YANMAR N330副机起动故障的原因分析

颜传铖

摘要：针对YANMAR N330副机频繁出现起动故障，分析出现这种情况的原因，探讨此类型副机起动系统故障的易发点以及日常管理和维护保养问题，供轮机人员参考。

关键词：起动故障 主起动阀 原因分析 维护保养

某大型全集装箱船2014年出厂，船舶配有五台发电机，三台功率为2 500kW和两台功率为3 000kW，原动机型号分别为6N330L-GM和8N330L-GM，额定转速720r/min。使用的燃油种类为IFO700CST。

采用空气分配器来控制各缸的起动阀打开顺序，起动空气压力为2.9MPa，控制空气压力为0.7MPa，

1 故障现象

本轮副机曾多次出现以下两种情况的起动故障：

1.1 起动转速未到发火转速

某日，集控室起动NO.2号副机时，出现NO.2号副机起动故障（NO.2 D/G START FAIL）。主管人员至现场进行复位后，打开示功考克进行冲车检查正常。关闭示功考克后，在现场控制屏起动NO.2号副机，发现起动转速明显低于发火转速，此时起动空气压力和控制空气压力全部在正常值内。过一段时间后在机旁应急起动进行试验，副机能正常起动。

1.2 起动转速达到发火转速

另日，进出港口备侧推时，在集控室起动NO.5号副机时，出现NO.5号副机起动故障（NO.5 D/G START FAIL）。经现场复位和冲车检查正常后。现场控制屏起动NO.5号副机，还是起动故障，发火转速已达到，但副机就是没发火。在机旁应急起动进行试验，起动手柄明显要停顿在起动位置时间较长，副机能正常起动。

2 起动原理

副机起动位置有集控室遥控起动、现场控制屏遥控起动和机旁应急起动。遥控起动时，在15秒内副机转速要超过200r/min，否则会发出起动失败故障。出现此故障后，应到机旁把起动手柄置停止位进行复位后再放置运行位。

遥控起动：可以在集控室电脑的副机控制屏上起动，也可以在副机旁的控制面板上起动。如果要在机旁的控制屏手动起动，则要把转换开关置当地位（即LOCAL）。正常情况下，副机旁的控制屏上的转换开关置遥控位置（即REMOTE/AUTO）。盘车机必须脱开，预润滑油泵置自动等所有起动条件满足后，准备起动灯亮（READY TO START），此时副机可以自动起动。副机遥控起动时（见图1），起动电磁阀动作，0.7MPa的控制空气进入主起动阀的先导阀，主起动阀打开，2.9MPa的起动空气进入各缸的起动阀。各缸起动阀的开启由空气分配器控制，根据发火顺序依次打开，副机开始转动并开始喷油发火，转速迅速达到720r/min。

机旁应急起动：副机机旁应急起动时，起动位置转换开关置当地位（LOCAL）。先介绍一下冲车过程，起动/停止手柄放停止位置（见图2），此时油门总杆置0位，停止各缸喷油。打开各缸的示功阀（也称示功考克）。再打开应急起动控制阀（见图1所示），从主起动阀来的2.9MPa的起动空气到达手动控制阀（由冲车手柄控制），扳动冲车手柄向前时，手动控制阀开启，起动空气经盘车机联锁装置后到达主起动阀（此起动空气只是控制主起动阀），使主起动阀打开，起动空气进入相应缸。冲车结束后，手松开冲车手柄后，此手柄在弹簧的作用下自动复位，然后关闭各缸示功阀。如果在机旁应急起动，须打开应急起动控制阀，起动/停止手柄推到起动位置（见图3），此时有两个作用，一个是各缸保持起动油门，另一个作用是打开手动控制阀，起动空气（控制主起动阀）到主起动阀，打开主起动阀，起动空气进入相应缸，副机开始起动，等副机起动发火后，起动/停止手柄放回运行位置，然后关闭应急起动控制阀。

3 主起动阀的结构特点

主起动阀（见图5实物图）安装在空冷器侧的进排烟管下方。主起动阀的下方安装有一个梭阀（又叫选择阀）。

主起动阀的上方是2.9MPa的起动空气，主阀芯在弹簧的作用下处于关闭位置。

前侧（见图5）有一空心螺栓连接铜管至机旁应急起动控制阀，这一路是起动空气2.9MPa。

右侧是主起动阀的出口，在出口位置安装有一铜的单向阀，当主起动阀开启时，起动空气打开此单向阀，从而进入到各缸的起动阀。

主起动阀左侧安装有一个先导阀（见图4），能够控制主起动阀的开启和关闭。正常状态下，先导阀的阀杆15在弹簧18的作用下，向下关闭先导阀的进出口。当先导阀下方的控制空气进入时，0.7MPa的控制空气作用在活塞14上，使与活塞一体的阀杆向上运动，关闭泄放口，同时打开上口，使主起动阀上部的起动空气通过打开的口进入到选择阀的左侧。左边的起动空气压力大于右边的压力，活塞27右移，关闭右侧通道，空气进入到主起动阀的下部空间，作用在活塞10上，推动阀杆2克服弹簧3的作用力向上打开主起动阀。起动空气进入到副机各缸。当停止先导阀下方的控制空气并泄放后，阀杆15在弹簧的作用下关闭先导阀进出口，主起动阀下部空间的起动空气通过先导阀的泄放口放掉后，主起动阀的阀杆在弹簧的作用下关闭主起动阀的进出口。

4 故障排除

4.1 起动转速未到发火转速的情况

NO.2号副机机旁应急起动正常。说明起动空气压力、燃油系统（包括油头、高压油泵等）、缸头起动阀和空气分配器等工作正常。可能的原因是：主起动阀的先导阀卡阻、起动电磁阀故障。

首先检查是否是起动电磁阀故障，松开主起动阀先导阀下方的控制空气管接头，在机旁控制屏起动NO.2号副机，观察此接头是否有空气吹出。经过试验，此接头有空气吹出。

最可能的原因是主起动阀的先导阀。从副机上拆下主起动阀整体到工作间进行解体检查，结果发现先导阀上方的弹簧锈蚀严重，阀杆也有轻微的锈蚀。对锈蚀部分进行彻底清洁和修理，顺便也检查清洁了主起动阀的阀芯部件和选择阀部件，对主起动阀内的所有通道用压缩空气吹通清洁。装复后，对NO.2号副机进行遥控起动试验，结果多次都能顺利起动。

故障分析：先导阀的弹簧锈蚀严重及阀杆锈蚀后后，弹簧弹力发生了变化和阀杆受到较大阻力，当控制空气进入先导阀下部时，先导阀的阀杆不能动作或向上移动很小的距离，造成进入主起动阀下方的起动空气不足，主起动阀不能开足。经检查，NO.2号副机主起动阀前面的起动管系没有空气滤器。起动空气中水分含量大引起阀件的锈蚀。

4.2起动转速达到发火转速的情况

NO.5号副机起动故障。在遥控位置和机旁应急起动，副机转速都能达到发火转速，说明主起动阀整体、起动电磁阀和起动空气压力都没有问题。可能的原因出在燃油系统（包括油头、高压油泵等）、缸头起动阀卡阻、空气分配器故障、暖缸水温度太低、调速器故障、停车活塞卡死在停车位等。

先从简单的入手，暖缸水温度在75℃以上，没有问题。停车活塞没有卡阻现象。打开高压油泵侧的盖板，起动NO.5号副机时，发现有三个缸的高压油泵的齿条油门刻度明显小于其他几个缸。推动这三个缸的齿条明显卡阻。

对这几个缸的高压油泵进行了解体，发现橡皮圈有老化现象，燃油泄漏造成齿条卡阻。更换了所有高压油泵的橡皮圈，装复后，遥控起动NO.5号副机，一切正常。

5 管理要点

（1）空气系统

① 每年拆检主起动阀，清洁研磨相关部件，如遇到橡皮圈老化应及时更换；

② 每次翻副机缸头时清洁研磨缸头起动阀，确保其密封良好且动作灵活；

③ 每天对主空气瓶进行放残，确保起动空气干燥；

④ 每天检查控制空气干燥器的工况；

⑤ 每次起动副机前，对控制空气的滤器进行放残；

⑥ 每月检查清洗副机控制空气滤器。

（2）燃油系统

① 按说明书要求，每4 000—5 000小时拆检高压油泵；

② 可在副机翻缸头时解体高压油泵，更换橡皮圈；

③ 每2 000小时左右解体清洁油头，更换橡皮圈并进行泵压和雾化试验。

（3）其他事项

① 每季度对调速器滑油进行更换；

② 每天检查副机暖缸水的温度，至少应在70℃以上；

③ 几次副机遥控起动失败后，必须要进行冲车。