青島遠(yuǎn)洋運(yùn)輸有限責(zé)任公司 劉忠儉

某船主機(jī)型號(hào)CMD-MAN B&W6S80MC-C，MK7，廠家CSSC-MES DEISEL CO.，LTD，缸徑800 mm，沖程3 200 mm，額定轉(zhuǎn)速73 r/min，營(yíng)運(yùn)功率19 000 kW，營(yíng)運(yùn)轉(zhuǎn)速69.2 r/min，24 h油耗80 t，使用ALPHA電子汽缸油注油器，廠家推薦按照汽缸油注油率-主機(jī)使用燃油硫分對(duì)應(yīng)曲線調(diào)整注油量。

一、故障現(xiàn)象

船舶2010年4月服役，至2011年4月工作6 206 h。打開(kāi)掃氣箱內(nèi)部進(jìn)行檢查，目測(cè)發(fā)現(xiàn)活塞頭側(cè)面積炭過(guò)多，第一道活塞環(huán)（CPR）外表面光亮，上下沿倒角消失，用細(xì)紫銅棒輕輕敲打發(fā)現(xiàn)活塞環(huán)彈性減弱，有過(guò)度磨損之嫌，隨即對(duì)活塞環(huán)搭口兩端附近的2道泄壓槽（Controlled Pressure Relive Groove）深度進(jìn)行了測(cè)量?；钊h(huán)上從搭口兩側(cè)均勻分布6道泄壓槽，該泄壓槽的作用是均衡分配燃燒室對(duì)活塞環(huán)的壓力降，以延長(zhǎng)第一道活塞環(huán)的壽命，并降低缸套的磨損率。新活塞環(huán)泄壓槽說(shuō)明書(shū)上的參考值深度為5 mm，并要求當(dāng)該槽深度小于3 mm時(shí)，就要換新活塞環(huán)。經(jīng)過(guò)測(cè)量，6個(gè)缸的第一道活塞環(huán)的泄壓槽深度數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 第一道活塞環(huán)的泄壓槽深度數(shù)據(jù) mm

主機(jī)投入運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間較短，第一道活塞環(huán)磨損卻如此之大，且6個(gè)缸中有5個(gè)缸出現(xiàn)同樣問(wèn)題，說(shuō)明該主機(jī)汽缸潤(rùn)滑存在問(wèn)題。該船只完成3個(gè)航次，在國(guó)內(nèi)加裝燃料油1次，新加坡加裝燃料油5次，查看加油物質(zhì)安全數(shù)據(jù)表（MSDS）可知燃油含硫量最高2.55%，最低2.21%，如表2所示。

表2 加油物質(zhì)安全數(shù)據(jù)表

為保證船舶安全營(yíng)運(yùn)，決定對(duì)船舶活塞環(huán)磨損最嚴(yán)重的No.2缸吊缸進(jìn)行檢查，活塞環(huán)測(cè)量數(shù)據(jù)如表3所示。其中新環(huán)厚度25.00 mm，環(huán)厚極限21.20 mm，搭口間隙極限7.60 mm，天地間隙極限0.50 mm，環(huán)槽極限18.80 mm。

表3 活塞環(huán)測(cè)量數(shù)據(jù) mm

二、分析

由表3可知，第一道活塞環(huán)磨損過(guò)度，其他三道環(huán)正常。結(jié)合汽缸油注油率曲線可知，完成磨合后，汽缸油注油率保持在82%～84%，汽缸油使用牌號(hào)TALUSIA HR70，這些均符合說(shuō)明書(shū)的要求，從而判斷故障原因應(yīng)該是注油定時(shí)錯(cuò)誤。根據(jù)電子注油器的注油定時(shí)原理，當(dāng)活塞上行，第一道環(huán)正對(duì)注油孔時(shí)注油器開(kāi)始注油為最佳。如果注油時(shí)間過(guò)早則將導(dǎo)致大量汽缸油噴到活塞頭側(cè)面，造成積炭，且活塞環(huán)潤(rùn)滑不良導(dǎo)致過(guò)度磨損；若噴油時(shí)間過(guò)遲則汽缸油噴射將錯(cuò)過(guò)第一道環(huán)，造成第一道環(huán)因潤(rùn)滑不良而磨損過(guò)度，以及大量汽缸油進(jìn)入掃氣道。

電子注油器噴油定時(shí)由主觸發(fā)器和副轉(zhuǎn)角指示器來(lái)完成閉環(huán)控制。檢查校正汽缸油注油器定時(shí)步驟：當(dāng)主機(jī)第一缸處于上死點(diǎn)時(shí)，安裝在主機(jī)前端的觸發(fā)器接收主機(jī)第一缸曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)，綠色指示燈亮；同時(shí)安裝在主機(jī)飛輪端的兩組轉(zhuǎn)角指示器檢測(cè)飛輪轉(zhuǎn)角信號(hào)，兩組紅色指示燈亮，說(shuō)明總定時(shí)準(zhǔn)確。

主機(jī)運(yùn)行時(shí)，安裝在主機(jī)前端的觸發(fā)系統(tǒng)（曲柄轉(zhuǎn)角編碼器）（見(jiàn)圖1）將接收主機(jī)第一缸處于上死點(diǎn)的曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)與安裝在主機(jī)飛輪端的備用觸發(fā)系統(tǒng)（兩組轉(zhuǎn)角指示器）（見(jiàn)圖2）檢測(cè)的飛輪轉(zhuǎn)角信號(hào)進(jìn)行比較，并測(cè)量主機(jī)轉(zhuǎn)速，計(jì)算無(wú)誤后發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，CPU識(shí)別并發(fā)出主機(jī)第一缸注油器電磁閥打開(kāi)進(jìn)行噴油指令，其他各缸根據(jù)主機(jī)發(fā)火順序1-5-3-4-2-6，對(duì)應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角定時(shí)注油。兩者同步檢測(cè)相同定時(shí)，并分別計(jì)算主機(jī)轉(zhuǎn)速，只要一組信號(hào)出現(xiàn)偏差，控制系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出故障警報(bào)。

三、措施

定時(shí)檢查發(fā)現(xiàn)，主機(jī)第一缸在上死點(diǎn)前7°時(shí)，觸發(fā)器綠色指示燈亮，同時(shí)飛輪端的轉(zhuǎn)角指示器紅燈亮，檢查此時(shí)飛輪曲柄轉(zhuǎn)角指示也是第一缸上死點(diǎn)前7°，這說(shuō)明在廠家安裝時(shí)出現(xiàn)失誤。根據(jù)說(shuō)明書(shū)重新調(diào)整觸發(fā)器的探測(cè)軸角度，使之觸發(fā)的信號(hào)與第一缸上死點(diǎn)吻合。在飛輪端可以看到，在曲柄轉(zhuǎn)角指示器安裝位置前有一備用安裝位置，經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)正好滯后7°，將指示器安裝在這個(gè)位置正好吻合第一缸上死點(diǎn)定時(shí)。

到底是什么原因致使該船電子注油器安裝出現(xiàn)這樣的問(wèn)題？在調(diào)整之前為了安全起見(jiàn)，與廠家進(jìn)行了溝通。由于船舶處在保修期內(nèi)，廠家對(duì)自己的安裝失誤表示歉意，對(duì)我們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并自行調(diào)整表示感謝，但是他們也無(wú)法解釋是哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了這種低級(jí)錯(cuò)誤。經(jīng)過(guò)調(diào)整后，在各錨地進(jìn)行檢查測(cè)量，結(jié)果表明各缸活塞環(huán)過(guò)度磨損現(xiàn)象不再惡化。2011年8月進(jìn)行了No.4缸吊缸檢查，主機(jī)運(yùn)行了7 920 h，測(cè)量數(shù)據(jù)如表4所示。

2011年10月進(jìn)行了No.3缸吊缸檢查，主機(jī)運(yùn)行8911h，數(shù)據(jù)測(cè)量如表5所示。

在汽缸油注油器注油定時(shí)調(diào)整后，根據(jù)所用燃油的含硫量確定汽缸油注油率，查看該船主機(jī)活塞環(huán)測(cè)量數(shù)據(jù)均在正常范圍內(nèi)，各缸活塞環(huán)、缸套磨損率均回歸正常速率，主機(jī)運(yùn)行狀況良好。

表4 No.4缸吊缸測(cè)量數(shù)據(jù) mm

表5 No.3缸吊缸測(cè)量數(shù)據(jù) mm