船舶柴油機(jī)常見(jiàn)故障的排除方法

 1.1 船舶柴油機(jī)故障定義

船舶柴油機(jī)是一種復(fù)雜的熱力機(jī)械。工況復(fù)雜，工作條件惡劣。因此，使用中發(fā)生故障在所難免。船舶柴油機(jī)喪失規(guī)定功能的事故成為船舶柴油機(jī)故障。船舶柴油機(jī)故障的范疇包括兩個(gè)方面：

⑴失效 引起船舶柴油機(jī)立即喪失功能的破壞性故障。如船舶柴油機(jī)燒瓦、抱缸等。

⑵性能降低 使船舶柴油機(jī)性能降低的故障。如船舶柴油機(jī)冒黑煙、油耗增加等。

1.2 船舶柴油機(jī)故障分類

船舶柴油機(jī)可以從不同方面進(jìn)行分類。

⑴本質(zhì)故障 在規(guī)定使用條件下，由于船舶柴油機(jī)及其零部件本省固有的因素或缺陷而引起的故障成為本質(zhì)故障。如船舶柴油機(jī)缸套穴蝕、連桿斷裂。

⑵誤用故障 不按規(guī)定條件使用或由于外界因素而引起的故障稱為誤用故障。如因滑油油面不足引起燒瓦等。

⑶從屬故障 某一故障所引起的派生故障。也稱為相關(guān)故障。如連桿螺栓斷裂引起的機(jī)體裂紋等。

1.2.1 按故障嚴(yán)重程度和造成的危害分類

船舶柴油機(jī)故障按其嚴(yán)重程度和造成的危害，可分為致名故障、嚴(yán)重故障、一般故障和輕度故障四類。

⑴致命故障 凡造成重要零件報(bào)廢，導(dǎo)致人身傷亡或者重大經(jīng)濟(jì)損失的故障稱為致命故障。也稱為危險(xiǎn)性故障。如連桿螺栓斷裂、機(jī)體破裂等。

⑵嚴(yán)重故障 凡船舶柴油機(jī)主要性能指標(biāo)超過(guò)限值，主要零件損壞或解體才能排除的故障稱為嚴(yán)重故障。如船舶柴油機(jī)油耗過(guò)高、活塞環(huán)斷裂等。

⑶一般故障 凡船舶柴油機(jī)需停機(jī)檢修，需要更換非主要件，用隨機(jī)工具可以排除的故障一般稱為輕度故障。如三漏（漏氣、漏水、漏油），蓋板損壞等。

⑷輕度故障 凡一般不導(dǎo)致船舶柴油機(jī)停機(jī)，不需更換零件，用隨機(jī)工具在短時(shí)間內(nèi)即可排除的故障稱為輕度故障。如船舶柴油機(jī)密封部位滲漏，蓋板螺釘松動(dòng)等。

1.2.2 按故障出現(xiàn)時(shí)間快慢分類

船舶柴油機(jī)按其故障出現(xiàn)時(shí)間的快慢，可分為突發(fā)性故障和漸發(fā)性故障兩類。

⑴突發(fā)性故障 這種故障在短時(shí)間內(nèi)突然發(fā)生，不能靠早期診斷來(lái)預(yù)測(cè)。如連桿螺栓斷裂、氣門彈簧斷裂等。

⑵漸發(fā)性故障 這種故障發(fā)生有一個(gè)漸變的過(guò)程，可以通過(guò)早期診斷進(jìn)行預(yù)測(cè)。如汽缸套磨損、氣門漏氣等。

1.2.3 按故障發(fā)生的部位分類

船舶柴油機(jī)按其故障發(fā)生的部位，可分為整機(jī)性故障和零部件故障兩類。

⑴整機(jī)性故障 也稱綜合性故障。它影響整機(jī)性能，其原因是綜合性的。如起動(dòng)困、功率不足、飛車、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)、壓力異常等。

⑵零部件故障 是指某一零件所發(fā)生的故障。如齒輪斷裂、水泵泵量過(guò)小等。

1.2.4 船舶柴油機(jī)故障按其原因和現(xiàn)象分類

船舶柴油機(jī)故障按其原因和現(xiàn)象，可分為磨損性故障、錯(cuò)用性故障和薄弱性故障三類。

⑴磨損性故障 由于摩擦副磨損過(guò)大而造成的故障稱為磨損性故障。這種故障是正常使用條件下，正常磨損過(guò)程中可以預(yù)測(cè)的故障。如活塞環(huán)過(guò)度磨損，造成嚴(yán)重漏氣、功率不足等，這類故障一般不會(huì)造成嚴(yán)重后果。

⑵錯(cuò)用性故障 在實(shí)際使用條件下，產(chǎn)生的載重超過(guò)了原設(shè)計(jì)能力所造成的故障稱為錯(cuò)用性故障。如超負(fù)荷使用船舶柴油機(jī)造成冒黑煙、軸系斷裂等。

⑶薄弱性故障 在實(shí)際使用條件下，產(chǎn)生的載荷未超過(guò)設(shè)計(jì)能力，只是設(shè)計(jì)失誤造成某些薄弱環(huán)節(jié)，導(dǎo)致零件喪失工作能力的故障稱為薄弱性故障。這類故障多發(fā)生在新開(kāi)發(fā)的機(jī)型上。一般表現(xiàn)為零件破損、軸系及支架斷裂等。

2 船舶柴油機(jī)的故障現(xiàn)象及產(chǎn)生原因

2.1 故障產(chǎn)生的過(guò)程

故障產(chǎn)生的過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)能量積累與變化的過(guò)程，即零部件強(qiáng)度（技術(shù)狀況）逐漸變化下降的過(guò)程。

突發(fā)性故障多以疲勞、過(guò)度變形等形式出現(xiàn)。除了如上所述由于零件強(qiáng)度（技術(shù)狀況）和外界載荷的原因以外，潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的堵塞和泄露也會(huì)造成突發(fā)性故障。

漸發(fā)性故障多由磨蝕性磨損、咬接性磨損、機(jī)械腐蝕磨損和空穴磨損等形式出現(xiàn)。另外，腐蝕故障（包括應(yīng)力腐蝕、氣蝕、硫蝕等）也屬于漸發(fā)性故障。

2.2 船舶柴油機(jī)故障現(xiàn)象

當(dāng)船舶柴油機(jī)發(fā)生故障時(shí)，一般會(huì)伴隨以下現(xiàn)象：

⑴聲音異常

一臺(tái)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的船舶柴油機(jī)，其發(fā)生的噪聲有一定的規(guī)律。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，便使聲音變得異常。如活塞碰氣門時(shí)出現(xiàn)金屬敲擊聲；供油角過(guò)大時(shí)出現(xiàn)燃燒敲擊聲；氣缸漏氣時(shí)出現(xiàn)吹噓聲；旋轉(zhuǎn)件相碰時(shí)出現(xiàn)摩擦聲等。

⑵外觀異常

如因燒機(jī)油出現(xiàn)的冒藍(lán)煙；燃燒不良出現(xiàn)的冒黑煙；密封面失效出現(xiàn)的漏油、漏氣等。

⑶溫度異常

如當(dāng)供油角過(guò)晚或負(fù)荷過(guò)大所出現(xiàn)的排溫過(guò)高；軸承燒損所出現(xiàn)的軸承過(guò)熱；冷卻系統(tǒng)故障所出現(xiàn)的水溫油溫過(guò)高等。

⑷動(dòng)作異常

如當(dāng)平衡失效或基礎(chǔ)不牢出現(xiàn)振動(dòng)過(guò)大；當(dāng)調(diào)速失靈出現(xiàn)的飛車或游車；起動(dòng)系統(tǒng)故障，船舶柴油機(jī)起動(dòng)不起來(lái)等。

⑸壓力異常

如當(dāng)氣門、活塞環(huán)密封失效出現(xiàn)的氣缸壓力過(guò)低；曲軸箱壓力過(guò)高；潤(rùn)滑系統(tǒng)故障出現(xiàn)的油壓過(guò)低；增壓系統(tǒng)故障出現(xiàn)的氣壓過(guò)低過(guò)高等。

⑹氣味異常

如當(dāng)電器系統(tǒng)故障出現(xiàn)焦糊味；燒機(jī)油出現(xiàn)的油煙味等。

2.3 船舶柴油機(jī)故障產(chǎn)生的原因

引起船舶柴油機(jī)故障的原因是多方面的。有設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和選材不當(dāng)引起的，也有加工制造和裝配、調(diào)試質(zhì)量欠佳引起的，也有使用操作不當(dāng)和維護(hù)保養(yǎng)不良引起的。在這里主要對(duì)操作維護(hù)保養(yǎng)及加工制造等方面造成故障的原因予以簡(jiǎn)單介紹。

2.3.1 操作方面的原因

由于違章操作造成的船舶柴油機(jī)故障，在船舶柴油機(jī)故障中占有很大比例。這其中有思想上的疏忽，技術(shù)上的不熟悉，也有錯(cuò)誤的習(xí)慣作法。常見(jiàn)的違章操作有以下幾個(gè)方面：

⑴起動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

⑵冷車起動(dòng)不經(jīng)過(guò)暖車便快速加大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

⑶磨合不充分，便高負(fù)荷運(yùn)行。

⑷帶負(fù)荷急停車。

⑸油面不足開(kāi)車。

⑹水面不足開(kāi)車。

⑺超負(fù)荷或者超速運(yùn)轉(zhuǎn)。

⑻水溫油溫不正常而繼續(xù)運(yùn)行。

⑼高速、高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)中急停車

2.3.2 維護(hù)保養(yǎng)方面的原因

未按照規(guī)定進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)也容易造成故障。常見(jiàn)的故障原因有以下幾個(gè)方面：

⑴添加或更換新機(jī)油不及時(shí)。

⑵清洗機(jī)油濾清器不及時(shí)。

⑶清洗柴油濾清器不及時(shí)。

⑷清洗空氣濾清器不及時(shí)。

⑸檢查、調(diào)整氣門間隙不及時(shí)。

⑹檢查、調(diào)整供油提前角不及時(shí)。

⑺檢查和調(diào)整噴油器不及時(shí)。

⑻檢查和向蓄電池補(bǔ)充電解液不及時(shí) 。

⑼冬季船舶柴油機(jī)停車后放水不及時(shí)。

2.3.3 維修中拆裝方面的原因

拆裝錯(cuò)誤也是引起船舶柴油機(jī)故障的重要原因之一。其中有以下幾個(gè)方面：

⑴噴油器墊片安裝不正確。

⑵氣缸襯墊安裝不正確。

⑶齒輪嚙合不正確。

⑷螺母安裝不正確。

⑸有關(guān)配合間隙* 。

⑹活塞環(huán)安裝位置不正確。

2.3.4 加工制造方面的原因

這方面的原因大部分是材料用錯(cuò)，材料存在內(nèi)在質(zhì)量問(wèn)題和機(jī)加工中某些部位被忽視，致使其不符合要求。該方面的缺陷在裝配中很難發(fā)現(xiàn)，使用一段時(shí)間后才暴露出來(lái)，從而造成零件損壞。其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

⑴質(zhì)量不符合要求。

⑵材質(zhì)不符合要求。

⑶熱處理不符合要求。

⑷機(jī)械加工不符合要求。

⑸消除應(yīng)力不符合要求。

3 船舶柴油機(jī)綜合故障的現(xiàn)象及原因

3.1 船舶柴油機(jī)起動(dòng)困難

1、故障現(xiàn)象

當(dāng)發(fā)現(xiàn)起動(dòng)困難故障時(shí)，有以下幾種情況：

⑴起動(dòng)時(shí)，曲軸根本轉(zhuǎn)不動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)很慢，即起動(dòng)轉(zhuǎn)速太低。

⑵起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)速正常，但船舶柴油機(jī)不著火。

⑶起動(dòng)時(shí)，船舶柴油機(jī)雖然著了火，但船舶柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，甚至滅火。

2、原因分析

⑴起動(dòng)系統(tǒng)：氣管路漏或氣管太長(zhǎng)，氣源壓力不足，空壓機(jī)損壞等。

⑵燃油系統(tǒng)：油壓低停車操縱桿未板下，燃油箱閥門未打開(kāi)，燃油箱無(wú)油，燃油箱位置太低，燃油管路內(nèi)有空氣，柴油濾太臟，超速停車裝置未復(fù)位，齒條卡住不在加油位置，噴油器不霧化，噴油泵不泵油或噴油器不噴油。

⑶進(jìn)排氣系統(tǒng)：空氣濾清器污堵，中冷器污堵，防爆門閥門未打開(kāi)，配氣定時(shí)不對(duì)，排氣系統(tǒng)污堵。

⑷燃燒系統(tǒng):壓縮壓力不足，活塞和缸蓋余隙太大、太小，缸頭伸出缸蓋平面太大、太小。

⑸外部條件：帶負(fù)荷起動(dòng)，滑油溫度太低，粘度太大;水溫太低，在水泵內(nèi)結(jié)冰；柴油溫度太低，粘度太大。

⑹內(nèi)部條件：氣門碰活塞或氣缸內(nèi)有異物；燒瓦、抱軸、拉缸。

3.2 船舶柴油機(jī)功率不足

1、故障現(xiàn)象

所謂功率不足，就是通常所說(shuō)的船舶柴油機(jī)“無(wú)力"，“沒(méi)有勁"。正常情況下，船舶柴油機(jī)的功率一般具有一定的儲(chǔ)備，可以帶動(dòng)工作機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)功率不足時(shí)，表現(xiàn)為船舶柴油機(jī)帶不動(dòng)與之配套的工作機(jī)械運(yùn)動(dòng)，并伴隨著以下現(xiàn)象

⑴船舶柴油機(jī)冒黑煙。此時(shí)船舶柴油機(jī)排氣管排出大量黑煙。

⑵船舶柴油機(jī)排氣溫度高。此時(shí)排氣管和渦輪增壓器的渦輪呈暗紅色。

⑶船舶柴油機(jī)轉(zhuǎn)速下降或者轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，并呈現(xiàn)出工作無(wú)力的聲音。

2、原因分析

⑴供油量不足：燃油濾清器污堵；燃油管路太細(xì)太長(zhǎng)泄露；燃油系統(tǒng)有空氣；燃油質(zhì)量不好，油內(nèi)含水；噴油泵或者調(diào)整器限位鉛封被破壞加不上油；調(diào)速器拉桿螺釘旋入太多，齒桿伸出長(zhǎng)度不夠；噴油泵柱塞磨損嚴(yán)重個(gè)別缸供油量太小。

⑵霧化不良或與燃燒室不匹配：油頭霧化不良；供油提前角不對(duì)；油頭伸出缸蓋平面不對(duì)；缸蓋活塞結(jié)炭嚴(yán)重；壓縮余隙太大；出油閥密封不嚴(yán)。

⑶進(jìn)氣不足：空濾器臟污；中冷器臟污；壓氣機(jī)葉輪臟污；缸蓋進(jìn)氣道臟污；進(jìn)排氣管漏氣；配氣定時(shí)不準(zhǔn)；增壓器故障，進(jìn)氣壓力低。

⑷排氣不暢：排氣管太彎太長(zhǎng)，或拐彎多；排氣消聲器臟污；缸蓋排氣道臟；排氣定時(shí)不對(duì)。

⑸外部因素：中冷器進(jìn)水溫度太高；環(huán)境溫度高、濕度大；海拔高、氣壓低；船舶柴油機(jī)過(guò)熱；異常磨損，船舶柴油機(jī)拉缸、燒瓦、抱軸等。

3.3 船舶柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)

1、故障現(xiàn)象

船舶柴油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，依靠調(diào)速器的自動(dòng)調(diào)節(jié)作用，船舶柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速是穩(wěn)定的。波動(dòng)值只有幾轉(zhuǎn)，波動(dòng)率在0.5%以內(nèi)。

當(dāng)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)時(shí)，有兩種現(xiàn)象：

①船舶柴油機(jī)有規(guī)律的忽高忽低。通常所說(shuō)的“游車"、“喘氣"。此種情況多發(fā)生在船舶柴油機(jī)低速運(yùn)行工況。

②船舶柴油機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)規(guī)律的忽高忽低。

2、原因分析

造成船舶柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)的原因如下：

⑴供油系統(tǒng)原因：燃油系統(tǒng)內(nèi)有空氣，有水，氣阻或者水阻現(xiàn)象，造成供油不穩(wěn)；噴油器霧化不良，噴油不穩(wěn)，隔次噴油，或斷續(xù)噴油；噴油泵柱塞出油閥磨損過(guò)大，供油不穩(wěn)；噴油泵齒條卡滯，噴油器針閥卡滯；噴油器彈簧、出油閥彈簧、噴油泵彈簧斷裂；噴油泵油量調(diào)節(jié)齒圈松動(dòng)；各缸供油量嚴(yán)重不均勻。

⑵調(diào)速系統(tǒng)原因：調(diào)速器內(nèi)滑油太多；調(diào)速器彈簧變形、斷裂或剛度減小；調(diào)速器飛鐵忖套磨損嚴(yán)重；調(diào)速器運(yùn)動(dòng)件卡滯或磨損嚴(yán)重。

⑶外部原因：帶變速箱的船舶柴油機(jī)離合器接合不良，打滑；工作機(jī)械負(fù)荷嚴(yán)重不穩(wěn)。

3.4 船舶柴油機(jī)飛車

1、故障現(xiàn)象

在調(diào)速器的控制下，船舶柴油機(jī)在某工況運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)速是穩(wěn)定的。即使當(dāng)工作機(jī)械突卸全部負(fù)荷時(shí)，船舶柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速也不會(huì)太高，一般只能超過(guò)卸載前轉(zhuǎn)速的8%以下。

當(dāng)發(fā)生“飛車"時(shí)，是指船舶柴油機(jī)失去控制，轉(zhuǎn)速迅速增高，大大超過(guò)標(biāo)定轉(zhuǎn)速。此時(shí)還伴隨著以下現(xiàn)象：

⑴聲音異常。由于轉(zhuǎn)速突升，帶來(lái)船舶柴油機(jī)燃燒噪聲、空氣噪聲和機(jī)械噪聲均迅速增大，甚至使人無(wú)法承受。

⑵振動(dòng)異常。由于轉(zhuǎn)速突升，船舶柴油機(jī)慣性力的不平衡大大增加，因此，使船舶柴油機(jī)振動(dòng)急劇增加。

⑶此時(shí)還往往伴隨著機(jī)件損壞。

2、原因分析

造成飛車，一是由于燃油系統(tǒng)故障，使調(diào)速器控制系統(tǒng)無(wú)法對(duì)其控制；二是調(diào)速器控制系統(tǒng)失靈。概括起來(lái)，船舶柴油機(jī)飛車原因如下：

⑴燃油系統(tǒng)：噴油泵柱塞卡死在大油量位置；噴油泵齒條卡死在大油量位置；噴油泵齒條拉桿松脫或拉毛卡死；噴油泵彈簧斷裂，齒圈卡主；誤裝旋向相反的噴油泵柱塞；齒條限位螺釘鉛封開(kāi)啟。

⑵調(diào)速系統(tǒng)：調(diào)速器運(yùn)動(dòng)件卡住；調(diào)速?gòu)椈蓴嗔眩伙w鐵松脫；滑油溫度太低，粘度太大，飛鐵分不開(kāi)。

⑶其他因素：缸蓋滑油回油孔不暢，滑油進(jìn)入燃燒室；超速自動(dòng)停車裝置失靈；齒條上停車卡塊和油壓低停車撥叉位置裝錯(cuò)，齒條處于加油位置。

3.5 船舶柴油機(jī)突然停車

1、故障現(xiàn)象

當(dāng)發(fā)生突然停車時(shí)，有兩種情況。一是突然停止運(yùn)轉(zhuǎn)，一是轉(zhuǎn)速慢慢下降，然后停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

2、原因分析

⑴燃油系統(tǒng)：油箱內(nèi)燃油用完；燃油內(nèi)有水，空氣；燃油系統(tǒng)堵塞；燃油管路破裂；噴油泵柱塞或出油閥卡住；噴油嘴針閥卡住；調(diào)速器彈簧斷裂，齒條自動(dòng)回到停油位置。

⑵配氣系統(tǒng)：氣門卡主或氣門彈簧斷裂不能正常換氣；齒輪損壞或噴油定時(shí)不對(duì)；噴油泵傳動(dòng)裝置損壞。

⑶運(yùn)動(dòng)件故障：船舶柴油機(jī)拉缸、抱缸；船舶柴油機(jī)燒瓦，抱軸。

⑷安全保護(hù)系統(tǒng)：油壓低自動(dòng)停車裝置起作用；超速自動(dòng)停車裝置起作用；防爆門自動(dòng)關(guān)閉。

⑸其他因素：外界負(fù)荷突然增大，將船舶柴油機(jī)憋死。

3.6 振動(dòng)異常

1、故障現(xiàn)象

船舶柴油機(jī)工作中由于其爆發(fā)壓力和慣性力的作用，產(chǎn)生一定的振動(dòng)是正常的。在工況一定時(shí)，其振動(dòng)大小和規(guī)律是一定的。如發(fā)生振動(dòng)異常，往往有以下現(xiàn)象：

⑴船舶柴油機(jī)各部位振動(dòng)加劇。特別是高壓油管、中冷器、調(diào)速器等部件，用肉眼能看出振動(dòng)，用手觸摸有麻木感覺(jué)。

⑵伴隨著振動(dòng)的異常，往往還伴有異聲出現(xiàn)。

2、原因分析

⑴各缸做功不均衡：各缸供油量不平衡；各缸供油角不平衡；各缸壓縮比不平衡。

⑵慣性力不平衡：各缸活塞連桿組質(zhì)量誤差太大；曲軸動(dòng)平衡誤差太大，或曲軸彎曲變形；飛輪平衡超差；增壓器轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡超差，或葉輪損壞；平衡軸齒輪裝配位置弄錯(cuò)；減震器失效；軸承間隙太大。

⑶安裝基礎(chǔ)及與工作機(jī)械對(duì)中：安裝基礎(chǔ)薄弱、剛度差；底座剛度不足；安裝螺釘松動(dòng)；船舶柴油機(jī)與工作機(jī)械對(duì)中性差。

3.7 排氣溫度過(guò)高

排氣溫度過(guò)高的原因，主要是由燃燒系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)造成的。船舶柴油機(jī)排氣溫度是指船舶柴油機(jī)燃燒后排出的廢氣的溫度。正常的排氣溫度取決于船舶柴油機(jī)正常的燃燒。正常的燃燒的基本條件是有一定數(shù)量的燃油，在霧化良好的條件下和足夠的空氣良好的混合，在燃燒室內(nèi)*燃燒。所以不滿足這些條件的因素，均會(huì)造成排氣溫度過(guò)高。

1、進(jìn)排氣系統(tǒng)：

⑴進(jìn)氣阻力大：空濾器臟污、壓氣機(jī)臟污、中冷器臟污、缸蓋進(jìn)氣道臟污。

⑵進(jìn)氣壓力低：增壓器故障；進(jìn)排氣管漏氣。

⑶排氣阻力大：排氣管太細(xì)太長(zhǎng)，拐彎多；缸蓋排氣道污堵。

⑷氣門間隙不對(duì)。

2、燃油燃燒系統(tǒng)：供油提前角過(guò)晚；個(gè)別缸供油量過(guò)大；噴油器霧化不良；燃油品質(zhì)差，不符合要求；氣缸壓縮壓力低。

3、其他：環(huán)境溫度太高；中冷水溫度太高；超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.8 船舶柴油機(jī)顏色異常

船舶柴油機(jī)正常工作時(shí)，排出的廢氣呈淡灰色，只是在加速時(shí)會(huì)出現(xiàn)一股黑色排煙，所以當(dāng)出現(xiàn)顏色異常時(shí)，有以下現(xiàn)象：

⑴冒黑煙。這是船舶柴油機(jī)不*燃燒的特征，此時(shí)排出的廢氣中有大量固體顆粒，有時(shí)甚至帶火星，并伴隨排氣溫度的升高。

⑵冒白煙。這是船舶柴油機(jī)廢氣中水或燃油蒸汽的特征。此時(shí)船舶柴油機(jī)排出的廢氣成白色霧狀，并伴有船舶柴油機(jī)功率下降和轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。

⑶冒藍(lán)煙。這是廢氣中大量滑油蒸汽的特征，此時(shí)船舶柴油機(jī)排出的廢棄呈藍(lán)色霧狀。并伴有嗆人的煙味和船舶柴油機(jī)滑油消耗增加。

4 船舶柴油機(jī)其他常見(jiàn)故障及排除方法

4.1 船舶柴油機(jī)增壓器的喘振。

當(dāng)增壓器工作的時(shí)候，壓氣機(jī)排出端的流量會(huì)有一定的減少，當(dāng)壓氣機(jī)的工作點(diǎn)在它的喘振區(qū)域時(shí)，壓氣機(jī)的排出壓力就會(huì)忽高忽低，從而引起機(jī)器的強(qiáng)烈振動(dòng)，同時(shí)會(huì)發(fā)出沉重的喘息聲。當(dāng)增壓器的壓力降低時(shí)，船舶柴油機(jī)的進(jìn)氣量就會(huì)隨之減少，功率也隨之下降，因此柴油機(jī)的耗油量會(huì)相應(yīng)的增加同時(shí)冒出大量黑煙。增壓器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的的運(yùn)行，它內(nèi)部密封襯套的間隙會(huì)漸漸增大，從而使得排氣進(jìn)入到軸承箱。由于軸承箱的壓力變大，它上面固定的螺栓也會(huì)隨之會(huì)變的松動(dòng)，一些潤(rùn)滑油就會(huì)往外流。滑油量減少不僅僅會(huì)加加軸承的磨損程度還會(huì)導(dǎo)致它的散熱不好，使增壓器的溫度升高，對(duì)增壓器是很不利的。

1、增壓器喘振故障現(xiàn)象

增壓器喘振的表現(xiàn)通常是壓氣機(jī)端出現(xiàn)氣流劇烈的波動(dòng)，并伴隨著發(fā)出吼叫聲和震動(dòng)。

2、增壓器喘振的原因

引起增壓器喘振的大致原因可以分為以下幾種：

⑴船舶柴油機(jī)的載荷突然出現(xiàn)較大范圍的負(fù)向波動(dòng)。由于增壓器的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速不能夠很快地跟隨柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的下降而迅速下降，進(jìn)而會(huì)造成船舶柴油機(jī)在過(guò)渡過(guò)程的喘振。增壓器與船舶柴油機(jī)之間是需要相互的配合工作的，當(dāng)船舶柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速降低、負(fù)載卸載時(shí)，氣缸內(nèi)所需要的空氣量也會(huì)隨之急劇的減少，然而增壓器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速卻無(wú)法迅速同步的下降。使增壓器壓氣機(jī)吸氣量比船舶柴油機(jī)氣缸所需量多，導(dǎo)致多余的空氣堵塞在壓氣機(jī)進(jìn)口從而引發(fā)喘振現(xiàn)象。

⑵聯(lián)合凋節(jié)器的降速針閥(有級(jí)調(diào)速)或減載針閥的開(kāi)度過(guò)大也容易造成短時(shí)間的喘振。它原因也是由于針閥的開(kāi)度過(guò)大，使船舶柴油機(jī)降速減載的過(guò)程過(guò)快。使增壓器的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降的速度跟不上。

⑶船舶柴油機(jī)載荷波動(dòng)較大或過(guò)載時(shí)，船舶柴油機(jī)的燃燒狀態(tài)會(huì)隨之變差。導(dǎo)致其排氣溫度升高，排氣總管的廢氣能量大大增加，導(dǎo)致增壓器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速升高，造成壓氣機(jī)的吸氣量多于出氣量而發(fā)生喘振現(xiàn)象。

⑷增壓器的噴嘴環(huán)積炭，或著噴嘴環(huán)截面積過(guò)小。燃?xì)饬鹘?jīng)縮小了的噴嘴環(huán)流通截時(shí)侯燃?xì)獾牧魉贂?huì)增高，從而促使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速上升(每減少lcm2，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大約會(huì)上升250r/min)，壓氣機(jī)進(jìn)氣流量也隨之增大，這就使部分空氣堵在壓氣機(jī)的人口從而產(chǎn)生氣流擾動(dòng)，導(dǎo)致喘振的發(fā)生。

4.2 船舶柴油機(jī)軸瓦損壞

船舶柴油機(jī)軸瓦損壞在柴油機(jī)故障中所占到的的比率大約為30%。軸瓦的損壞一般情況下都是在裝配和使用使操作不當(dāng)造成的，這其中雜質(zhì)進(jìn)入船舶柴油機(jī)嵌進(jìn)軸瓦里所造成的損壞事故所占比例最多，大約有45%。軸瓦是船舶柴油機(jī)上的易損部件，因此對(duì)軸瓦損壞的常見(jiàn)原因進(jìn)行分析，有針對(duì)性的采取有效的預(yù)防及維修措施，進(jìn)而延長(zhǎng)軸瓦的使用壽命將具有重要意義。

軸瓦的損壞主要是表現(xiàn)在軸瓦上的耐磨合金層的損壞。軸瓦的主要損壞形式以下幾種:

4.2.1 軸瓦的早期磨損

（一）損壞特征：

軸瓦內(nèi)圓表面出現(xiàn)帶狀、線狀的周向劃痕；或片狀、塊狀的磨痕；或在油槽中出現(xiàn)葉狀沖磨痕等等。

（二）產(chǎn)生原因：

軸瓦的內(nèi)圓表面,在油膜間斷處會(huì)出現(xiàn)與軸頸表面或其它硬質(zhì)顆粒間的磨擦,由于磨擦溫升和磨擦力的作用,使得該處金屬分子產(chǎn)生位移甚至脫離金屬層。滑油中混入硬質(zhì)顆粒、軸瓦內(nèi)表面與軸頸外圓表面粗糙度之和大于油膜厚度是引起油膜間斷進(jìn)而導(dǎo)致軸瓦磨損的兩個(gè)基本因素。

（三）預(yù)防辦法：

⑴裝配時(shí)應(yīng)將零件上的屑末、毛刺、型砂等雜質(zhì)及時(shí)清理干凈。

⑵注意維護(hù)并提高濾器的性能，將滑油中大于15μm的顆粒全部都過(guò)濾出；10μm以上的顆粒95%的濾出；5μm以上的顆粒90%的濾出。

⑶軸頸表面和軸瓦內(nèi)圓粗糙度應(yīng)分別為Rz≤1.0μm、Rz≤3.2μm；在修復(fù)磨合軸頸的時(shí)候應(yīng)該使曲軸反向的旋轉(zhuǎn),拋光軸頸的時(shí)候與他的工作旋轉(zhuǎn)方向一致。

⑷制造和裝配過(guò)程中嚴(yán)格的控制形位公差與尺寸。

⑸改善軸瓦的內(nèi)圓表面的嵌藏性。

⑹及時(shí)的更換滑油，并滑油的確保質(zhì)量。

⑺選擇適當(dāng)?shù)墓ぷ鏖g隙。

⑻早期磨損使之較嚴(yán)重地出現(xiàn)拉、劃、磨痕,應(yīng)及時(shí)予以更換新的軸瓦。

4.2.2 軸瓦的疲勞剝落

（一）剝落的特征：

軸瓦內(nèi)圓合金層表面出現(xiàn)平行狀、網(wǎng)狀斷裂紋、鱗狀或合金呈點(diǎn)狀、片狀、塊狀脫掉。

（二）產(chǎn)生原因：

軸承合金的承載負(fù)荷超過(guò)其合金層材料允許的最大承載能力時(shí)將造成軸承的疲勞損壞。產(chǎn)生疲勞的根本原因通常是存在最大周期性負(fù)荷重復(fù)作用。引起早期疲勞的原因有:在設(shè)計(jì)或制造過(guò)程中,未按照柴油機(jī)的不同用途來(lái)進(jìn)行合理選材, 或著其安全系數(shù)選得太小；鋼背與合金層的粘合強(qiáng)度小于合金的抗拉強(qiáng)度；軸瓦與瓦座之間的貼合度太小；結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇不當(dāng)；裝配不良；潤(rùn)滑不佳；維修保養(yǎng)不善；油膜非連續(xù)性或被切斷后引起較高的壓力梯度, 使合金層內(nèi)部產(chǎn)生剪應(yīng)力和溫度的波動(dòng)；以及操作不慎、拉缸等。

（三）預(yù)防辦法：

⑴實(shí)踐證明,設(shè)計(jì)制造軸瓦時(shí)應(yīng)根據(jù)不同用途的柴油機(jī)所要求承受的單位最大載荷和各種軸承合金的疲勞強(qiáng)度值,來(lái)選取合適的材料和安全系數(shù),這是克服疲勞的重要措施之一；

⑵鋼背與合金層的粘合強(qiáng)度應(yīng)不小于合金的抗拉強(qiáng)度；

⑶軸瓦與座孔間的貼合度應(yīng)不小于85% ,不粘合處應(yīng)分散兩處以上,否則將影響負(fù)荷及熱量的傳遞而產(chǎn)生集中現(xiàn)象；

⑷在結(jié)構(gòu)參數(shù)上應(yīng)推薦薄壁、窄形、小間隙、大直徑。

4.3 排氣閥常見(jiàn)故障

4.3.1船舶柴油機(jī)排氣閥故障原因

船舶柴油機(jī)中排氣閥的工作條件十分惡劣，氣閥底面與高溫燃燒產(chǎn)物直接接觸，在氣閥開(kāi)啟期間還承受著高溫（900～1000℃）和具有腐蝕性氣體的高速（達(dá)600m/s）沖刷，氣閥中心溫度高達(dá)700～800℃，在閥盤與閥桿過(guò)渡圓弧中段，溫度也有600～700℃，排氣閥工作溫度分布如圖4-3所示。過(guò)高的溫度會(huì)使金屬材料的機(jī)械性能降低，材料發(fā)生熱變形。當(dāng)閥面密封不嚴(yán)時(shí)，就會(huì)引起高溫燃?xì)鈱?duì)閥面的燒損。氣閥落座時(shí)，閥與閥座的慣性力和彈簧作用力的共同作用下，還承受著相當(dāng)大的沖擊性交變載荷，在氣閥出現(xiàn)跳動(dòng)或氣閥間隙增大時(shí)，這種載荷會(huì)明顯增加。閥與閥座的撞擊，容易形成密封面的變形和嚴(yán)重的磨損。因船用船舶柴油機(jī)絕大部分多為增壓船舶柴油機(jī)，由于進(jìn)氣道內(nèi)的新鮮空氣壓力阻止了從氣閥導(dǎo)管中獲得滑油的可能，因此，金屬之間易發(fā)生干摩擦。但在一般船舶柴油機(jī)的氣閥以及增壓船舶柴油機(jī)的排氣閥座合金面間總會(huì)布有一層滑油或煙油等潤(rùn)滑物。此外，閥桿與導(dǎo)管間也會(huì)發(fā)生磨損，閥桿頂端受搖臂的撞擊與磨損。

由于燃油價(jià)格不斷上漲，航運(yùn)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，船東為了降低成本來(lái)達(dá)到提高競(jìng)爭(zhēng)能力、獲得更多利潤(rùn)的目的，均使用低價(jià)、劣質(zhì)的燃油。這些燃油的粘度高，滯燃期長(zhǎng)，而且釩、鈉和硫的含量比較高。這種燃油在船舶柴油機(jī)中燃燒時(shí)，渣油中所含的排放物（燃料灰份）僅僅有一部分與排出的氣體一起離開(kāi)機(jī)器，而剩余部分仍然留在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)一些高溫（497—797℃）的零件上。例如，排氣闊和活塞頂，形成沉積，造成所謂的“高溫腐蝕"。到目前為止，還沒(méi)有經(jīng)濟(jì)上合理的工藝過(guò)程能從渣油中除去腐蝕元素，連高級(jí)合金鋼和堆焊排氣閥鋼也受到燃油的腐蝕。

在船舶柴油機(jī)運(yùn)行中違反用車保養(yǎng)規(guī)定，低溫啟動(dòng)船舶柴油機(jī)，低溫強(qiáng)迫加載，船舶柴油機(jī)氣缸燃燒溫度急劇變化，在船舶柴油機(jī)負(fù)載狀態(tài)下，急劇變換手柄位，使船舶柴油機(jī)氣缸燃燒狀態(tài)惡化，大量霧化不良的粗大重油粒子噴入氣缸，造成嚴(yán)重的后燃及不完個(gè)燃燒，嚴(yán)重積炭使排氣閥的閥線表面也被積炭污染，甚至造成主機(jī)的起動(dòng)困難，這就成為下次主機(jī)開(kāi)車不久后的油頭及排氣閥故障的隱患，因此這些操縱、保養(yǎng)船舶柴油機(jī)的不良習(xí)慣也是引發(fā)船舶柴油機(jī)氣閥故障的因素。

4.3.2 排氣閥燒損

排氣閥燒損是排氣閥最常見(jiàn)故障。主要原因是排氣閥密封不嚴(yán)，造成高溫燃?xì)庑孤乖撎巼?yán)重過(guò)熱，甚至熔穿金屬材料。下圖為幾種主要機(jī)型的最大最大允許燒蝕量。

表1 最大允許燒蝕量(單位: mm)

機(jī)型 最大允許燒蝕量

50MC/ MC - C 8

60MC/ MC - C 9

70MC/ MC - C 10

80MC/ MC - C 11

4.3.3 氣閥密封錐面磨損過(guò)快

在燃燒室內(nèi)爆發(fā)壓力的作用下閥座與閥盤都發(fā)生彈性變形，氣閥落座撞擊也會(huì)造成閥座及閥盤的彈性變形，這樣會(huì)使閥盤錐面反復(fù)楔入時(shí)，密封錐面產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，造成密封錐面磨損。氣閥間隙過(guò)大，閥盤與閥座剛度不足，氣閥與閥座材料性能達(dá)不到要求或不匹配，重油中含有較多的釩、鈉、硫等有害元素，高負(fù)荷運(yùn)行或燃燒惡化，冷卻不良，閥桿與導(dǎo)管間隙過(guò)大，氣閥機(jī)構(gòu)振動(dòng)使氣閥落座速度過(guò)大等，都能使磨損速率增大。

4.3.4 閥盤與閥桿斷裂

在閥盤與閥桿的閥桿裝設(shè)卡塊的凹槽處和過(guò)渡圓角處，由于這些部位應(yīng)力容易集中，當(dāng)應(yīng)力集中到一定程度時(shí)就會(huì)發(fā)生疲勞斷裂破壞。

造成斷裂的原因有：閥桿與導(dǎo)管的間隙過(guò)大；閥盤與閥座的變形使局部受力過(guò)大；氣閥間隙過(guò)大，敲擊嚴(yán)重疲勞破壞；氣閥機(jī)構(gòu)的振動(dòng)。閥桿裝設(shè)卡塊的凹槽處是氣閥的最薄弱部位，若該處凹槽加工工藝不良或閉閥沖擊力較重也會(huì)產(chǎn)生疲勞斷裂。

4.3.5 氣閥卡死

氣閥卡死主要是因?yàn)闅忾y閥桿和導(dǎo)管之間間隙過(guò)小，當(dāng)受熱膨脹后二者間隙過(guò)盈發(fā)生卡死現(xiàn)象。另外，當(dāng)閥桿發(fā)生彎曲變形時(shí)也會(huì)使閥桿卡死在導(dǎo)管中。

4.3.6 氣閥彈簧斷裂

氣閥彈簧本身的結(jié)構(gòu)不夠合理，內(nèi)部存在缺陷，加工不合理或使用中發(fā)生了扭曲或達(dá)到疲勞極限在工作中均會(huì)導(dǎo)致斷裂。氣閥彈簧斷裂直接影響船舶柴油機(jī)的正常工作，嚴(yán)重時(shí)，氣閥可能墜入到氣缸內(nèi)，損壞氣缸。

4.4 船舶柴油機(jī)氣缸的磨損

船舶柴油機(jī)氣缸缸套的磨損會(huì)直接影響到船舶柴油機(jī)的工作狀態(tài)以及使用壽命。按照磨損機(jī)理來(lái)分類，氣缸套的磨損主要包括以下三種情況：粘著磨損，磨粒磨損以及腐蝕磨損。

（一） 原因

⑴正常摩擦引起的磨損 主要是在邊界摩擦的潤(rùn)滑條件下由于金屬和金屬不可避免的直接接觸而引起的，而滑油的品質(zhì)不良、粘度太低或供油不足都會(huì)使磨損加劇。

⑵磨粒磨損 主要是吸氣時(shí)進(jìn)入氣缸的灰塵等外界硬物質(zhì)引起的。一般來(lái)說(shuō)，發(fā)生磨粒磨損的氣缸套內(nèi)圓表面上有平行的縱向直線劃痕，肉眼可以觀察到，用手可以觸摸到。

⑶腐蝕磨損 這種磨損是因?yàn)槿加椭泻辛蚍帧?shí)踐證明，氣缸套上部第一道活塞環(huán)處的磨損量是最大的。

⑷粘著磨損 主要是由于活塞裙部潤(rùn)滑不良，或者是由于活塞裙部與磨損后的氣缸套配合間隙過(guò)大所致，容易發(fā)生拉缸現(xiàn)象，。

（二） 減小缸套磨損的途徑

⑴加強(qiáng)燃油和燃燒的管理；

⑵保證良好的氣缸潤(rùn)滑條件；

⑶注意控制冷卻水的溫度；

⑷保持活塞與氣缸套之間的正常配合間隙，從而使活塞運(yùn)動(dòng)裝置具有良好的對(duì)中性。

5 結(jié)論與展望

船舶柴油機(jī)在使用過(guò)程中通常會(huì)出現(xiàn)這樣或哪樣的故障，其故障現(xiàn)象多種多樣，造成的原因也十分復(fù)雜，有些甚至是多方面綜合原因造成的。在處理柴油機(jī)故障時(shí)必須要仔細(xì)研究，從現(xiàn)象分析著手，根據(jù)故障現(xiàn)象分析其原因，逐個(gè)排除非主要因素，并找出故障癥結(jié)所在。本文通過(guò)對(duì)船舶柴油機(jī)常見(jiàn)故障原因、現(xiàn)象及相關(guān)解決方法進(jìn)行分析與闡述，為輪機(jī)管理人員在日常值班工作中解決相關(guān)柴油機(jī)故障提供了有益的借鑒。

船舶柴油機(jī)故障的發(fā)生，大部分情況下是由于不按照操作規(guī)程，不按照維護(hù)保養(yǎng)要求維護(hù)保養(yǎng)，裝配和調(diào)整不正確以及一些零部件的磨損沒(méi)有及時(shí)處理誘發(fā)的。船舶輪機(jī)管理人員必須要對(duì)所管理柴油機(jī)的構(gòu)造及各項(xiàng)性能非常熟悉，掌握判斷、排除故障的一般原則、方法和突發(fā)故障時(shí)的應(yīng)急措施。熟悉所管理船舶柴油機(jī)使用管理和維修的經(jīng)歷，常常出現(xiàn)什么樣的故障，發(fā)生在什么部位，檢修保養(yǎng)中更換過(guò)什么零件；檢驗(yàn)和裝配的各種間隙數(shù)據(jù)等。只有這樣，才能保證船舶柴油機(jī)及其裝置處于安全可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)遇到船舶柴油機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)能做到臨事不亂。船舶管理人員對(duì)這些知識(shí)非常精通，并能夠利用這些異常的特征做出科學(xué)的判斷，這樣就可以極大減少船舶柴油機(jī)的故障，做到防患未然。

船舶管理人員要有高度的責(zé)任心，每個(gè)輪機(jī)當(dāng)班人員要隨時(shí)警覺(jué)，定時(shí)查看船舶柴油機(jī)是否存在故障征兆和異常現(xiàn)象，除了應(yīng)用先進(jìn)儀器的監(jiān)控方法外要善于利用所在船舶現(xiàn)有監(jiān)測(cè)設(shè)備和“直觀視探法"，即輪機(jī)值班員通過(guò)“視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)"確定船舶柴油機(jī)技術(shù)狀態(tài)以及故障情況。通過(guò)觀察船舶柴油機(jī)及其系統(tǒng)有無(wú)三漏現(xiàn)象，觀察轉(zhuǎn)速表、壓力表、溫度表及各種儀表是否處在正常位置.

經(jīng)常性精心保養(yǎng)、維護(hù)是預(yù)防事故*措施。應(yīng)該定期進(jìn)行預(yù)防性檢修和維護(hù)保養(yǎng)，對(duì)運(yùn)行中的船舶柴油機(jī)進(jìn)行正確管理。嚴(yán)格按船舶柴油機(jī)使用保養(yǎng)說(shuō)明書規(guī)定進(jìn)行各項(xiàng)維護(hù)保養(yǎng)工作。

在船舶柴油機(jī)運(yùn)行管理中，輪機(jī)值班人員必須堅(jiān)守崗位，合理安排巡回檢查路線，嚴(yán)格執(zhí)行船舶柴油機(jī)操作管理規(guī)則，精心操作，正確管理。充分發(fā)揮值班人員值班作用，通過(guò)“直觀視探法"及借助現(xiàn)有監(jiān)測(cè)設(shè)備，按時(shí)進(jìn)行巡回檢測(cè)，使船舶柴油機(jī)及其裝置的技術(shù)參數(shù)處于正常范圍之內(nèi)，較長(zhǎng)期地保證船舶柴油機(jī)及其裝置處于安全可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。還要認(rèn)真做好交接班工作。輪機(jī)長(zhǎng)對(duì)輪機(jī)員值班與交班情況要定期或不定期地加以檢查做好統(tǒng)計(jì)，認(rèn)真做好講評(píng)，使輪機(jī)值班員養(yǎng)成良好的值班習(xí)慣