杂，转速出现１０～２０ｒ／ｍｉｎ的波动。 ３故障一的原因分析和排除 故障一中异常噪声发自气门机构，其主要原因有：ａ．气门间隙不当；ｂ．气门弹簧折断，气门挺 柴油机Diesel Engine V ol.27(2005No.2 第27卷（2005 第2期 杆弯曲、推杆套筒磨损；ｃ．凸轮松动或异常磨损。 着重对气门机构进行了仔细地检查。首先检查凸轮轴，轴承间隙是否超差、偏磨，进、排气凸轮，供油凸轮是否异常磨损，除个别缸机油管有堵塞以外，未发现任何异常。对其进行拆检疏通，保证正常润滑。气门的配气定时，各缸的进、排气门启闭时间都在规定的允许误差范围内。粗略撬动传动齿轮未发现齿圈与齿彀的配合松动，或者齿轮与轴之间的配合松动。 随后检查配气系统的外部构件，挺杆与导程筒之间的间隙未见异常；气门与气门导杆的间隙在范围内，积炭也不多，气门顶升机构未见异常。各部件装复后，进行试车，虽然敲击噪声有所减弱，但是故障依然存在。 继而检查燃油系统，故障可能的原因是：ａ．喷油定时不准，发火次序存在差异；ｂ．高压油泵柱塞偶件间隙过大，导致各缸供油不均匀；ｃ．喷油器工作状况不良，导致各缸间燃烧状况差异。上述部件并未出现明显缺陷。燃油系统引起
船舶柴油机燃油系统常见故障分析及排除方法的研究 摘要：柴油机在船舶实际生产中的应用日趋广泛，其中燃油系统被称为船舶柴油机的血脉和心脏，燃油系统的工作状况将对船舶柴油机的使用寿命和性能产生直接影响。本文主要对船舶柴油机在实际运行过程中燃油系统的常见故障进行分析，并结合实际研究提出了相应的故障排除方法。 关键词：船舶柴油机燃油系统故障排除 1 引言 船舶柴油机为船舶提供电力和推进动力，所以也称为船舶的动力装置，它是保证船舶安全航行、作业和停泊，以及船员、旅客正常工作和生活所必需的动力机械设备。船舶柴油机燃油系统故障将直接影响船舶航行安全，影响柴油机的动力性、经济性和可靠性。燃油系统被称为船舶柴油机的血脉和心脏，燃油系统故障将直接影响船舶航行安全，对船舶柴油机的可靠性、动力性、经济性和使用寿命等性能产生重要影响。 燃油系统是被誉为船舶柴油机的血脉和心脏，而喷油泵就是燃油系统中最重要的组成部件——心脏，它的作用是使燃油由低压提升为高压，然后通过喷油器把燃油雾化，按船舶柴油机各缸发火次序定时、定量、均匀地喷入燃烧室内和空气混合形成可燃混合气，并燃烧做功。喷油泵的结构相对复杂，柴油机的三对精密偶件：喷油嘴偶件、喷油泵出油阀偶件和喷油泵柱塞偶件都集中在喷油系统当中。务必选择专用仪器调试调速器和喷油泵，调试好的调速器和喷油泵不能随便拆卸。这是因为喷油泵的供油均匀性、供油规律和供油量大小将会对船舶柴油机的经济性、可靠性和动力性产生直接影响。调速器性能的优劣也会对船舶柴油机工作灵敏性、可靠性和转速产生直接影响。喷油器性能优劣直接影响燃油的雾化质量，而燃油的雾化质量又会影响燃料的燃烧效果；尽管喷油器的结构不是很复杂，但一定要经过专用检测仪进行检查和调试。船舶柴油机燃油系统中的滤清器、输油泵、喷油器和高低压输送油管等组成部件的性能很重要，一定要特别注意保养，定期进行清洁和检查。此外，喷油正时也非常重要，即使燃油系统各零部件性能良好，但喷油提前角不对也会对船舶柴油机的经济性、动力性和排烟情况产生直接影响。在对船舶柴油机燃油系统进行故障诊断前，一定要对燃油系统方面的相关知识熟练掌握，针对船舶柴油机发生的故障与检测结果，进行综合分析研究，作出准确的判断，以最简捷有效、最科学合理的措施进行故障排除。 船舶柴油机在运行过程中发生各种故障，故障原因多样千变万化，英国柴油机工程师和用户协会曾作过专门的调查研究，研究结果显示，船舶柴油机的故障主要表现为燃油系统的故障，燃油系统故障占总故障的百分之六十以上，比例最大；而在造成船舶柴油机停机故障的各种原因中，燃油系统的故障所占比例也是最大的，约占总故障的百分之二十七。因此，探讨和研究船舶柴油机燃油系统的故障分析及排除方法具有极为重要的现实意义。
引言 异常噪声故障是指柴油机正常运行过程中因运动部件异常( 诸如部件损坏、间隙过大) ，状态异常等原因而发出异常噪声( 异常敲击声、嘶叫声等杂音) 。包括柴油机敲缸、拉缸、增压器喘振、气门机构敲击、柴油机附属机械故障发出的异常声响。异常噪声的出现说明柴油机有潜在故障，且故障正在恶化。船舶轮机管理人员在船舶轮机日常运行管理中，必须做到勤看、勤听、勤闻、勤摸。而其中勤听是比较实用和有效的手段之一。因为任何机械在工作过程中，都会发出固有的声音和频率，而当声响部位、音质、强度、延续时间长短等发生变化时，其声音或频率会出现变化，即异常噪声出现。本公司一台 6 L3 5 0 P N和一台 6 l 3 5柴油机发生异常噪声故障，情况比较特殊，本文结合这两起故障就柴油机异常噪声故障进行展开分析，并指出排除中需要注意的关键问题。 2 故障实例 故障一：某拖轮主机在正车运行时，当转速达到 3 0 0 r/min以上，运行一定时间后，机油温度超过 3 5 ℃A，整机出现无规律的、嘈杂的敲击声。同时伴随着燃烧敲击声，转速出现1 0 r/min左右的波动，频率较快；排气温度温差较平时大，但未超出规定范围，增压器运转有轻微变音。噪声主要来自配气机构，频率因转速高低而变化。冷车或倒车运行时，一切正常。 故障二：一台6l 3 5柴油机在非特定的情况下随机出现油门齿条高速窜动，柴油机振动加剧，柴油机运行声响增大，变杂，转速出现l 0 ~2 0 r ／mi n的波动。 3 故障一的原因分析和排除故障一中异常噪声发自气门机构，其主要原因有：a ．气门间隙不当；b ．气门弹簧折断，气门挺杆弯曲、推杆套筒磨损；C ．凸轮松动或异常磨损。 着重对气门机构进行了仔细地检查。首先检查凸轮轴，轴承间隙是否超差、偏磨，进、排气凸轮，供油凸轮是否异常磨损，除个别缸机油管有堵塞以外，未发现任何异常。对其进行拆检疏通，保证正常润滑。气门的配气定时，各缸的进、排气门启闭时间都在规定的允许误差范围内。粗略撬动传动齿轮未发现齿圈与齿彀的配合松动，或者齿轮与轴之间的配合松动。 随后检查配气系统的外部构件，挺杆与导程筒之间的间隙未见异常；气门与气门导杆的间隙在范围内，积炭也不多，气门顶升机构未见异常。各部件装复后，进行试车，虽然敲击噪声有所减弱，但是故障依然存在。 继而检查燃油系统，故障可能的原因是：a ．喷油定时不准，发火次序存在差异；b．高压油泵柱塞偶件间隙过大，导致各缸供油不均匀；C ．喷油器工作状况不良，导致各缸间燃烧状况差异。上述部件并未出现明显缺陷。燃油系统引起柴油机异常噪声故障主要表现为敲缸。但故障现象，显然不属于敲缸，而燃烧敲缸迹象也是由于其他原因引起的附属故障现象。 接着检查柴油机调速器，调速器工作异常主要表现为引起柴油机供油量的变化，导致各缸燃烧差异以及柴油机产生异常噪声。拆检测量调速器各部件，调校精度、灵敏度，仍未发现故障的主要原因。 经过上述拆检，都未能找出故障根源，检点前面的工作有什么疏漏、偏失之处。经过反复的实船测听，分析出以下几点：a ．噪声发自配气机构；b ．噪声为不规则声，杂乱无章，气门的敲击失去了规律性； c.只有机油温度上升后，转速超过了规3 0 0 r ／ r ai n才出现故障；d ．倒车时柴油机运行正常，正车
0引言 船舶的核心动力装置来源于船体底部的柴油发动机，该柴油机是整体船舶的能源动力保障，船舶中的柴油机不同于其他普通机械柴油机，其特点为零部件繁多、内部逻辑架构十分复杂，船舶柴油机的损害会给船舶的航行带来严重麻烦，特别是在远海海域航行的船舶，一旦柴油机发生故障，则可能引发航行事故，所以在当下的海运行业中，要充分重视船舶柴油机的正常运转，并及时针对船舶柴油机故障采取相应的故障诊断方法，从而避免相关的风险和一些经济利益的损失。 1传统船舶柴油机故障分析方法的优缺点 船舶行业的专家根据对船舶柴油机的大量实验研究，总结出了一些传统的船舶柴油机故障诊断方法，最为原始的方法就是主观判断法，维修人员凭借手中的测量器对船舶柴油机进行全方位的扫描，然后根据以往自身积累的经验对故障问题进行判断，理论上该办法是可行的，这种方法的甄选顺序是从整体到局部，一层一层地来分析和判断柴油机故障的方位，在理论上来说是比较成熟的，但是其存在着精确度不高的问题，无法准确地判定主要零件故障的位置，也无法彻底地保障与主部件相邻的其他元件是否正常运转。 其次就是概念数字法，该方法的作用原理是对船舶柴油机的故障位置进行一个大致化的分析，借由高等数学的函数方程组来概念化船舶的故障问题，通过将船舶柴油机问题建构成一个数字模型，从而通过解方程的形式来得到船舶柴油机的故障原因，但是此办法易受到不确定性的影响，函数方程的建构比较困难，且不容易求解，这就在一定程度上增强了判断船舶柴油机故障位置的难度。 相关因素排除法则是通过整合部分的故障因素，从而达到对船舶柴油机进行分析的目的，将过去船舶柴油机正常运行的因素与现在不能正常运转的因素关联起来，通过一系列的排除法来找出船舶柴油机的故障位置，不过此办法只能解决单一位置的船舶柴油机的故障问题，当船舶柴油机的多个部分出现了故障时，此办法就变得难以判断和使用了。 神经节点网状分析则是可以通过全方位的角度去分析船舶柴油机的故障问题，能够自行集中故障问题并进行判定，但是此条件的基础就在于需要大量的船舶柴油机的故障样本，缺少了相应的故障样本，神经节点系统就无法判定船舶柴油机中的疑难故障，所以也无法大范围地适用于整个的船舶柴油机故障分析系统。 2基于远程操控的船舶柴油机故障诊断 虽然船舶上的机械修理人员能够对船舶柴油机的故障采取相应的分析和预判，但是有些故障问题十分复杂，需要专家的帮助才能够得以有效的解决，此时就可以在船舶的主动力控制室上建立柴油机的远程访问智能化系统，将船体自身的网络通信设备和设在陆地上的船舶指挥信息中心相连接，中间通过卫星的无线网络技术进行桥接，利用无线网络系统将船舶柴油机的故障问题和相关的信息数据实时发给位于船舶总部的信息指挥判断中心，船舶总部的专业维修技术人员会根据相应的故障信息参数预计划一个解决方案，将该详细方案再次通过无线卫星信号系统发射回给船舶主动力控制室，从而帮助机械维修人员更好地对船体柴油机的故障进行分析和维修。 在船舶局域网和远程互联网之间，也采用了IEEE802.3的桥接以太网系统，该技术能够将本地连接和远程访问连接完美地融合在一起，而且运行成本低廉，信息数据的传输速度最高可达到300Mbps，这就使得在船舶主动力室中的无线化改造成为了可能，在船体柴油机本地的局域网系统之中，使用的是4类三绞线的复合连接材料，再安装上无线网卡和信息数据手机装置，就能与陆地的远程访问系统实行有效的无线连接，而起到桥接作用的卫星信号传输系统则是采用的IEEE802.11的网络传输标准，该标准可以和前一个网络标准通过桥接的形式架构统计起来，所以在一定程度上来说，船舶柴油机系统的计算机也是作为一个中介装置在起作用，通过该计算机能够实现对卫星网络和远程网络的桥接作用。 船舶柴油机远程故障系统的架构十分简单，其原理是基于船舶本有的中央控制和预警装置集合而成，船舶柴油机原本的各项参数（高压冲击力、热导水温度、气压、功率）都是可以测量出来的，这些数值随时都能对船舶柴油机的运行起到一个监控作用，一旦船舶柴油机在运行中出现了问题，相关的数据信息值一定是不在一个正常范围值之内的，船舶机械维修人员可以依据电脑载体上的故障分析预警系统查找出相关的原因，在确定柴油机故障具体原因后，参考相应的维修办法进行解决，而在一次船舶柴油机故障维修之后，还可以将故障点和维修具体程序重新录入位于局域网的船体电脑中，在以后发生同样故障问题之时就能随时调出使用，并且该故障修理程序也经由卫星无线信号系统被传送给陆地总部的船舶指挥控制中心，总部的船舶故障诊断中心也能够皆由数据软件的统计作出相应的船舶柴油机的运行走势图，从而进行诊断和预判。 船舶柴油机的本地故障分析系统是与远程故障诊断系统相关联的，本地故障系统的工作原理主要是基于局域网上的系统故障分析数据库，经由机械船舶修理师的个人主观经验来判断船舶柴油机工作的具体指数，网络技术的发达使得对船舶柴油机的判断变得更加的精准，而本地局域网判断系统的基本原则就在于对RTC模式的网络架构，RTC模式是一种高度继承的人工智能化分析判断系统，该系统能够对船舶柴油机的工作原理进行相关的数据运算，在测量到柴油机的实际运行相关参 船舶柴油机故障诊断方法刍议 邓勇 （江西交通职业技术学院，江西南昌330013） 摘要：介绍了传统船舶柴油机故障分析方法的优势和劣势，并在此基础上提出了基于远程操控的船舶柴油机故障诊断办法。 关键词：船舶柴油机；故障；诊断方法 设备管理与改造◆Shebeiguanli yu Gaizao 74
第07卷 第02期 中 国 水 运 Vol.7 No.02 2007年 02月 China Water Transport February 2007 收稿日期：2006-12-25 作者简介：刘 柱 男（1973—） 青岛远洋船员学院 讲师 （266071） 盛进路 男（1976—） 西南交通大学物流学院 博士研究生 （610031） 船舶柴油机在线监测与 故障诊断系统的关键技术研究 刘 柱 盛进路 摘 要：介绍了基于DSP 的船舶柴油机在线监测与故障诊断系统的原理和方法，提出了各系统单元的主要技术要求。径向基RBF 用来解决传感器阵列的相互干扰的问题，利用专家系统和灰色理论原理对故障进行判断和预测，能较好地解决船舶柴油机运行状态的在线监测和故障诊断。 关键词：DSP 在线监测 故障诊断 径向基 灰色理论 中图分类号：U664.121 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2007）02-0040-02 一、引言 船舶柴油机是船舶的重要设备之一，其运行状态直接关系到船舶的运行安全。由于船舶工况的不同，加之工作环境的恶劣，船舶柴油机一直以来是船舶轮机人员重要的维护对象，在线监测系统能适时地检测其运行状态，并能给出潜伏性故障类别，是轮机自动化研究的一个重要方向。过去的机舱监视系统只能对柴油机的运行参数进行监测，但不能对其运行状态进行综合评估，更不能对其故障进行预测。利用故障诊断技术开发在线监测和故障诊断装置，能对柴油机进行适时监控，及早发现故障征兆，减少事故的发生[1,2]。 二、柴油机在线监测系统设计 船舶柴油机在线监测系统，主要由检测单元，信号转换单元，采集控制电路板，以及工作站组成。工作站包含专家诊断模块，以便根据适时监测的数据进行故障诊断，并发出相应报警和处理决策。轮机人员可直接根据结果进行相应的 图1 船舶柴油机在线监测系统的工作流程 三、系统的硬件设计 1．检测单元 检测单元是整个设备的输入端，其检测准确度，直接关系到整个监测系统的精度。要对柴油机的运行状态进行适时监测并进行故障诊断，需要多个运行参数。本系统采用灵敏 度极高，适应性强的物理传感器。这是由于船舶柴油机的工 图2 系统硬件设计 2．数据采集和控制系统 本采用先进的数字信号处理和超大规模集成电路技术，加强了系统的可靠性和灵活性，能很好地消除各种外部信号干扰。该系统以 DSP （TMS320）和 CPLD （XC95108PQ100）为核心，辅以外围电路模块，并适时控制系统，保证系统的可靠运行。 （1）CPU 模块 采用TMS320F206作为系统的核心处理器，片上有高速的SAM、高速Flash、16位定时器、异步串口、同步串口和3个外部中断，拥有强大的数据处理能力。 （2）外围接口 采用XC95108PQ100作为外围接口电路的主芯片，可增强系统的可靠性和灵活性。 （3）数据采集电路 数据采集电路是数据采集和控制电路的核心，选用高性能的模数转换器件（AD7710）能够提高数据采集的精度，