某輪主機(jī)起動(dòng)失敗故障原因分析與處置

王志浩 左紅穩(wěn)

摘 要：柴油機(jī)不具備自行起動(dòng)能力，要使柴油機(jī)從停止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)入到工作狀態(tài)，必須借助外力驅(qū)動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使柴油機(jī)氣缸完成進(jìn)氣、壓縮、噴油，直到氣缸內(nèi)燃油自行發(fā)火燃燒，柴油機(jī)開始自行運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)入工作狀態(tài)。柴油機(jī)在外力作用下，從曲軸開始轉(zhuǎn)動(dòng)到自行發(fā)火運(yùn)轉(zhuǎn)的過程稱為柴油機(jī)的起動(dòng)。為防止出現(xiàn)運(yùn)行故障應(yīng)采取相應(yīng)的預(yù)防措施，某些運(yùn)行故障需要盡快地采取相應(yīng)的解決措施。操作人員應(yīng)熟悉掌握柴油機(jī)的操作流程，并對(duì)出現(xiàn)的一些故障進(jìn)行故障分析，以便于在必要情況下能立即采取行動(dòng)。該文主要介紹了柴油機(jī)起動(dòng)時(shí)不發(fā)火的原因分析及相應(yīng)處置，并對(duì)這一現(xiàn)象，提出了日常維護(hù)注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī) 發(fā)火起動(dòng) 故障 處置措施

中圖分類號(hào)：U67 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）01（c）-0032-02

某輪主機(jī)采用瓦錫蘭公司生產(chǎn)的8L46C型船用八缸四沖程柴油機(jī)，額定轉(zhuǎn)速500 rpm，額定功率8 400 kW，2007年投入使用至今已有近10個(gè)年頭。某日碼頭組織備航，值班人員在對(duì)主機(jī)先后進(jìn)行盤車、沖車操作，正常后對(duì)主機(jī)進(jìn)行起機(jī)操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)主機(jī)分別在本地模式和遙控模式下，均不能夠正常的發(fā)火起動(dòng)。此時(shí)PCU及機(jī)旁本地儀表均顯示主機(jī)轉(zhuǎn)速只能達(dá)到40～50 rpm，未能達(dá)到主機(jī)設(shè)定的慢轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速80 rpm，且主機(jī)報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)中出現(xiàn)起動(dòng)失敗報(bào)警。值班人員進(jìn)行商討決定采取機(jī)旁應(yīng)急起動(dòng)的方式起動(dòng)主機(jī)，遂對(duì)主機(jī)起動(dòng)聯(lián)鎖進(jìn)行消除后，開啟應(yīng)急起動(dòng)電磁閥對(duì)主機(jī)進(jìn)行機(jī)旁應(yīng)急起動(dòng)操作，發(fā)現(xiàn)主機(jī)依舊無法正常發(fā)火起動(dòng)，應(yīng)急起動(dòng)失敗，故障依舊。

1 故障分析

針對(duì)這一現(xiàn)象筆者查閱了柴油機(jī)相關(guān)說明書，對(duì)柴油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了分析。

（1）起動(dòng)燃油限位裝置設(shè)定點(diǎn)不正確。

（2）自動(dòng)停車機(jī)構(gòu)未復(fù)位至正常起動(dòng)位置。

（3）發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過低，可能是空氣濾清器或進(jìn)氣管嚴(yán)重堵塞，使壓縮空氣供氣量不足，導(dǎo)致空氣無法進(jìn)入氣缸混合燃燒。

（4）供油控制軸或調(diào)速器的負(fù)荷限制設(shè)定點(diǎn)過低。

（5）超速停車裝置動(dòng)作未復(fù)位。

（6）油門操縱機(jī)構(gòu)卡滯，供油不正常。

（7）噴油泵至噴油器之間的高壓油管接頭松動(dòng)未擰緊。

（8）如果柴油機(jī)起動(dòng)時(shí)沒有爆發(fā)聲，且排氣管不冒煙，這多半是由于燃油系統(tǒng)不向氣缸供油造成的，也可能是燃油濾器臟堵，供油不充分。

（9）燃油濾器上的三通閥位置不正確，燃油管路上的截止閥處于關(guān)閉狀態(tài)，日用燃油柜內(nèi)沒有燃油，燃油輸送泵未起動(dòng)或損壞。

（10）燃油著火性能差，油內(nèi)水份、雜質(zhì)過多。

（11）若以上情況都正常，仍無法使柴油機(jī)正常起動(dòng)發(fā)火時(shí)，則應(yīng)考慮是否是因氣缸壓縮力不足所致。對(duì)于裝有減壓機(jī)構(gòu)的多缸柴油機(jī)來說，此時(shí)可將減壓機(jī)構(gòu)處于不減壓位置，然后用手搖柄搖動(dòng)柴油機(jī)。若此時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)輕便，且感覺阻力不大，則可以判定故障原因?yàn)闅飧變?nèi)壓縮壓力不足所致。

2 故障排查

針對(duì)故障分析我們逐一進(jìn)行了以下排查。

（1）針對(duì)油門操縱機(jī)構(gòu)卡滯現(xiàn)象，我們將油門操縱部位進(jìn)行了除銹清潔并加注潤滑油，清除了周圍雜質(zhì)。

（2）檢查了自動(dòng)停車機(jī)構(gòu)并復(fù)位至起動(dòng)位置。

（3）針對(duì)壓縮空氣供氣不足，筆者檢查了空氣系統(tǒng)管路、壓力均無臟堵泄漏，起動(dòng)空壓機(jī)將壓縮空氣氣瓶進(jìn)行補(bǔ)氣至正常范圍；壓力正常后，并將空壓機(jī)打至自動(dòng)狀態(tài)，以便于壓力低時(shí)可隨時(shí)起動(dòng)。

（4）對(duì)供油控制軸、油門齒條操縱機(jī)構(gòu)進(jìn)行靈活性檢查，調(diào)速器內(nèi)部進(jìn)行負(fù)荷限制調(diào)整，并對(duì)各個(gè)運(yùn)動(dòng)部位加注潤滑油。

（5）對(duì)超速停車裝置進(jìn)行了檢查，更換了相應(yīng)的內(nèi)部機(jī)件，并復(fù)位。

（6）針對(duì)燃油限位裝置設(shè)定點(diǎn)不正確，因?yàn)樵撗b置的精密性，筆者沒有對(duì)限位裝置進(jìn)行調(diào)整，而是對(duì)控制空氣管路、壓力的泄漏情況進(jìn)行了排查，對(duì)機(jī)械零部件（如氣缸、活塞和密封環(huán)）的磨損情況嚴(yán)重的，進(jìn)行了更換。

（7）對(duì)噴油泵至噴油器之間的高壓油管接頭進(jìn)行了緊固，泄漏嚴(yán)重的，進(jìn)行了更換。

（8）對(duì)燃油系統(tǒng)中的濾器進(jìn)行了清潔復(fù)位。

（9）將燃油濾器三通閥轉(zhuǎn)至供油位置，打開了進(jìn)油管路上的截止閥，日用燃油柜補(bǔ)油至正常范圍，并確認(rèn)了燃油輸送泵的正常后起動(dòng)。

（10）針對(duì)燃油的著火性能差，對(duì)日用燃油柜進(jìn)行了放殘，開啟了燃油分油機(jī)分離和驅(qū)除燃油中的水份和雜質(zhì)，保證了燃油的使用質(zhì)量。

3 故障定位

在對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行起動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn)雖然不能發(fā)火運(yùn)轉(zhuǎn)，且排氣管又不斷地冒出白色濃煙，這說明個(gè)別氣缸內(nèi)的燃油沒有充分的燃燒或燃油中含水分過多。針對(duì)此類問題我們進(jìn)行了故障定位：多是燃油系統(tǒng)內(nèi)有空氣或水分，使噴油器工作不正?；蚬┯蜁r(shí)間不正確，也可能是配氣機(jī)構(gòu)正時(shí)齒輪裝配不當(dāng)所致。配氣時(shí)間不正確而導(dǎo)致進(jìn)氣門關(guān)閉過遲，可使有效壓縮行程減少，柴油機(jī)在剛開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)達(dá)不到燃油自燃所需要的壓力和溫度，因而不能發(fā)火起動(dòng)。另外，我們又對(duì)燃油柜進(jìn)行了放殘檢查，也明顯看出油柜內(nèi)有水分。

4 故障解決

故障定位后我們首先對(duì)高壓油泵上的高壓油管進(jìn)行了擰松，發(fā)現(xiàn)有氣泡排除，當(dāng)拆下高壓油管時(shí)，油面上升。這說明噴油器和出油閥封閉不嚴(yán)，起動(dòng)時(shí)氣缸內(nèi)的高壓氣體經(jīng)過噴油器、高壓油管和出油閥向低壓油路竄氣，產(chǎn)生嚴(yán)重的氣鎖，使燃油供油規(guī)律失常，導(dǎo)致柴油機(jī)無法正常起動(dòng)發(fā)火。針對(duì)這一故障，我們對(duì)出油閥進(jìn)行了更換，對(duì)噴油器進(jìn)行了逐一的泵壓實(shí)驗(yàn)后裝復(fù)，對(duì)燃油日用柜的油進(jìn)行調(diào)撥，將燃油日用柜及燃油管路濾器進(jìn)行了清潔，清潔完畢后再次確認(rèn)了各系統(tǒng)正常，并開啟分油機(jī)進(jìn)行分油，去除燃油內(nèi)水分雜質(zhì)，將油位補(bǔ)到規(guī)定范圍。一切準(zhǔn)備就緒后我們又對(duì)主機(jī)進(jìn)行了沖車、起動(dòng)，最后在柴油機(jī)慢轉(zhuǎn)10 s后，正常發(fā)火，故障順利解決。

5 維護(hù)管理及注意事項(xiàng)

船用柴油機(jī)是船上的重要核心部分，一旦出現(xiàn)故障，會(huì)造成巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此，在日常的維護(hù)保養(yǎng)中，應(yīng)注意以下環(huán)節(jié)。

5.1 起動(dòng)前的注意事項(xiàng)

（1）柴油機(jī)外圍的檢查：主要檢查柴油機(jī)及附屬設(shè)備外圍情況，各儀表是否完好，移去無關(guān)的物品。

（2）檢查燃油、滑油、淡水、海水、空氣等系統(tǒng)管路暢通：主要包括觀察淡水膨脹水箱水位，保持規(guī)定范圍；確認(rèn)高、低溫淡水補(bǔ)水閥處于開啟狀態(tài)，接通高低溫淡水系統(tǒng)各閥，備用泵處于備用狀態(tài)；檢查起動(dòng)空氣瓶壓力在20～30 bar，控制氣瓶10 bar；測(cè)量滑油油底殼油位至規(guī)定范圍；檢查燃油日用柜油位、海底門放殘；油霧濃度探測(cè)器電源等。

（3）開啟主機(jī)淡水加熱器將高溫水溫度加熱至65 ℃～70 ℃；開啟燃油、滑油分油機(jī)進(jìn)行一對(duì)一分油，確保油質(zhì)質(zhì)量安全。

（4）盤車、沖車：在盤車、沖車前，首先應(yīng)于駕駛室報(bào)告，并開啟確認(rèn)滑油預(yù)供泵和齒輪箱備用泵工作正常、壓力正常；打開各缸示功閥；將機(jī)旁停車?yán)瓧U處于“Stop”位置；盤車3～5 min，檢查主機(jī)有無卡滯和其他異常情況，完畢后將盤車機(jī)脫開復(fù)位；按下“START”按鈕，檢查示功閥有無油、水及雜質(zhì)沖出，若有則進(jìn)行二次沖車；沖車后將示功閥關(guān)閉。

5.2 運(yùn)行中的管理

（1）定時(shí)巡視檢查，記錄主機(jī)運(yùn)行參數(shù)，評(píng)估主機(jī)工作狀況。

（2）增壓器運(yùn)行中每天清洗一次壓氣端，每周清洗一次透平端。

（3）檢查并測(cè)量油、水等液位的變化情況，油質(zhì)狀況。

（4）檢查各系統(tǒng)管路是否有泄漏；傾聽柴油機(jī)運(yùn)行聲音、振動(dòng)情況。

（5）非必要時(shí)，不得在低負(fù)荷工況下長期運(yùn)行，連續(xù)低于20%額定負(fù)荷的運(yùn)行時(shí)間不得超過100 h，并在再次低負(fù)荷運(yùn)行或停機(jī)前，必須加載至70%以上負(fù)荷運(yùn)行1 h。

6 結(jié)語

柴油機(jī)是船舶的主動(dòng)力裝置，它運(yùn)行的好壞，直接影響著船舶動(dòng)力的喪失，嚴(yán)重時(shí)會(huì)帶來巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此，在日常的維護(hù)管理中應(yīng)該正確地去操作保養(yǎng)與柴油機(jī)相關(guān)的每一臺(tái)設(shè)備，保養(yǎng)完畢后應(yīng)及時(shí)地去復(fù)位，以確保柴油機(jī)的正常使用。

柴油機(jī)不宜在長時(shí)間低速運(yùn)轉(zhuǎn)，按使用要求，柴油機(jī)一般不應(yīng)在低速下長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，這主要是從燃油霧化質(zhì)量方面考慮。噴油霧化的好壞，主要與噴油壓力、噴油孔直徑和凸輪軸的轉(zhuǎn)速有關(guān)。因此噴油壓力越高，凸輪軸轉(zhuǎn)速越快，霧化質(zhì)量越好。而凸輪軸轉(zhuǎn)速是隨著曲軸轉(zhuǎn)速而變化的，當(dāng)柴油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，噴油霧化就變壞了。時(shí)間一久，就會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，應(yīng)注意正確使用。

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