船舶柴油机启动故障分析与研究.docx

摘?要：

柴油机是船舶动力的重要来源，它有着非常复杂的机械结构，一旦柴油机发生故障，船舶将无法正常航行，因此，针对柴油机故障原因及排除方法进行分析研究十分重要。鉴于此，以某船MAN8L23/30A型中速柴油机无法启动故障为例，具体分析了故障原因，并对其逐一分析研判排查，最终解决了柴油机故障，对于船舶柴油机类似故障的排除具有一定的参考价值。

关键词：

柴油机；启动困难；启动空气系统

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引言

某船配备两台MAN8L23/30A型中速柴油机，为船艇提供动力。这款柴油机持续功率1280kW，额定转速900r/min，气缸直径225mm，活塞行程300mm。该柴油机采用压缩空气启动，打开电源后，压缩空气经空气分配器进入各气缸，推动曲轴旋转，柴油机应在3～5s内正常启动，若10s内启动不了，则视为启动故障。本文就MAN8L23/30A型柴油机无法正常启动故障，通过从简到繁、由表及里的方式，对故障原因展开分析。

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故障现象

在某次油料运输途中，当日船艇柴油机工作正常，功率输出也正常，但次日在备航准备时，再次启动柴油机却发现异常，柴油机无法启动。在做好主机的安全检查和系统检查后，打开启动钥匙，电磁阀有轻微动作，气缸无爆炸声，启动转速未建立，经多次人工盘车，最终还是无法正常启动柴油机。

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柴油机工作原理分析

2.1?燃油供给系统

柴油机燃油系统运行原理如下：燃油通过A1管路成功抵达燃油系统，在机带燃油泵的帮助下，经过燃油滤器的过滤净化后，清洁的燃油流入高压油泵，其中一部分燃油通过高压油泵增压流入高压油管，再进入喷油器内，随后进入气缸压缩燃烧，剩余燃油因为回流的缘故流入A2管路中，最终进入燃油日用柜，如图1所示。

若燃油系统出现故障，柴油机启动时，气缸里面缺乏燃油或是燃油不足都无法成功启动。

（1）日用油柜内没油或燃油速闭阀未打开，燃油滤器或者燃油管路堵塞导致燃油油路不通；

（2）燃油管路有破裂、管路接头松动，造成空气进入燃油系统，导致供油不畅，使得燃油压力不足；

（3）供油总杆或油门齿条机械故障，出现卡滞，导致燃油不能顺利抵达气缸；

（4）燃油泵、高压油泵或是喷油器出现问题，使得燃油压力不够；

（5）调速器出现问题，使得燃油不能顺利抵达气缸。

2.2??启动空气系统

柴油机启动空气系统运行原理如下：空压机输出的压缩空气（2.5～3.0MPa）经过空气过滤器进入主气瓶，然后分成两股，一股进入启动空气进口，另一股进入超速停车空气进口，压缩空气经过启动空气进口后进入各气缸，从而推动曲轴运转。若柴油机的转速在110r/min以上，则能够正常启动。超速停车空气进口后面有一路连接到机械超速保护装置的两位三通阀，当柴油机转动速度在最高值以上时，两位三通阀会有所动作，压缩空气流入由气缸中油门进行控制，推动高压油泵齿条回归到零位上，柴油机会立即停车，如图2所示。

启动空气系统发生故障会使柴油机的启动转速不达标，进而无法成功启动：

（1）主气瓶中的压缩空气不足（2.5～3.0MPa）或是系统管路出现泄漏，柴油机不能启动；

（2）空气滤清器阻塞时，将损害吸入气体的效率，导致发动机气缸损坏，柴油机启动困难；

（3）主启动阀发生问题，压缩空气无法进入各气缸；

（4）电磁阀故障，不能打开启动电磁阀阀芯；

（5）机械超速保护装置发生异常，超速装置致使柴油机三通阀启动，油门接收压缩空气之后能够动作，油门操控杆由于受到外力作用，将压缩空气传输到高压油泵齿条，使齿条归于零位；

（6）活塞环或是缸套受损严重，使得气缸压缩压力不达标；

（7）阀门间距过小，阀门封闭不严，导致阀门泄漏，因为吸入缸中的部分气体在压缩时会漏出，导致缸内气压下降，喷入的混合物无法点燃，导致启动困难。

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故障分析及排除

柴油机紧急启动可以运行，但无法建立正常启动转速，这表明问题出在启动系统上，具体检查流程如图3所示。

（1）检查主机燃油系统，清洗燃油滤芯，并排除管路中的空气。

（2）对压缩空气罐和系统管路进行检查。气瓶当前的压力是2.5MPa，系统未见泄漏现象，密封正常；打开空气过滤器外壳，检查发现里面存在很少的杂质，但是对进气量没有影响，清洗后装复。

（3）检查减压阀的参数值。检查发现减压阀的参数值是0.8MPa，压力正常。

（4）对机械超速装置和油门控制杆进行检查，装置和油门控制杆都不动作，则设备良好。

（5）检查外观未察觉到故障点，将电磁阀阀芯拆卸下来对其实施检查，发现阀芯有少许金属颗粒，并将两个O型圈更换，清洁后装复，还是未能成功启动。

（6）检查启动电磁阀。将启动按钮开启后，能听到电磁阀“啪嗒”声，这意味着电磁阀芯可以吸合。

（7）对启动电磁阀线圈端电压进行检查，发现线圈电压21.2V，机旁控制箱电压22V，蓄电池电压24.5V，通过调节集控室电源盒电压