船舶柴油机排气阀故障原因分析

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。

船用共轨柴油机排气阀常见故障与排除探讨摘要：船用共轨柴油机在运行过程中易受到多种因素的影响而导致发生故障，为了保障船舶安全稳定运行，需要相关专业人员对船用共轨柴油机排气阀的常见故障问题进行研究,以便及时解决相关技术难题。

本文针对船用共轨柴油机的排气管路系统中的排气管阀进行了介绍,分析并采取相应的措施解决,避免因排气阀出现故障导致船舶无法正常运行。

关键词：船用共轨柴油机；排气阀；常见故障与排除；探讨通常情况下，船舶需要在船舶柴油机的支持下才能实现安全稳定运行，而排气阀是一种重要工作部件，它能够将发动机产生的废气通过排出口排出,如果排气阀发生故障,则会影响到发动机的正常运转和船体结构的安全,因此需要及时进行故障的排查与维修。

一、船用共轨柴油机排气阀常见故障及其原因剖析船用共轨柴油机排气阀是一种常见的部件，主要用于控制废气的排放。

如果排气阀出现故障，可能会导致发动机无法正常运行，甚至造成安全隐患。

下面是船用共轨柴油机排气阀常见故障：第一，排气阀关闭不严：排气阀关闭不严会导致废气排放不畅，造成发动机燃烧不完全，降低发动机效率，甚至导致发动机故障。

这种情况可能是由于阀瓣密封圈损坏、阀瓣本身磨损等原因引起的。

第二，排气阀开启困难：排气阀开启困难可能是由于阀瓣密封圈老化、阀瓣本身损坏等原因引起的。

此外，发动机温度过高、润滑不良等因素也可能导致排气阀开启困难。

第三，排气阀振动和噪声：排气阀振动和噪声可能是由于阀瓣密封圈老化、阀瓣本身磨损、阀座密封圈损坏等原因引起的。

此外，发动机震动、油温过高等因素也可能导致排气阀振动和噪声[1]。

第四，排气阀泄漏：排气阀泄漏可能是由于阀瓣密封圈老化、阀瓣本身磨损、阀座密封圈损坏等原因引起的。

此外，发动机温度过高、润滑不良等因素也可能导致排气阀泄漏。

二、船用共轨柴油机常见故障排查及解决策略（一）故障排除在船用共轨柴油机运行过程中，可能会出现各种故障，需要对故障进行识别和分析，然后采取相应的解决策略。

一气阀装置常见故障及管理要点气阀装置在高温、高压及及具有腐蚀性的燃气作用下，工作条件十分恶劣，很容易产生故障，在日常管理和维护中应密切注意。

1.气阀与阀座的磨损气阀和阀座的磨损伤痕主要是由于燃气中的碳粒或其它杂质冲刷和落到密封面上时，气阀与阀座撞击造成的。

这种磨损使气阀的密封性变坏，引起气缸漏气，使主机功率下降，甚至不发火，起动困难。

在日常管理中，可通过压缩压力、排气温度以及其它参数的变化来判断气阀的密封情况，发现漏气时应及时研磨。

2.气阀断裂及阀面裂纹气阀断裂通常发生在阀盘与杆径的过渡圆弧区或阀杆端部的卡槽处。

一旦发生断裂气阀会直接坠入气缸，使活塞发生顶缸等重大事故。

断裂的原因主要是气阀不同部位温度分布不均匀导致热应力过大，或阀盘、阀座翘曲，使其承受了较大的弯曲应力所致。

因此，在使用维护中应严格保证阀杆与导管之间的配合间隙，保证气阀落座准确，使其具有正常的散热条件。

拆装时，注意仔细检查气阀有无翘曲变形和裂纹。

阀盘或阀座出现裂纹时，一般都要进厂维修。

3.阀杆卡死、阀杆与导管的磨损阀杆卡死主要是由于阀杆与导管的配合间隙不当所致。

间隙过大，阀杆温度升高，导管内滑油因高温作用而结碳，燃烧产物也易在间隙中沉积，使阀杆卡死；间隙过小，气阀工作热膨胀后也易卡死；此外也有可能是中心线不正确所造成的。

无论什么原因引起，当发现气阀动作迟缓时，都要及时检修，否则一旦咬死撞坏活塞顶，会造成大事故。

阀杆与导管的磨损，直接影响其配合间隙，故应对其磨损情况进行检查。

装配时，阀杆在导管中若能在自身重力作用下徐徐下降为好。

长期工作磨损后，用手从侧面推动阀杆，若有摇晃、松动感觉，即可判断已超出磨损极限，应予以更换。

4.阀面、阀座面及燃烧面的烧损阀座扭曲、偏移、倾斜和失圆都会造成大面积烧损；阀盘翘曲时关闭不严处会被严重烧伤；气阀与导管之间间隙不当引起的阀杆卡阻和阀杆弯曲会使阀盘不能落座，密封面发生均匀烧损。

此外，阀盘的阀面和阀座也会因麻点、伤痕处漏气而发展到烧损。

船舶柴油机的常见故障及排除策略摘要：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。

关键词：船舶柴油机；常见故障；排除策略1船舶柴油机的组成结构1.1机体组件和曲柄连杆结构在船用柴油机基础系统中，动力结构是主要部件，骨架是基础部件，可以为柴油机的运行创造良好的应用平台。

柴油机系统还包括气缸盖、气缸体等基本部件，其中曲柄连杆结构是维持各节点应用的关键，主要包括活塞组、曲轴飞轮组和连杆组。

1.2进排气与燃油供给结构只有保持良好的排气效果，船用柴油机才能运转。

排气系统可为柴油发动机提供充足且清洁的空气。

在排气系统中，排气阀和其他部件是主要部件。

有了柴油供应系统，可以形成一个核心控制系统，以提高其稳定性，最大限度地保证柴油机运行的可靠性。

1.3润滑、冷却和启动结构在所有船用柴油机系统中，润滑系统也是一个非常关键的部分。

匹配的润滑油在固定压力下输送至柴油发动机的所有部件和系统，以将摩擦造成的影响降至最低，并优化部件损失的管理。

此外，船用柴油机还配备了冷却系统，可维持柴油机在常温环境下运行，减少长期高温运行造成的损失，最大限度地保证柴油机运行的安全性和可靠性。

2常见故障和原因2.1自行熄火对于船用柴油机来说，自熄在实际运行中很常见，这不仅会影响设备的日常使用，而且会限制设备的使用效率，缩短柴油机的使用寿命。

为了建立更科学的故障处理机制，有必要重点分析故障原因，以确保柴油机能够顺利恢复正常使用。

通过分析，发现故障的主要原因如下：①船用柴油机仅表现出熄火症状，重启后仍能正常工作，表明船用柴油发动机处于异常工况，负载异常，其突然熄火是由于负载急剧增加所致；②船用柴油机停机，无法正常工作，表现为柴油滤清器堵塞、喷油嘴针阀卡滞、油路空气混合。

某轮7S80M E-C主机排气阀故障分析与解决过程鄂利会摘要：主机作为船舶中最为重要的一环，对保证船舶正常运转至关重要。

而排气阀作为柴油机中重要的零部件，其运转环境极其恶劣，要时刻与燃烧后高温高压的气体密切接触。

采用实船故障分析的方法，就排气阀中螺丝断裂这一问题进行分析，找出造成该现象的原因与具体解决方法。

关键词：排气阀；电喷主机；故障分析；螺丝断裂DOI:10.16176/ki.21-1284.2019.11.009一、故障现象该船舶是2017年8月投入使用的30万吨级油船，主机型号为DMD-MAN B&M 7S80ME-C 9.2 TierⅡ型柴油机，额定功率25 190千瓦，额定转速72转/分，目前航行使用的经济转速为41转/分。

该船舶在试航时，主机排气阀就出现过问题，排气阀上节流阀弹簧断裂，以至于停车抛锚等DMD厂家提供新的节流阀。

在主机工作1 500小时后，主机排气阀再次出现异常声响，与此同时，排气阀COCOS-EDS曲线异常，正常情况下的平滑曲线出现突升突降的状况。

当时判断是节流阀出现故障，更换后排气阀正常运转，但间隔一段时间后，该故障反复出现，从而判断排气阀本身出现故障。

为找到故障原因，更换并解体排气阀。

解体排气阀时发现，法兰286上的螺丝250断裂。

图1为排气阀上部结构示意图。

二、本轮排气阀控制机构排气阀的驱动方式有两种，一种是由凸轮轴驱动，另一种由液电控制。

MAN B&W ME型主机为智能柴油机，俗称“电喷机”，取消了传统柴油机高压油泵和排气阀的机械驱动部分及为之服务的凸轮轴系等部件，使1022344658718395105117129130142154166237249250225213201191250 螺丝249 锁紧垫286 法兰298 Half块308 滑动轴承321 密封令333 活塞345 O令2622272-0210图1 排气阀上部结构示意图2.排气阀驱动伺服液压油系统如图3所示，主机系统滑油经过6微米的滤器过滤，主机启动前经过两台电动柱塞液压油泵加压或运行期间经过三台机带柱塞液压油泵加压，把3.0巴低压系统滑油升压至225巴以上，再经过溢流阀、安全阀等元件稳压处理后，变成225巴稳压的动力伺服油，进入各缸液压控制单元，之后通过ECU（A和B）及各缸CCU单元控制各缸的电磁阀，使伺服油分别进入各缸排气阀的液压单元进行排气阀开关控制。

摘要：本文从柴油机排气阀的工作原理、结构特点出发，分析现代柴油机排气阀行程不正常原因，提出根据报警现象正确判断、排除故障的方法。

关键词：排气阀　报警　原因分析0 序 言 目前，共轨喷油船舶柴油机为保证排气阀杆开度正确，都在排气阀油缸体上安装传感器以检测排气阀杆工作不正常现象，如排气阀开度过大、过小，报警系统会出现以下报警:Exhaust Valve Stroke Too High(排气阀行程太高)Exhaust Valve Stroke Too Low ( 排气阀行程太低)本文以某轮排气阀行程太高报警为例，分析报警原因并提出管理要点供同行参考。

1 故障现象及处理某轮航行途中，某缸排气阀Exhaust Valve Stroke Too High 报警，且有较大的排气阀敲击声，其他工况正常，当时检查了传感器没有发现问题。

此排气阀最近没有大修过，考虑到安全问题，以及当时海面气象良好，停车更换备用排气阀，但启动主机后故障依旧。

后通过拆检压缩弹簧空气止回阀，发现止回效果欠佳，更换止回阀，故障得到排除。

为更好地分析引起故障原因，在这里有必要先叙述一下排气阀工作原理。

2 报警原因分析2.1 排气阀工作原理排气阀打开：由主机控制系统控制的电子燃油喷射阀执行机构“FIFA 开、关阀”提供高压液压油作用在排气阀杆上部的液压伺服活塞上，把排气阀杆往下压，克服空气弹簧（通过一止回阀供应到活塞下面的压缩空气）的阻力，排气阀被打开，排气阀关闭:排气阀杆上部的液压伺服活塞上的高压液压油通过FIFA“开、关阀” 释放，在空气弹簧的作用下排气阀关闭。

ME-C 主机排气阀行程报警原因分析及管理要点　陈明兴（中远海运发展股份有限公司　上海　200135）Marine Technology 航海技术NAVIGATION 航海372.2 排气阀行程检测原理及报警原因分析排气阀的行程是由排气阀油缸体上安装的位置传感器检测的，排气阀在开关的过程中，阀杆上的检测点与传感器之间的距离会改变，从而产生一个4～20mA 的电流送回给CCU 进行判断。

船舶柴油机排气阀常见故障分析与检修柴油机排气阀是柴油机的重要零部件，安装在气缸盖上与气缸盖、气缸套、活塞组成柴油机燃烧室。

排气阀工作性能影响着柴油机工作的稳定性、可靠性、动力性、经济性及排放气体指标。

排气阀工作条件极差，受高温、高压、撞击、交变载荷等作用，容易发生各种故障，文章阐述了排气阀常见故障，分析了故障机理，提出了排气阀检查与修复的方法。

标签：船舶柴油机；排气阀；故障分析；故障机理；检修排气阀是柴油机燃烧室重要组件之一，也是柴油机换气机构中的重要工作部件，排气阀持续良好的工作对柴油机工作的动力性、可靠性起着重要的作用，同时也影响着船舶柴油机工作的经济性和NOx排放气体指标。

由于排气阀工作条件极为恶劣，是柴油机在工作中易出现故障的零部件之一，轮机工作人员平时要特别关注检查排气阀的工作状态，及时发现问题、排除故障，确保船舶柴油机正常工作，保证船舶安全运营。

1 排气阀常见故障分析（1）高温腐蚀。

主要是由劣质燃油中含有较高的钒、钠、硫等元素等在燃烧过程中形成的混合物对排气阀的腐蚀，造成在排气阀密封面上形成麻点，引起气阀密封不良而漏气。

（2）排气阀烧蚀（烧损）。

由于受燃烧室高温燃气直接接触和冲刷，容易造成密封阀面烧损，引起漏气，烧损结果是使气阀密封面出现灼伤、凹陷、局部脱落现象。

（3）气阀密封锥面磨损过快。

气阀密封锥面与阀座严重磨损，使得密封环带过宽，影响密封性能。

主要是由气阀间隙过大、冷却不良、高温腐蚀、气阀变形、气阀材料缺陷等等引起的。

（4）气阀卡死。

主要是由气阀阀杆与阀杆套管配合间隙过小或阀杆弯曲变形引起气阀卡死现象。

（5）气阀弹簧变形、断裂、弹性减弱。

主要是气阀弹簧疲劳破坏导致的，或是气阀弹簧材料缺陷引起的。

为防止气阀弹簧折断而掉入燃烧室里，通常使用两根旋向相反的气阀弹簧。

2 排气阀故障机理（1）受高温高压燃烧产物的直接作用。

柴油机工作过程，排气阀直接受到高温高压燃气作用，工作条件差，冷却条件不良。

如何处理船用排气阀故障排气阀应用于独立采暖系统、集中供热系统、采暖锅炉、中央空调、地板采暖及太阳能采暖系统等管道排气。

因为水中通常都溶有一定的空气，而且空气的溶解度随着温度的升高而减少，这样水在循环的过程中气体逐渐从水中分离出来，并逐渐聚在一起形成大的气泡甚至气柱，因为有水的补充，所以经常有气体产生。

泵阀英才网专家称，当系统中有气体溢出时，气体会顺着管道向上爬，最终聚集在系统的最高点，而排气阀一般都安装在系统最高点，当气体进入排气阀阀腔聚集在排气阀的上部，随着阀内气体的增多，压力上升，当气体压力大于系统压力时，气体会使腔内水面下降，浮筒随水位一起下降，打开排气口；气体排尽后，水位上升，浮筒也随之上升，关闭排气口。

同样的道理，当系统中产生负压，阀腔中水面下降，排气口打开，由于此时外界大气压力比系统压力大，所以大气会通过排气口进入系统，防止负压的危害。

如拧紧排气阀阀体上的阀帽，排气阀停止排气，通常情况下，阀帽应该处于开启状态。

排气阀也可以跟隔断阀配套使用，便于排气阀的检修。

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。

船用柴油机常见故障的维修及技术分析柴油机的故障维修是船舶维修中的重要内容，也决定了柴油机的使用寿命的长度。

文章总结了柴油机常见的故障问题，分析了故障出现的原因，并指出了相应的解决措施。

标签：柴油机；故障维修；船舶柴油机是目前船舶上使用最广泛的主机，绝大部分大型、中型和小型船舶都使用柴油机作为主机，因此柴油机的工作可靠性是保证船舶长时间正常工作的重要条件。

柴油机经过一段时间的使用后，往往会出现各种故障，如果不及时对这些故障进行检修，会缩短柴油机的使用寿命，甚至造成柴油机的报废。

柴油机最常见的故障有排烟温度过高、气缸套穴蚀、滑动轴承的故障、主机安全阀故障、主机“拉缸”现象等。

1 船舶柴油机排烟温度过高老龄船舶在使用过程中，有时会出现主机排出来的废气温度异常高的情况，这种状况下就需要检测是所有气缸的废气温度都很高，还是个别气缸出现这种情况。

根据检测结果来分析原因并采取不同的措施。

如果是所有的气缸都出现这种故障，那么很可能是下面的原因造成的：透平前格栅和透平叶轮太脏，透平喷嘴堵塞造成进气不畅；废气锅炉堵塞造成排气不畅；空冷器由于脏污太严重，造成进气不顺。

如果是个别气缸的废气温度过高，其原因很可能有以下几个：这个气缸的排气阀损坏，造成漏气；活塞密封有问题，造成漏气；气口堵塞造成进气不顺。

在了解到底是所有气缸的排气温度还是个别气缸的排气温度过高后，要进行故障的检查，查明原因后，就可以采取相应解决措施。

若是透平有问题，就是可以拆卸透平，清洁透平前格栅和叶轮，疏通或者更换透平喷嘴，也可以更换透平里面的油封和气封等元件。

如果是废气锅炉堵塞造成的，就必须清洗火管，清除里面的脏污。

若是空冷器的压差过大，则说明空冷器出现问题，这时就得请专业的厂家拆卸清洗。

2 柴油机气缸套穴蚀问题柴油机工作时，湿式气缸套外圆表面冷却壁上产生的不同于一般腐蚀和机械磨损的局部聚集小孔群腐蚀。

气缸套穴蚀对柴油机的工作性能和使用寿命造成很大的影响。

船用共轨柴油机排气阀常见故障与排除随着船舶智能化的日益发展以及世界能源危机和环境污染的加重，为了节约能源、降低排放，提高柴油机燃烧效果，电控喷射技术得到了飞速的发展。

而高压共轨燃油喷射系统既对满足柴油机的经济性能，又对实现低污染、低排放发挥了重要作用，电控共轨柴油机的排放已达到相当理想的状态。

以Wartsila RT-flex 共轨柴油机为例，其主要组成包括供油单元、共轨单元（共轨油管、ICU、VCU、安全阀、减压阀等）、伺服油自清滤器、曲轴转角传感器、E95控制箱、E90控制箱，其中VCU（阀控单元）驱动排气阀。

相对于传统的凸轮轴式柴油机，共轨柴油机不仅结构简单，而且也可以有效地降低排放，控制主机排烟温度。

本文主要以共轨技术的特点和发展趋势为切入点，对共轨柴油排气阀常见故障进行分析，展开了排查。

标签：船舶共轨柴油机；排气阀；故障；排除1 前言随着我国经济的不断壮大，各行各业的发展也逐渐迅猛起来，尤其是在航海领域，为了保障船舶高效运行，我国不断地提高设备质量和技术，尤其是在船舶柴油机电喷技术设备方面，打破了传统的柴油机设备的运行方式，提高设备的工作效率，减少故障的发生，为船舶安全高效营运带来更为可靠的保障。

2 共轨技术的特点和发展趋势柴油机的电喷技术是世界船用柴油机发展的一个新的方向，由于该技术采用了高度自动化智能化的控制单元，使得电喷主机具高度灵活的控制功能，它可以实现很高的喷射压力，达到极佳的燃油雾化效果，并实现理想喷油过程中的压力可调；同时它可以实现满足各种工况下最低排放要求的多种喷射规律控制以及灵活精确的喷油定时控制，这样就加大了柴油机控制的自由度，使之具有了未来柴油机满足更严格的排放法规要求所必需的发展潜力，为进一步提升柴油机的性能提供了更广阔的空间。

共轨技术的应用使设备轻、尺寸小、结构简单、安装和维护更加方便。

同时，又具有故障自动诊断和自动修复的功能，操作过程可以获取故障代码，然后对代码进行分析，找到对应的维修方法，保障设备的安全运行，并且减少有害气体的排放，降低震动以及噪音，大大改善了人们生活的环境，所以说共轨技术广泛应用到船舶上并且成为主流技术是一种必然的发展趋势。