船舶柴油机维修应注意的问题及对策分析

李文龙

摘要：船舶柴油机的安装和使用过程中會不可避免的出现一些故障，为了解决这些问题，我们需要全面了解故障的成因，及时采取措施解决问题，避免其它问题的产生影响使用。本文通过对船舶柴油机使用过程中常见的故障进行分析并提出解决方案，最后提出船舶柴油机的维护与保养的建议，从而提高船用柴油机的使用寿命。

关键词：船舶柴油机问题;船舶柴油机维修;维护与保养

中图分类号：U664.121                                   文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）06-0155-02

0  引言

目前来看，不管是小型船舶还是中型船舶、大型船舶，基本上船舶动力装置主要包括三大类：柴油机动力系统、燃汽轮机动力系统和电力推动系统。本文主要是从柴油机动力系统出发，针对柴油机维修应注意的问题及对策分析展开讨论。船舶柴油机动力系统的内部构造十分复杂，对维修人员的要求比较高，一般维修人员都是积攒了很多经验的老师傅，新上任的维修人员刚上手时难以准确发现船舶柴油机存在的问题导致维修过程出现其他情况;同时船舶柴油机的制作成本比较高，所以当柴油机出现问题需要进行维修处理的时候，要综合多方面情况考虑分析，及时修复，以免报废机器，浪费资源。本文通过对船舶柴油机使用过程中容易出现的问题进行研究分析，讲明原因并提出相应的解决办法和措施，从而达到加大柴油机的使用寿命的目的[1]。一般情况下，船舶在进行高强度且持续时间久的工作时，工作人员需时刻查看柴油机的状况，当船舶柴油机出现问题时，第一时间去解决问题，不能拖着，以免报废柴油机，因为船舶柴油机的成本很高。

1  气缸套结构与作用

在现代船舶建造行业中，船舶主机主要是采用柴油机。柴油机动力系统按驱动形式的不同主要分为柴油机直接驱动和齿轮传动两种形式，按照转速的高低分为二冲程柴油机和四冲程柴油机。二冲程柴油机主要应用在大中型远洋运输船舶上，具有转速低动力持久等特点，四冲程柴油机的转速较高，所以四冲程柴油机主要应用在中小型船舶（客船、豪华游船以及军船等）上。在船舶柴油机中最易发生的问题就是气缸套穴蚀。气缸套一般是在主机的气缸体孔中发挥作用，是一个像杯子一样的圆筒形器件。气缸套根据作用的形式不同，分为干式缸套式、湿式缸套式和无气缸套式。气缸套与缸盖、活塞形成密闭的气缸套工作的空间。活塞通过气压的作用在气缸内不断进行往复运动发挥气缸的作用。气缸套产生穴蚀的原因有很多种，下文主要从活塞工作时本身的原因、活塞与其他零件在高强度工作下容易产生共振以及柴油机的冷却水系统三方面出发，分析船舶柴油机气缸套穴蚀发生过程的和原因，通过一系列措施去预防气缸套产生穴蚀，损坏柴油机。

2  柴油机气缸套穴蚀发生的过程及原因分析

2.1 气缸套产生穴蚀的过程

船舶柴油机在工作的时候，活塞不断地在气缸内部做往复运动，使得气缸内部温度急剧升高，冷却水在气缸套外部发挥降低温度的作用，造成气缸套内部与外部压力不均衡，活塞在进行往复运动工作的时候容易发生持续地冲击缸套外表面，造成缸套外表面的金属疲劳脱落，金属疲劳脱落的现象连续不断地发生，由少变多，在缸壁上形成密密麻麻的孔穴群，从而形成了柴油机穴蚀的现象。这是柴油机发生穴蚀现象的原因之一。柴油机在工作的时候，活塞不断地进行往复运动时会产生惯性，易与气缸内其他零件发生共振现象，共振会加速金属疲劳脱落，即加速柴油机产生穴蚀[2]。活塞在气缸内部做往复运动的时候，气缸内部温度升高，损坏金属零件，掉落到缸壁上，缸壁逐渐产生和金属疲劳脱落一张的孔穴群，时间一长，产生穴蚀现象。

船舶柴油机一般使用的冷却水是弱电解质溶液。没有经过处理的弱电解质溶液中含有弱酸、弱碱或者盐溶质。根据电化学反应原理，在弱电解质溶液中，会发生金属为正极、碳为负极的原电池反应。而气缸套上充满了金属小颗粒、碳和其他杂质。从而造成气缸套的电化学腐蚀。所以，要采用科学的原理来进行。

2.2 预防气缸套产生穴蚀

由上文可知，气缸套产生穴蚀现象与柴油机的工艺参数、结构、冷却水等等有密不可分的关系，根据每个穴蚀现象的产生，制定相关的解决措施去减少穴蚀现象。首先，应该尽量降低气缸套的震动现象。降低活塞的惯性，尽量将小的活塞换成大的活塞，增大活塞在进行持续的往复运动的时候与缸壁的接触面积，活塞与缸套之间的空隙要通过选取合适大小的活塞的方法来减小空隙。船舶柴油机在使用的时候，共振的现象不可避免，增加钢套外壁的光滑度，可以有效的减少共振现象。同时改进冷却水腔的设计，降低水速，避免水涡急速形成涡流区。相关技术人员在柴油机工作的时候要时刻观察活塞是否与其他零件发生共振现象，避免产生共振现象，造成穴蚀的现象。气缸套的制作零件也会对穴蚀现象产生影响。在气缸套的选择上，要尽量选取含铬锰等化学元素的合金，这些元素会使气缸套热稳定性以及抗化学腐蚀能力大于其他零件。缸套外壁要选择光滑的。同样，在缸套外壁，要有一定的保护措施，防止缸套外部的杂质与内部发生原电池反应。柴油机产生穴蚀与柴油机的冷却水系统也存在一定的关系[3]。可以考虑将冷热交杂的温度差反应更换为冷水与冷水之间的物理反应减少穴蚀的现象，但是冷水与冷水之间的物理反应，成本比较大，设备需求比较高，这就要求我们在之后的使用过程中要注意保护气缸，提高技术创新，降低设备成本。电化学反应的中原电池反应导致产生柴油机穴蚀的现象，我们可以将弱电解质溶液进行蒸馏化再冷却，除去若电解溶液中的弱酸弱碱和盐溶质，避免杂质与其他东西产生化学反应，从根本上解决电化学反应导致气缸套产生穴蚀的原因。

3  船舶柴油机的滑动轴承

故障现象及成因分析：船舶上的柴油机每天都在进行几乎不停歇的工作，主机在进行大量工作时，滑动轴承会产生很多问题。滑动轴承在进行工作的时候要不断的加入润滑油，如果润滑油中含有异物，则会导致滑动轴承的轴瓦表面有凹槽产生，减少滑动轴承的使用寿命。柴油机在进行不停工作的时候，会造成滑动轴承过度磨损，且这种过度磨损是不可修补的。滑动轴承在进行工作的时候，轴承受力不均匀会导致轴承出现偏磨的现象。偏磨一般出现磨边的现象会比较严重。柴油机进行高强度的工作时，滑动轴承的质量要求就凸显的比较高。当轴承的质量一般时，轴承会出现龟裂或者直接脱落的现象。轴承龟裂的现象也可能与温度过高的原因有关。轴瓦烧熔也是滑动轴承出现的问题。轴瓦烧熔对于滑动轴承来说影响比较大。当使用者将润滑油滴落至轴瓦不均匀的时候，轴与瓦会直接接触，摩擦生热，出现轴瓦烧熔的现象[4]。

解决措施：当滑动轴承出现的问题比较大时可以直接考虑更换轴承。柴油机在工作的时候，要能保证柴油机润滑油的供给状况良好。润滑油压力过大或者过小都会影响润滑系统实施正常的日常工作。同样，在滑动轴承润滑有选择的时候，要考虑滑动轴承的性能、温度、轴承间隙等等。工作人员需要再三确认润滑油是干净无污的。这一点是人为可控制的因素。在发现掺有异物的润滑油，可以直接丢弃避免损坏柴油机。过度磨损的情况，需要使用者时刻注意，减少高强度的连续工作，防止出现过度磨损的状况。滑动轴承所有的问题都需要使用者持负责的态度对待工作，轴承受力是否均匀需要使用者使用的时候多查看几遍。在柴油机安装的时候，滑动轴承选择的时候就应该使用质量最好的滑动轴承来应对柴油机的高强度工作。避免轴瓦烧熔现象的产生则需要维修人员通过改变轴承间隙、润滑油油压以及油馍是否造成良好这三方面入手。

4  船舶柴油机其他方面容易发生的问题及解决方法

4.1 柴油机的三滤

柴油机一般需要安装空气滤清器、柴油滤清器、机油滤清器，简单称为柴油机的三滤。在没有空气滤清器的情况下，柴油機工作时，大量的尘土粒子会随着发动机进入气缸，会导致气缸破损或者直接不能使用的情况。尘土粒子也可能会混入润滑油中，影响华东轴承。柴油滤清器和机油滤清器起到的作用差不多类似，主要是去除柴油和机油中的杂质，在柴油机进行高强度的工作的时候，如果不能及时去除柴油和机油中的杂质，这些杂质会随着主机工作进入到气缸内部、轴承之间等等，间接损坏主机的设备，甚至直接影响柴油机的使用寿命。

解决措施：柴油机在进行安装的时候就要注意空气滤清器，柴油滤清器和机油滤清器的安装位置。空气滤清器在安装的时候，各个零件都不能出现位置不对的现象，纸滤芯两端需要安装橡胶圈。橡胶圈的要求必须是密封性良好的且没有破损现象的。固定空气滤清器的螺丝不能拧的太紧，以免出现压力过大导致防罩壳变形的情况。在空气滤清器进行维修的时候，一定要注意空气滤清器的橡胶圈，及时清理橡胶圈上的脏物。柴油滤清器和机油滤清器的滤芯进行清洗的时候，清洗干净再进行安装。安装的时候滤芯与旁边的物件密封性要良好，避免润滑油从旁边漏下去的现象。空气滤清器、柴油滤清器和机油滤清器与发动机在连接的时候，密封性非常重要。

4.2 柴油机的安全阀

柴油机在进行连续不断的工作的时候会经常出现安全阀跳闸的现象。当柴油机高强度连续不断的工作，超过额定功率时，气缸内部压力增大，安全阀就会产生起跳的现象。当出现这一现象的时候，让主机停止工作，但压力恢复平衡后重新启动。安全阀的质量不合格，也会导致安全阀产生起跳的状况。使用者在安装的时候要注意安全阀的各个指标是否合格，维修的时候要选取合格的安全阀进行更换。喷油器也会影响安全阀的起跳。当喷油器损坏时，只能选择更换质量较好的喷油器。

4.3 柴油机燃烧室

当柴油机使用的频率过高，不断经过维修处理以后，柴油机的燃烧室容积会发生变化。容积比例增大，影响柴油机的工作效率。船舶柴油机维修室一般使用的活塞为两种：十字头柴油机活塞和筒型柴油机活塞。十字头柴油机活塞正反相对于筒型柴油机活塞来说确认容易，但是，筒型柴油机活塞正方向一般会有向上的标记，标记有字母或数字组成。当工作人员进行维修的时候，更换活塞要注意活塞的正反。活塞的正反会影响燃烧室的容积，气缸垫厚位置移动也会影响燃烧室的容积，气门下陷位置改变同样也会影响燃烧室时的容积。维修人员在进行维修工作的时候，要特别注意维修完毕后摆放物件的位置，避免人为的因素造成不必要的经济损失。

5  结束语

总之，以上就是笔者对船舶柴油机可能会出现的一些简单的问题的成因分析及解决问题的建议，文章中提到的问题也仅仅只是其中的一部分，我相信，只要在之后的使用过程中及时观察柴油机并进行安全监测，此类问题一定可以得到有效缓解，只有这样，船舶柴油机才能发挥最大的功效，运作良好，寿命延长，为我们的船舶事业打下坚实的基础。

参考文献：

[1]孙伟华.柴油机气门传动组零件的维修[J].农机使用与维修，2020（3）：78.

[2]刘安俊.一种柴油机维修用板牙辅助工具[J].设备管理与维修，2019（23）：148-149.

[3]史骏鹏.浅谈柴油机喷油器故障的维修与检测[J].数码设计（上），2019（12）：267.

[4]王荔，赵静.柴油机气门组件结构特点与维修注意事项[J].农机使用与维修，2019（12）：72.

[5]魏海军.轮机维护与修理[M].大连海事大学出版社，2008.

[6]李斌.主推进动力装置[M].大连海事大学出版社，2012.