柴油發動機維護初探

付棟，高明普

（中國電建集團港航建設有限公司，天津 300467）

大規模工程建設的快速發展帶起了船舶建造業，船舶柴油機是扮演著越來越重要的作用，該船的生產在我國得到了廣泛的應用，但船柴油機在運行的過程中失敗是不可避免的，我們的挖泥船，拖輪類型的船只對大型工程施工進度非常重大的影響。水利水電孟加拉國PADMA大橋河道整治工程，工程工作量巨大，有效施工時間短，對邊坡疏浚精度要求很高，邊坡土體強度低，施工難度大。本工程基坑開挖深度為25m，施工水位為2～3m，最大開挖深度為29m，需要使用大型絞吸船。因此，對船用柴油機故障原因進行分析診斷，及時采取相應措施，解決具體原因就顯得尤為重要。船用柴油機故障診斷和維護技術是整合多學科交叉的學科，它可以是一個設備允許情況的詳細診斷，如船舶運行狀態識別、診斷、檢測，然后根據異常的診斷操作情況及時進行早期故障判斷，并采取合理的措施來解決隱藏的問題。發生故障,應詳細了解船舶柴油機故障信息,方便分析和診斷故障的原因，縮短維修時間，提高設備的利用率，避免再次發生類似故障，對船舶的正常工作和工程的質量效益提升有重要意義。

1 柴油機的工作原理

柴油機也是一種點火壓縮發動機。其工作原理是利用柴油在缸內高溫高壓膨脹過程中熱能轉化為機械能。船用柴油機的每一個工作循環都必須經過進氣、壓縮、工作和排氣幾個沖程。按用途不同，柴油機可分為汽車、農機、機車、發電、船用、礦山機械、建筑機械等多種類型的柴油機，本文所述的船用柴油機是指船用柴油機。主要由機體組、分銷機構、連桿、進排氣系統、冷卻系統、潤滑系統及其他輔助系統，國外采用共軌柴油機新技術、四氣門技術、EGR技術、高壓噴射技術、增壓中冷技術、廢氣再循環技術和后處理技術等等，以滿足歐Ⅲ排放限制的基本要求，在排放限制和噪聲方面使柴油機沖破了更高的水平，隨著不斷的發展，逐漸加重載量，大規模、快速運行，并發展自動化。此外，船用柴油機的良好運行狀態在一定程度上也會影響成套設備的操作。

柴油機燃燒室可分為直噴式和分離式兩種。船用柴油機可分為直噴式，也可分為開式、淺坑式、無限大式(空間燃燒)、半開式、球式(油膜燃燒)、u型(復合式)等，船用柴油機分為渦流式和預燃式。燃燒室以分離式為主，燃燒室為主室，活塞頭和汽缸底部平面汽缸上配備了渦流室，一般為球形或鐘形，主要由一個或幾個通道相連，燃燒室壓縮沖程，使渦流室的氣流更強，燃燒室是注入柴油燃燒的一個部門，當沖擊壓力和溫度驅動時不燃燒油氣一起進入主燃燒室，造成二次渦流，并與空氣結合燃燒。旋流室噴射壓力低，工藝材料要求很低，因此更適合使用大口徑軸向斜噴射器，如新型195系列、4115T、4125A柴油機等。其工作相對溫和穩定，能促進燃燒形成較為完整的混合氣，排放的有害氣體非常小，從而使小型發動機產生較高的扭矩和轉速，因此被廣泛應用于我國大型工程船舶的建造中。

2 船舶柴油發動機常見的故障及影響原因分析

2．1 船舶柴油發動機常見的故障

船用柴油機的故障種類繁多，且故障情況各異。此外，還可能引起起動困難、運轉不正常、運轉功率不正常、轉速不正常、振動強等諸多異常現象。異常壓力，如因油、冷卻水、燃油壓力引起的壓縮壓力受到影響;異常溫度，如排氣、油、冷卻水溫度高于平時，使軸承發熱;外觀異常，如黑煙、白煙、藍煙等，按重量對黑煙和顏色分析系統漏水、漏水、漏油；出現異常聲音，如排氣聲、碰撞聲、撞擊聲、炮聲、周期性摩擦聲等異常聲音。

2．2 船舶柴油發動機常見故障的原因分析

造成船用柴油機故障的因素也很多。各部件安裝、部署不當，可能導致部件運行異常，損壞部件。加工過程中產生的零件因各種因素不能滿足安裝的具體要求，在裝配過程中未經嚴格檢查，直接安裝在機器上，使其在運行中無法承受工作負荷，造成零件損壞；不及時、正確的部件修理和維護，篩選和清洗過程中未能解決死角問題，導致部件容易積炭污染現象，嚴重磨損部件，影響船用柴油機的正常工作。

3 船舶柴油發動機常見的故障診斷和維修

目前船用柴油機故障診斷和狀態監測技術和方法有很多，相關技術人員應按照一定的程序，使用直觀的診斷、振動噪音、潤滑油分析、熱力性能參數監測、神經網絡和專家系統的智能診斷方法、比較法，如聲音標準相關理論綜合考慮船用柴油機的監測，從而及時準確的發現故障位置。

3．1 起動困難或無法起動

如果空氣起動電機和飛輪齒圈出現嚙合不穩定現象，應調整安裝位置，確保始終保持正常嚙合；起動空氣馬達如有損壞，應及時修理更換；如發現氣源壓力明顯不足，應及時重新充氣至規定范圍。如發現起動管有漏氣現象，應及時檢查并排除。若繼電器未打開，應拆下檢查，并始終保持滑動表面潤滑良好。

3．2 柴油機的功率不足

（1）進排氣系統不正常。如發現氣缸內漏氣，壓縮壓力不足，應立即修理或更換相關部件；如果增壓器被污染或由于安裝不當壓力降低，應修理或清洗增壓器。如果閥門的正時不準確，需要重新調整。如果進氣管和排氣管污染，應及時疏浚和清洗。

（2）供油系統存在問題。如因堵塞噴油器出現不良霧化現象，需立即清洗或更換；如果噴油泵聯軸器在長期使用中出現磨損，應及時更換并進行合理調整。發現注射泵定位鉛封損壞，導致燃油不足，需根據實際情況重新調整，并加足油；如發現供油時間偏差，應調整合理的供油時間。如果燃油濾清器因污跡堵塞，則螺紋應徹底清潔濾清器；如果玉石燃燒管道堵塞，出現管道內氣體泄漏的現象，應及時檢查管道，疏通油污；發動機燃料質量差或燃料中有水時，必須及時更換燃料，并采取措施將油箱內的水排除。

3．3 機油的壓力較低

（1）潤滑系統存在問題。如果油底殼缺油，應及時將油加到相應值。發現油泵損壞不能正常工作時，需要修理或更換；如果調壓閥調整不當，應調整到適當的壓力；如果潤滑系統因故障漏油，維修或更換；如果油壓表損壞，不能正確指示，應更換新的油壓表。不符合有關規定的，必須在規定的范圍內使用合格的機油。

（2）冷卻系統運行異常。如因冷卻器堵塞或油位問題導致運行異常，應釋放適當的冷卻器油量，使其高度符合有關規定。

（3）使用、維修、保養不當。如果軸承磨損嚴重，導致軸承間隙過大，軸承失效，應進行檢修更換。

3．4 冷卻水的溫度非正常值

（1）冷卻系統運轉出現問題。如果問題是由于缺少冷卻劑引起的，應立即補充冷卻劑；如果冷卻水箱管路堵塞或冷卻慢，需要立即對零件進行徹底清洗；水溫表如有損壞，將影響正確指示，需及時更換；風機皮帶如發現松動，應根據實際情況進行調整；如果發動機的泵損壞，需要及時更換。

（2）使用、維修、保養不當。如果船用柴油機因維護不當出現拉缸現象，需要更換活塞和缸套；如果是由柴油機負荷問題引起，在柴油機運行中應適當減少負荷。

4 結語

船用柴油機常見故障診斷，研究其維修技術，能以最低的勞動力成本，使用最準確和可靠的技術，并及時采取合理措施，使其工作過程的穩定性、可用性、可維護性、安全性和可靠性，經濟和環境保護，如明顯改善，減少不必要的麻煩和損失，達到預防突發事故的目的，并在船用柴油機的診斷過程中不斷積累經驗，在實踐過程中自由運用能力，保證柴油機的平穩運行。