船舶柴油机的常见故障及排除策略

船舶柴油机烧机油故障分析与排除柴油机烧机油通常表现为排气冒蓝烟、机油消耗增大，烧机油影响柴油机正常运行。

分析了引起柴油机烧机油的主要原因，提出了适量添加机油、加强活塞组件技术保养、及时更换气门组件三个解决措施。

标签：柴油机；机油消耗；排气；故障柴油机工作中机油消耗是正常现象，正常情况下，一台技术状态良好的柴油機额定工况下机油消耗率小于或等于408-476g/Kw·h，但目前某些船舶柴油机在使用中普遍存在机油超耗现象。

机油超量消耗，主要原因是部分机油窜入燃烧室被烧掉。

烧机油不仅造成机油的浪费，而且容易造成柴油机积碳严重，使柴油发动机运转不稳，功率明显下降，活塞环与气缸磨损加剧还可能导致活塞环粘结、折断、拉缸等事故。

为保证柴油机可靠运行，降低故障率，提高使用寿命，应重视并有效解决这一问题。

1 故障特征柴油机出现烧机油，表现为三方面：（1）机油消耗异常增大；（2）排气冒蓝烟，在低速、空车和低负荷时更明显；（3）排气管向外喷机油，低速低负荷时，可观察到排气管喷出大量油粒。

2 故障分析一般来说，柴油机的机油窜入燃烧室引起烧机油，主要有四个方面原因。

2.1 曲轴箱（或油底壳）内机油过多曲轴箱（或油底壳）内油位过高，曲拐转动时将大量的机油飞溅到气缸壁上，由活塞和活塞环带入燃烧室内。

2.2 气缸壁上的滑油窜入燃烧室活塞环与缸套为一对摩擦副，靠机油飞溅润滑，通常有四个方面可能引起窜油。

（1）活塞环泵油。

由于活塞往复运动的惯性，活塞环在活塞环槽中上下振动造成的泵油不可能杜绝，只能依靠改善密封性及环宇环槽之间的间隙来限制窜油量，环端面及与之配合的环槽粗糙度、环的不平度及活塞环与环槽的间隙将直接关系到窜油的大小。

（2）活塞环开口间隙。

由于往复运动，机油靠惯性通过缸套表面和活塞环开口间隙窜到燃烧室，通过活塞环开口间隙的机油量由活塞与缸套的间隙和环的开口间隙来决定。

因此，活塞与缸套的间隙越大，活塞环开口间隙越大，机油窜油量就越大。

船舶机械设备维修保养常见故障及排除措施摘要：随着我国航运业的高速发展，应当对船舶机械设备运行过程中存在的各项问题予以处理。

为了实现对故障的有效排除，需要对故障实行诊断，把发生故障的原因予以查出，采取合理的措施加以预防和解决。

本文重点分析了船舶机械设备中比较常见的几种故障与排除措施。

关键词：船舶机械设备；维修保养；常见故障；排除措施在船舶运行期间，因为外部环境大多比较复杂，船舶设备容易受到潮湿空气或者是海风（盐度）的影响从而发生各类故障，最终威胁到船舶的正常运行。

同时海上工作环境恶劣、条件有限，对于设备故障的处理会面临较多限制，所以要求有关工作人员强化对设备的日常维护管理，从而能够在发现故障隐患后，及时采取可靠措施加以解决。

1.柴油机发生拉缸现象柴油机拉缸大多出现在柴油机运行初期和大修后以及柴油机生命周期末期。

柴油机运行初期一般生产厂会在工厂里做磨合和台架试验，校调柴油机运行工况和状态，所以我们在这里不多做讨论。

柴油机在大修后，特别是更换活塞、活塞环、气缸套后，进行充分合理的磨合，转速由低到高，负荷由小到大的原则。

特别要注意柴油机运行工况和运行参数，结合台架试验数据进行对比分析。

密切注意柴油机冷却水温度、滑油温度、柴油机负荷、排气温度、扫气箱温度、柴油机震动及异响。

加强润滑冷却、加大气缸注油量，逐步增加负荷。

磨合完毕需更换润滑油才能正常投入运行。

船舶在航行期间柴油机突然发出类似于“哒哒”的干摩擦异响，转速不断降低直至停机，曲轴箱冒烟，同时伴随着柴油机的润滑油、冷却水以及排气温度都开始缓慢升高，柴油机供油量增加，按照实践经验分析可知，柴油机可能出现了拉缸问题。

造成此问题的原因较为复杂。

拉缸的直接原因是，摩擦副表面的润滑油油膜受损或不能建立，金属之间产生了直接性接触（干摩擦），从而发生了高温熔融现象，进一步导致了粘着磨损。

较为常见的原因有：1.燃油燃烧不良（油头滴油，雾化不良，二次喷射，喷油定时不正确，扫气压力不足等）、导致活塞头和活塞环积炭严重。

一柴油机飞车故障现象和原因分析1.飞车案例一(1) 故障现象某船主机12VE230柴油机，在起动时，连续三次起动失败，第四次起动成功，但起动后转速无法控制，达到1000r/min以上(额定转速750r/min )，大约经过10s，自动降速后停车，显然发生了飞车故障。

停车后检查未发现故障和损坏迹象，于是再次起动，起动后听到缸内发火，并伴有较大的敲击响声，停止起动，检查异响原因。

（2）检查结果检查发现右排第4缸损伤严重，其他各缸正常。

第4缸损伤具体情况如下：①第4缸活塞从最下端一道油环处被拉断；②活塞下部和缸套严重拉毛，气缸套被打掉一小块，直径约20mm；③连杆小端衬套断裂；④副连杆下端与主连杆的连接销变形卡滞。

（3）原因分析经分析确认：此次飞车故障的原因是，起动失败后没有吹车造成的。

因为连续三次起动不成功后，气缸内集油过多，一旦发火后引起爆燃，就会引起飞车。

对于该型柴油机操作规程要求：如果起动失败，应该充油吹车，然后再起动。

2.飞车案例二（1）故障现象某船1台12VE230柴油机，在拆卸调速器后进行试车。

开始时，空车起动，正车起动三次，倒车起动二次，起动正常；后带负荷起动(航行状态)，两次都未成功；于是去掉负荷起动，起动后出现飞车。

飞车后超速安全装置起作用，操纵人员进行如下处理：立即顺时针扳回已经跳开的超速安全装置上的恢复手柄。

此手柄安装在超速安全装置上，当柴油机转速超过870 r/min时，超速安全装置起作用，降低柴油机转速并停车；飞车时恢复手柄逆时针转动30°，下次起动时，必须将恢复手柄顺转30°才能起动。

当操作人员顺时针扳动恢复手柄，柴油机的转速又上升，直至飞车，这时超速安全装置再次起作用，使发动机停车；再次起动时，听到有较大响声，缸盖下部有水漏出，柴油机无法起动。

（2）检查结果经过检查发现：左排1缸的活塞固定卡环折断。

该活塞为带有活塞锒块的组合式油冷活塞，活塞分为头部、导向部和锒块部；头部和导向部用4 个螺钉连接，锒块套在导向部内，然后用卡环固定。

当前，船舶的使用范围不断扩大，对柴油机的使用需求也不断增多。

为确保船舶的持续发展，就要保证柴油机安全性和稳定性。

近年来，针对柴油发动机的研究逐渐增多，其应用范围也在扩大。

但是，设备频繁出现故障问题会对柴油机的运行产生影响，需落实更加科学合理的维修管理方案[1]。

一、船舶柴油机的组成结构1、机体组件和曲柄连杆结构在船舶柴油机基础系统中，动力结构为主要组成部分，骨架是基础组件，能为柴油机的运转创造良好的应用平台。

柴油机系统还涉及气缸盖、气缸体等基础零部件，其中曲柄连杆结构是维持各个节点应用的关键，主要包括活塞组、曲轴飞轮组以及连杆组等。

2、进排气与燃油供给结构船舶柴油机只有维持良好的排气效果，才能保证柴油机运行，排气系统能为柴油机提供充足且干净的空气。

在排气系统中，排气门等部件为主要组成部分，配合柴油供给系统就能形成核心控制体系，提高其稳定性能，最大程度上保证柴油机运转的可靠性。

3、润滑、冷却和启动结构在船舶柴油机各个系统中，润滑系统也是非常关键的部分，以固定的压力为柴油机各个零部件和系统输送相匹配的润滑油，最大程度减少摩擦造成的影响，也能实现部件损耗管理的最优化。

另外，船舶柴油机还具备冷却系统，能维持柴油机在常规温度环境下运行，降低长时间高温环境运行产生的损耗，最大程度确保柴油机运行的安全性和可靠性[2]。

二、船舶柴油机维修需注意事项1、结构余隙的高度1）缸体平面修理通过对船舶柴油机日常管理工作的总结可知，缸体上部需要采取平面修理的方式，柴油机使用的缸体设施本身属于较大的零部件结构，受到机械力以及热应力等作用，会出现翘曲或者是变形现象。

一旦出现变形问题，会对气缸盖和缸体对准效果形成负面作用，严密性和应用安全性等基础性能都会受到影响（见图1），甚至会出现漏气和动力不足等问题。

图1 余隙容积对性能的影响如图1所示，余隙高度的减少会受到结构产生的限制，S o在1mm区间内，一旦S o偏小，就会引起活塞和气门的碰撞。

船舶机械设备维修保养中的常见故障及排除方法摘要：船舶机械设备维修原则是以原样修复为主，排除故障、消除故障隐患，保持和恢复其战、技术性能，尽量本着节约的精神，节省修船费用和缩短修船时间。

及时准确地排除现有故障或根据某些物理状态、工作参数而事先判断出设备即将发生的故障并予以消除，这就要求轮机维护人员不断提升船舶维修保养技术水平，察觉机械设备故障征兆，从而分析故障原因，进而排除故障，对故障进行分类、总结并发现规律可较快地提升技能水平。

本文就在轮机维修中对船用柴油机常见故障、泵类振动故障、液压系统故障的经验总结，供学习交流。

关键词：船舶；机械设备；维修保养；常见故障；排除方法1船用柴油机常见故障排除船用柴油机在运行过程中出现机械故障时，伴随出现柴油机漏水、漏气、冒白烟、黑烟等现象，柴油机运行异常，出现烧焦味道，发出细微撞击声，水箱内温度升高，油和水进行了混合，燃料消耗量增加等。

以上这些问题即为柴油机出现机械故障的表征，船舶机械维修工作人员可依据感官判断柴油机的各种故障，初步查验，判断引发故障的原因，根据实际情况对故障处进行检修。

1.1柴油机故障诊断的原则检查船舶柴油机发生故障的表征，从机械设备的结构原理出发，全面判断引发设备故障的内因，从柴油机外表到设备内部依次进行检查，完成分阶段故障检测，切勿在未查找到故障原因的情况下擅自拆卸柴油机。

1.2柴油机故障实例分析与检查方法燃油路密封不严检查方法：1）低压油路出现密封问题：喷油泵处于松开的情况下进行手动操作泵油时，燃料中出现一定数量的气泡，这些气泡在手动操作压力的作用下能够进行排出，表示船舶柴油机输油泵的燃料输送口与喷油泵连接处的封闭位符合规定要求。

在这一情况下大气压力低于油压，机械设备运行过程中，输油泵密封性差，只有少量的空气被吸入柴油机中，排查漏油位置，解除故障。

采用手油泵进行燃料抽取时，拧松喷油泵的放气螺丝钉，燃油内产生的大量气泡无法全部排干净，则表示柴油机油路充进了一部分的空气，气体经过油箱进入到输油泵的油路内。

一、故障现象柴油机燃油系统进入空气会造成燃油流动阻碍。

少量空气渗入喷油器会导致喷油量降低，柴油机功率下降；情况严重的可造成柴油机不能启动或停机故障。

柴油机在停机状态下，如果燃油供给系统进入大量空气，会导致柴油机不能启动。

按动柴油机启动按钮时，会发出疲软的“突突”声，停止按动启动按钮后，柴油机很快停止运转。

如果进入空气量较少，启动时也发出疲软的“突突”声，能够维持柴油机基本运转，但转速比正常情况不稳定。

柴油机运行时，如果燃油系统中进入空气，通常会发出“咔咔”的异响，曲柄在某一角度出现旋转波动现象，转速不稳定。

如果空气量很大，严重的会导致柴油机停机。

上述船舶救生艇停机事故即属于此类事故。

如果空气量少，会导致供油速率不稳定，总燃烧供油量不足，柴油机功率下降，转速不稳定。

二、故障原因分析柴油机运行或停止过程中，因正常磨损或局部损坏会导致空气进入到燃油系统。

根据流体力学原理，当外部空气压力高于燃油管路内部燃油压力时，一旦管路内部与外界相互连通，空气就会进入燃油系统。

因此，外部空气是大气压情况下，燃油管路内只有出现负压时，空气才会进入燃油系统，否则燃油会泄漏出来而不是空气进人管路内。

根据柴油机运行工况和结构特点，将燃油系统进气部位故障分为柴油机运行和停止2种状态进行分析。

柴油机停止运行时，如果燃油箱内燃油液面高度低于柴油机高压油泵水平位置，高压油泵吸入端和排出端管路燃油呈现回流油箱的趋势，油管内部大部分高于油箱内燃油液面的部位处于负压状态。

如果高压油泵吸入端负压部位的塑料油管老化变质、变硬变脆而破损，或者滤器密封失效等，将会导致空气进入该段管路。

柴油机高压油泵输出端的高压油管或回油管接头部位密封不严、喷油器老化损坏、高压油泵柱塞套定位螺钉垫圈损坏或丢失、多缸高压油泵的限压阀失效、高压油泵柱塞磨损严重、高压油泵出油阀垫圈磨损或破裂、高压油泵放气螺栓垫片安装不良密封失效等，也会导致空气进入燃油系统。

如果油箱内油位与高压油泵处于同一水平面或高于高压油泵位置，但低于喷油器，则位于燃油液面水平面以上的高压油管内是负压状态，高醢油泵吸入端管路是正压状态。

一增压系统故障成因及分析1．增压器喘振压气机如果在喘振的条件下工作，不仅达不到预期的增压效果，还会造成压气机叶轮叶片断裂，转子发生轴向振动，严重缩短增压器使用寿命。

一般产生喘振是由于增压系统流道阻塞、温度变化、船舶负荷变化，柴油机单缸熄火等。

（1）增压系统流道阻塞。

它是引起增压器喘振的最主要的原因。

在柴油机运行时，增压系统的气体是循着以下的流动线路进行：空气滤清器—压气机—空气冷却器—进气管—气缸—排气管—废气涡轮—废气锅炉—烟囱。

其中的任意一个环节出现故障，都有可能造成柴油机气路不顺或气体流量减少，背压升高，引起喘振，同时还可能造成柴油机油耗率升高等一系列其他的故障，通过分析发现其阻塞的原因主要有：脏污、结碳、变形。

其中在进口滤器、压气机叶轮和扩压器、空气冷却器、气缸的进排气口、涡轮的喷嘴环和叶轮部位容易堵塞。

在日常管理中，应关注检查上述部件的污损并经常加以清洁。

防止因流道阻塞而引起的喘振。

（2）环境温度变化。

由于增压器和柴油机与水域温度条件的匹配不同而造成的，比如可以匹配在低温条件下的不带空冷器的增压系统用在高温水域时，或者匹配在高温条件下的增压系统用在低温海域时，由于配合运行点的不同，气温升高时，空气密度降低，进入增压系统的空气流量减小，排气管压力下降，涡轮能量减少，导致增压系统转速降低，转速降低进一步减小空气流量，从此进入恶性循环，发生增压系统喘振。

（3）船舶负荷变化。

船舶负荷变化导致增压系统中增压器和柴油机的匹配不良，导致喘振。

当船泊满载、顶风遇阻严重时，由于船身阻力增加，主发动机负荷增大，柴油机长时间处于低转速高负荷运行状态，使得气缸耗气量降低但是同时循环喷油量增大，提升了增压器转速，使得供气量增多，出现喘振。

在风浪天航行中的船舶发生飞车时，也容易发生喘振。

（4）柴油机单缸熄火。

除了发生故障问题外，为了调整各缸负荷或检查压缩压力,一般会实施单缸停油。

由于在正常的脉冲增压系统中，三个气缸共同连接到一台增压器上面，三个气缸属于并联状态，同时向进气总管进行供气，如果某个单缸熄火，与之相连接的涡轮功率便会减小，供气能力下降，但是其他增压器工作正常，所以压气机的出口背压依旧不变，这样便导致熄火缸增压器的背压过高，压气机排量减小，涡轮所获能量不均匀,发生喘振。

结合当前我国船用柴油机故障诊断技术的发展变化情况来看，现代科学技术水平的不断提高，使得柴油机从最先的事后维修发展到了定时维修，再到视情维修，有效提高了柴油机故障诊断技术水平，提高了柴油机运行时的安全性与可靠性，防止船用柴油机在正常运行中突发故障，影响对船舶的正常动力供给，确保船舶正常运行。

一、船用柴油机故障诊断分析1、船用柴油机油液成分以及状态分析在船舶运行过程中，柴油机需要长期持续运行，在此状态下，设备内部的各个零件磨损不可避免，长此以往，金属零件磨损程度越高，会逐渐在润滑油当中形成不少微粒，一旦船舶运行过程中，船用柴油机发生动力系统异常现象，那么相关人员可以从柴油机的油液入手，对柴油机的故障进行分析，明确柴油机内各个零件的实际磨损情况。

结合目前我国柴油机油液成分分析情况来看，常见的分析方法有光谱、铁谱两类。

铁谱分析仪在工作过程中首先会由蠕动泵采集油样，随后样品进入玻璃基片，在玻璃基片的周边有左磁极、右磁极等物，在基片中会完成油液分析工作。

油液铁谱分析仪工作原理如图1所示。

图1 油液铁谱分析仪工作原理在应用铁谱对船用柴油机进行分析时，可以获取柴油机内相关金属微粒的大小、成分以及形状，但是对于柴油机当中的有色金属很难开展高灵敏度的判别。

当采用光谱分析法在柴油机油液进行分析时，主要检测内容是对柴油机润滑油中磨损元件的含量进行检测，但是却没有办法有效获取柴油机的微粒形状以及磨损类型。

2、船用柴油机异常噪音以及振动分析根据船用柴油机的运行状态来看，柴油机在正常运行时，其设备内部的各个机械构件会进行有规律的振动与运转，因此在其正常运行状态下，可以利用传感器对其进行监控，检测发动机是否存在异常状态。

当柴油机在正常运行的情况下出现异常噪音，或者出现运转振动异常现象时，可以应用传感器设备对柴油机的运行信息进行采集，随后再通过相关处理器对柴油机信息进行分析与判断，在此过程中，一定要充分结合柴油机的运行动力学、工作原理、机械结构等技术参数，以便能够判断出柴油机的运行状态。

目前，国内的船舶建造普遍使用船用柴油机作为动力装置，对此，需要重视柴油发电机的故障诊断与定期检修工作。

做好船用柴油机的故障处理工作对保障船舶航行安全和船员人身安全具有重要意义。

从船舶柴油机的结构角度看，对其进行维修并不是单纯地换装、拆装，而是对机器内部的整体结构进行分析，针对故障部件进行处理。

所以，诊断船舶柴油机的常见故障，对提升其故障检修效果具有重要影响。

随着科学技术的进步，各种新的检测技术被应用到柴油机的故障诊断中，国内该领域研究者为保障船舶运行安全，针对柴油机常见故障，提出了多种诊断技术。

但在实践中，由于维护人员技术水平的限制和柴油机自身故障具有隐蔽性与复杂性特点，产生维护费用高昂和资源浪费的现象。

为保障船舶运行安全，从船用柴油机的结构入手，对其常见故障进行了分析，提出有效的故障诊断和维护措施。

一、船用柴油机的基本构成1、机体组件与曲柄连杆系统船用柴油机由各机械和动力部件构成，其中，机体总成系统是船用柴油机的基本构架，可以保障柴油机在船舶上正常工作。

发动机总成系统包括缸盖、缸体等，由多个部件构成，是整个发动机系统的一个有机整体。

此外，船用柴油机的曲柄连杆系统也是柴油机和其他动力系统的重要组成部分。

曲柄机构包含活塞组、连杆组、曲轴飞轮组等部件，其作用是将活塞的逆向运动转化成曲轴的转动，从而保证整个船舶的运行安全。

2、进气和燃料供应系统柴油机的进气和排气系统是柴油机的呼吸器，能为柴油机提供新鲜的空气和氧气，保证柴油机的工作状态。

同时，进气和排气系统也起到了排烟的作用，可以净化发动机内部工作环境，使发动机内的各系统部件能够正常运作。

由此可知，进气和排气系统是柴油机实现经济高效运行的保证。

此外，燃料供应系统包括高压油泵、喷油器等部分，是船舶柴油机的重要组成部分。

燃料供应系统的稳定性，对柴油机的总体性能和船舶高效运行有着重要的影响。

该系统的主要功能是根据船舶柴油机的特定载荷，对其进行燃料供应，并将合适的燃料注入发动机汽缸中，以确保整个系统正常运转。