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MEC主机排气阀敲击的原因分析与管理对策

我司“松”字号系列船舶主机为manbw.mec6s50mec电喷柴

油机，在运行中排气阀曾发生严重的敲击声，后来在机务管理人员，

man厂家，船员的共同努力下，将这一问题予以解决，在此将这一

故障产生的原因，解决的过程，以及管理的对策进行总结，以便和

同行们一起探讨与学习。

mec主机采用的是目前最先进的电喷共轨技术，对柴油机燃油的

喷射，气阀的启闭，换向启动操作都由电控单元ecu控制完成，并

且主机运行的各参数都可通过cocos－eds系统进行实时在线监测，

因此排气阀的开启定时，阀杆的开启行程，关闭延迟时间都可进行

在线监测。

1.故障现象

首先在主机mop电脑上发出exhaustvalveclosingtoo

slow报警，查看cocos－eds主机在线监测系统，发现排气阀的关

闭延迟时间（exhaustvalveclosedelay）为95msec.左右，

并且逐步变大，当延迟时间达到105msec.左右时便发出巨大的敲击

声，主机减速运行后，敲击声又会消失。当发生敲击声时，观察该

缸的运行参数，排烟温度，缸套冷却水出口温度，活塞冷却油温度

都没有明显的变化。

2.故障的原因分析

从主机的运行参数与监测报警来看，就只有排气阀关闭太慢

（exhaustvalveclosingtooslow）报警，关闭延迟时间增

加，其它的参数都正常，所以也就是排气阀关闭太慢，当该缸达到

发火时间时，排气阀还没有完全关闭落座，此时气缸内燃烧压力急

剧增大，强大的燃烧压力顶起排气阀杆，迫使该阀急速落座，排气

阀杆与阀座发生强烈撞击，而发出巨大的敲击声。从主机各缸的排

烟温度，冷却水温度，油门负荷没发生明显变化的情况来看，也排

除燃烧敲缸的可能性。当发生敲击时，打开该缸的示功考克，发出

敲击声的时刻，示功考克有火舌冒出，这也更证明敲击声是该缸发

火时，燃气迫使该阀急速落座发生的。对发生过敲击的排气阀进行

更换检修，从检修的情况看，排气阀杆与阀杆导套结碳较多，但并

没有卡死，执行液压活塞，阻尼活塞，空气活塞等各运动部件之间

并没有发现明显的撞击痕迹，这从侧面说明排气阀的敲击声也就是

阀杆与阀座相撞击发出的。

3.导致排气阀关闭延迟的因素与管理对策

3.1空气弹簧气缸内空气压力不足

排气阀的开启是由液压驱动执行活塞，将排气阀打开，而排气

阀的关闭是由空气弹簧受压后的膨胀力将阀关闭，如果空气压力不

足就会导致排气阀的关闭延迟。导致空气气缸内空气压力不足的因

素有以下几方面：

（1）空气气缸的密封令失效，导致空气漏泄严重。空气气缸的

密封令很多，有油缸与气缸分隔法兰上面的三道密封令，空气活塞

上面的四道密封令，其中最关键的一道是排气阀导套内的密封令，

这也是mec机与mcc机排气阀不同的地方，mcc机排气阀导套与阀

杆之间采用的是多道气封环，而mec机排气阀对此进行了改进，采

用了油封方式，就只有一道密封令，因此这道密封令的作用很关键，

检修时需予以关注。

（2）密封油控制单元（sealoilcontrolunit）失效。采

用密封油控制单元，向排气阀杆与阀杆导套之间定时定量注入少量

机油，对其进行润滑与密封。这是mec机排气阀设计改良的一大特

点，其密封与润滑原理见上图。

按照设计要求，每个排气阀的密封油控制单元往空气弹簧气缸

底部的导套注油量为每天1lit左右，这样就能对阀杆与导套之间

形成有效油封，并且进行润滑。同时耗油量少，达到了经济有效的

目的。如果密封油控制单元功能异常，若注油量太大，不但乱费机

油，而且会导致排气阀杆与导套之间结碳严重，增大阀杆与阀杆导

套的磨擦阻力，进而会加剧排气阀关闭的延迟程度；如果注油量太

小，则不能形成有效油封，空气漏泄增加，会导致空气弹簧压力下

降，导致排气阀关闭延迟而发生敲击。所以平时需加强对密封油控

制单元的检查，主机运行时确认注油阀杆左右运动自如，拆开注油

接头，检查排气阀每次启闭时，是否有少量的机油注出。按说明书

的要求定期对各部件进行拆检，对注油通道与节流孔进行检查清

通，确保其工作正常。