羅昌波

摘 要：隨著船舶智能化的日益發(fā)展以及世界能源危機(jī)和環(huán)境污染的加重，為了節(jié)約能源、降低排放，提高柴油機(jī)燃燒效果，電控噴射技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。而高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)既對(duì)滿足柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能，又對(duì)實(shí)現(xiàn)低污染、低排放發(fā)揮了重要作用，電控共軌柴油機(jī)的排放已達(dá)到相當(dāng)理想的狀態(tài)。以Wartsila RT-flex共軌柴油機(jī)為例，其主要組成包括供油單元、共軌單元（共軌油管、ICU、VCU、安全閥、減壓閥等）、伺服油自清濾器、曲軸轉(zhuǎn)角傳感器、E95控制箱、E90控制箱，其中VCU（閥控單元）驅(qū)動(dòng)排氣閥。相對(duì)于傳統(tǒng)的凸輪軸式柴油機(jī)，共軌柴油機(jī)不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且也可以有效地降低排放，控制主機(jī)排煙溫度。本文主要以共軌技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)為切入點(diǎn)，對(duì)共軌柴油排氣閥常見故障進(jìn)行分析，展開了排查。

關(guān)鍵詞：船舶共軌柴油機(jī)；排氣閥；故障；排除

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.023

1 前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷壯大，各行各業(yè)的發(fā)展也逐漸迅猛起來，尤其是在航海領(lǐng)域，為了保障船舶高效運(yùn)行，我國不斷地提高設(shè)備質(zhì)量和技術(shù)，尤其是在船舶柴油機(jī)電噴技術(shù)設(shè)備方面，打破了傳統(tǒng)的柴油機(jī)設(shè)備的運(yùn)行方式，提高設(shè)備的工作效率，減少故障的發(fā)生，為船舶安全高效營運(yùn)帶來更為可靠的保障。

2 共軌技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)

柴油機(jī)的電噴技術(shù)是世界船用柴油機(jī)發(fā)展的一個(gè)新的方向，由于該技術(shù)采用了高度自動(dòng)化智能化的控制單元，使得電噴主機(jī)具高度靈活的控制功能，它可以實(shí)現(xiàn)很高的噴射壓力，達(dá)到極佳的燃油霧化效果，并實(shí)現(xiàn)理想噴油過程中的壓力可調(diào)；同時(shí)它可以實(shí)現(xiàn)滿足各種工況下最低排放要求的多種噴射規(guī)律控制以及靈活精確的噴油定時(shí)控制，這樣就加大了柴油機(jī)控制的自由度，使之具有了未來柴油機(jī)滿足更嚴(yán)格的排放法規(guī)要求所必需的發(fā)展?jié)摿?，為進(jìn)一步提升柴油機(jī)的性能提供了更廣闊的空間。共軌技術(shù)的應(yīng)用使設(shè)備輕、尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單、安裝和維護(hù)更加方便。同時(shí)，又具有故障自動(dòng)診斷和自動(dòng)修復(fù)的功能，操作過程可以獲取故障代碼，然后對(duì)代碼進(jìn)行分析，找到對(duì)應(yīng)的維修方法，保障設(shè)備的安全運(yùn)行，并且減少有害氣體的排放，降低震動(dòng)以及噪音，大大改善了人們生活的環(huán)境，所以說共軌技術(shù)廣泛應(yīng)用到船舶上并且成為主流技術(shù)是一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。

3 船舶共軌柴油機(jī)排氣閥故障分析

現(xiàn)在隨著機(jī)艙自動(dòng)化的不斷完善、柴油機(jī)結(jié)構(gòu)的不斷改進(jìn)，在船舶柴油機(jī)上，電（力）、液（壓）、氣（動(dòng)）融合為一體，他們之間相互配合、相互制約，共同服務(wù)于機(jī)器，使得機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。然而，在船舶柴油機(jī)的實(shí)際運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的問題，這就需要輪機(jī)管理人員根據(jù)其原理認(rèn)真分析，找出故障的原因，進(jìn)而解決問題，使機(jī)器恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保證船舶航行安全。

排氣閥是組成柴油機(jī)燃燒室的重要部件，其工況直接影響換氣過程的質(zhì)量，影響柴油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性及排氣污染，是柴油機(jī)工作優(yōu)劣的先決條件之一。同時(shí)，其工作環(huán)境十分惡劣，底面與高溫直接接觸，容易造成材料的熱變形，導(dǎo)致排氣閥工作效率下降；柴油機(jī)運(yùn)行中，排氣閥頻繁啟閉，閥與閥座相互碰撞造成密封面變形或磨損，引起密封不良，造成高溫燃?xì)庑孤叮瑹龤艢忾y，降低柴油機(jī)的工作效率，減少了柴油機(jī)的使用壽命，阻礙了共軌技術(shù)的直接發(fā)展。共軌柴油機(jī)營運(yùn)中，排氣閥由共軌滑油作為開啟驅(qū)動(dòng)力，對(duì)滑油油質(zhì)、油壓要求很高；而燃用的是劣質(zhì)燃油，許多廠家想要獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益，就出售低價(jià)、惡劣的燃用油，一些劣質(zhì)燃用油粘度低、滯燃期長，并且含有許多的釩、鈉、硫，燃燒產(chǎn)物不僅嚴(yán)重威脅到人的身體健康，還會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，剩下的殘?jiān)诟邷氐臈l件下就會(huì)生成具有腐蝕性的物質(zhì)，會(huì)破壞一些金屬設(shè)備的結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重影響到設(shè)備工作的正常運(yùn)行?？偟膩碚f，共軌柴油機(jī)排氣閥常見故障有：（1）排氣閥打不開，一般由于共軌滑油漏泄導(dǎo)致油壓不夠引起的。（2）排氣閥燒損，一般是排氣閥密封不良，造成高溫燃?xì)庑孤瑹┙饘俨牧?。?）排氣閥高溫腐蝕，目前航運(yùn)市場上普遍使用的劣質(zhì)燃油中含有大量的釩、鈉和硫等元素，釩、鈉等高溫燃燒產(chǎn)物腐蝕排氣閥。（4）閥桿卡緊，氣閥間隙過小或氣閥導(dǎo)管中沉積物增多會(huì)導(dǎo)致閥桿卡住。（5）閥桿斷裂，這種斷裂大多由于頻繁撞擊引起金屬疲勞以及高溫下金屬的機(jī)械強(qiáng)度降低造成的。（6）氣閥彈簧斷裂，大多是因?yàn)檎駝?dòng)造成的，也可能是因?yàn)椴馁|(zhì)、熱處理不符合要求或在保管中銹蝕所致。（7）閥殼產(chǎn)生裂紋，通常由于安裝時(shí)將固定螺栓擰得太緊造成的。

4 排氣閥故障排查

排氣閥對(duì)共軌柴油機(jī)來說非常重要，所以要及時(shí)做好檢查和維護(hù)。首先要選擇適合本船的燃油滑油，確保油的質(zhì)量，對(duì)于低價(jià)、質(zhì)量差的燃油要堅(jiān)決抵制，不能因?yàn)樨潏D便宜就購買質(zhì)量不合格的燃用油，這樣不僅對(duì)環(huán)境造成污染，還會(huì)損害自身的健康。其次，要加強(qiáng)日常管理，包括對(duì)噴油器、排氣閥閥桿、彈簧、閥殼等檢查，確保各部件工況正常。噴油器使用前輪機(jī)員要嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行試壓、霧化試驗(yàn)、密封性等檢查，測(cè)試其能夠正常工作后方可投入使用，避免其工況不良而產(chǎn)生其他故障。經(jīng)常檢查柴油機(jī)振動(dòng)情況，以免因異常振動(dòng)造成排氣閥過度磨損而引起密封不良，降低運(yùn)行效率。此外，要注意柴油機(jī)排溫的變化，因?yàn)闇囟冗^高或過低都不好。所以為了保障共軌柴油機(jī)排氣閥正常的運(yùn)行，在排查期間嚴(yán)格按照說明書要求進(jìn)行，確保其工況正常。

5 結(jié)束語

雖然共軌柴油機(jī)具有許多優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際營運(yùn)過程中，共軌柴油機(jī)也存在故障方面的諸多問題，尤其是排氣閥時(shí)常發(fā)生故障，所以全面地研究和解決這些問題才能更加完善柴油機(jī)的性能，提高柴油機(jī)的工作效率。當(dāng)前，多點(diǎn)噴射技術(shù)讓電噴柴油主機(jī)的振動(dòng)降低到了一個(gè)新的低點(diǎn)，柴油機(jī)的各項(xiàng)指標(biāo)也有了新的標(biāo)準(zhǔn)。相信隨著世界科技的日新月異，未來不斷技術(shù)革新的船用共軌柴油機(jī)會(huì)為全世界的發(fā)展進(jìn)步提供更加綠色、環(huán)保、高效的動(dòng)力保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮玉梅.共軌柴油機(jī)的工作原理分析[J].理工大學(xué)，2013（05）：12.[2]陳善能.共軌技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].機(jī)械工業(yè)，2014（07）：80.

[3]錢耀楠.共軌技術(shù)的特點(diǎn)分析[J].機(jī)械出版社，2013（06）：12-29.

[4]李素玉.排氣閥的故障分析[J].機(jī)械工業(yè)，2012（06）：23.