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船用柴油机排气高温原因分析及解决方法摘要：船用柴油机是大型船舶上主要的动力装置，排气高温问题的解决需要给予高度的关注。
因此，对于该问题的解决在这个领域中显得十分重要。
解决船用柴油机排气高温问题，可以提高柴油机的运行效率和使用寿命，降低船舶的运行成本，减少环境污染。
因此，对船用柴油机排气高温问题的研究是极其必要的。
关键词：船用柴油机，排气高温，原因分析，解决措施1绪论船用柴油机排气高温是指柴油机运行过程中，排气管内的温度超过了设计温度，导致传统的散热方式无法进行降温，严重影响柴油机的运行效率和寿命。
排气高温的产生主要是由于以下几个原因：（1）燃烧不完全：燃烧室内气体的温度过高，导致排气温度也随之升高。
（2）进气温度过高：当外部环境温度过高或者进气道设计不合理，会使得柴油机采取的空气温度升高，进而导致排气温度升高。
（3）排气管道结构不合理：船用柴油机长时间运行过程中，由于排气管道结构设计不合理，非常容易造成排汽管道内部压力过大，导致排气管道加热，甚至出现结焦现象。
（4）润滑不良：若机油油质过差或者不及时更换，可能会导致摩擦、阻力增加，进而增加排气温度。
（5）零部件老化：随着柴油机使用寿命的逐渐增长，机体内部零部件磨损、老化，可能影响柴油机的散热效能，导致排气温度过高。
2船用柴油机排气高温原因分析2.1 柴油机运行原理和排气过程概述柴油机是一种内燃机，其工作原理即是将空气压缩后，将柴油喷入到气缸内部，通过自燃，将化学能转化为热能，驱动活塞运动，从而输出动力。
具体运行原理如下：（1）进气过程：活塞向下运动，吸入空气。
在进气过程中，空气通过进气门进入气缸，并在排气门关闭的情况下被压缩。
（2）压缩过程：活塞向上运动，将气缸内的空气压缩。
柴油在高温和高压下被喷入气缸，并由于高温高压条件下的自燃而燃烧。
在压缩过程中，柴油被喷入气缸，并与压缩的空气混合。
（3）燃烧过程：柴油燃烧后，就会放热，使气缸内部的压力急剧升高，从而推动活塞向下运动。
一、故障分析、判断与消除排烟温度是反映发电柴油机热负荷大小的重要参数,而影响排温的两大因素是换气质量和燃油喷射与燃烧质量。
在柴油机管理中,影响换气质量的因素有:(1)废气涡轮增压器故障;(2)进气系统严重漏泄;(3)空冷器堵塞和脏污;(4)进气总管着火;(5)气道脏堵;(6)进排气阀故障。
影响燃油喷射与燃烧质量的因素有:(1)燃油质量问题;(2)各缸负荷不均;(3)喷油器雾化不良;(4)喷油正时问题。
用发电机大修机会，抽取NO.1机做吊缸试验,请专家配合检查，并从如下几方面进行分析排查及故障处理:1、从燃油喷射与燃烧质量方面考虑(1)该发电柴油机使用的是轻柴油,查看副机(即发电柴油机，相对动力柴油机简称副机）日记一年来的记录，排气温度没有因为每次在不同港口加油而发生明显变化,说明长期以来所用油品不成问题。
(2)查看副机日志,确实存在各缸负荷排温不一致现象，最高与最低差值60℃。
吊缸前通过测取该机各缸高压油泵刻度值,喷油提前角、爆压值,进行比较分析,得出如下结论:各缸高压油泵油门刻度值都一致，排除了各缸供油量不一致的嫌疑;各缸100kW 负荷时的喷油提前角均为17°，与说明书100%负荷时的喷油提前角17.5°较一致,也排除了个别缸喷油提前角太小而使爆压降低，排温升高的可能性;拆检试验各缸喷油器,各缸的喷油器启阀压力正常,密封性良好,只是雾化状况不一致,为了确保故障排查成功,将各缸的喷油嘴全部换新,重新调试启阀压力到正常值28MPa,雾化状况都良好一致。
2、从换气方面考虑(1)吊缸前通过测取各缸示功图做比较,最大压缩压力各缸都无异，排除了进排气阀和缸内漏泄,空气量不足所致的排温升高因素。
(2)空冷器送船厂进行化学清洗,检查、试压,通过这一做法，既清通了空冷器海水侧也洗净了空气侧换热面的脏污,确保空气流通不会脏堵和空气足够冷却。
(3)增压器送专业厂家清洗检修,从厂家的检修报告中反映,轴承松旷,转子主轴下沉,铝质油封圆周向摩擦受损，做动平衡修磨压气端叶片3g，并换新轴承和新油封。
船舶主动力装置排气温度过高原因分析及解决措施摘要：柴油机的排气温度、反映负荷和燃烧质量、影响柴油机可靠性和经济性，是分析柴油机性能的重要参数。
本文所指排气高温，是柴油机可继续运行，但排气温度接近或超过说明书允许的最高值。
但若出现长期高温而不进行有效的解决措施将对柴油机产生难以预料的影响。
关键词：柴油机；排气温度；燃油；喷油器。
0 引言船舶主机排气温度过高是柴油机的常发故障之一,故障发生时如不及时排除会严重影响设备性能及航行安全,现就造成柴油机排气温度逐步上升的主要原因及相应的解决措施作如下分述。
1 燃烧过程拥有良好的喷油定时，对柴油机的排气温度有着很大的影响。
燃油在柴油机的燃烧过程中一般可人为的划分为滞燃、速燃、缓燃、后燃等四个阶段。
可直接调节燃烧过程的参数只有喷油始点和喷油终点，其他参数都不可直接调节。
故而出现排温异常情况时，我们应对燃油系统的运动部件进行检查排除。
如若出现异常运转，应立即处理。
1.1 高压油泵高压油泵齿条脏污、油尺卡死在最大位置或超出最大值，使气缸处于多供油位置；高压油泵柱塞偶件磨损大、泵油压力下降，使在相同油尺刻度下的实际供油量减少、相应气缸功率下降、其他气缸要分配更多的负荷，造成各缸功率分配不均匀、缸闾排气温度差增大；等压卸载压力阀和卸压阀密封面磨损，弹簧预紧力下降；压力阀断裂，无法密封，降低高压油管中残余压力，幅度较大时，将影响喷油正时及喷油规律，使实际有效供油量减少、气缸功率下降，这同样会造成气缸功率分布不均匀的情况。
1.2.喷油器。
喷油器使用一段时间后，会出现喷油压力下降、雾化质量变差，严重时会导致喷油嘴针阀关闭不严、甚至卡死现象，使喷入气缸的燃油无法完全燃烧或滞燃而使排气温度升高，因此，要定期检修喷油器。
喷油器在检修之前要在试验台上检验其启喷压力和雾化情况，并做好记录。
检修时重点检查针阀偶件，观察其导向面及密封锥面的状态。
导向面出现刮痕、密封锥面出现麻点或偏磨，说明油质不理想，杂质较多，或者前面所提到的高压油泵出油阀压力阀芯断时，断口产生的微小颗粒直接进入油嘴偶件，造成磨损，磨损面要仔细研磨修复，严重时应及时更换偶件;密封锥面出现麻点或者偏磨程度不大的,可用专用研磨破人工研磨,同时要检查重油分油机系统及终端滤器；针阀导向面颜色变为暗黑色，说明针颜过热，要检查机前燃油粘度控制器及油嘴冷却水系统,必要时可用化学溶液循环清洗油嘴冷却腔。
一故障现象某船主机为1台SUIZER 6RA一48型柴油机，额定功率6525kw，转速130r／min。
二冲程直流排气，扫气箱各缸共用，其增压系统采用废气定压涡轮增压，增压器型号为VTR-631—1N，最大允许转速为16000r／min，最大允许气温为550℃，2个辅助电动鼓风机。
航行时发现主机排气温度发生逐渐升高，由原来正常运行时排气温度为350～380℃升至400℃，个别缸甚至达到420℃，平均升高约30～40℃。
虽该温度没有超过理论上船用柴油机排气温度的最高值，但根据该机的运行参数及实际的设定工况，排气温度的突然升高，是一种不正常的现象，测取爆压发现各缸爆压仅7.0MPa左右，而正常值应为9.0MPa，主机功率明显不足。
二故障原因分析在一定的供油量下，柴油机功率不足、排气温度过高，依据柴油机工作原理主要有以下几方面的原因，燃油质量问题和喷油器雾化不良；喷油及排气定时不对，空气冷却器及排气不畅背压太高和废气涡轮增压器故障等。
根据该船主机运转状况，轮机长和大管轮对其进行了具体的分析并逐一排除。
1.燃油质量燃油质量是影响主机排烟温度的重要因素，若燃油质量不能满足雾化要求，则会引起燃油雾化不良，燃烧恶化，排烟温度升高。
现船用主机燃油决大部分是渣油与稀释油(柴油)按不同比例调制成不同粘度的燃油，使用时应根据实际情况来投加粘度合适的燃油。
燃油的种类不同，所含成分也不同，且不同种类的燃油具有不相溶性。
假如两种不同种类的燃油混合使用，将产生大量的油泥物，导致燃油质量变差，影响主机正常工作，并且混合油还会析出沥青，在高温条件下生成焦碳物质，粘污排气阀和排气管路等部件，排烟温度必然偏高。
因此应尽量避免不同种类燃油混合使用。
另外，还要根据燃油的品种，选择合适的燃油添加剂，并按要求的比例投放，均匀混合，这样可以提高燃油质量，改善燃烧工况。
如果燃油的品位已定，其质量关键还得看分油机的工况，并选择恰当的比重环，确定合理的分离油温，并按规定尽量缩短其排渣周期，同时还要让燃油在沉淀柜中沉淀足够的时间，经化验排除燃油质量的问题后使用。
JS 2005-4-10江苏船舶JIANGSU SHIp第22卷第4期27某船主机排温过高故障分析排除蒋元星摘要通过对某船主机排温异常原因的分析，找出了空气冷却器脏堵造成排烟温度升高的原因并经处理，排除了故障，恢复了主机的正常运转。
关键词柴油机排烟温度异常空气冷却器脏堵化学清洗0 引言某船来往于舟山-秦皇岛、天津等港口，主要载煤、水泥等散货。
主机为1台6ESDZ34/82型柴油机，额定功率2206kW，转速205r/min。
直流排气，扫气箱各缸共用。
定压增压带中冷器，辅助电动鼓风机。
燃油牌号为20#~30#重柴油。
该船主机因使用、保养不善，扫气压力计、压差计等部分测试仪表已损坏，从而对分析、判断故障原因造成困难。
1 故障现象几个航次后，发现主机排气温度发生逐渐升高现象，由原来正常运行时排气温度为320~340C升至380C，甚至个别缸达到400C，平均升高约40~ 50C。
虽该温度没有超过理论上船用柴油机排气温度的最高值，但根据该机的运行参数及实际的设定工况，排气温度的突然升高，是一种不正常的现象，同时伴有增压容器轻度喘振现象。
考虑到环境温度较高，将空冷器海水流量开至最大，同时将压气机出口处通大气阀微开，放出一部分空气，减小出口背压，喘振现象消除，但排气温度未降低。
航行中测取爆压，发现各缸爆压仅6.5Mpa左右，而正常值应为9.0Mpa，主机功率明显不足。
船舶继续航行，主机排气温度仍逐渐上升，直至出现排烟管变暗红色，且其下部的扫气箱外表面手摸已感觉到发烫，于是将主机转速降至160r/min并使辅助鼓风机运行，慢速维持航行到港。
2 故障原因分析及处理作者介绍：蒋元星现工作于浙江国际海运职业技术学院，讲师。
收稿日期：2005-05-192.1 故障原因分析在一定的供油量下，柴油机功率不足、排气温度过高，依据柴油机工作原理主要有以下几方面的原因：排气不畅、喷油器雾化不严、喷油及排气定时不对、气缸密封不严、进气不畅等。
船用柴油机排气高温原因分析及解决方法关键词：柴油机；排气高温；原因分析；解决方法柴油机排气温度异常，归根到底就是燃烧质量不好，燃油在燃烧室燃烧过程没有按照设计的要求进行。
柴油机正常燃烧过程是及时（在上止点前后发火并燃烧完毕，通常以毫秒单位度量）、完全、平稳（燃烧过程柔和并无敲缸现象，要求燃油在燃烧前必须经历燃油喷射、雾化、蒸发并与空气充分混合，还要求压缩空气到达一定的温度）和空气利用率高。
基于柴油机良好燃烧过程的要求，我们来剖析引起排气温度高的一些原因。
1柴油机排气高温原因分析引起柴油机排气高温的原因主要有换气质量差、燃油系统故障等。
1.1柴油机换气质量差会引起的排气高温柴油机换气质量的好坏对柴油机的燃烧过程有着很大的影响，与排烟温度也就是热负荷的大小有直接关系，这是我们轮机管理人员的共识。
在一些船上，由于忽视了对柴油机换气系统必要的保养，使换气质量变坏，导致柴油机过量空气系数α减小（不同柴油机燃烧过量空气系数有所不同，增压二冲程柴油机α=1.9～2.3；增压四冲程柴油机α=1.7～2.1），燃烧恶化，排烟温度升高，热负荷增加，可靠性下降。
空气量不足导致换气质量差主要有以下几个原因。
（1）气缸密封状态差导致空气量不足。
每一型号柴油机都有一个固定压缩比，即气体被压缩前后气缸的容积比。
一般四冲程柴油机进入气缸的气体被压缩终了时压力可达到3.7-4.2Mpa（也是我们常说的柴油机压缩压力）、温度将上升到550-600℃，瞬间可点燃被喷进气缸的燃油。
如果气缸密封状态差，压缩压力就会变小而导致压缩终点温度变低，就会使燃烧变迟而产生后燃。
气阀间隙调整不当；气阀卡阻；气阀漏气（尤其是排气阀因烧蚀而漏气）；活塞环因磨损严重或断裂而造成漏气等都会引起气缸密封变差的因素。
（2）扫气压力不足导致气缸进气量不足。
二冲程柴油机对扫气压力的要求是非常高的，管理过二冲程柴油机的轮机员都经常遇到这样情况，就是当主机由机动航行逐步加速到定速航行过程，开始时扫气压力是由辅助风机提供的，随着增压器效率的逐步提高，当扫气压力上升到一定值时辅助风机会自动停止，辅助风机自动停止的短时间内，各缸的排气温度和排气总管温度上升的非常快。
柴油机排气温度，反映负荷和燃烧质量，影响柴油机可靠性和经济性，是分析柴油机性能的重要参数。
本文所指排气高温，是柴油机可继续运行，但排气温度接近或超过说明书允许的最高值。
柴油机排气高温是常见故障，可分为整机各缸同时排气高温和个别缸排气高温，根本原因是燃油燃烧不良，包括燃烧过程安排不合理和燃烧条件不良。
本文的讨论，针对运营中的既定柴油机：★二冲程，直流扫气，可倒车；★高压油泵和排气阀均由凸轮轴驱动；★定压增压，废气涡轮压气机与活塞下部空间串联，其间有空气冷却器；★不定速，飞重式调速器调速；★燃用燃料油。
一、燃烧过程——喷油定时燃油在柴油机中的燃烧过程一般可人为的地划分为滞燃、速燃、缓燃、后燃等四阶段，见图1。
图1 某柴油机燃烧过程曲线图（1）滞燃阶段（滞燃期）滞燃阶段，是燃烧前燃油的一系列物理和化学准备阶段，自喷油始点（A）燃油雾化进入气缸（未燃烧）开始，至燃烧始点（B，着火点）燃油被点燃止。
滞燃期长，则着火点（B）后移，整个燃烧过程推迟，且后燃增加，排气温度高；而且滞燃期生成的可燃混合气数量大，到达着火点瞬间全部燃烧，缸内压力突然增高，曲线上表现为BC 段特别陡峭且最高压力点（C）过高，柴油机工作粗暴。
滞燃期既然自喷油始点（A）至燃烧始点止，调节滞燃期就有改变喷油始点和改变燃烧始点两种方法。
喷油始点，取决于喷油提前角，可以直接调整。
喷油始点（A）后移，则整个滞燃阶段随之后移，不仅推迟着火点（B），而且整个燃烧过程后移，排气温度升高。
若着火点（B）后移至上止点后，即滞燃期的后期活塞下行缸内空间增大，缸内温度与压力降低，滞燃阶段更长，后燃更严重。
燃烧始点，燃油完成一系列燃烧的物理和化学准备后开始被点燃。
很明显，着火点不可直接调节，只能：★随喷油始点变化；★取决于滞燃期长短，即取决于燃油燃烧条件。
滞燃期长短，取决于当时气缸内物理、化学环境，即燃烧条件，影响因素甚多，留待下面逐一讨论。
（2）速燃阶段速燃阶段，从气缸内燃油发火燃烧开始（着火点B）到出现最高压力点（C），其间还有燃油雾化喷入。
对同一台柴油机而言, 排气温度的高低在一定程度上反映了缸内负荷的大小与燃烧质量的好坏。
柴油机排气温度过高, 不但标志热负荷过高, 而且还会引起经济性和可靠性下降。
因此, 排气温度通常用来衡量柴油机热负荷的大小, 是柴油机运行管理中须重点监测参数, 也是柴油机性能分析的重要依据。
船舶柴油机排气温度过高影响柴油机的正常工作, 如造成排气管变形破裂漏气,成为火灾的隐患;破坏润滑油膜, 加剧发动机活塞与气缸的磨损; 同时造成机舱环境污染, 影响工作人员的正常工作。
为了保证柴油机的可靠运转, 排气温度的数值不应该超出说明书的规定值, 并且各缸的排气温度应该基本保持一致。
一、排气温度过高故障现象育龙轮的主机是苏尔寿柴油机, 型号为6RTA-48, 是采用废气涡轮增压和直流扫气形式的单作用二冲程柴油机。
育龙轮在从上海到新加坡的航行期间,发现主机的排气温度逐渐上升, 由原来正常运行时排气温度的360～380℃升至400℃, 个别缸甚至达到了450℃, 平均升高40～50 ℃, 排气总管的温度达到500℃甚至是510℃, 说明书排气总管的报警温度为515℃。
虽然该温度没有超过理论上船用柴油机排气温度的最高值, 但根据该机的运行参数及实际的设定工况, 排气温度如此升高, 是一种不正常的现象。
于是将主机微微降速, 以稍低的速度航行到港。
经过反复地检查排除, 确定是增压器废气涡轮端脏污造成的, 清洗后, 主机整体排温下降。
但在紧接着的航次, 在热带海域航行时, 1号缸与3号缸排气又出现了高温, 温度分别是440℃、430℃。
二、排气温度过高故障原因分析船舶柴油机排气温度过高的根本原因是燃烧不良而造成的后燃增加和在气缸中未能完全燃烧的燃油在排气管中的二次燃烧。
排气高温分为两种情况,一种是整体排气高温, 另一种是单缸排气高温。
在此次故障中就出现了两种情况。
下面就两种不同情况进行分析。
1、整体排气高温(1) 环境因素机舱温度上升, 则进入压气机的空气温度上升。
一、故障现象某艇执行任务时，电工兵按操作规程起动2 号副机发电，并怠速运转15min待各参数达到规定值后，加负荷运行向全艇供电，各指示参数正常。
约供电30min后，值班人员从机旁控制箱上的仪表发现A列缸排温已经接近500℃，明显高于B列缸排温,并且机器伴随着不正常声响，于是立即应急停机检查。
二、故障分析柴油机的故障现象是排气温度过高。
除了柴油机超负荷和监控系统故障以外，对于柴油机本体来说，分析排气温度过高的故障原因主要可以从四个方面进行：一是由于燃烧过程滞后,燃烧所产生的能量没来得及做功，就从排气门排出；二是由于气缸内燃烧不良,未完全燃烧的燃油颗粒进入到排气管后,接触到其它各缸排出的高温废气中残余的氧气开始燃烧;三是柴油机冷却水温度过高,不能及时将气缸内过高的热量带走;四是进入柴油机气缸内的空气温度过高。
导致柴油机排气温度过高的具体原因非常多,涉及燃油系统进排气系统、配气机构、冷却系统、监控系统、主体机件中的许多部件。
文献[1]以18V40/45柴油机为例分析了喷油泵、喷油器、气缸密封性、中冷器、增压器、排气管等对排气温度的影响;文献[2]从柴油机超负荷、喷油嘴出现二次喷射和滴油、喷油太迟、增压器气量不足等方面分析了故障原因;文献[3]从燃油喷射与燃烧质量、换气质量等方面分析了故障原因;文献[4]从喷油器雾化、柴油机负荷、燃油质量，喷油正时、气阀、空冷器、增压器等方面分析了故障原因。
以上的原因分析各有侧重,但是还不够全面。
对于排气温度过高这种综合性故障,应当根据出现排温过高的机理,按系统、分部件归纳原因，这样才能更全面的分析出所有的可能原因。
排温过高的原因分析如表1所示。
三、故障诊断柴油机排气温度过高的故障所涉及的部件比较多，若逐个将部件拆卸下来检查需要耗费大量的人力和时间。
因此，诊断此类综合性故障时必须要遵守“先检后测、从简到繁、先判后拆，从外到内”的原则[5]。
针对排气温度过高的故障,根据诊断原则，本研究将故障现象划分为整机排气温度过高和单缸排气温度过高两种情况来诊断。
