發(fā)現(xiàn)排溫偏高的情況后,由于此前螺旋槳纏繞上漁網(wǎng)時曾出現(xiàn)過因負(fù)荷增大導(dǎo)致排溫偏高的情況,輪機(jī)人員首先猜測這次排溫過高也是同樣的原因,但經(jīng)過怠速空轉(zhuǎn)試驗,發(fā)現(xiàn)螺旋槳在不合離合器的情況下跟轉(zhuǎn)情況沒有異常,申請潛水員下水探查后,排除螺旋槳的故障問題,可能是柴油機(jī)本身出現(xiàn)故障。
二、原因分析
增壓柴油機(jī)排煙溫度偏高一般是由以下幾個原因引起的。
1、排氣閥間隙過大
排氣閥間隙過大會導(dǎo)致排氣閥打開時間提前,高溫燃?xì)饪赡芴崆芭懦鲆鹋艤仄?,但本船基本沒有更換過輪機(jī)人員,調(diào)整檢查氣閥間隙始終是同樣的手法,所以這種原因的可能性不大,即便如此,本船仍舊第一時間重新校正了氣閥間隙。
2、排氣閥泄漏
排氣閥泄漏可能造成壓縮沖程空氣的壓力降低,新鮮空氣量減少和發(fā)火溫度延時而產(chǎn)生燃燒滯后。
同時,在排氣沖程會使高溫燃?xì)馓崆斑M(jìn)入排氣管,引起排溫偏高,但兩臺主機(jī)分別有兩個缸在同一時間做過吊缸保養(yǎng),氣閥經(jīng)過仔細(xì)研磨,這次和其它缸同樣排溫偏高,所以暫時沒有排查這個因素。
3、噴油定時
噴油定時是最容易引起排溫偏高的原因,如果噴油提前角偏小,會導(dǎo)致噴油時間滯后,這樣噴入氣缸的燃油就會延遲燃燒而產(chǎn)生后燃現(xiàn)象,后燃就會引起排溫偏高。
輪機(jī)人員逐缸檢查了噴油提前角,本臺主機(jī)規(guī)定噴油提前角為8~10度,經(jīng)檢查,發(fā)現(xiàn)每個缸的噴油提前角均為9~10度之間,可以說非常理想,排除噴油定時的影響。
4、氣閥配氣定時
如果配氣定時提前,排氣凸輪提前動作,氣閥頂桿提前打開排氣閥,也會引起排溫偏高,通過檢查排氣凸輪和氣閥頂桿,發(fā)現(xiàn)所有凸輪表面完好,沒有異常。
5、噴油器霧化質(zhì)量
噴油器霧化質(zhì)量包括噴油壓力和霧化狀況,噴油壓力偏小時更容易導(dǎo)致霧化質(zhì)量下降,燃燒不完全。
輪機(jī)人員給每個噴油器清潔校壓,更換噴油器銅墊片后,排溫偏高現(xiàn)象沒有得到改善。
6、噴油器的安裝
噴油器在安裝過程中墊片處理不當(dāng),或墊片過厚,使噴油器位置偏移,需重新安裝噴油器,本次更換的墊片均為原裝配件,安裝過程中均嚴(yán)格按照說明書使用扭矩扳手安裝。
7、壓縮壓力
汽缸蓋與氣缸套之間的墊片過厚,造成氣缸氣容增大而壓縮壓力降低,壓縮溫度升高會延后,使發(fā)火延時產(chǎn)生后燃。
本機(jī)墊片均為原廠墊片,其中十個缸沒有人工挪動。
除此之外,氣缸活塞環(huán)磨損也會造成壓縮壓力降低,活塞環(huán)磨損時,氣缸內(nèi)壓縮氣體可能泄露導(dǎo)致氣缸內(nèi)新鮮空氣少和發(fā)火延時而使排氣后燃。
兩臺主機(jī)檢修保養(yǎng)的兩個缸活塞環(huán)都進(jìn)行過更換,但兩缸排溫也偏高,所以這個因素不予考慮。
8、增壓器的因素
(1)增壓器的軸承損壞,軸承損壞后會使其轉(zhuǎn)速降低,掃氣壓力也同時降低,而且掃氣壓力降低比較明顯,對排溫的影響也很大,會使排溫偏高。
(2)增壓器空氣濾網(wǎng)臟堵,增壓器濾網(wǎng)是尼龍或者聚酯纖維網(wǎng),孔徑雖然不小,但是也會因為機(jī)器處所的工作環(huán)境惡劣引起臟堵, 從而導(dǎo)致進(jìn)氣量減少,掃氣壓力降低,排溫偏高,壓氣機(jī)葉輪、噴嘴環(huán)、廢氣葉輪以及壓氣葉輪積碳或臟堵,這些都引起增壓器轉(zhuǎn)速下降,掃氣壓力降低。
掃氣壓力降低會使進(jìn)氣量減少,燃油正常噴射,燃油不能充分燃燒,排溫偏高。
輪機(jī)人員向公司申請增壓器專業(yè)檢修人員來船拆檢增壓器,拆檢過程中對增壓器的工作間隙做了測量,均在適合工況的范圍內(nèi),壓氣端和廢氣端的葉輪臟堵情況正常,軸承工作時間為4000小時,轉(zhuǎn)動正常,不需要更換。
拆檢后做了清潔和動平衡試驗后裝復(fù),運行時發(fā)現(xiàn)增壓器轉(zhuǎn)速升高,掃氣壓力增加,排溫也下降了二十度左右,本以為問題解決,可是三個月后排溫又出現(xiàn)了偏高的癥狀。
9、出油閥故障
出油閥故障會引發(fā)噴油不正常和二次噴射,二次噴射會因噴油延遲而引起后燃,使排溫偏高。
單缸噴油故障也可能引發(fā)其它氣缸負(fù)荷增加,負(fù)荷增加會使其它缸排溫偏高。
我們把排溫最高的一個缸更換了新的出油閥,此缸排溫降低了二十度,但依然沒有達(dá)到正常排溫。
10、空冷器故障
(1)當(dāng)空冷器冷卻水管積垢或堵塞,冷卻水管通過的水量減少、換熱面積減少使其熱交換效果降低,引起增壓空氣進(jìn)機(jī)溫度升高,最終導(dǎo)致排溫升高。
本船輪機(jī)人員拆解了一臺空冷器,疏通了冷卻水管。
(2)空冷器空氣側(cè)堵塞會使增壓空氣壓力降低,進(jìn)入氣缸的空氣量不足,使燃油不能充分燃燒而產(chǎn)生后燃,進(jìn)而使排溫升高。
我們用百克靈兌熱水浸泡,高壓水槍沖洗空氣通道。
清潔后肉眼視線可通過空氣通道,但安裝后排溫沒有改善。
11、高壓油管的泄漏
在整個故障的排查過程中,輪機(jī)人員發(fā)現(xiàn)高壓油管的泄漏對排溫的影響也很大。
高壓油管和噴油器的連接是奶頭式硬連接,通過凹凸接觸面的加工精度密封。
高壓油管的泄漏會使噴油開啟壓力降低,噴油時間滯后,從而引發(fā)出現(xiàn)后燃現(xiàn)象,從而導(dǎo)致排溫偏高。
雖然在拆卸高壓油管過程中盡量保證一對一的拆裝,但拆卸次數(shù)過多,拆裝過程中也不可避免會影響其密封性能,這些因素都導(dǎo)致了油管的泄漏。
由于成本的原因,無法做到一對一更換噴油器和高壓油管,只能泄露后進(jìn)行修理,通過對泄漏情況的修理,排溫普遍降低了十五度左右。
12、排煙管膨脹節(jié)的因素
膨脹節(jié)在柴油機(jī)工作過程中環(huán)境惡劣,不停承受不同氣缸排煙的反復(fù)沖擊,膨脹節(jié)和緊固螺栓螺母反復(fù)承受交變載荷,工作時間長后不可避免會出現(xiàn)螺栓螺母松動,法蘭盤漏氣和膨脹節(jié)漲裂。
這些都會影響增壓器的轉(zhuǎn)速,從而引發(fā)掃氣壓力的降低導(dǎo)致排溫偏高。
13、排煙管道的堵塞
排煙管道尤其是增壓器后的管道堵塞也可能引發(fā)主機(jī)排溫偏高,排煙通道堵塞會引起增壓器后背壓增加,增壓器轉(zhuǎn)速下降,掃氣壓力降低,進(jìn)入氣缸的空氣量減少,燃燒不充分,排溫偏高。
三、總結(jié)
在此次主機(jī)排溫偏高的故障排查過程中,在公司機(jī)務(wù)人員的大力支持下,輪機(jī)人員做了大量工作,逐項排查,找出引發(fā)故障的原因。
下表給出故障排查后的參數(shù)數(shù)據(jù)。