某轮主机起动失败故障原因分析与处置

王志浩 左红稳

摘 要：柴油机不具备自行起动能力，要使柴油机从停止状态转入到工作状态，必须借助外力驱动曲轴转动，使柴油机气缸完成进气、压缩、喷油，直到气缸内燃油自行发火燃烧，柴油机开始自行运转进入工作状态。柴油机在外力作用下，从曲轴开始转动到自行发火运转的过程称为柴油机的起动。为防止出现运行故障应采取相应的预防措施，某些运行故障需要尽快地采取相应的解决措施。操作人员应熟悉掌握柴油机的操作流程，并对出现的一些故障进行故障分析，以便于在必要情况下能立即采取行动。该文主要介绍了柴油机起动时不发火的原因分析及相应处置，并对这一现象，提出了日常维护注意事项。

关键词：柴油机 发火起动 故障 处置措施

中图分类号：U67 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）01（c）-0032-02

某轮主机采用瓦锡兰公司生产的8L46C型船用八缸四冲程柴油机，额定转速500 rpm，额定功率8 400 kW，2007年投入使用至今已有近10个年头。某日码头组织备航，值班人员在对主机先后进行盘车、冲车操作，正常后对主机进行起机操作时，发现主机分别在本地模式和遥控模式下，均不能够正常的发火起动。此时PCU及机旁本地仪表均显示主机转速只能达到40～50 rpm，未能达到主机设定的慢转转速80 rpm，且主机报警监控系统中出现起动失败报警。值班人员进行商讨决定采取机旁应急起动的方式起动主机，遂对主机起动联锁进行消除后，开启应急起动电磁阀对主机进行机旁应急起动操作，发现主机依旧无法正常发火起动，应急起动失败，故障依旧。

1 故障分析

针对这一现象笔者查阅了柴油机相关说明书，对柴油机的运行状态进行了分析。

（1）起动燃油限位装置设定点不正确。

（2）自动停车机构未复位至正常起动位置。

（3）发动机转速过低，可能是空气滤清器或进气管严重堵塞，使压缩空气供气量不足，导致空气无法进入气缸混合燃烧。

（4）供油控制轴或调速器的负荷限制设定点过低。

（5）超速停车装置动作未复位。

（6）油门操纵机构卡滞，供油不正常。

（7）喷油泵至喷油器之间的高压油管接头松动未拧紧。

（8）如果柴油机起动时没有爆发声，且排气管不冒烟，这多半是由于燃油系统不向气缸供油造成的，也可能是燃油滤器脏堵，供油不充分。

（9）燃油滤器上的三通阀位置不正确，燃油管路上的截止阀处于关闭状态，日用燃油柜内没有燃油，燃油输送泵未起动或损坏。

（10）燃油着火性能差，油内水份、杂质过多。

（11）若以上情况都正常，仍无法使柴油机正常起动发火时，则应考虑是否是因气缸压缩力不足所致。对于装有减压机构的多缸柴油机来说，此时可将减压机构处于不减压位置，然后用手摇柄摇动柴油机。若此时运转轻便，且感觉阻力不大，则可以判定故障原因为气缸内压缩压力不足所致。

2 故障排查

针对故障分析我们逐一进行了以下排查。

（1）针对油门操纵机构卡滞现象，我们将油门操纵部位进行了除锈清洁并加注润滑油，清除了周围杂质。

（2）检查了自动停车机构并复位至起动位置。

（3）针对压缩空气供气不足，笔者检查了空气系统管路、压力均无脏堵泄漏，起动空压机将压缩空气气瓶进行补气至正常范围；压力正常后，并将空压机打至自动状态，以便于压力低时可随时起动。

（4）对供油控制轴、油门齿条操纵机构进行灵活性检查，调速器内部进行负荷限制调整，并对各个运动部位加注润滑油。

（5）对超速停车装置进行了检查，更换了相应的内部机件，并复位。

（6）针对燃油限位装置设定点不正确，因为该装置的精密性，笔者没有对限位装置进行调整，而是对控制空气管路、压力的泄漏情况进行了排查，对机械零部件（如气缸、活塞和密封环）的磨损情况严重的，进行了更换。

（7）对喷油泵至喷油器之间的高压油管接头进行了紧固，泄漏严重的，进行了更换。

（8）对燃油系统中的滤器进行了清洁复位。

（9）将燃油滤器三通阀转至供油位置，打开了进油管路上的截止阀，日用燃油柜补油至正常范围，并确认了燃油输送泵的正常后起动。

（10）针对燃油的着火性能差，对日用燃油柜进行了放残，开启了燃油分油机分离和驱除燃油中的水份和杂质，保证了燃油的使用质量。

3 故障定位

在对柴油机进行起动时发现虽然不能发火运转，且排气管又不断地冒出白色浓烟，这说明个别气缸内的燃油没有充分的燃烧或燃油中含水分过多。针对此类问题我们进行了故障定位：多是燃油系统内有空气或水分，使喷油器工作不正常或供油时间不正确，也可能是配气机构正时齿轮装配不当所致。配气时间不正确而导致进气门关闭过迟，可使有效压缩行程减少，柴油机在刚开始运转时达不到燃油自燃所需要的压力和温度，因而不能发火起动。另外，我们又对燃油柜进行了放残检查，也明显看出油柜内有水分。

4 故障解决

故障定位后我们首先对高压油泵上的高压油管进行了拧松，发现有气泡排除，当拆下高压油管时，油面上升。这说明喷油器和出油阀封闭不严，起动时气缸内的高压气体经过喷油器、高压油管和出油阀向低压油路窜气，产生严重的气锁，使燃油供油规律失常，导致柴油机无法正常起动发火。针对这一故障，我们对出油阀进行了更换，对喷油器进行了逐一的泵压实验后装复，对燃油日用柜的油进行调拨，将燃油日用柜及燃油管路滤器进行了清洁，清洁完毕后再次确认了各系统正常，并开启分油机进行分油，去除燃油内水分杂质，将油位补到规定范围。一切准备就绪后我们又对主机进行了冲车、起动，最后在柴油机慢转10 s后，正常发火，故障顺利解决。

5 维护管理及注意事项

船用柴油机是船上的重要核心部分，一旦出现故障，会造成巨大的人员伤亡和财产损失。因此，在日常的维护保养中，应注意以下环节。

5.1 起动前的注意事项

（1）柴油机外围的检查：主要检查柴油机及附属设备外围情况，各仪表是否完好，移去无关的物品。

（2）检查燃油、滑油、淡水、海水、空气等系统管路畅通：主要包括观察淡水膨胀水箱水位，保持规定范围；确认高、低温淡水补水阀处于开启状态，接通高低温淡水系统各阀，备用泵处于备用状态；检查起动空气瓶压力在20～30 bar，控制气瓶10 bar；测量滑油油底壳油位至规定范围；检查燃油日用柜油位、海底门放残；油雾浓度探测器电源等。

（3）开启主机淡水加热器将高温水温度加热至65 ℃～70 ℃；开启燃油、滑油分油机进行一对一分油，确保油质质量安全。

（4）盘车、冲车：在盘车、冲车前，首先应于驾驶室报告，并开启确认滑油预供泵和齿轮箱备用泵工作正常、压力正常；打开各缸示功阀；将机旁停车拉杆处于“Stop”位置；盘车3～5 min，检查主机有无卡滞和其他异常情况，完毕后将盘车机脱开复位；按下“START”按钮，检查示功阀有无油、水及杂质冲出，若有则进行二次冲车；冲车后将示功阀关闭。

5.2 运行中的管理

（1）定时巡视检查，记录主机运行参数，评估主机工作状况。

（2）增压器运行中每天清洗一次压气端，每周清洗一次透平端。

（3）检查并测量油、水等液位的变化情况，油质状况。

（4）检查各系统管路是否有泄漏；倾听柴油机运行声音、振动情况。

（5）非必要时，不得在低负荷工况下长期运行，连续低于20%额定负荷的运行时间不得超过100 h，并在再次低负荷运行或停机前，必须加载至70%以上负荷运行1 h。

6 结语

柴油机是船舶的主动力装置，它运行的好坏，直接影响着船舶动力的丧失，严重时会带来巨大的人员伤亡和财产损失。因此，在日常的维护管理中应该正确地去操作保养与柴油机相关的每一台设备，保养完毕后应及时地去复位，以确保柴油机的正常使用。

柴油机不宜在长时间低速运转，按使用要求，柴油机一般不应在低速下长时间运转，这主要是从燃油雾化质量方面考虑。喷油雾化的好坏，主要与喷油压力、喷油孔直径和凸轮轴的转速有关。因此喷油压力越高，凸轮轴转速越快，雾化质量越好。而凸轮轴转速是随着曲轴转速而变化的，当柴油机曲轴转速低于额定转速时，喷油雾化就变坏了。时间一久，就会导致柴油机运转不正常，应注意正确使用。

参考文献

[1] 何文山.船舶柴油机[M].北京：人民交通出版社，1998.

[2] 黄连中.船舶管理[M].北京：人民交通出版社，2002.

[3] 朱峰.机工业务 [M].大连：大连海事大学，2012.