內(nèi)河船舶柴油機(jī)動力不足故障原因探析

柴油機(jī)是目前絕大部分船舶常見的動力源，按其用途可分為三類：主推進(jìn)裝置、發(fā)電設(shè)備原動機(jī)、各種泵的原動機(jī)。由于船舶是一種漂浮的水上工程建筑物，其營運(yùn)工況較為特殊，柴油機(jī)通常處在振動、搖晃、高溫、潮濕、高粉塵等惡劣環(huán)境下工作；此外，由于保養(yǎng)不當(dāng)?shù)仍?，船舶柴油機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)動力不足故障。主推進(jìn)裝置柴油機(jī)（簡稱主機(jī)）動力不足故障時(shí)表現(xiàn)為柴油機(jī)啟動正常，船舶負(fù)載時(shí)冒黑煙，帶不動與之配套的工作機(jī)械。此外主機(jī)還時(shí)常伴有聲音沉悶無力，耗油量高，冷卻水升溫較快，柴油機(jī)容易全身過熱，排氣溫度下降等現(xiàn)象。發(fā)電柴油機(jī)功率不足時(shí)表現(xiàn)為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和電壓不穩(wěn)，燈光較暗，增加負(fù)荷時(shí)轉(zhuǎn)速下降明顯。泵的原動機(jī)動力不足時(shí)會出現(xiàn)泵等流量、壓頭下降，聲音、振動明顯增大等。主機(jī)動力不足會導(dǎo)致船舶油耗增大，推進(jìn)無力，速度明顯降低，影響船舶營運(yùn)效率，如不及時(shí)解決，將可能引發(fā)柴油機(jī)其他故障，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致船舶失去動力，發(fā)生碰撞、翻沉等事故，因此，柴油機(jī)動力不足故障應(yīng)引起足夠的重視。一、船舶柴油機(jī)動力不足時(shí)的原因?qū)Υ安裼蜋C(jī)而言，引起柴油機(jī)動力不足故障的原因很多，幾乎涵蓋了柴油機(jī)所有機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)。歸納起來，主要包括以下四個(gè)方面：（1）氣（進(jìn)氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)）；（2）油（包括低壓油路和高壓油路）；（3）柴油機(jī)本身（如氣缸磨損、控制系統(tǒng)或傳感器故障等）；（4）環(huán)境因素。1、進(jìn)氣不足船舶停靠港口碼頭時(shí)，裝卸礦粉、黃沙、石灰等貨物會產(chǎn)生大量的粉塵，易導(dǎo)致柴油機(jī)空氣濾清器臟污，進(jìn)氣阻力增大而使得柴油機(jī)進(jìn)氣量不足；渾濁的江河湖水含有大量泥沙，在外循環(huán)冷卻過程中，易導(dǎo)致中冷器堵塞、冷卻效果降低，以致進(jìn)氣溫度過高，使得進(jìn)氣量相對減少；壓氣輪葉輪臟污及進(jìn)氣管漏氣也是常見故障。2、排氣不暢因航道、橋梁、水閘等航行條件的限制，內(nèi)河船舶機(jī)艙、船員艙室等處所空間有限，船舶設(shè)計(jì)時(shí)，為避免柴油機(jī)排氣管道通過船員居住艙室，往往使得排氣管道多達(dá)3個(gè)以上的直角彎頭，增大了船舶排氣阻力。此外，消聲器臟污也是排氣不暢的一個(gè)重要因素。3、供油不足船舶因振動原因易導(dǎo)致輔柴油機(jī)油箱破裂，檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，船員通常會使用塑料桶代替油箱，塑料軟管作為進(jìn)油管路，這樣便會使得輔柴油機(jī)進(jìn)油軟管折彎或被壓扁，而使得柴油機(jī)供油不足；此外，燃油管路太細(xì)太長、泄漏也是造成船舶供油不足的重要原因之一。4、外部因素船舶航行于水溫、氣溫較高的熱帶區(qū)域，因環(huán)境溫度高、濕度大，使得中冷器進(jìn)水溫度高而導(dǎo)致柴油機(jī)冷卻不夠；此外，柴油機(jī)過熱、部件異常磨損、柴油機(jī)拉缸燒瓦抱軸、人員疏于保養(yǎng)等也是柴油機(jī)動力不足的原因之一。二、診斷測試方法由于柴油機(jī)在船舶中用途不同，對不同用途的柴油機(jī)其診斷動力不足的方法就有所不同。1、主機(jī)測試方法作為船舶主推進(jìn)裝置的柴油機(jī)（主機(jī)），可通過主機(jī)負(fù)載運(yùn)行進(jìn)行測試。如果主機(jī)出現(xiàn)啟動正常，怠速正常，多數(shù)情況下高速空轉(zhuǎn)也正常，主機(jī)負(fù)荷作業(yè)冒黑煙，且負(fù)荷越大冒黑煙現(xiàn)象越嚴(yán)重，小負(fù)荷一般不會自動熄火，大負(fù)荷可能會自動熄火等現(xiàn)象時(shí)，可去掉空氣濾清器濾芯或進(jìn)氣歧管前的進(jìn)氣管路，啟動柴油機(jī)并帶負(fù)荷短暫運(yùn)行（一般不超過十分鐘），如果冒黑煙現(xiàn)象減少且柴油機(jī)動力恢復(fù)正常，則表明主機(jī)動力不足故障是由于進(jìn)氣系統(tǒng)（一般是空氣濾清器濾芯）堵塞造成的。如果主機(jī)排煙溫度過高，冒黑煙現(xiàn)象嚴(yán)重，無法達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，可初步推側(cè)是由主機(jī)排氣不暢所致。對增壓主機(jī)，可去掉渦輪出口后的排氣管路，而對非增壓主機(jī)，則去掉排氣歧管后的排氣管路，然后起動主機(jī)短暫（帶負(fù)荷）運(yùn)行，如果運(yùn)行正常，可初步診斷排氣系統(tǒng)存在堵塞現(xiàn)象。如果主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)均勻、排煙較少，急加速時(shí)稍有黑煙排出，主機(jī)無法達(dá)到最高空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，加大油門時(shí)甚至自動熄火，可以判斷各缸內(nèi)燃油燃燒充分，而最大油量不夠，因而影響主機(jī)最大功率。2、發(fā)電柴油機(jī)測試方法對于發(fā)電柴油機(jī)，可用發(fā)電機(jī)作為最大功率的檢測手段。此時(shí)將柴油機(jī)的油門置于最大油量位置，發(fā)電機(jī)最大的電功率為Pe1，則柴油機(jī)的最大功率Pe：不作為發(fā)電動力的柴油機(jī)，可用無外載測功法求出最大有效功率。此時(shí)應(yīng)將柴油機(jī)和后面配套的工作機(jī)械脫開，突加油門，用無外載測功儀測試柴油機(jī)從怠速到標(biāo)定轉(zhuǎn)速所用的加速時(shí)間，根據(jù)加速時(shí)間和最大功率的關(guān)系，可方便的求出此時(shí)的最大功率。對于診斷柴油機(jī)功率不足原因的方法，可用比較法找出影響功率不足的零部件，如噴油泵、噴油嘴偶件等；用析檢法找出影響功率不足的零部件，如缸套、活塞環(huán)等；用儀器診斷法找出影響功率不足的參數(shù)和部件，如用曲軸箱漏氣儀診斷活塞環(huán)密封情況，壓力表或壓差計(jì)診斷各種濾清器是否污堵，增壓器工作是否正常，潤滑系統(tǒng)是否工作正常等。三、故障排除措施根據(jù)柴油機(jī)動力不足的現(xiàn)象，分析原因，診斷故障發(fā)生的部位，有的放矢的予以排除。1、保證燃油系統(tǒng)工作正常添加符合要求的燃油，并避免燃油混裝（不同批次、不同煉油廠家的燃油因其理化性能的差異，會出現(xiàn)燃油渾濁、沉淀等現(xiàn)象）；打開所有進(jìn)出柴油機(jī)油路閥門，保證油路通暢；清洗燃油濾清器；排除油路中的空氣；清洗或更換噴油嘴偶件，使其霧化良好；檢查和調(diào)整供油提前角；檢查調(diào)整各缸供油量，使基本一致；檢查或更換磨損大的油泵柱塞和出油閥；檢查和調(diào)整供油齒桿，使其能加油到最大功率位置。2、保證進(jìn)排氣系統(tǒng)處于良好的工作狀態(tài)清洗空濾器、中冷器、壓氣機(jī)和排氣消聲器；檢查和調(diào)整配氣定時(shí)和配氣間隙；檢查修理存在漏氣的進(jìn)排氣管路；檢查和修理工作效率低下的增壓器系統(tǒng)；檢查和修理活塞、缸蓋，清除積炭；更換活塞環(huán)；研磨氣門；調(diào)整油頭伸出缸蓋平面的高度和缸蓋壓縮余隙；對損壞的缸套、活塞、軸瓦等予以修理或更換。3、對環(huán)境因素造成的原因采取以下措施對中冷器排水溫過高，應(yīng)找出冷卻系統(tǒng)故障，并予以排除，使其符合要求；對環(huán)境溫度過高，環(huán)境氣壓過低時(shí)，應(yīng)對功率進(jìn)行修正或更換高壓比的增壓器和高效率中冷器，以對該狀態(tài)下的功率進(jìn)行恢復(fù)。四、結(jié)束語內(nèi)河船舶柴油機(jī)動力不足故障較為普遍，應(yīng)根據(jù)柴油機(jī)所表現(xiàn)出來的癥狀，準(zhǔn)確判斷故障原因及部位，及時(shí)的予以排除。本文認(rèn)為船舶柴