周德祥
(交通运输部南海救助局三亚基地,海南三亚 572000)
船舶柴油机是船舶上的动力来源,是船舶系统动力的主要构成部分。船舶柴油机构成较为复杂,在工作过程中有时会出现一些故障,这对船舶柴油机及船舶的正常作业都有所不利[1]。为保障船舶柴油机的正常作业,应做好对船舶柴油机的维护保养工作。加强对船舶柴油机的维护保养,还可延长船舶柴油机的使用寿命,降低对船舶柴油机的维修频率,提高船舶柴油机的全寿命周期的经济效益,故加强对船舶柴油机的维护保养具有重要的实际意义。
柴油机应用广泛,处在所属产业链的相对核心的位置,在船舶行业中依然如此。当船舶柴油机出现故障时,一般会伴随6种现象。
(1)声响反常。一台正常工作的船舶柴油机,其发出的噪声有一定的规则。当出现毛病时,便使声响变得反常。如活塞碰气门时出现金属敲击声、供油角过大时出现焚烧敲击声、气缸漏气时出现吹嘘声、旋转件相碰时出现冲突声等。
(2)外观反常。如因烧机油出现的冒蓝烟、焚烧不良出现的冒黑烟、密封面失效出现的漏油及漏气等[2]。
(3)温度反常。如当供油角过晚或负荷过大所出现的排温过高、轴承烧损所出现的轴承过热、冷却系统故障所出现的水温及油温过高等。
(4)动作反常。如当平衡失效出现振荡过大;当调速失灵出现的飞车或游车;启动系统故障,船舶柴油机无法启动等。
(5)压力反常。如当气门、活塞环密封失效出现的气缸压力过低、曲轴箱压力过高、润滑系统故障出现的油压过低等[3]。
(6)气味反常。如当电器系统出现故障出现的焦糊味,烧机油出现的油烟味等。若船舶柴油机出现上述现象时,可能对船舶柴油机的正常运行带来威胁。
柴油发动机的工作过程和汽油发动机相类似,每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气等4个冲程。在小型高速船舶柴油机的日常保养中,应注意检查4点。
(1)检查柴油箱油量及油品质量,确保油量够用且油品的质量达标(对一些没有分油机的船舶建议加装0#轻柴油)。
(2)检查冷却系统,确保冷却液液位正常(正确的启动方式是在启动机器前,需先加负荷相关手册要求的冷却液,严禁采用自来水等作为发动机的冷却液,因为采用不符合要求的液体作为冷却液有可能会损坏发动机),且海水冷却系统水循环顺畅。
(3)检查机油底壳机油量,确保液位正常。
(4)检查电启动系统,确保电池组接线紧固且电量充足,确保启动顺利。
与此同时,应定期更换油底壳机油,此外定期清洗也十分重要,可避免出现进出油口阻力过大的情况,否则将加大发动机的零件磨损,继而引发其他的故障,不利于发动机的安全稳定运行[4]。除此之外,柴油机的其他部件也应要做到及时清洗,否则杂质也会引起部分零件出现拥堵,使发动机难以发挥正常作用。严重的情况下,将出现拉缸等现象。
对一些进口柴油机,做好上述常规维修保养工作外,还需要定期对柴油机进行电脑检测,查看相关运行参数和报警记录等,根据数据分析判断柴油机目前的状态,及时采取措施确保柴油机使用正常。使用船舶柴油机时,需要注意4点事项。
(1)船舶柴油机在启动前要做好各项检查,确保允许启动;柴油机在运行中要密切关注柴油机的各项参数,遇到报警要及时处理,忌带病运行。
(2)船舶柴油机在运行过程中,要控制速度,柴油机在低速度下运行的时间不能太长。
(3)负荷也应做好控制,在过负荷的运行条件下也不能运行过长时间,否则都有可能造成柴油机损坏,正确的做法是运转中尽量保证负荷平稳变化。
(4)船舶柴油机不能一启动就处于高速度运转的状态,必须等到发电机的机油充分润滑各个部件后,处于良好的状态后才可加大发电机的运行速度。正确的方法是启动柴油机先做好暖机工作,待水温油温上来方可高速运转。
以SCANIA的DI1643M型柴油机为例,分析为防止柴油机拉缸的维护保养措施。柴油机拉缸会使柴油机的缸壁出现损失,严重的情况下还会出现熄火的情况,属于柴油机较为严重的事故,一般应采取足够的措施加以避免。柴油机出现拉缸现象的原因较多,但一般是由于机油在零件中的润滑不够,出现摩擦严重的现象。
柴油机出现拉缸现象后,会产生一系列不正常的现象,如输出功率降低,甚至有可能停转。此外,柴油机内的温度也将显著上升,不利于柴油机的安全运行,并且对柴油机的寿命有较大的影响,温度上升也有可能烧坏发动机内的机油,出现油焦味的现象。
柴油机出现拉缸的原因一般有4点(因柴油机制造阶段、磨合阶段导致的拉缸在此不作介绍)。
(1)柴油机冷却系统工作不良引起的拉缸。其原因是冷却系统工作不良,造成柴油机温度过高。对于机械零件而言,温度过高将对零件的机械性能有严重影响,弹性等性能都会明显下降,若因温度过高造成零件受热膨胀,在零件间间隙较小的地方还可能会出现卡住的现象,柴油机将难以正常运行。
(2)零件润滑不足引起的拉缸。①选用机油应符合相关的要求,如级别应符合要求,不能采用级别低于允许要求的机油,否则润滑不足将加大柴油机内零件的磨损。当所使用的机油级别不够时,还会使气密性不足,易出现漏气等现象,严重时将引起柴油机出现拉缸现象。②机油量不足,柴油机内的零件若润滑程度不够,磨损增大,严重时将引起柴油机出现拉缸现象。③柴油机内的机油的压力低。柴油机内的机油的压力低,意味着机油不能及时供到柴油机内的各个零件上,即不能使各零部件的表面得到润滑,这种情况下也将出现拉缸现象。
(3)灰尘进入了柴油机的缸体中,也有可能引起柴油机出现拉缸现象,危害较大,应做好防止灰尘进入柴油机的措施,保障柴油机的稳定运行。
(4)在一般情况下,若采用的机油级别不够或者机油的质量不好,则出现烧瓦现象的可能性比出现拉缸现象更早。这种现象出现的原因是轴承的工作条件较为苛刻,对机油的品质要求较高;而缸套的材料一般质量都可以过关,一般情况下不会出现拉缸现象。柴油机出现拉缸现象的原因类型较多,在日常柴油机的运行维护中应做好维护保养工作,延长柴油机的使用寿命。
笨重、噪声大、喷黑烟,令许多人对柴油机的直观印象不佳,经过多年的研究和新技术应用,现代柴油机的现状已与往日不可同喻,柴油机也得到了广泛的应用。加强对船舶柴油机的维护保养,首先船舶柴油机的管理人员对柴油机的构造、原理和性能应做到充分熟悉,应按照使用维护保养规程正确使用管理,在工作中经常保持柴油机各部分的清洁,还应按规定及要求巡视、检查,对柴油机出现的不正常现象及时处理,才可做好船舶柴油机的维护保养工作。