薛永章

一、MAN B&W ME二沖程電噴柴油機(jī)簡(jiǎn)介

隨著柴油機(jī)的發(fā)展，目前二沖程電噴柴油機(jī)取代了以前帶凸輪軸的傳統(tǒng)形式柴油機(jī)成為船舶主機(jī)的主流，同時(shí)也給主機(jī)的日常管理帶來了新問題。而船用二沖程電噴柴油機(jī)的生產(chǎn)廠家主要有MAN B&W和WARTSILA兩家，這里僅探討MAN B&W的船用二沖程電噴柴油機(jī)。

MAN B&W ME二沖程電噴柴油機(jī)主要是增加了一套液壓系統(tǒng)作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源，通常使用主機(jī)系統(tǒng)油作為介質(zhì)，部分設(shè)計(jì)成單獨(dú)系統(tǒng)。系統(tǒng)主要包括一個(gè)油柜、兩臺(tái)低壓液壓油泵、兩臺(tái)電動(dòng)液壓油泵、幾個(gè)機(jī)帶液壓油泵、冷卻器、液壓油濾器、一些控制閥件和檢測(cè)元件等。液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的高壓油作為排氣閥、高壓燃油泵、汽缸注油器的驅(qū)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)柴油機(jī)靠凸輪驅(qū)動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)的功能。電動(dòng)液壓油泵是為柴油機(jī)在初始啟動(dòng)時(shí)提供高壓液壓油的動(dòng)力源，柴油機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)后使用本身自帶的液壓油泵，則電動(dòng)液壓泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

二、故障分析與處理

針對(duì)在船工作期間MAN B&W ME二沖程電噴柴油機(jī)實(shí)際發(fā)生過的幾個(gè)問題，給出解決問題的思路和處理方法。

（一）MAN B&W ME二沖程電噴柴油機(jī)在空氣啟動(dòng)時(shí)，在某一曲柄轉(zhuǎn)角位置無法啟動(dòng)

1.故障現(xiàn)象

公司有兩艘VLCC油輪均發(fā)生了主機(jī)（型號(hào)：MAN B&W 7G80ME-C 9.5，7個(gè)缸，功率25 360千瓦，發(fā)火順序?yàn)椋?—7—2—6—3—4—5。）在某曲柄轉(zhuǎn)角位置時(shí)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)不起來的問題。在進(jìn)行正車啟動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)主機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)檢查，主啟動(dòng)閥能夠正常打開，其他手動(dòng)閥也在正常位置，壓縮空氣也到達(dá)主機(jī)缸頭啟動(dòng)閥處。隨后倒車啟動(dòng)，主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，再一次進(jìn)行正車啟動(dòng)就正常了。

2.故障分析

隨著電噴柴油機(jī)的廣泛使用，大家可以發(fā)現(xiàn)雖然其啟動(dòng)系統(tǒng)變得簡(jiǎn)單了，但有時(shí)會(huì)出現(xiàn)啟動(dòng)故障，原因有多方面，例如燃油方面、電器方面和空氣系統(tǒng)方面等。而根據(jù)上述這種現(xiàn)象并結(jié)合船舶主柴油機(jī)啟動(dòng)原理圖（見圖1），我們可以判斷出現(xiàn)這種現(xiàn)象主機(jī)至少應(yīng)該有一個(gè)缸的汽缸啟動(dòng)閥沒工作，而導(dǎo)致主機(jī)汽缸啟動(dòng)閥不能工作的原因應(yīng)是汽缸啟動(dòng)閥卡死或者是沒有控制空氣過來打開汽缸啟動(dòng)閥，也就是說是汽缸啟動(dòng)閥本身或者是控制汽缸啟動(dòng)閥的電磁閥等有問題。

圖1 船舶主柴油機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)

3.故障排除

如何快速找出是哪一個(gè)缸的問題十分重要，因?yàn)檫@時(shí)往往都是靠離碼頭或者過狹窄航道，如不盡快解決問題會(huì)影響船舶安全。經(jīng)過查找發(fā)現(xiàn)第4缸控制電磁閥不工作，導(dǎo)致汽缸啟動(dòng)閥不能正常打開。進(jìn)一步查找發(fā)現(xiàn)是電磁閥接線松動(dòng)導(dǎo)致的。

確定主機(jī)哪一個(gè)缸存在問題的過程如下：

一種方法是在主機(jī)啟動(dòng)不起來時(shí)，根據(jù)主機(jī)盤車機(jī)飛輪上角度確定目前處在進(jìn)空氣的是哪兩個(gè)缸，然后沖車從主機(jī)示功閥看這兩個(gè)缸是否有大量空氣出來，就可以判斷出是哪一個(gè)缸的問題，出空氣少的缸就是有問題的。但這樣雖然能判斷出哪一個(gè)缸，但判斷不出是具體哪個(gè)閥件有問題。

另一種方法是在主機(jī)沖車時(shí)觀察控制汽缸啟動(dòng)閥的電磁閥泄放孔氣管看是否有空氣出來，沒有空氣出來的缸就是汽缸啟動(dòng)閥的控制電磁閥有問題，然后再進(jìn)一步查找是閥的問題還是電的問題。如全部都有空氣泄出，那就說明汽缸啟動(dòng)閥有問題，然后去處理，這樣就能快速判斷出問題出在哪里。該種方法需要人員較多，且多次啟動(dòng)。

4.故障原因分析

如果是主機(jī)第4缸的啟動(dòng)閥有問題不工作，主機(jī)曲軸在什么位置會(huì)出現(xiàn)這種啟動(dòng)故障？對(duì)7缸二沖程柴油機(jī)來說，發(fā)火順序?yàn)?—7—2—6—3—4—5，相鄰發(fā)火的兩個(gè)缸曲柄轉(zhuǎn)角約為51.4度。根據(jù)發(fā)火順序，如果主機(jī)第5缸活塞接近上死點(diǎn)前或者上死點(diǎn)時(shí)，其汽缸啟動(dòng)閥還沒有工作，根據(jù)發(fā)火順序可以看出，這時(shí)主機(jī)第4和第3缸進(jìn)壓縮空氣，而主機(jī)第4缸活塞位置這時(shí)大約在上死點(diǎn)后曲柄轉(zhuǎn)角50度左右，汽缸啟動(dòng)閥如有問題不能正常打開工作，而主機(jī)第3缸活塞位置大約在上死點(diǎn)后曲柄轉(zhuǎn)角100度左右，汽缸啟動(dòng)閥雖然能打開進(jìn)氣，但不能足夠保證主機(jī)啟動(dòng)，這樣就出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象。

5.管理上的建議

對(duì)于主機(jī)無法啟動(dòng)的問題可能有很多方面的原因，上述故障為主機(jī)油路沒問題，僅主機(jī)空氣啟動(dòng)時(shí)汽缸啟動(dòng)閥及控制閥件有問題的情況。如果油路有問題，則主機(jī)在空氣啟動(dòng)時(shí)可以達(dá)到啟動(dòng)轉(zhuǎn)速，但而后不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在主機(jī)管理中要加強(qiáng)定期對(duì)主機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)的檢查，對(duì)啟動(dòng)閥件定期保養(yǎng)，特別是對(duì)線路的檢查尤其重要。

（二）MAN B&W ME二沖程電噴柴油機(jī)FIVA閥接線松動(dòng)導(dǎo)致主機(jī)單缸不工作

1.故障現(xiàn)象

在巴哈馬開航去新加坡，途經(jīng)馬六甲海峽時(shí)，MOP上顯示主機(jī)第5缸排氣閥出現(xiàn)報(bào)警，不工作，在機(jī)旁聽到有異常聲音發(fā)出。

2.故障預(yù)處理

因?yàn)楫?dāng)時(shí)處于經(jīng)過海峽中的狹窄航道，迅速單缸停油，并將高排溫偏差SLOW DOWN CANCEL通知駕駛臺(tái)，保持船舶繼續(xù)航行，意圖過后再查找故障。

3.故障排除

根據(jù)故障現(xiàn)象及MOP上的提示，導(dǎo)致此故障的原因可能是排氣閥SENSOR、排氣閥本身部件及FIVA閥的問題。而對(duì)于電噴柴油機(jī)來說，因?yàn)槿∠伺艢忾y凸輪，排氣的閥開、關(guān)是通過一個(gè)位置SENSOR去檢測(cè)并反饋排氣閥工作情況的。我們首先檢查排氣閥高壓油管，發(fā)現(xiàn)沒有脈動(dòng)，從而判斷出是FIVA閥的問題，排除了排氣閥SENSOR及排氣閥本身部件的問題，然后對(duì)FIVA閥的線路進(jìn)行檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)FIVA閥接線松動(dòng)了，重新處理后柴油機(jī)恢復(fù)正常工作。

4.故障原因分析及管理上的建議

線路出現(xiàn)松動(dòng)的原因大多數(shù)是船舶的震動(dòng)，這也提醒了我們大家在今后工作中，需定期進(jìn)行線路檢查，確保其穩(wěn)定性。對(duì)于電噴柴油機(jī)來講，控制線路多而廣，需要及時(shí)加強(qiáng)檢查及維護(hù)保養(yǎng)，這個(gè)工作是長(zhǎng)期性、永久性的，是確保柴油機(jī)可靠工作的前提。這個(gè)故障也告訴了我們只有認(rèn)真地從小事抓起，從身邊做起，才能預(yù)防事故的發(fā)生。

（三）電噴柴油機(jī)HCU蓄壓器膜片破損

1.故障現(xiàn)象

在柴油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)第2缸HCU處有異常聲音發(fā)出，有清脆的敲擊聲。對(duì)此缸進(jìn)一步詳細(xì)檢查，排煙溫度、缸套水溫、液壓油系統(tǒng)壓力等參數(shù)都正常，排氣閥開、關(guān)也沒發(fā)現(xiàn)異常。通過觸摸、聽和與其他缸的蓄壓器比較，發(fā)現(xiàn)聲音來自第2缸HCU的蓄壓器。

2.故障的處理和分析

通知駕駛臺(tái)停下主機(jī)，檢查蓄壓器發(fā)現(xiàn)沒有初始?jí)毫?。此電噴柴油機(jī)HCU帶有兩個(gè)蓄壓器，蓄壓器通過膜片分為上下兩個(gè)腔，下部和液壓系統(tǒng)相通，為液壓油腔，上部為氮?dú)馇?，初始時(shí)充有氮?dú)?，初始?jí)毫υ?0攝氏度為136巴，初始?jí)毫Ω鶕?jù)溫度的不同而不同（見表1）。解體蓄壓器，發(fā)現(xiàn)膜片破碎，更換新膜片裝復(fù)后，主機(jī)再運(yùn)轉(zhuǎn)就正常了，問題得到了解決。后經(jīng)過廠家分析，膜片破損原因最可能的是材質(zhì)的問題，也不排除是裝配不當(dāng)導(dǎo)致的。

表1 蓄壓器氮?dú)獬跏級(jí)毫?shù)據(jù)調(diào)節(jié)表

3.管理上的建議

通過和其他船交流了解到，這個(gè)問題在其他船也發(fā)生過，甚至有破碎的膜片卡住FIVA閥的導(dǎo)閥使主機(jī)單缸不能正常工作的情況發(fā)生。

這提醒我們對(duì)電噴柴油機(jī)的HCU蓄壓器要足夠重視，日常管理中需定期檢查蓄壓器的氮?dú)鈮毫?，并記錄好各蓄壓器壓力值，每次檢測(cè)后要進(jìn)行比較，確定膜片狀態(tài)，爭(zhēng)取及早發(fā)現(xiàn)問題并解決。

三、小結(jié)

目前船舶二沖程電噴柴油機(jī)已經(jīng)得到了普遍應(yīng)用，對(duì)其日常維護(hù)管理是非常重要的，需要我們有一定的知識(shí)能力水平和管理經(jīng)驗(yàn)，日常加強(qiáng)檢查，爭(zhēng)取及早發(fā)現(xiàn)和快速處理問題。希望大家能通過上述曾經(jīng)發(fā)生的故障引發(fā)思考，提高對(duì)船舶二沖程柴油機(jī)的管理水平，盡量避免事故發(fā)生，從而保證船舶航行的安全。