李文龍

摘要：船舶柴油機的安裝和使用過程中會不可避免的出現(xiàn)一些故障，為了解決這些問題，我們需要全面了解故障的成因，及時采取措施解決問題，避免其它問題的產(chǎn)生影響使用。本文通過對船舶柴油機使用過程中常見的故障進行分析并提出解決方案，最后提出船舶柴油機的維護與保養(yǎng)的建議，從而提高船用柴油機的使用壽命。

關(guān)鍵詞：船舶柴油機問題;船舶柴油機維修;維護與保養(yǎng)

中圖分類號：U664.121? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）06-0155-02

0? 引言

目前來看，不管是小型船舶還是中型船舶、大型船舶，基本上船舶動力裝置主要包括三大類：柴油機動力系統(tǒng)、燃汽輪機動力系統(tǒng)和電力推動系統(tǒng)。本文主要是從柴油機動力系統(tǒng)出發(fā)，針對柴油機維修應(yīng)注意的問題及對策分析展開討論。船舶柴油機動力系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)造十分復(fù)雜，對維修人員的要求比較高，一般維修人員都是積攢了很多經(jīng)驗的老師傅，新上任的維修人員剛上手時難以準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)船舶柴油機存在的問題導(dǎo)致維修過程出現(xiàn)其他情況;同時船舶柴油機的制作成本比較高，所以當(dāng)柴油機出現(xiàn)問題需要進行維修處理的時候，要綜合多方面情況考慮分析，及時修復(fù)，以免報廢機器，浪費資源。本文通過對船舶柴油機使用過程中容易出現(xiàn)的問題進行研究分析，講明原因并提出相應(yīng)的解決辦法和措施，從而達到加大柴油機的使用壽命的目的[1]。一般情況下，船舶在進行高強度且持續(xù)時間久的工作時，工作人員需時刻查看柴油機的狀況，當(dāng)船舶柴油機出現(xiàn)問題時，第一時間去解決問題，不能拖著，以免報廢柴油機，因為船舶柴油機的成本很高。

1? 氣缸套結(jié)構(gòu)與作用

在現(xiàn)代船舶建造行業(yè)中，船舶主機主要是采用柴油機。柴油機動力系統(tǒng)按驅(qū)動形式的不同主要分為柴油機直接驅(qū)動和齒輪傳動兩種形式，按照轉(zhuǎn)速的高低分為二沖程柴油機和四沖程柴油機。二沖程柴油機主要應(yīng)用在大中型遠洋運輸船舶上，具有轉(zhuǎn)速低動力持久等特點，四沖程柴油機的轉(zhuǎn)速較高，所以四沖程柴油機主要應(yīng)用在中小型船舶（客船、豪華游船以及軍船等）上。在船舶柴油機中最易發(fā)生的問題就是氣缸套穴蝕。氣缸套一般是在主機的氣缸體孔中發(fā)揮作用，是一個像杯子一樣的圓筒形器件。氣缸套根據(jù)作用的形式不同，分為干式缸套式、濕式缸套式和無氣缸套式。氣缸套與缸蓋、活塞形成密閉的氣缸套工作的空間。活塞通過氣壓的作用在氣缸內(nèi)不斷進行往復(fù)運動發(fā)揮氣缸的作用。氣缸套產(chǎn)生穴蝕的原因有很多種，下文主要從活塞工作時本身的原因、活塞與其他零件在高強度工作下容易產(chǎn)生共振以及柴油機的冷卻水系統(tǒng)三方面出發(fā)，分析船舶柴油機氣缸套穴蝕發(fā)生過程的和原因，通過一系列措施去預(yù)防氣缸套產(chǎn)生穴蝕，損壞柴油機。

2? 柴油機氣缸套穴蝕發(fā)生的過程及原因分析

2.1 氣缸套產(chǎn)生穴蝕的過程

船舶柴油機在工作的時候，活塞不斷地在氣缸內(nèi)部做往復(fù)運動，使得氣缸內(nèi)部溫度急劇升高，冷卻水在氣缸套外部發(fā)揮降低溫度的作用，造成氣缸套內(nèi)部與外部壓力不均衡，活塞在進行往復(fù)運動工作的時候容易發(fā)生持續(xù)地沖擊缸套外表面，造成缸套外表面的金屬疲勞脫落，金屬疲勞脫落的現(xiàn)象連續(xù)不斷地發(fā)生，由少變多，在缸壁上形成密密麻麻的孔穴群，從而形成了柴油機穴蝕的現(xiàn)象。這是柴油機發(fā)生穴蝕現(xiàn)象的原因之一。柴油機在工作的時候，活塞不斷地進行往復(fù)運動時會產(chǎn)生慣性，易與氣缸內(nèi)其他零件發(fā)生共振現(xiàn)象，共振會加速金屬疲勞脫落，即加速柴油機產(chǎn)生穴蝕[2]。活塞在氣缸內(nèi)部做往復(fù)運動的時候，氣缸內(nèi)部溫度升高，損壞金屬零件，掉落到缸壁上，缸壁逐漸產(chǎn)生和金屬疲勞脫落一張的孔穴群，時間一長，產(chǎn)生穴蝕現(xiàn)象。

船舶柴油機一般使用的冷卻水是弱電解質(zhì)溶液。沒有經(jīng)過處理的弱電解質(zhì)溶液中含有弱酸、弱堿或者鹽溶質(zhì)。根據(jù)電化學(xué)反應(yīng)原理，在弱電解質(zhì)溶液中，會發(fā)生金屬為正極、碳為負(fù)極的原電池反應(yīng)。而氣缸套上充滿了金屬小顆粒、碳和其他雜質(zhì)。從而造成氣缸套的電化學(xué)腐蝕。所以，要采用科學(xué)的原理來進行。

2.2 預(yù)防氣缸套產(chǎn)生穴蝕

由上文可知，氣缸套產(chǎn)生穴蝕現(xiàn)象與柴油機的工藝參數(shù)、結(jié)構(gòu)、冷卻水等等有密不可分的關(guān)系，根據(jù)每個穴蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生，制定相關(guān)的解決措施去減少穴蝕現(xiàn)象。首先，應(yīng)該盡量降低氣缸套的震動現(xiàn)象。降低活塞的慣性，盡量將小的活塞換成大的活塞，增大活塞在進行持續(xù)的往復(fù)運動的時候與缸壁的接觸面積，活塞與缸套之間的空隙要通過選取合適大小的活塞的方法來減小空隙。船舶柴油機在使用的時候，共振的現(xiàn)象不可避免，增加鋼套外壁的光滑度，可以有效的減少共振現(xiàn)象。同時改進冷卻水腔的設(shè)計，降低水速，避免水渦急速形成渦流區(qū)。相關(guān)技術(shù)人員在柴油機工作的時候要時刻觀察活塞是否與其他零件發(fā)生共振現(xiàn)象，避免產(chǎn)生共振現(xiàn)象，造成穴蝕的現(xiàn)象。氣缸套的制作零件也會對穴蝕現(xiàn)象產(chǎn)生影響。在氣缸套的選擇上，要盡量選取含鉻錳等化學(xué)元素的合金，這些元素會使氣缸套熱穩(wěn)定性以及抗化學(xué)腐蝕能力大于其他零件。缸套外壁要選擇光滑的。同樣，在缸套外壁，要有一定的保護措施，防止缸套外部的雜質(zhì)與內(nèi)部發(fā)生原電池反應(yīng)。柴油機產(chǎn)生穴蝕與柴油機的冷卻水系統(tǒng)也存在一定的關(guān)系[3]?？梢钥紤]將冷熱交雜的溫度差反應(yīng)更換為冷水與冷水之間的物理反應(yīng)減少穴蝕的現(xiàn)象，但是冷水與冷水之間的物理反應(yīng)，成本比較大，設(shè)備需求比較高，這就要求我們在之后的使用過程中要注意保護氣缸，提高技術(shù)創(chuàng)新，降低設(shè)備成本。電化學(xué)反應(yīng)的中原電池反應(yīng)導(dǎo)致產(chǎn)生柴油機穴蝕的現(xiàn)象，我們可以將弱電解質(zhì)溶液進行蒸餾化再冷卻，除去若電解溶液中的弱酸弱堿和鹽溶質(zhì)，避免雜質(zhì)與其他東西產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從根本上解決電化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致氣缸套產(chǎn)生穴蝕的原因。

3? 船舶柴油機的滑動軸承

故障現(xiàn)象及成因分析：船舶上的柴油機每天都在進行幾乎不停歇的工作，主機在進行大量工作時，滑動軸承會產(chǎn)生很多問題?；瑒虞S承在進行工作的時候要不斷的加入潤滑油，如果潤滑油中含有異物，則會導(dǎo)致滑動軸承的軸瓦表面有凹槽產(chǎn)生，減少滑動軸承的使用壽命。柴油機在進行不停工作的時候，會造成滑動軸承過度磨損，且這種過度磨損是不可修補的?；瑒虞S承在進行工作的時候，軸承受力不均勻會導(dǎo)致軸承出現(xiàn)偏磨的現(xiàn)象。偏磨一般出現(xiàn)磨邊的現(xiàn)象會比較嚴(yán)重。柴油機進行高強度的工作時，滑動軸承的質(zhì)量要求就凸顯的比較高。當(dāng)軸承的質(zhì)量一般時，軸承會出現(xiàn)龜裂或者直接脫落的現(xiàn)象。軸承龜裂的現(xiàn)象也可能與溫度過高的原因有關(guān)。軸瓦燒熔也是滑動軸承出現(xiàn)的問題。軸瓦燒熔對于滑動軸承來說影響比較大。當(dāng)使用者將潤滑油滴落至軸瓦不均勻的時候，軸與瓦會直接接觸，摩擦生熱，出現(xiàn)軸瓦燒熔的現(xiàn)象[4]。

解決措施：當(dāng)滑動軸承出現(xiàn)的問題比較大時可以直接考慮更換軸承。柴油機在工作的時候，要能保證柴油機潤滑油的供給狀況良好。潤滑油壓力過大或者過小都會影響潤滑系統(tǒng)實施正常的日常工作。同樣，在滑動軸承潤滑有選擇的時候，要考慮滑動軸承的性能、溫度、軸承間隙等等。工作人員需要再三確認(rèn)潤滑油是干凈無污的。這一點是人為可控制的因素。在發(fā)現(xiàn)摻有異物的潤滑油，可以直接丟棄避免損壞柴油機。過度磨損的情況，需要使用者時刻注意，減少高強度的連續(xù)工作，防止出現(xiàn)過度磨損的狀況?；瑒虞S承所有的問題都需要使用者持負(fù)責(zé)的態(tài)度對待工作，軸承受力是否均勻需要使用者使用的時候多查看幾遍。在柴油機安裝的時候，滑動軸承選擇的時候就應(yīng)該使用質(zhì)量最好的滑動軸承來應(yīng)對柴油機的高強度工作。避免軸瓦燒熔現(xiàn)象的產(chǎn)生則需要維修人員通過改變軸承間隙、潤滑油油壓以及油饃是否造成良好這三方面入手。

4? 船舶柴油機其他方面容易發(fā)生的問題及解決方法

4.1 柴油機的三濾

柴油機一般需要安裝空氣濾清器、柴油濾清器、機油濾清器，簡單稱為柴油機的三濾。在沒有空氣濾清器的情況下，柴油機工作時，大量的塵土粒子會隨著發(fā)動機進入氣缸，會導(dǎo)致氣缸破損或者直接不能使用的情況。塵土粒子也可能會混入潤滑油中，影響華東軸承。柴油濾清器和機油濾清器起到的作用差不多類似，主要是去除柴油和機油中的雜質(zhì)，在柴油機進行高強度的工作的時候，如果不能及時去除柴油和機油中的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會隨著主機工作進入到氣缸內(nèi)部、軸承之間等等，間接損壞主機的設(shè)備，甚至直接影響柴油機的使用壽命。

解決措施：柴油機在進行安裝的時候就要注意空氣濾清器，柴油濾清器和機油濾清器的安裝位置?？諝鉃V清器在安裝的時候，各個零件都不能出現(xiàn)位置不對的現(xiàn)象，紙濾芯兩端需要安裝橡膠圈。橡膠圈的要求必須是密封性良好的且沒有破損現(xiàn)象的。固定空氣濾清器的螺絲不能擰的太緊，以免出現(xiàn)壓力過大導(dǎo)致防罩殼變形的情況。在空氣濾清器進行維修的時候，一定要注意空氣濾清器的橡膠圈，及時清理橡膠圈上的臟物。柴油濾清器和機油濾清器的濾芯進行清洗的時候，清洗干凈再進行安裝。安裝的時候濾芯與旁邊的物件密封性要良好，避免潤滑油從旁邊漏下去的現(xiàn)象?？諝鉃V清器、柴油濾清器和機油濾清器與發(fā)動機在連接的時候，密封性非常重要。

4.2 柴油機的安全閥

柴油機在進行連續(xù)不斷的工作的時候會經(jīng)常出現(xiàn)安全閥跳閘的現(xiàn)象。當(dāng)柴油機高強度連續(xù)不斷的工作，超過額定功率時，氣缸內(nèi)部壓力增大，安全閥就會產(chǎn)生起跳的現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)這一現(xiàn)象的時候，讓主機停止工作，但壓力恢復(fù)平衡后重新啟動。安全閥的質(zhì)量不合格，也會導(dǎo)致安全閥產(chǎn)生起跳的狀況。使用者在安裝的時候要注意安全閥的各個指標(biāo)是否合格，維修的時候要選取合格的安全閥進行更換。噴油器也會影響安全閥的起跳。當(dāng)噴油器損壞時，只能選擇更換質(zhì)量較好的噴油器。

4.3 柴油機燃燒室

當(dāng)柴油機使用的頻率過高，不斷經(jīng)過維修處理以后，柴油機的燃燒室容積會發(fā)生變化。容積比例增大，影響柴油機的工作效率。船舶柴油機維修室一般使用的活塞為兩種：十字頭柴油機活塞和筒型柴油機活塞。十字頭柴油機活塞正反相對于筒型柴油機活塞來說確認(rèn)容易，但是，筒型柴油機活塞正方向一般會有向上的標(biāo)記，標(biāo)記有字母或數(shù)字組成。當(dāng)工作人員進行維修的時候，更換活塞要注意活塞的正反。活塞的正反會影響燃燒室的容積，氣缸墊厚位置移動也會影響燃燒室的容積，氣門下陷位置改變同樣也會影響燃燒室時的容積。維修人員在進行維修工作的時候，要特別注意維修完畢后擺放物件的位置，避免人為的因素造成不必要的經(jīng)濟損失。

5? 結(jié)束語

總之，以上就是筆者對船舶柴油機可能會出現(xiàn)的一些簡單的問題的成因分析及解決問題的建議，文章中提到的問題也僅僅只是其中的一部分，我相信，只要在之后的使用過程中及時觀察柴油機并進行安全監(jiān)測，此類問題一定可以得到有效緩解，只有這樣，船舶柴油機才能發(fā)揮最大的功效，運作良好，壽命延長，為我們的船舶事業(yè)打下堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻：

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[3]史駿鵬.淺談柴油機噴油器故障的維修與檢測[J].數(shù)碼設(shè)計（上），2019（12）：267.

[4]王荔，趙靜.柴油機氣門組件結(jié)構(gòu)特點與維修注意事項[J].農(nóng)機使用與維修，2019（12）：72.

[5]魏海軍.輪機維護與修理[M].大連海事大學(xué)出版社，2008.

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