船舶柴油机为船舶提供电力和推进动力,所以也称为船舶的动力装置,它是保证船舶安全航行、作业和停泊所必需的动力机械设备。燃油系统被称为船舶柴油机的血脉和心脏,燃油系统故障将直接影响船舶航行安全,对船舶柴油机的可靠性、动力性、经济性和使用寿命等性能产生重要影响。 英国柴油机工程师和用户协会曾作过专门的调查研究,研究结果显示,船舶柴油机的故障主要表现为燃油系统的故障,燃油系统故障占总故障的百分之六十以上,比例最大;而在造成船舶柴油机停机故障的各种原因中,燃油系统的故障所占比例也是最大的,约占总故障的百分之二十七。因此,探讨和研究船舶柴油机燃油系统的故障分析及排除方法具有极为重要的现实意义。 一 常见船舶柴油机燃油系统的组成 常见的多缸船舶柴油机的燃油系统主要组成部件:燃油箱、输油泵、低压油路、喷油泵、高压油路、燃油滤清器、传感器、喷油器、电子控制单元等。其中,低压油路燃油压力相对较低,它的主要目的是将燃油输送到喷油泵;高压油路燃油压力较高,它的主要作用是将燃油以高压通过喷油器后喷入燃烧室,经燃烧后产生的废气从船舶柴油机的排气管排出。如图1所示。 图1 常见船舶柴油机燃油系统 二 船舶柴油机燃油系统常见故障分析及排除方法 当船舶柴油机在运行过程中发生故障时,轮机工程技术人员应保持沉着、冷静,结合工作实践经验和相关专业知识,仔细检查,及时对故障的特征进行认真分析,并透过现象看清本质故障,对故障产生的根源作出准确判断。在实际工作中,应采取“观看”、“倾听”、“触摸”、“嗅闻”等综合方法确定船舶柴油机哪一个系统或哪一个部件发生了故障,然后“对症下药”,及时排除故障: 1、各缸供油量不均匀故障分析及排除方法 当船舶柴油机的各缸供油量不均匀,偏离一定范围(在标定工况下超过百分之三,部分负荷时超过百分之十,怠速工况超过百分之十五)时,船舶柴油机就会出现工作粗暴、运转不稳、缸内积炭、排气冒烟、油耗增加和功率降低等现象。 2、供油提前角不准确的故障分析及排除方法 供油过迟(提前角过小),船舶柴油机易产生后燃,启动困难,燃烧不完全,排气冒烟,温度过高,功率不足;供油太早(提前角过大),船舶柴油机工作时会发生敲缸现象,工作粗暴,易损坏零件,也会导致船舶柴油机功率降低。 3、 喷油泵安装不当的故障分析及排除方法 (1)喷油泵被动盘错装半圈:这是一个针对采用十字形联轴器联接的喷油泵会出现的问题,由于安装不当,在安装被动盘时错装了半圈(180°),导致发生船舶柴油机无法正常启动和排气管无烟排出的故障;就算船舶柴油机在强力带动作用下着火,依然会发生排气管严重冒烟、声音异常现象,导致船舶柴油机无法正常工作。发生这种情况时,应先把联轴器的联接螺钉拆下,然后将喷油泵凸轮转动半圈后重新正确安装,最后还要检查并调整好船舶柴油机喷油泵的供油正时。 4、船舶柴油机无法正常、回油管无回油的故障分析及排除方法 (1)检查燃油管路接头是否松动,燃油系统中是否有空气。若船舶柴油机燃油系统中有空气,应予以排除:拧松位于燃油滤清器和喷油泵上的专用放气螺钉,然后用手摇油泵连续进行泵油,待燃油系统中气泡冒尽,再拧紧专用放气螺钉重新进行泵油;当回油管路中有回油时,再将手摇油泵拧紧;最后,拧开位于高压油管上靠喷油器侧的螺母,用螺丝刀等工具撬起喷油泵内的柱塞弹簧座,待气泡冒尽后,再拧紧螺母并再撬动几下,按此方法逐缸进行检测,使每个喷油器均充满燃油。 5、 低压油路故障分析及排除方法 若船舶柴油机低压油路中的油管、垫圈或接头由于老化、磨损等原因而出现燃油渗漏现象时,外面的空气将会进入低压油路从而形成气阻,引起供油不畅,导致船舶柴油机加速迟缓或启动困难,甚至会出现起动一会后或稍加负荷就自动熄火的现象。所谓低压油路,是指由油箱至喷油泵进油腔之间的进油和回油管路。当油管由于燃油脏污堵塞进油滤网和柴油滤芯,或由于变形、老化或杂质堵塞致使油管的通油截面积减小时,船舶柴油机将会产生供油量不足、启动困难和发动机功率下降的故障,该故障的排查可直接就车完成,无须进厂维修。 判断油路究竟是进了空气还是堵塞的方法:可用手摇油泵泵油使油路内油压达到一定压力,然后拧开接头处的专用放气螺钉,若发现气泡无法冒尽,那就证明低压油路密封不好,有进空气情况;如发现根本没有气泡从专用放气螺钉处冒出,而只有柴油冒出,但柴油冒出无力,那就证明油路由于变形、老化或杂质等原因被堵塞了;正常的现象应是稍为拧松专用放气螺钉,就马上看到有油柱以较高的压力喷射出来。 排除上述故障的方法:更换已老化或磨损的油管、垫圈和接头,预防上述故障的方法:按要求经常对柴油滤芯和进油滤网进行检查、清洗,防止堵塞;经常对管路进行检查,若发现有漏气等隐患时马上进行有效处理。 6、高压油路故障分析及排除方法 平时要注意经常查看高压油管端头密封面接头密封面和油管外貌等,如某缸高压油管由于变形、老化或杂质等原因而出现堵塞现象时,启动柴油机后在高压油管部位处会发出较响的敲击声,而且因为该缸无法正常进行工作而引起柴油机功率降低。 检查上述故障的方法:用板手把位于高压油管进油侧的螺母逐缸拧松,注意倾听声音,如发现拧松某缸螺母后敲击声即刻消失,可判定该缸即为故障缸,对该缸高压油管进行更换,便可排除故障,同时注意:若只是更换单根高压油管,应先拧紧喷油器端再拧紧喷油泵端。 7、 输油泵止回阀密封不良故障分析及排除方法 船舶柴油机启动后工作平稳正常,但熄火停车一定时间后发现启动困难,拧松放气螺钉有气泡冒出,需排放干净空气后才能重新启动,这种故障大多是由于输油泵止回阀密封不良引起。 检查方法:拆下输油泵出油侧的螺钉,用手摇油泵泵油至出油接头油腔内充满燃油,停止泵油,若发现接头油腔内油面下降较快,则说明输油泵止回阀密封不严。用工具把输油泵止回阀拆下,检查其密封性能是否完好,密封接触座面上是否存在杂质颗粒,止回阀弹簧是否变形或折断,然后根据具体情况可分别采取研磨密封面、清理密封座面、甚至更换止回阀弹簧或止回阀等措施排除故障。平时观察到的正常现象应为接头油腔内燃油油面至少在3min内不发生降低,用手摇油泵泵油时会发现有较高压力的燃油油柱从出油接头处喷射出来。 8、输油泵活塞弹簧折断故障分析及排除方法 船舶柴油机在运行中突然熄火,无法启动。用工具拧开喷油泵的专用放气螺钉,如发现低压油腔内没有燃油或只有少量燃油,用手摇油泵泵油使燃油充满整个低压油腔,待排尽空气后重新启动柴油机,如柴油机能够工作,但运行一定时间后又出现突然熄火停机现象,原因一般是由于输油泵活塞弹簧折断或失效所引起的故障。拆下螺钉,更换折断的弹簧即可排除故障。 船舶柴油机燃油系统的发生故障异常的情况在实际生产中千变万化,在对船舶柴油机燃油系统进行故障诊断前,一定要对燃油系统方面的相关知识熟练掌握,针对船舶柴油机发生的故障与检测结果,进行综合分析研究,作出准确的判断,以最简捷有效、最科学合理的措施进行故障排除。 |
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