王國(guó)壯

摘 要：本文以某船主機(jī)經(jīng)過(guò)計(jì)劃性修理后B排增壓器無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)故障為例，著重對(duì)該機(jī)B排增壓器無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)的問(wèn)題進(jìn)行了較詳細(xì)的分析和解決，旨在使承擔(dān)該型機(jī)的維修人員從中得到一些啟發(fā)和幫助，避免在實(shí)際修理工作中陷入思維定式。在出現(xiàn)修理困局時(shí)，要注意調(diào)整修理思路，才能贏得修理時(shí)間，提高修理效率。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；增壓器；故障分析；排除

中圖分類(lèi)號(hào)：U663.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言

船用396系列柴油主機(jī)（型號(hào)16V396TE94，最大功率2240 kW，最大功率轉(zhuǎn)速2055 r/min），有引進(jìn)國(guó)外技術(shù)國(guó)產(chǎn)化的，也有進(jìn)口的，兩種主機(jī)結(jié)構(gòu)、性能完全相同，在投入使用的多年時(shí)間里，從發(fā)現(xiàn)和排除的故障情況來(lái)看，國(guó)產(chǎn)的柴油機(jī)比進(jìn)口的多一些，但基本上每次排故都能夠很快抓住癥結(jié)予以解決，而在2013年的一次維修中，卻遇到一個(gè)典型的故障案例，曾讓維修人員頗費(fèi)周折。因此，它的排除對(duì)該型柴油機(jī)維修人員來(lái)說(shuō)是一個(gè)難得的經(jīng)驗(yàn)積累，下面對(duì)排除這例故障的過(guò)程予以詳述，旨在使承擔(dān)該型機(jī)修理任務(wù)的維修人員從中得到一些啟發(fā)和幫助，避免在類(lèi)似故障面前走彎路。

2 修理前后經(jīng)過(guò)及故障現(xiàn)象

進(jìn)廠修理前，各臺(tái)主機(jī)都能順利加速至最大工況2055 r/min，因此按照修理要求，所有主機(jī)均進(jìn)行396系列柴油機(jī) W4等級(jí)技術(shù)保養(yǎng)，主要修理的工程內(nèi)容為：更換所有空氣、燃油、滑油紙質(zhì)濾芯；噴油器拆卸清洗試壓，更換霧化不良的偶件；調(diào)整氣閥間隙；拆卸清洗片狀淡水冷卻器；更換滑油和冷卻水。同時(shí)，該船還更換幾臺(tái)噴泵的艉板法蘭，加裝噴泵流道格柵。在修后的航行試驗(yàn)過(guò)程中， 發(fā)現(xiàn)某主機(jī)B排增壓器控制閥門(mén)沒(méi)法開(kāi)啟，該增壓器不能投入運(yùn)轉(zhuǎn)工作，繼續(xù)操縱加速功能不起作用，該柴油機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)法升高。此時(shí)，該主機(jī)轉(zhuǎn)速在單增壓器工作模式下只能升高至1630 r/min， A排增壓器的最高轉(zhuǎn)速約為54500 r/min，高壓燃油泵供油齒條位置在該工況的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)定值為11.3 mm，實(shí)際位移值也已達(dá)到此行程。

按常規(guī)的排故修理方法，首先檢查燃油系統(tǒng)，再次拆卸檢查噴油器霧化情況，檢查調(diào)整氣閥間隙，同時(shí)，船再次上排檢查噴泵葉梢間隙、海底門(mén)格柵安裝情況、排氣擋板閥位置等，各項(xiàng)檢查均屬正常，說(shuō)明故障原因不在這些系統(tǒng)之列。

3 故障原因分析與排除

據(jù)396系列柴油機(jī)使用說(shuō)明書(shū)規(guī)定，該型柴油機(jī)B排增壓器要投入運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足兩個(gè)條件：一是柴油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速不低于1 450 r/min；二是A排增壓器轉(zhuǎn)速達(dá)到55 000 r/min，并通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)程序的設(shè)定控制。由此可知，A排增壓器的實(shí)際轉(zhuǎn)速?zèng)]有達(dá)到系統(tǒng)設(shè)置要求，也就是說(shuō)沒(méi)有同時(shí)滿(mǎn)足上述兩個(gè)條件，因此柴油機(jī)受到程序限制，導(dǎo)致轉(zhuǎn)速無(wú)法升高。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證柴油機(jī)本身是否存在問(wèn)題，通過(guò)授權(quán)軟件臨時(shí)將A排增壓器轉(zhuǎn)速設(shè)定值修改為54500r/min，試航結(jié)果表明，B排增壓器可如期快速投入運(yùn)轉(zhuǎn)，柴油機(jī)可加速至最大工況，但該主機(jī)增壓器A、B兩排排氣溫度低速時(shí)相差45℃左右，高速時(shí)相差20℃左右，而其它主機(jī)A、B兩排排氣溫度低速時(shí)相差20℃左右，高速時(shí)相差10℃左右，再將A排增壓器轉(zhuǎn)速設(shè)定值重新恢復(fù)到55 000 r/min時(shí)，柴油機(jī)狀態(tài)又如前所述，B排增壓器不能投入工作，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)法繼續(xù)升高。

雖然發(fā)現(xiàn)該主機(jī)A、B兩排排氣溫差與其它主機(jī)的有異常，但要進(jìn)一步找到癥結(jié)的具體之處還是有困難，因?yàn)樵撔蜋C(jī)不像其它柴油機(jī)的每個(gè)汽缸都有測(cè)溫表和測(cè)爆閥，而且每排所測(cè)溫度是8個(gè)汽缸的排煙總溫度，只要某個(gè)汽缸有故障都可能出現(xiàn)上述的現(xiàn)象， 于是，設(shè)想對(duì)該機(jī)各缸壓縮壓力進(jìn)行一次檢查，對(duì)于采取這項(xiàng)檢查工作是否能夠走近癥結(jié)之處，大家本來(lái)還是感到有些茫然抑或無(wú)奈，不料正是這個(gè)決定，卻給修理人員帶來(lái)了意外的收獲；對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行盤(pán)車(chē)檢查時(shí)，在已全部松開(kāi)的高壓燃油管中，竟然發(fā)現(xiàn)A5缸高壓燃油管口（圖1-15-a）有滴泄燃油現(xiàn)象，詫異中頓時(shí)意識(shí)到，這應(yīng)是問(wèn)題癥結(jié)所在。

因?yàn)樵撔筒裼蜋C(jī)在停車(chē)狀態(tài)時(shí)，高壓燃油泵齒條是在“0”供油位置，那么進(jìn)行盤(pán)車(chē)時(shí)柱塞的有效行程應(yīng)為零，供油量也就為零，在這種情況下，柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)并沒(méi)有供油作用，所以高壓燃油油管不應(yīng)出現(xiàn)燃油流出現(xiàn)象。反之，只有在等壓出油閥組件損壞的情況下，由于密封性能不良，高壓燃油油管才可能會(huì)出現(xiàn)冒油現(xiàn)象。由此進(jìn)行分析可知：A5缸高壓噴油泵的等壓出油閥組件損壞，于是對(duì)應(yīng)的噴油器不能正常啟閉，從而導(dǎo)致供油減少或基本不供油，這就相當(dāng)于A5汽缸停止了工作。對(duì)于其它任何柴油機(jī)來(lái)說(shuō)，在有個(gè)別汽缸供油量減少的情況下，若仍要維持某個(gè)工況的正常工作，必須先要加大其它各缸的供油量，直至該工況所需要的總供油量，通常是由調(diào)速器根據(jù)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的需求，自動(dòng)改變供油齒條的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而該型柴油機(jī)恰恰是對(duì)各工況下的齒條位移在監(jiān)控程序上設(shè)定了限制，當(dāng)齒條實(shí)際位移到達(dá)限制值時(shí)，調(diào)速器或操縱系統(tǒng)指令都將無(wú)法繼續(xù)移動(dòng)齒條來(lái)加大供油量，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速就無(wú)法繼續(xù)上升，所以，A排增壓器由于柴油機(jī)廢氣排量和壓力的限制，轉(zhuǎn)速也就隨之被限制住，這樣才出現(xiàn)B排增壓器不能投入運(yùn)轉(zhuǎn)工作的情況。

對(duì)A5缸高壓噴油泵的等壓出油閥組件（圖2）進(jìn)行拆卸分解，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)該等壓出油閥組件的出油閥損壞，其它零部件完好，換上新的出油閥回裝后，再次進(jìn)行航行試驗(yàn)，柴油機(jī)加速時(shí)，主機(jī)轉(zhuǎn)速很快就能超過(guò)1630r/min，供油齒條設(shè)定值與實(shí)際位移值之間還有（2～3）mm的余量，A排增壓器轉(zhuǎn)速也能快速到達(dá)或越過(guò)55000r/min，此時(shí)，B排增壓器控制閥如期準(zhǔn)確地運(yùn)轉(zhuǎn)，增壓器在幾秒的時(shí)間內(nèi)就能投入正常工作，操縱柴油機(jī)可輕松順暢地加速至最大工況，A、B兩排排氣溫度低速時(shí)相差20℃左右，高速時(shí)相差10℃左右，其它參數(shù)也符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，由此可見(jiàn)，該主機(jī)的性能已經(jīng)完全恢復(fù)正常。至此，該船3號(hào)主機(jī)B排增壓器不能正常投入運(yùn)轉(zhuǎn)，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)法升高的故障得到徹底排除。

4 結(jié)束語(yǔ)

由于396系列柴油機(jī) W6級(jí)以下技術(shù)保養(yǎng)均沒(méi)有針對(duì)高壓燃油油泵進(jìn)行修理的要求，因此，等壓出油閥組件是否存在問(wèn)題不易被納入排查的范圍，加上在柴油機(jī)修理過(guò)程中，修理人員總存在一條經(jīng)驗(yàn)原則：在柴油機(jī)還能正常使用的情況下進(jìn)行常規(guī)計(jì)劃性修理，修理后出現(xiàn)故障，往往是拆裝修理那里就從那里找原因，由于經(jīng)驗(yàn)的誤導(dǎo)，修理思路落入思維定式，沒(méi)有做到具體問(wèn)題具體分析，結(jié)果一直沒(méi)能及時(shí)解決問(wèn)題而拖延了修理時(shí)間，也耗費(fèi)不少人力物力。

參考文獻(xiàn)

[1] 孟進(jìn)明主編， 劉鎮(zhèn)編寫(xiě). 396系列柴油機(jī)[M]. 海軍工程大學(xué)， 1999.

[2] 孫建新主編.船舶柴油機(jī)[M]. 北京： 人民交通出版社， 2006.