柴油機運行管理

1、 第十三章 柴油機運轉(zhuǎn)管理和應急處理 考點：1、柴油機的備車、起動和機動操縱 2、柴油機運轉(zhuǎn)中的管理 3、柴油機的停車和完車 第一節(jié) 備車和機動操縱 備車和機動操縱是指船舶在開航前和開航后尚未定速航行前，使主機及其一切輔助設備處于能隨時起動、停止和進入各種運行狀態(tài)，準備執(zhí)行駕駛臺發(fā)出的各種指令。備車和機動操縱是技術(shù)管理工作中最重要的環(huán)節(jié)之一，它對柴油機動力裝置的技術(shù)狀態(tài)、使用期限和維修費用都有直接影響。無論柴油機長期停車或短期停車后，開航前均需進行備車。當船舶在特殊水域或在特殊氣象條件下航行時，根據(jù)船長的指令也需要進行備車。 一、開航前的備車 根據(jù)船舶柴油機動力裝置功率、類型的不同，備車時間一

2、般在0.56h之間。 備車的目的：使船舶動力裝置處于隨時可起動和運轉(zhuǎn)狀態(tài)。 備車內(nèi)容：供電準備、校對時鐘、車鐘、舵機、暖機、各動力系統(tǒng)準備、轉(zhuǎn)車、沖車和試車。 1、供電準備 在備車工作中，起動大功率的設備較多，如：空壓機、應急鼓風機、淡水泵等，使用電量迅速增加，因此應根據(jù)需要起動備用發(fā)電柴油機并網(wǎng)工作。 2、暖機 指對柴油機冷卻系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)進行預熱，并起動冷卻水循環(huán)泵、滑油循環(huán)泵給機體各部件加溫和向各運動摩擦表面供應滑油的過程。 暖機目的：通過對氣缸各部件的預熱，減小起動后由于溫度突變產(chǎn)生的熱應力；改善起動性能和發(fā)火性能；減少氣缸內(nèi)的低溫腐蝕等。 主機暖缸可用發(fā)電柴油機冷卻系統(tǒng)的淡水實現(xiàn)，也

3、可以用蒸汽或電加熱器對主機淡水系統(tǒng)進行加溫實現(xiàn)。而滑油系統(tǒng)除用直接加溫主機循環(huán)油柜外，常用滑油分油機進行分油加溫。 3、各動力系統(tǒng)的準備 1）滑油系統(tǒng)的準備：檢查滑油循環(huán)柜、增壓器油柜、軸系中間軸承座和尾軸承油柜的油位。起動滑油循環(huán)泵，并逐漸將油壓調(diào)至規(guī)定值，以便將滑油送至潤滑表面，使滑油的固體顆粒和雜質(zhì)在開車之前就有時間匯集到濾器中，以減少運轉(zhuǎn)后的磨損。 采用油冷卻的活塞，滑油泵起動后，要注意各缸回油及油溫和溫差。 強制式廢氣渦輪增壓器潤滑系統(tǒng)要先起動渦輪油泵，使油在廢氣渦輪增壓器的軸承中循環(huán)。 2）冷卻系統(tǒng)的準備：先檢查膨脹水箱的水位和系統(tǒng)中各閥門是否處于正常狀態(tài)，然后起動主機淡水泵，讓淡

4、水在系統(tǒng)中循環(huán)，將系統(tǒng)中的氣體驅(qū)走，同時可用發(fā)電柴油機的淡水或用蒸汽加熱后的循環(huán)淡水來進行暖機。對于水冷活塞，要檢查各缸冷卻水的流動情況和水柜水位。對于獨立冷卻系統(tǒng)的噴油器，應起動噴油器冷卻泵，檢查冷卻器冷卻柜液位，必要時可進行加溫預熱。 3）燃油系統(tǒng)的準備：檢查主機日用輕柴油柜和重油柜的油位，油位較低時應提前分油至規(guī)定油位，并注意放殘。對重油日用柜加溫至規(guī)定范圍，起動低壓燃油輸送泵，將系統(tǒng)中的氣體驅(qū)走，調(diào)至規(guī)定壓力。使燃油在日用油柜和高壓油泵間循環(huán)，對高壓油泵預熱。 4）壓縮空氣系統(tǒng)的準備：按規(guī)定將主、輔空氣瓶充氣至規(guī)定壓力，并泄放氣瓶內(nèi)的殘水和殘油，打開氣瓶出口閥、主停氣閥或使自動主起動閥

5、處于“自動”位置上。如設有氣笛空氣瓶和獨立的控制系統(tǒng)，則在備車時應將所有空氣瓶充滿，并打開出口閥，以備隨時使用。 4、轉(zhuǎn)車：暖機后應進行轉(zhuǎn)車，開動轉(zhuǎn)車機，轉(zhuǎn)動主機，檢查機器各運動部件和軸系的回轉(zhuǎn)情況以及缸內(nèi)有無大量積水。同時用人工向氣缸注油進行潤滑，注油量適當加大，以便缸壁和所有潤滑表面得到充分潤滑。對于大型柴油機，要求正車和倒車共轉(zhuǎn)車1015min。在確認柴油機轉(zhuǎn)動自如后，將轉(zhuǎn)車機停掉并脫開，并確認連鎖裝置處于開通位置。 5、沖車：利用起動裝置（不供給燃油）使機器轉(zhuǎn)動，將氣缸中的雜質(zhì)、殘水或積油等從示功閥處沖出的過程。 沖車除可以初步檢查起動系統(tǒng)系統(tǒng)的工作是否正常外，在沖車過程中，還應觀察是

6、否有油或水從示功閥中沖出。 若有，應查明原因并予以排除后才能進行試車。如沖車情況正常，沖車后關(guān)閉示功閥。 6、試車： 目的：檢查起動系統(tǒng)、換向裝置、燃油噴射系統(tǒng)、油量調(diào)節(jié)機構(gòu)及調(diào)速器工作是否正常。 先將車鐘推至運轉(zhuǎn)位置，待駕駛臺回車令后進行柴油機正車（或倒車）起動操作，給油發(fā)火后在低速下運轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)后停車。然后換向，在進行倒車（或正車）起動，給油發(fā)火后低速運轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)后停車。在換向和起動過程中，應注意檢查各缸發(fā)火是否正常和運轉(zhuǎn)中是否有不正常聲音。試車結(jié)果若發(fā)現(xiàn)不正常情況，應及時查明原因予以消除。對于直流閥式二沖程柴油機，還應檢查氣缸蓋上的氣閥機構(gòu)等運動部件的動作是否正常。 在轉(zhuǎn)車、沖車、試車過程中按規(guī)

7、定與駕駛臺聯(lián)系。試車完畢后將車鐘手柄置于停車位置，等待駕駛臺的各種車令。 對于采用駕駛臺遙控方式的裝置，試車完畢后，將操縱手柄轉(zhuǎn)至“駕控”位置。此后值班輪機員不應遠離操縱臺。 二、機動操縱時的管理 船舶在靠離碼頭和進出港口時，柴油機的起動、停車和各種運行狀態(tài)變化頻繁，當班輪機員應嚴格執(zhí)行車令，并能進行正確的管理和操縱。 船舶的機動性能和倒車性能對機動操縱起著重要作用。為了保證船舶的機動性能和倒車性能，在進行機動操縱時，應使用輕質(zhì)燃油。起動空氣瓶應隨時補足空氣，并隨時注意和保持氣笛瓶的氣壓處于正常范圍之內(nèi)，以備駕駛臺使用。 在機動操縱期間，在管理上要注意冷卻水和滑油溫度，使其保持穩(wěn)定，不要忽高忽

8、低，以免影響柴油機的工作性能和增大受熱機件的應力。同時要減少通過增壓空氣冷卻器的海水量，以免在掃氣箱中產(chǎn)生過多的凝結(jié)水，并且保持正常的掃氣溫度，以便保證氣缸必要的熱狀態(tài)。 在進行起動操縱時，不要將油門推進太大，并盡量做到一次起動成功，以防冷爆損傷機件和增加不必要的磨損，同時可減少空氣耗量。 在船舶起航和加速過程中，不要突然加大油門，應隨船速的不斷增加逐漸將油門加大，以免主機超負荷。如遇轉(zhuǎn)速禁區(qū)，操縱手柄應迅速越過，防止機器發(fā)生強烈振動。 在進行倒車操縱時，為了避免裝置超負荷，除注意起動、加速過程不宜過快外，每檔車令的轉(zhuǎn)速應以港內(nèi)轉(zhuǎn)速運行。 柴油機在機動操縱時，如果由于航道較長，長時間進行低速運

9、行，為了防止氣缸油量消耗過多，對于供油量隨時可調(diào)節(jié)的氣缸注油器應將油量調(diào)低，待定速運轉(zhuǎn)后再恢復至正常供油量。 船舶在進出港口和行駛在淺水航道時，為了防止泥沙被海水泵吸入，應將低位海底閥門換為高位海底閥門。 第二節(jié) 運轉(zhuǎn)中的管理和完車 輪機管理人員經(jīng)過日常的檢修和測量工作應使柴油機及其裝置處于正常的技術(shù)狀態(tài)。在運轉(zhuǎn)管理中，值班人員應精心操縱，嚴格管理，按時進行工況的巡回檢測，使柴油機及其裝置的各種技術(shù)參數(shù)處于正常范圍之內(nèi)，并認真做好交接班工作。只有這樣才能有效地保證柴油機及其裝置始終處于安全可靠和經(jīng)濟的運行狀態(tài)。 一、柴油機運行的管理 在柴油機定速后，評定一臺柴油機運轉(zhuǎn)性能和技術(shù)狀態(tài)的主要依據(jù)是

10、燃料在氣缸中燃燒的好壞和各缸負荷分配的均勻程度。 燃油系統(tǒng)的狀態(tài)，特別是燃油系統(tǒng)中噴射設備的技術(shù)狀態(tài)對燃燒過程的進行影響很大。實踐證明，使用不正常的噴油器繼續(xù)工作危害極大，它會使燃燒過程惡化，引起各缸負荷分配不均，造成絕不部分零件的損壞和出現(xiàn)不正常的磨損等。 燃燒室的密封、氣口的清潔和掃氣空氣的供給等同樣會影響燃燒過程。為了進一步了解和消除影響燃燒過程和各缸負荷均衡的不利因素，除對燃油系統(tǒng)、換氣增壓系統(tǒng)，特別是燃油系統(tǒng)中噴射設備給予極大的重視外，還應定期進行燃料耗量、各種參數(shù)示功圖等熱工方面的檢測。 為了保證柴油機各運動部件的正常工作，對潤滑和冷卻系統(tǒng)的管理也應給予同樣的重視。如果由于管理不當

11、而造成油水中斷，在短時間內(nèi)就會引起軸承燒毀、活塞咬缸等重大機損事故。為此，在航行中值班輪機員應經(jīng)常對某些熱力參數(shù)和機械進行巡回檢查。對無人值班機艙，應嚴格按有關(guān)規(guī)則管理。 1、運轉(zhuǎn)中的熱力檢查 目的：檢查確認發(fā)動機各缸燃燒是否良好以及負荷分配的均勻程度。 這是保證發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)和工作可靠性的基礎(chǔ)，也是衡量發(fā)動機的運轉(zhuǎn)性能和技術(shù)狀態(tài)的主要條件。實踐證明，絕大部分機件的損壞和過度磨損多半都是由于超負荷和負荷不均所造成的。在管理工作中，整臺發(fā)動機的超負荷運轉(zhuǎn)容易發(fā)現(xiàn)，而負荷不均造成個別氣缸的超負荷則常被忽視。這就要求輪機人員在運行管理中能夠及時發(fā)現(xiàn)和迅速糾正這種情況。 在運轉(zhuǎn)過程中，噴射設備技術(shù)狀態(tài)

12、的變化，特別是噴油器工作性能下降，常引起氣缸燃燒的惡化和各缸負荷的變化。如因噴油器工作性能下降而欲繼續(xù)維持發(fā)動機原來的轉(zhuǎn)速，則需要加大油門，這樣必將引起其他氣缸超負荷。因此，在管理中應對噴油器工作狀態(tài)的檢查給予特別重視。檢查噴油器工作狀態(tài)的好壞，通常是通過檢查排煙溫度，觀察排氣顏色以及打開示功閥觀看火焰的噴射情況等簡便方法來進行的。 排煙溫度是柴油機在運行中的重要參數(shù)，它能大致反映出各缸內(nèi)燃燒的情況和噴射設備的技術(shù)狀態(tài)。在柴油機技術(shù)狀態(tài)良好的情況下，它還能反映出各缸負荷分配的情況，但在一般情況下它不能完全反映出各缸負荷的分配情況。各缸平均指示壓力的大小才是判斷各缸負荷分配是否均勻的主要依據(jù)。為

13、了更可靠地了解柴油機燃燒過程進行情況和各缸負荷分配的均勻程度，在氣象條件良好時，應測取P-V示功圖。據(jù)此可量出最高燃燒壓力，并通過平均指示壓力的計算來判斷各缸的負荷大小和負荷分配情況。還可以測取展開示功圖或手拉示功圖，確定燃燒過程發(fā)火開始點的早晚和整個燃燒過程的進行情況。如發(fā)現(xiàn)燃燒過程不正常，應結(jié)合其他熱力參數(shù)（排煙溫度、冷卻液溫度等）進行綜合分析。通常應首先檢查高壓油泵和噴油器的技術(shù)狀況，因為它們往往是引起不正常燃燒的根源。由于通過示功圖測定功率即使非常仔細，也會出現(xiàn)一定誤差，因此應在測定示功圖的同時進行油耗的測定。 根據(jù)油耗量可以估算出指示功率的大小，從而可以得到一個很好的可供比較的補充數(shù)

14、據(jù)。在柴油機運轉(zhuǎn)性能良好和油耗測定裝置工作可靠的情況下，可用這項經(jīng)濟指標作為衡量柴油機維護管理工作好壞的標準。此外，氣閥、氣口、進排氣道、增壓器等狀態(tài)對氣缸內(nèi)工作狀況也將產(chǎn)生極大影響，故管理中應給予重視。 2、運轉(zhuǎn)中的機械檢查：目的：保證發(fā)動機各機件和系統(tǒng)均處于正常的狀態(tài)。 正常而有節(jié)奏的運轉(zhuǎn)聲音是發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)的證明。因此，值班人員應經(jīng)常注意傾聽機器的運轉(zhuǎn)聲。如發(fā)動機出現(xiàn)意外的不正常響聲，應迅速查明原因并采取相應的措施。這種不正常的響聲可能來自各運動件的本身（如零件的松動）或因系統(tǒng)的故障而導致的各運動機械受損。同時，在運行中應經(jīng)常用手觸摸各曲軸箱道門、各氣缸套底部和十字頭導板（單側(cè)導板）等處

15、，以檢查是否有顯著的溫差。如發(fā)現(xiàn)某運動機件運行不正常，應檢查油、水系統(tǒng)的壓力是否正常，系統(tǒng)有無泄漏之處。 在巡回檢查時，應注意檢查氣缸蓋與氣缸套結(jié)合處以及噴油器四周和附設在氣缸蓋上的各閥件（如安全閥、氣缸起動閥）有無漏氣。少量漏氣旋緊螺母即可制止。如繼續(xù)漏氣，在未查明原因時，不準盲目旋緊螺母。 為了確保機器各部件處于正常的技術(shù)狀態(tài)，除加強日常維護管理外，在航行中應加強各主要系統(tǒng)的管理。 1）冷卻系統(tǒng)的管理：在運行管理中，冷卻水泵要按其技術(shù)要求工作。在巡回檢查時，應注意主、副機膨脹水柜、噴油器冷卻水柜的水位是否在規(guī)定范圍，不足時應予補充。要注意膨脹水柜的水量消耗，如發(fā)現(xiàn)水位的下降速度超出正常消耗

16、量，必須查明冷卻水泄漏的原因并予以消除。柴油機各缸的出水溫度應保持正常，并應基本一致。某缸的水溫不應出現(xiàn)過高或過低的現(xiàn)象，如果出現(xiàn)，則應結(jié)合排氣溫度的高低或噴射設備的技術(shù)狀態(tài)來查明原因。 如某缸冷卻水溫度和排氣溫度都有相應的變化，而噴射設備和燃燒情況正常，則說明該缸超負荷或負荷過低。當某一缸由于冷卻水量供應不足或中斷供應而引起過熱時，首先應慢車運行，并切斷該缸燃油，緩慢增加冷卻水量。絕不可驟然增加，否則氣缸將會碎裂。如果活塞斷水引起過熱，切勿增加氣缸冷卻水，以防活塞咬住。待減速運行后該缸過熱情況好轉(zhuǎn)時恢復柴油機正常運行。 在正常運行中，冷卻水溫度應穩(wěn)定在正常范圍內(nèi)，不應忽高忽低。其壓力表指針不

17、應有異常波動現(xiàn)象，如有異常波動，應查明原因及時消除。冷卻水溫度不應調(diào)節(jié)過低。水溫過低不但會使柴油機的熱效率降低，增加低溫腐蝕，還會使氣缸套內(nèi)外溫差增大，熱應力增加，容易引起氣缸裂紋。若冷卻水出口溫度太高，則氣缸阻水橡皮圈容易因受熱而損壞，造成缸套漏水。 當船舶航行在潮濕的海域中時，應減少空冷器的冷卻水量，已防止在掃氣箱中出現(xiàn)大量凝結(jié)水。 空冷器出口的掃氣溫度不得低于25，不得高于45。對系統(tǒng)中的自動調(diào)溫器應使之始終保持正常狀態(tài)。各冷卻器海水出口溫度不應超過4550，以免因大量鹽分析出來造成結(jié)垢而影響傳熱，降低冷卻效果。此外，冷卻水應按有關(guān)規(guī)定認真作好投藥處理和化驗工作。 2）滑油系統(tǒng)的管理：為

18、了實現(xiàn)良好的潤滑，滑油循環(huán)泵的出口壓力、進出機溫度、循環(huán)柜滑油量應保持正常。冷卻器前的滑油溫度為5055。 在值班中，應注意檢查滑油循環(huán)柜的油位。如發(fā)現(xiàn)油位很快降低，則說明有漏泄之處。如油位反而升高，則說明水或燃油漏入曲軸箱。可減速或停車，檢查原因并加以消除。對于油冷活塞，在巡回檢查時應注意活塞的回油情況是否穩(wěn)定，防止由于油量不足或中斷造成活塞咬缸。應檢查滑油泵的壓力和濾器前后的壓差是否正常。如果濾器前后壓差過大，則說明濾器被臟物堵塞，應立即將管路旁通使濾器與管路脫離，以便進行清洗。清洗完后將油充滿，放掉空氣，重新接入系統(tǒng)中恢復工作。 對自動沖洗式濾器，應注意保養(yǎng)，使之始終處于正常狀態(tài)。經(jīng)驗表

19、明，采用細濾器和分離凈化是潤滑油凈化最有效的方法。因此，應切實加強經(jīng)常的分油凈化工作，以保持滑油的清潔，延長其使用期限。為了確切掌握滑油變質(zhì)的程度，應定期取樣化驗。當滑油變質(zhì)嚴重時，可以及時進行處理和更換，如駁入污油柜加溫沉淀、一次性分離處理、連續(xù)分離處理等，以避免引起重大機損事故發(fā)生。 對氣缸注油器應精心管理，運轉(zhuǎn)中要經(jīng)常注意注油器中的油位和各注油點的注油情況。當發(fā)現(xiàn)注油量很小或中斷供應時，應減慢車速或停車立即設法消除，嚴防斷油。在接班時要注意察看氣缸注油器接頭是否有漏油現(xiàn)象，確保氣缸潤滑油供應正常。 應定期檢查軸系中各軸承的溫度和油位是否正常。 對需要人工注油的進、排氣閥閥桿應按時注油。對

20、排氣閥桿應用柴油（30%）與滑油（70%）的混合油進行潤滑，以減輕結(jié)炭，防止閥桿咬死。對不采取壓力循環(huán)潤滑的各活動部件的油杯和加油孔也應按時加油。 3）燃油系統(tǒng)的管理：注意各油艙的合理使用、加溫、駁運、沉淀、凈化和兩個日用油柜的交替使用情況。在值班時應注意檢查日用油柜的油位和溫度，按時排放柜中的殘水。 應定期清洗燃油濾器，清洗后要充滿燃油，將空氣排出，以免造成燃油中斷。當船舶在大風浪中航行時由于船舶搖擺，沉淀的贓物又重新被攪起，燃油濾器很容易被污塞，所以應特別注意燃油濾器前后的壓差。當壓差過大時，應更換濾器，對臟污者進行清洗，以備隨時換用。 在燃油系統(tǒng)管理中，必須十分注意噴油泵和噴油器的工作狀

21、態(tài)。除定期檢查和調(diào)整外，在值班時還應經(jīng)常檢查噴油泵、噴油器的工作狀態(tài)，檢查高壓油管的脈動情況。 如果泵體或高壓油管發(fā)熱，則說明噴油器的噴孔被堵塞。若高壓油管脈動微弱，而且排氣溫度和燃燒壓力均較低，則可能是由于噴油泵密封不良而使供油量減少所造成。若高壓油管脈動微弱，但排氣溫度增高，則可能是由于噴油器針閥與閥座密封性不良、彈簧斷裂或針閥在開啟位置咬死所造成。這時，應進一步檢查針閥的跳動情況。若高壓油管無脈動、氣缸不發(fā)火、排氣溫度很低，則可能是由于噴油泵柱塞在上止點位置被咬死的緣故。 為了更好地保證燃油的霧化質(zhì)量和燃燒過程的正常進行，燃油在進入高壓油泵前要有合適的粘度，其范圍對低速機為1225mm/

22、s（cst）或2.13.1E，對中速機粘度上限不超過20mm/s（cst）。為了達到這個粘度范圍，應根據(jù)粘溫圖來確定加溫溫度。在管理中可用人工調(diào)節(jié)或用粘度計自動調(diào)節(jié)蒸汽量來控制燃油霧化加熱器燃油的出口溫度，保證燃油在進泵前具有比較合適的粘度。 4）增壓系統(tǒng)的管理：廢氣渦輪增壓器是高速回轉(zhuǎn)機械，在運行中應經(jīng)常檢查其運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性；仔細傾聽有無不正常的聲音；注意檢測增壓器的轉(zhuǎn)速、增壓空氣壓力、潤滑和冷卻情況。應加強維護和管理，防止喘振的發(fā)生。對壓氣機端消音濾網(wǎng)和空冷器的前后壓差也應予注意，此壓差的增加直接反映出濾網(wǎng)和空冷器的污染程度。如軸承中斷滑油供應，則在短時間內(nèi)就會使軸承乃至整臺增壓器遭到破壞。

23、因此，在運轉(zhuǎn)管理中必須注意檢查軸承的潤滑情況。對于自帶油泵式廢氣渦輪增壓器，因其滑油存放在軸承箱油池內(nèi)，由自帶泵供油潤滑，要經(jīng)常注意油位、油質(zhì)和油泵排出管的射流情況。當油位不足時應及時加油，滑油變質(zhì)時要及時更換，此外無需更多的維護。油泵分開式潤滑又分為獨立的滑油系統(tǒng)和滑油來自主機滑油系統(tǒng)的潤滑系統(tǒng)兩種，統(tǒng)稱為強制循環(huán)潤滑系統(tǒng)。在這種增壓器的管理中，應注意檢查油柜的油位、循環(huán)油泵的運行情況、濾器前后的壓差、觀察鏡中油流情況及滑油壓力、溫度，并注意油質(zhì)的檢驗與更換。 當渦輪增壓器污染較輕時，應按說明書要求定期進行水洗和“干洗”，對恢復渦輪增壓器的性能可以收到較好的效果。但它并不能將已經(jīng)嚴重污染的廢氣渦輪增壓器清洗干凈，因而不能代替增壓器定期的解體清洗。 近年來已研究出在清洗空壓機