1.2 《 ME 电控柴油机的发展》的视频已发布在抖音号“海事学苑”MAN ME-C电喷柴油机是在MAN MC柴油机的基础上升级改进而来的，并以其更优良的性能、更经济的油耗和更低的排放逐渐开始成为市场主流。MAN ME-C型投入市场已近20年，此期间已发生过大量涉及电控方面的故障。在管理方面，MAN ME-C电喷柴油机与传统机有很多的不同，因此也提出了更高的管理要求。本文作者结合轮机管理经验，针对MAN ME-C电喷柴油机高压共轨技术完善过程中常出现的运行故障展开研究，选取常见的电喷机缺缸及敲缸的故障现象，介绍其主要特点，重点分析故障的诊断排查并提出解决方案，供同行参考提高管理水平。1 电喷主机缺缸故障分析1.1 故障现象2020年5月26日某巴拿马型散货船在马来西亚卸货港Dickson Port完货离港，直航巴西Paranagua港。2020年5月27日船舶发生No.3运行发电机组调速器故障跳电，伴随主机ECS系统UPS不间断电源跳脱。电站功能恢复后，船舶正常航船约12 h后，主机MOP报警，代码显示0122/0124 EICU A组EICU B故障、CCU1的HCU故障，主机No.1缸排温迅速下降，主机安保动作致主机Slow Down，采取对No.1缸HCU复位后，按程序加速至正常定速，各温度和压力等参数监测正常。故障复位后，船舶保持航行，但MOP多次出现HCU报警，报警信息为“Fuel Plunger Stroke Too Low”“Group:Illegal ELFI/FIVA Position(CCU1)(Slow Down）”“EXH Close Position Change”“EXH.V/V Stroke Low”等，报警时间间隔不定，最短表现为报警后立即复位恢复正常。船舶主机反复报警、复位、报警的动态中持续航行，坚持至5月28日0400—0800时大管轮班，ECS的CCU1单元再次报警，伴随Slow Down安保动作，同时No.1缸排气阀及其驱动机构发出异常敲击声，此时停车漂航并报告公司。1.2 故障分析与排查船舶在没有得到岸基指导意见情况下，停车漂航后未有针对性的主动更换了主机No.1缸喷油器、No.1缸FIVA阀、No.1缸排气阀、排气阀机构进油止回阀，对燃油机构和排气阀机构蓄压器补充氮气升压，更换排气阀位置探头等操作。所有这些船舶动作后，CCU1故障仍然出现，偶尔报警后短时间后又自动恢复，但很快又报警重新出现，最后主机维持2个故障警报“SUPRV.CH32.2002.Slow Down Group”（该信号不停反复报警和自动复位）和“ELFI/FIVA Feedback(CCU1)(Slow Down）”无法消除。其间船舶报告更换喷油器和FIVA阀后No.1缸偶尔恢复功能，但不能维护较长时间运行，仍然同样报警。过程中也采取过ECS彻底断电至少5 min后重启，但都不能解决问题。至当日2000时，也有MAN ME电喷机技术人员认为电站断电的同时UPS也跳电，对ECS造成冲击损坏，需要更换No.1缸CCU单元多功能控制器（MPC），见图1。1.3 解决方案船舶按公司指令更换CCU1的MPC板，自检程序生成后做HCU Function Test，所有报警消除，MOP显示一切正常。此时为2020年5月28日2130时，距离停航初始点约355º方向直线距离18n mile处，耗时近15 h。尽管此故障临时得到处理，船舶恢复航行，但从后续的连续案例来综合分析，真正原因并未找到。2 单缸排气阀敲击案例2.1 故障现象上述第1个案例中已发生过No.1缸排气阀敲击声，但经过一系列检修动作后短时间内没有重复发生。船舶继续航行，约5 d后航行于马六甲西出海口与好望角之间的印度洋中，2020年6月3日下午从主机No.1缸排气阀处传出异常敲击声，现场从听觉上判断声音来源于排气阀上端即驱动头（后续报告中阐明排气阀机构处也存在该声音），排烟温度偏低，警报为“Exhaust Valve Stroke Too Low(Slow Down) ID:CCU1-03023209”，声音听起来较干脆。5S60ME-C排气阀结构见图2。
2.2 故障分析及排查此时船舶采取与第1个案例同样的处理态度，意识上判断排气阀没有开启表现为排气温度低，但没有从为何造成排气阀不能有效开启角度考虑，主动更换备用排气阀，但故障依旧，再停车更换排气阀执行机构上的止回阀，检查蓄压罐压力，然后测试CCU1的MPC板，发现Verify Exhaust Valve(CH-34）电流为10.5 m A（正常范围12.0～20.0 m A）。此时已距离故障发生并停航多时，在采取自主措施没有解决问题后才报告公司。岸基在收到船舶报告后，提出了较为全面的涉及机械或ECS方面的意见，传达到船并都得到船舶的执行，包括：将No.1&No.2缸排气阀传感器互换；在MOP上重新做排气阀功能测试No.1&No.2缸显示正常；检查空气弹簧压力正常无泄漏；查找FIVA接线未发现接地现象；换新No.1缸排气阀高压油管，试车时液压敲击声反而较使用旧油管时大。这些工作后，除引起敲击声音变大外，MOP上No.1缸“Exhaust Valve Stroke Too Low”报警（见图3）再次出现，做功能测试再次显示Verify Exhaust Valve(CH-34），测试值为9.8 m A，低于正常范围12.0～20.0 m A。
2.3 解决方案上述工作过程中，通过对HCU EVENTS曲线分析认为排气阀开启动力不足，开始时动作颤抖且行程不足、电流低于正常值，在已进行排气阀上的3个Orifice检查和再次确认空气弹簧总管至排气阀间的空气管通畅无节流外，进行如下工作：首先排气阀蓄压器充氮至150 bar(1 bar=0.1MPa），与说明书要求相近。然后驱动油系统放气，包括关闭自清滤器工作气源。并将No.1、No.3缸排气阀上的工作油腔安全阀对调，试车中慢慢调整该安全阀，敲击声逐渐减小至消失。船舶按程序加速航行，排温正常，所有缸无敲击声，MOP板上HCU参数与其它缸对比无较大误差。但是航行近2 h后，No.2缸出现异常敲击声响，船舶再次停车漂航检查。鉴于No.1&No.2缸排气阀驱动器（编号196）的止回阀进行过互换，No.2缸的Exhaust Valve Actuator侧发生异响，声音如金属接触敲击，遂将No.2缸排气阀驱动器换回原来的止回阀后，结果该缸工作正常，同时No.1缸排气阀驱动器换回原来的止回阀后发生敲击声，初步判定为该止回阀存在故障。5S60ME-C排气阀驱动器进油止回阀结构见图4。
船舶对该止回阀（P90805-0158 Exhaust Valve Actuator的196-Non-return Valve）进行拆检，发现该止回阀于5 d前换新，目前已完全卡阻在开启位置不动作，阀座密封面已损坏严重，视觉判断不能继续使用。因船存配件有限，只能拆检5 d前换下来的旧止回阀，发现其同样处于开启位置卡阻，5 d前在换下后未进行拆检。经过拆检、研磨修复再装复运行试验，不正常现象消失，此时曲线（见图5）与设定值接近或重合。第2次排气阀敲击临时停航，自发生至恢复航行总计用时26 h，发生漂航直线距离约8 n mile。
3 结束语MAN ME-C型投入市场的近20年，已发生大量涉及电控方面的故障，包括HCU、CCU、ECU故障、线路老化及磨损接地、控制箱元器件受潮严重氧化、接线松脱、FIVA卡阻及磨损导致燃油喷射和排气阀故障、位置传感器在内各种传感器功能故障、蓄压器压力不足等等，综上的现象给船舶所有人和船员形成较大压力，MAN电喷柴油机的可靠性和安全性上让较多船舶所有人和船员担忧，新的技术的应用除满足IMO排放要求、提高航运经济性外，对船员来说更为主要的是为降低故障率、提高安全性和解放人力，但从目前的案例来看，相反却成了新的挑战和考验。船舶所有人或管理公司，对船员有关新机型的技术培训严重脱节，厂商在该关键故障点方面的指导性文件也不能全面提供，致使船舶在实施故障处理时存在一定的盲目性，船员习惯性地偏重于传统MC-C机型的思路来分析和排查，会让过程走入弯道歧途，浪费时间甚至措施的良机。电喷控制系统的MPC装置参数的精准性，又会在故障发生之时发出相关数个通道的报警，本案例中船舶现场的处理措施的过程就是这样的，直接地影响了故障判断准确性。第1个案例中，各方意见认为电站跳电包括UPS跳脱造成系统奔溃。但结合整过过程来分析，第1次报警期间就已经出现No.1缸排气阀机器机构2处的异常声音（船舶在汇报故障现象时存在不对称），但不能明确具体原因而同时更换了驱动器进油止回阀，相关部件换新后的暂时的正常运行又掩盖了真实的原因，错误认为该故障产生于MPC板，所有存在原因都进行处理，导致掩盖真实原因。第2个案例中，尽管MOP高度智能化设计使得每个报警均有故障分析和原因以及处理意见的描述，操作者在MOP的触摸屏上选择Alarm再点击屏幕右下端的Info.按键，界面将显示Alarm Description、Alarm Cause、Effect of Alarm、Action，然后按照系统的指示进行故障排查，某些单纯故障成功率较高但涉及面较广的故障其建议的案例只能起到参考作用。尽管MOP的Maintenance菜单下有System View I/O Test、Trouble Shooting等分支菜单，Alarms会给出一些建议，但这些建议往往都偏重于较大的常规覆盖面，难于精准判断，更无法定义由于部件质量所造成结果。在发生故障时管理人员去寻求其它经验丰富人员的支持，而经验丰富的技术人员包括厂家对口电喷机工程师，在这些问题上也总会不能统一准确的答案。该案例在初始只有敲击声且判断为排气阀上部驱动头和排气阀的机构处，但后来出现Exhaust Valve Stroke too Low故障报警，依据MOP的上述故障排查建议，对应都进行相应的检修，包括更换排气阀位置传感器、蓄压器压力检查和补充、排气阀顶部放气、机构进油止回阀换新、空气弹簧压力确认、FIVA导阀换新，但仍然存在故障。因5 d前已更换过排气阀进油止回阀，思想上轻视该判定方向，但经过船岸总结认为上次更换的止回阀存在一定的不可靠因素，必须拆检或更换方式判断其可靠性，才最终确认故障的真正原因。参考文献：
[1]刘晓军.MAN B&W 5S60ME-C电喷主机常见故障实例[J].航海技术,2021(03):47-49+53. 作者简介： 刘晓军，轮机长，广州大洋船务有限公司
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