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船舶電噴主機故障分析
發(fā)布時間：2017-08-23
來源：遠(yuǎn)洋船員 瀏覽：6363次
船舶電噴主機故障分析(一)
船用電噴主機的原理及日常管理淺析
摘 要：隨著船舶智能化的日益發(fā)展以及世界能源危機和環(huán)境污染的加重，為了節(jié)約能源、降低排放，提高柴油機燃燒工況，電控噴射技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。而高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)既對滿足柴油機的經(jīng)濟性能，又對實現(xiàn)低污染、低排放發(fā)揮了重要作用，電控共軌柴油機的排放已達(dá)到相當(dāng)理想的狀態(tài)。本文主要針對目前市場兩大船用主機的船用柴油機高壓共軌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成，就電子控制系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行了敘述以及介紹了高壓共軌系統(tǒng)在船用柴油機領(lǐng)域的應(yīng)用實例與管理。本文先就電噴船用主機的電噴共軌原理進(jìn)行了淺析，并列舉了船用電噴柴油主機在使用過程中電噴共軌系統(tǒng)可能發(fā)生的幾點故障，展開了分析。關(guān)鍵詞：船用柴油機 電噴 共軌 原理 分析1兩大電噴主機的共軌工作原理分析【船舶電噴主機故障分析】1.1 Wartsila RT-flex共軌柴油機Wartsila RT-flex機型有兩個公共油軌：一個輸送的是200bar的滑油，它的作用是作為驅(qū)動排氣閥、氣缸起動閥和噴射控制裝置的伺服油；另一個則是1000bar的作為柴油機燃料的重油，由曲軸通過三角凸輪帶動高壓共軌燃油泵把燃油加壓到1000bar，然后由高壓燃油管路流至高壓公共供油管（如下圖1中所示），再通過容積噴射控制單元（ICU），對燃油進(jìn)行噴射控制，該控制單元由20Mpa的伺服
油驅(qū)船舶電噴主機故障分析(二)
電噴主機液壓系統(tǒng)維護
電噴主機液壓系統(tǒng)維護1、A、 利用系統(tǒng)中自帶的壓力測量點，監(jiān)視系統(tǒng)功能 電動泵輸出壓力監(jiān)測電動泵正常的輸出壓力是175bar,主機備車時這個壓力可以在MOP上讀出，也可以在主機備車時通過Pos.276檢測點測出，此時能夠觀察建立壓力時間，了解泵浦的工況。該壓力可以通過310、311、312閥進(jìn)行調(diào)整，但調(diào)整時316閥要打開。B、 主機自帶泵輸出壓力監(jiān)測主機自帶泵輸出壓力正常值等于系統(tǒng)壓力，可以在MOP上讀出，也可以通過Pos.203檢測點測出，了解泵浦的工況。C、 系統(tǒng)壓力監(jiān)測，系統(tǒng)壓力正常值約等于設(shè)定點的系統(tǒng)壓力，這個壓力可以在MOP上讀出，也可以通過Pos.340檢測點測出，了解整個系統(tǒng)的壓力情況。2、 利用系統(tǒng)中自帶的壓力測量點，監(jiān)視系統(tǒng)泄漏情況檢查整個系統(tǒng)泄漏情況A、主機停止工作，起動電動泵，系統(tǒng)的正常壓力是175bar，通過Pos.276、Pos.340檢測點測出。如果不正常，依次關(guān)閉閥420，當(dāng)壓力重新達(dá)到175bar時，泄漏部位就找到了。B、 檢查單個HCU泄漏情況主機停止工作，起動電動泵，關(guān)閉單缸HCU的閥420，通過Pos.455檢測點測量壓力，與它缸比較建立壓力的時間，從而判斷泄漏情況。同時也可以用類似的方法，通過比較單缸HCU壓力降時間，來判斷泄漏情況。3、 利用系統(tǒng)中自帶的壓力測量點進(jìn)行雙壁管查漏觀察MOP上的雙壁管壓力，如果壓力明顯上升，表明雙壁管有泄漏。如何確定具體的泄漏位置呢？主機停止工作，起動電動泵，關(guān)閉1缸和7缸的430閥，打開1~7缸的431閥。通過Pos.332檢測點測量壓力雙壁管中的壓力，待壓力泄放光，關(guān)閉1~7缸的431閥，開啟1缸和7缸的430閥，通過Pos.332檢測點測量壓力雙壁管中的壓力，如果壓力持續(xù)上升，表明漏的部位在1~7缸之間，然后用排除法，最終確定具體的泄漏位置。同理，也可查出6~12缸雙壁管的泄漏部位。4、 更換FIVA閥【船舶電噴主機故障分析】主機停止工作，停主滑油泵、電動泵放手動關(guān)閉420閥，打開421閥通過Pos.425檢測點測量系統(tǒng)壓力待壓力泄放完，就可拆裝FIVA閥【船舶電噴主機故障分析】更換工作完成后，復(fù)位各閥，但開啟420閥必須慢慢A、B、C、D、E、進(jìn)行5、 上述工作基本上都要求主機停車、停泵進(jìn)行，這主要是出于安全考慮。雖然說明書上講，在主機正常運行時，也可以進(jìn)行FIVA更換、系統(tǒng)檢漏等工作，但服務(wù)工程師要求最好是在主機停止運轉(zhuǎn)時進(jìn)行。6、 日常巡回檢查時，ME主機液壓系統(tǒng)主要是觀察其振動和泄漏情況，定期收緊HCU的固緊螺絲；加強主機滑油的分離，認(rèn)真分析動力油自動清洗濾器的工況是否良好。船舶電噴主機
故障分析(三)
船用電噴主機的原理及日常管理淺析
摘 要：隨著船舶智能化的日益發(fā)展以及世界能源危機和環(huán)境污染的加重，為了節(jié)約能源、降低排放，提高柴油機燃燒工況，電控噴射技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。而高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)既對滿足柴油機的經(jīng)濟性能，又對實現(xiàn)低污染、低排放發(fā)揮了重要作用，電控共軌柴油機的排放已達(dá)到相當(dāng)理想的狀態(tài)。本文主要針對目前市場兩大船用主機的船用柴油機高壓共軌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成，就電子控制系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行了敘述以及介紹了高壓共軌系統(tǒng)在船用柴油機領(lǐng)域的應(yīng)用實例與管理。本文先就電噴船用主機的電噴共軌原理進(jìn)行了淺析，并列舉了船用電噴柴油主機在使用過程中電噴共軌系統(tǒng)可能發(fā)生的幾點故障，展開了分析。
關(guān)鍵詞：船用柴油機電噴 共軌 原理 分析
中圖分類號：U664文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2014）04（c）-0111-03
1兩大電噴主機的共軌工作原理分析
1.1 Wartsila RT-flex共軌柴油機
Wartsila RT-flex機型有兩個公共油軌：一個輸送的是200bar的滑油，它的作用是作為驅(qū)動排氣閥、氣缸起動閥和噴射控制裝置的伺服油；另一個則是1000bar的作為柴油機燃料的重油，由曲軸通過三角凸輪帶動高壓共軌燃油泵把燃油加壓到1000bar，然后由高壓燃油管路流至高壓公共供油管（如下圖1中所示），再通過容積噴射控制單元（ICU），對燃油進(jìn)行噴射控制，該控制單元由20 MPa的伺服油驅(qū)動，伺服油的觸發(fā)信號來自于WECS-9520的氣缸控制單元，氣缸控制單元通過曲軸角度傳感器，測出曲軸的位置和負(fù)荷，再進(jìn)行判斷和計算以選擇最佳的時刻進(jìn)行燃油噴射。輪機員還能夠通過主機的反饋信息，同時利用WECS的輔助單元，對FQS和VIT進(jìn)行重新設(shè)定。WECS-9520也可以按照預(yù)先設(shè)定的曲線，對不同負(fù)荷下的燃油噴射量以及噴射時間進(jìn)行自動控制，RT-flex機型每個氣缸有3個噴油閥，當(dāng)柴油機在低負(fù)荷運行時，WECS-9520控制系統(tǒng)可以關(guān)閉其中的1或2個噴油器來減少噴油量，進(jìn)而達(dá)到節(jié)省燃油和減少排放的目的，同時還能保持良好的低負(fù)荷運行特性。
排氣閥液壓驅(qū)動系統(tǒng)的工作原理，與燃油共軌工作原理大體相近，只是驅(qū)動方式由軸帶三角凸輪變?yōu)闊o需換向操作的丹尼克斯變量泵控制（既伺服油泵）。（如圖2所示）。該系統(tǒng)的工作原理是高壓伺服油泵將液壓油壓入液壓總管內(nèi)，然后WECS-9520發(fā)出信號，控制共軌閥（Rail vavle）通過液壓執(zhí)行器來驅(qū)動排氣閥。
圖2中的瓦錫蘭FLEX柴油機的電控液壓排氣裝置相對于機械（凸輪軸式）的優(yōu)點是：（1）各個氣缸的排氣閥都能夠獨立打開和關(guān)閉，所以當(dāng)當(dāng)主機在部分負(fù)荷時，WECS-9520能自動依次關(guān)閉柴油機的部分氣缸，這樣可以很大程度上的降低能耗；（2）由于該系統(tǒng)是由軟件控制的，各缸噴油量由共軌閥得電時間長短控制，這樣一來，每缸燃燒工況會交以往凸輪軸式柴油機改善很多，氣閥磨損均勻細(xì)膩，在降低排放上有很大的意義。
1.2 MAN-B&W共軌柴油機
相對于瓦錫蘭FLEX電噴柴油機，MAN-B&W柴油機燃油電噴系統(tǒng)泵的控制如下圖3所示。該控制系統(tǒng)在缸頭平臺每缸燃油側(cè)均設(shè)置了新型的高壓油泵，油泵的柱塞不再由凸輪軸驅(qū)動，而是清潔度較高經(jīng)過增壓的的主滑油驅(qū)動，它通過頂動高壓油泵內(nèi)部活塞來帶動柱塞上下運動。主滑油來自于柴油機的滑油系統(tǒng)，區(qū)別于MAN B&W MC機型的是，主滑油除了潤滑運動部件和冷卻高溫部件外，即去往主軸承十字頭軸承曲柄銷軸承的潤滑的和活塞頭的冷卻；還需經(jīng)過主機自帶的自清功能的細(xì)濾器，經(jīng)過過濾后，在柴油機自帶的增壓泵增壓下，將這路主滑油加壓到20 MPa，再到各缸高壓油泵的兩個大的儲存器內(nèi)，高壓滑油系統(tǒng)通常需要保持恒壓，保證壓力波動較小，所以各高壓油泵均配置了2個充氮蓄能器。各缸高壓油泵的燃油噴射，是通過電控閥NC快速控制高壓滑油的進(jìn)出來驅(qū)動活塞快速上下運動，帶動高壓油泵柱塞瞬間增壓，讓油壓升至產(chǎn)生高壓（75～120 MPa），最后經(jīng)過噴油器噴射霧化。電控電磁閥NC是由微處理器控制程序系統(tǒng)ECSP，根據(jù)柴油機狀況分析系統(tǒng)ECA和控制操作系統(tǒng)OMCP的綜合信息發(fā)出指令而動作，其燃油共軌是指驅(qū)動各缸高壓油泵的動力滑油來自共軌管中（即下圖3中的蓄壓器），而Wartsila RT-flex的燃油共軌則是通過燃油噴射控制單元ICU和排氣閥控制單元VCU的共軌閥RailVavle來進(jìn)行控制的。
MAN-B&W柴油機排氣閥共軌系統(tǒng)的基本原理基本如圖4中所示，其結(jié)構(gòu)形式與該機型燃油共軌大同小異，電控電磁閥NC控制動力滑油，其啟閉是根據(jù)氣缸燃燒狀況由微處理器控制程序系統(tǒng)ECSP發(fā)出信號，分別控制各缸排氣閥的開啟和關(guān)閉。這種采用電子控制排氣閥啟閉的方式，同樣不僅能夠使排氣閥以相當(dāng)于均勻速度的敲擊排氣閥閥座，減少了氣閥關(guān)閉時的摩擦聲與噪音，而且也可以有效地降低排放，控制主機排煙溫度。
2船用電控共軌柴油機常見故障
相對于傳統(tǒng)的凸輪軸式柴油機，電噴柴油機在使用方面有諸如上述的幾種優(yōu)點。但是，船用電噴主機的高度自動化以及智能化的特點也是一把雙刃劍，它對船舶使用者管理能力也相應(yīng)的提高了要求。船用電控共軌柴油機集成化的燃油以及滑油高壓共軌和控制柴油機燃油噴射，汽缸油注入以及排氣閥啟閉的電子系統(tǒng)，由于柴油機的高溫高壓工作環(huán)境，因此常見故障也是較老式機型多，同時也需要使用人員有較高的自動化故障分析能力。
2.1高壓管件以及共軌管發(fā)生漏泄
一般在主機以常規(guī)負(fù)荷正常運行時時，燃油共軌單元系統(tǒng)油壓通常是維持在1000bar左右，伺服油共軌單元因為他的控制特性，所以也基本保持在200bar，較高的共軌管壓力導(dǎo)致主機在長時間的使用后，由于燃油的高溫高壓特性，會產(chǎn)生泄漏。根據(jù)使用經(jīng)驗，我們會發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常容易出現(xiàn)漏泄的地方如下?！ ?br /> （1）伺服油泵的軸封；伺服油泵需要向主機提供較高的伺服油壓，保證燃油燃油正常噴射及排氣閥按正時啟閉，伺服油泵內(nèi)徑向壓力較大，在長時間運行磨損后，軸封處會產(chǎn)生泄漏，發(fā)生泄漏時，需輪機管理人員及時更換軸封，保證主機正常伺服油壓。
（2）高壓油管，管路合攏處，焊縫以及彎頭薄弱處；高壓管路在合攏處極易發(fā)生泄漏。由于油管內(nèi)均為高壓流體，長時間沖刷會導(dǎo)致焊接處和彎頭薄弱處產(chǎn)生砂眼和裂縫，導(dǎo)致管路內(nèi)流體大量泄漏。主機運行時，振動現(xiàn)象一直都有，在管路合攏處如果密封面出現(xiàn)未完全貼合的狀況（一般由于密封面安裝不好或主機振動導(dǎo)致），也會產(chǎn)生大量的泄漏。
（3）閥件的密封處，包括活動部件閥桿密封等。電噴主機的NC閥或RAIL VAVLE，由于長時間高頻率的快速被觸發(fā)，閥塊密封處O型圈極易損壞，這時輪機管理人員需經(jīng)常檢查各閥塊，一旦發(fā)生泄漏，馬上更換密封圈。
2.2電子控制系統(tǒng)故障
共軌的油壓、高壓燃油噴射、排氣閥啟閉正時、氣缸油注入、啟動和換向等操作均由原始的凸輪軸或VIT控制改變?yōu)楝F(xiàn)在的電子控制系統(tǒng)控制。而電子控制系統(tǒng)由控制單元模塊、信息采集傳感器以及電磁閥等構(gòu)成。
（1）信息采集傳感器故障：主機振動會引起各種傳感器的接線或者插頭松動；探頭臟污，會引起傳感器檢測精度，造成控制系統(tǒng)誤動作。在電噴柴油機中，曲軸轉(zhuǎn)角傳感器相當(dāng)于人類大腦的神經(jīng)元，整個柴油機燃油噴射，汽缸油噴油，排氣閥啟閉等等各項動作，均由曲軸角度傳感器將角度信號發(fā)送給控制單元，一般安裝在主機自由端，一般每機會配2個各為主備，一旦發(fā)生故障，主機將會：“死機”；燃油油量傳感器，常見的故障一般包括測量柱塞運動受阻或咬死，主要原因是燃油雜質(zhì)多、粘度大，測量油缸的內(nèi)外溫差大，油溫過高導(dǎo)致積碳而污染傳感器等。在發(fā)生故障時可拆出清潔。為避免此類事故，可將燃油分油機長時間溢流運行，保證燃油清潔度。
（2）電磁閥故障（燃油電磁閥和排氣電磁閥）。
故障表現(xiàn)為動作頻率高、過電流（可能燒毀電磁閥）等。原因可能有：工作環(huán)境振動劇烈，導(dǎo)致電磁閥接頭松動、復(fù)位彈簧斷裂等，燒壞線圈；燃油雜質(zhì)多，加劇電磁閥磨損，甚至卡死閥芯。
（3）氣缸噴油控制單元的燃油油量傳感器故障。
由于燃油含渣質(zhì)較多，或含水量過大，燃油油量傳感器極易發(fā)生柱塞咬死現(xiàn)象；控制元件若發(fā)生故障則會造成測量柱塞無法正常運動，無法采集油量信號；同樣的，如果燃油油量傳感器復(fù)位彈簧失效也會引起測量柱塞不返回，導(dǎo)致控制單元沒有油量信號反饋。
（4）排氣閥位置傳感器故障。
各個氣缸排氣閥處均有兩個排氣閥位置傳感器，檢測排氣閥動作時間和位置，監(jiān)測排氣閥啟閉狀態(tài)。受主機振動影響，排氣閥位置傳感器極易發(fā)生插頭松動的現(xiàn)象，導(dǎo)致控制單元無法接收排氣閥狀態(tài)信號，影響主機正常運行。
（5）氣缸油電子單元模板故障。
各個氣缸均有氣缸油控制電子模板CCM，也同樣安裝在各缸共軌箱下的鐵箱中。同樣在惡劣的振動、高溫且無通風(fēng)的環(huán)境下工作，損壞機率高，導(dǎo)致氣缸油供給異常。
3船用電控共軌柴油機的管理要點
由于電噴主機的高度自動化和智能化特點，因此在使用過程中，必須加強輪機員的業(yè)務(wù)能力，并經(jīng)常巡查各傳感器工作狀況，便于維護，如下。
（1）保證燃油及伺服油密封。共軌油壓系統(tǒng)的壓力較高，在運行中一定要注意密封性是否良好。特別是進(jìn)入噴油器之前的那段管路，既要保證密封性，同時也要求膨脹不能太大，以免對噴射霧化造成不良的影響。在維護方面，容易老化的密封件，均需定期更換。另外，應(yīng)保持柴油機燃油系統(tǒng)外圍的清潔，以便及時發(fā)現(xiàn)任何漏泄征兆。
（2）共軌油壓系統(tǒng)的電子控制元件（含電磁閥和傳感器）的任何異常，都可能導(dǎo)致柴油機主要參數(shù)異常。在巡回檢查時，要特別注意柴油機的排煙溫度、壓縮壓力、爆炸壓力、增壓壓力等參數(shù)，發(fā)現(xiàn)異常時要分析控制單元、電磁閥和傳感器等的影響并及時排除。在維護方面，要定期拆卸、清潔、檢查。
（3）電噴柴油主機在正常運行時，也會產(chǎn)生一定的振動，以及柴油機運動部件的磨損、松動而加劇的振動，都影響著電控柴油機噴油控制單元、排氣閥控制單元、氣缸電子單元、電磁閥、傳感器等及其連接點的松動。因此，需要盡量降低機艙的振動源。
（4）合適的環(huán)境溫度，也是保證電子控制設(shè)備正常工作的重要條件。所以應(yīng)當(dāng)根據(jù)機艙溫度情況，及時調(diào)節(jié)機艙的通風(fēng)條件。
（5）燃油的溫度、粘度、清潔度等，影響著電磁閥和傳感器的工作，因此務(wù)必保持燃油的質(zhì)量，選擇粘度和雜質(zhì)含量適合本船的燃油，包括適合本船的預(yù)處理能力。燃油（尤其是劣質(zhì)燃油）必須經(jīng)過沉淀、加溫、過濾和離心式分離等預(yù)處理，分油機分離要掌握好時間、溫度、分離量和放殘次數(shù)。巡回檢查時，要關(guān)注并及時調(diào)整燃油溫度。
（6）伺服滑油作為動力油，其溫度、粘度、潔凈度等應(yīng)符合高壓工作的質(zhì)量要求。同時與燃油一樣，伺服滑油的質(zhì)量也極大地影響著共軌閥和傳感器的工作，因此其質(zhì)量必須有所保證。要根據(jù)說明書正確選用伺服滑油的規(guī)格和牌號。在油柜中沉淀和放殘，循環(huán)中加溫和過濾，以及分油機離心分離等操作要按操作規(guī)程進(jìn)行。在巡回檢查時，要高度關(guān)注并按要求調(diào)整滑油溫度，同時還要關(guān)注滑油濾器尤其是進(jìn)入共軌系統(tǒng)前的細(xì)濾器的工作狀態(tài)并按要求及時清洗。
4結(jié)語
柴油機的高壓共軌系統(tǒng)和電噴技術(shù)是世界船用柴油機發(fā)展的一個新的方向，由于該系統(tǒng)采用了高度自動化智能化的控制單元，使得電噴主機具高度靈活的控制功能，它可以實現(xiàn)很高的噴射壓力，達(dá)到極佳的燃油霧化效果，并實現(xiàn)理想噴油過程中的壓力可調(diào)；同時它可以實現(xiàn)滿足各種工況下最低排放要求的多種噴射規(guī)律控制以及靈活精確的噴油定時控制，這樣就加大了柴油機控制的自由度，使之具有了未來柴油機滿足更嚴(yán)格的排放法規(guī)要求所必需的發(fā)展?jié)摿?，為進(jìn)一步提升柴油機的性能提供了更廣闊的空間。在運行中，多點噴射技術(shù)讓電噴柴油主機的振動降低到了一個新的低點，柴油機的各項指標(biāo)也有了新的標(biāo)準(zhǔn)。相信隨著世界科技的日新月異，未來不斷技術(shù)革新的船用主機會為全世界的發(fā)展進(jìn)步提供更加綠色，環(huán)保，高效，的動力保證。
參考文獻(xiàn)
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船舶電噴主機故障分析(四)
B&W電噴主機燃油噴射系統(tǒng)常見故障與管理要點
摘 要：本文通過實船收集電噴主機燃油噴射系統(tǒng)故障，在分析故障產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，總結(jié)電噴主機燃油噴射系統(tǒng)日常管理要點。
關(guān)鍵詞：電噴柴油機蓄壓器MPC單元 動力提供單元（HPS）液壓控制單元（HCU）
電噴柴油機具有動力性好，低污染、低油耗的優(yōu)點，船東在主機選型方面也越多采用電噴柴油機，但是現(xiàn)階段對于大多數(shù)輪機管理人員來說確是一種全新的機型，在管理過程中面臨著不小的挑戰(zhàn)和考驗，電噴主機最大的改變就是主機的燃油系統(tǒng)。去年下半年我司連續(xù)新接多條電噴主機新船，主機型號：MAN B&W 5S60ME-C7，額定功率8833KW，額定轉(zhuǎn)速105rpm，常用功率7950KW，常用轉(zhuǎn)速101.4rpm，我有幸借調(diào)到公司工作，在這其間對出廠投入營運的船舶電噴主機的使用情況進(jìn)行了詳細(xì)的跟蹤，設(shè)備總體情況還比較穩(wěn)定，但是在燃油噴射系統(tǒng)方面還是發(fā)生了一些故障，這里面雖有油品質(zhì)量問題的原因，但更多的是由于管理經(jīng)驗不足對燃油系統(tǒng)設(shè)備維護保養(yǎng)不到位和控制燃油噴射軟件參數(shù)設(shè)定值不是最佳值問題。所有故障經(jīng)MAN保修工程師指導(dǎo)和來船調(diào)整有關(guān)軟件參數(shù)，以及主機廠家來船保修，更換部分備件之后設(shè)備恢復(fù)正?！，F(xiàn)在把發(fā)生的故障做一個歸納總結(jié)，與同行共勉，有不對之處敬請指正。
與sulzer共軌電噴機相比，B&W ME-C機型主機仍保留高壓油泵和液壓驅(qū)動排氣閥，與MC-C機的區(qū)別在于用高壓動力滑油替代凸輪軸傳動機構(gòu)提供噴射燃油和開啟排氣閥的動力；動力提供單元（Hydraulic Power Supply，縮寫HPS），系用油泵將主機系統(tǒng)滑油升壓至200 bar左右，稱為動力油，動力油驅(qū)動燃油升壓器液壓活塞，燃油柱塞使燃油產(chǎn)生噴射高壓，噴射定時和供油量由FIVA閥控制，燃油升壓器只起到升壓作用，沒有出油閥和安全閥，結(jié)構(gòu)簡單。電噴主機故障封缸運行的方法也很簡單，操作方法是：在主機操作面板MOP上，進(jìn)入engine>chief limiters.將故障缸的負(fù)荷降為0，關(guān)閉該缸燃油進(jìn)油閥就可以了，操作方便快捷。
燃油系統(tǒng)發(fā)生的主要故障有：燃油噴射動力油穩(wěn)壓蓄壓器的壓力不合適，造成動力油壓力波動過大或波動頻繁，導(dǎo)致主機運轉(zhuǎn)不正常，甚至損壞閥件；由于MPC板溫度過高導(dǎo)致主機敲缸；由于個別主機油頭質(zhì)量不能適應(yīng)電噴機使用導(dǎo)致油頭燃油針閥桿斷裂、止回閥彈簧座旁通油孔附近斷裂，油頭殼體密封錐面裂紋、霧化噴嘴孔裂紋等。下面從分析故障產(chǎn)生的原因入手，探討管理要點。
X輪在出廠運行半年左右，在一次航行途中發(fā)現(xiàn)主機NO2缸排溫不穩(wěn)，有時高時低的現(xiàn)象，用手摸高壓油管感覺脈沖不穩(wěn)，檢查動力油的油壓正常，抵港后對該缸的蓄壓器的壓力進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)燃油噴射蓄壓器的壓力只有125bar，當(dāng)時機艙的溫度30℃左右，查閱壓力與溫度修正表（表1），發(fā)現(xiàn)蓄壓器的壓力明顯低于正常壓力，經(jīng)調(diào)整充N2后裝復(fù)使用，該缸工況恢復(fù)正常。
Y輪在出廠第二航次裝完貨離開碼頭定速期間，發(fā)現(xiàn)主機NO5缸有敲缸現(xiàn)象，檢查燃油壓力和動力油壓力正常，檢查FIVA閥動作正常，最后檢查控制系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)MPC板溫度偏高，因為在航行中采取臨時處理措施：打開箱門，拿一臺軸流風(fēng)機對著他吹，結(jié)果敲缸消除，懷疑是MPC板故障，抵港后保修工程師來船保修，檢查發(fā)現(xiàn)板上端口的接線處靠近電阻的一端均有烤糊的現(xiàn)象，系電阻松動引起接觸電阻所致，更換電阻重新接線后故障消除。
在出廠的船舶燃油系統(tǒng)的故障中，噴油器損壞故障出現(xiàn)最多，對航行安全的影響最大，故障的主要現(xiàn)象就是：主機某缸排氣溫度低，排氣平均溫差迅速升高超過60℃，主機安保裝置自動發(fā)出報警并降速，主機從海速101.4rpm降為45rpm；還有就是主機燃油供油單元發(fā)生除氣筒低油位報警，檢查自動放氣閥，拆開閥后放氣接頭有氣放出，說明自動放氣閥工作正常，但自動放氣閥來不及放氣，需要采取臨時措施人工加大放氣量，大約每四小時放氣一次，次日放氣更為頻繁，開始認(rèn)為是壓縮空氣或燃?xì)膺M(jìn)入燃油系統(tǒng)。先從簡單的入手，檢查燃油自清濾器的氣動活塞是否漏氣進(jìn)入燃油系統(tǒng)，于是轉(zhuǎn)用燃油旁通濾器，故障依舊。因此可以確定是氣缸內(nèi)的燃?xì)馔ㄟ^有故障的油頭經(jīng)回油管路至供油單元除氣筒。具體的主要故障有：油頭殼體密封錐面裂紋；閥桿斷裂，止回閥止推閥座斷裂；霧化噴嘴孔裂紋。
上面的故障中噴油器故障雖然有質(zhì)量問題的原因，但是也由日常管理分不開；其他故障更多的是由于維護保養(yǎng)管理不到位造成的，怎樣才能減少燃油系統(tǒng)故障，保證船舶航行安全呢？那必須嚴(yán)格按照說明書的要求做好維護保養(yǎng)；在維護保養(yǎng)過程中一些細(xì)節(jié)方面的問題還要特別注意，盡量避免由于維護保養(yǎng)操作失當(dāng)造成損壞或加劇損壞，在對燃油系統(tǒng)的維護保養(yǎng)和油頭的更換要特別注意以下幾點。
要定期檢查蓄壓器的壓力，蓄壓器中氮氣壓力等于HPS和HCU系統(tǒng)油壓，蓄壓器中氮氣過多可能導(dǎo)致膜片中心的圓盤撞擊蓄壓器底部的鋼質(zhì)殼體，過少可能導(dǎo)致撞擊蓄壓器頂部的鋼質(zhì)殼體，可能導(dǎo)致膜片中心圓盤破裂，蓄壓器功能失效。蓄壓器中的氮氣不可避免會輕微泄漏，經(jīng)驗表明正常情況下每月壓降2～5bar，這樣就必須適時（一般三個月）測量蓄壓器中氮氣壓力，根據(jù)溫度修正壓力，必要時填充，以免燃油系統(tǒng)產(chǎn)生強烈脈沖，影響柴油機輸出的穩(wěn)定性。
要定期對蓄壓器做緊固檢查，確保緊固正常預(yù)緊力相同。C輪投入運營不久就出現(xiàn)一只蓄壓器兩只緊固螺栓松動而斷裂，導(dǎo)致蓄壓器松脫滑出，造成主機失壓停車，大量滑油漏入機艙，直到取出斷裂螺絲，重新裝復(fù)后才恢復(fù)正常。
為了避免MPC控制箱里的電路板出現(xiàn)異常高溫，日常管理注意事項是：①控制箱內(nèi)部定期清潔，保證通風(fēng)小風(fēng)機運行良好、濾網(wǎng)清潔以及模塊各散熱孔無灰塵，日常用手感各模塊溫度及溫升情況，發(fā)現(xiàn)異常及時檢查處理，避免模塊損壞；②定期測量電源輸出電壓，如發(fā)現(xiàn)偏差，按要求調(diào)整各輸出電壓符合上述各模塊電壓要求；③定期測量電源絕緣，使用萬用表電阻200K檔測得絕緣不能低于100K；④利用錨泊或靠港期間，斷電對系統(tǒng)進(jìn)行徹底清潔檢查，對于部分接觸電阻增大或有松動的冷壓接頭進(jìn)行換新或處理，使其處于良好狀態(tài)；防止出現(xiàn)由于接觸電阻的增大造成的參數(shù)漂移，影響系統(tǒng)穩(wěn)定；⑤檢查接地線及屏蔽線是否良好可靠。
更換噴油器需要注意的有：①更換時認(rèn)真檢查清潔油頭座：徹底清潔氣缸蓋上的油頭孔，檢查孔座有否傷痕。如果有則必須修復(fù)。油頭拉出后若發(fā)現(xiàn)殼體外表發(fā)黑并有結(jié)碳，說明孔座漏氣，孔座表面有麻點或裂紋，必須修復(fù)?？鬃F角120°，油頭錐面118°，油頭與孔座為線接觸，座面不能有麻點或裂紋，以免漏氣過熱造成油頭殼體密封錐面裂紋。②要注意檢查壓緊油頭的蝶形彈簧總成：蝶形彈簧總成由彈簧座、壓緊塊、蝶形彈簧片和定位/標(biāo)記銷等組成。Y輪出廠后就發(fā)現(xiàn)在隨機備件中有一個新的蝶形彈簧總成，其壓緊塊與殼體齊平，不能使用。解體檢查發(fā)現(xiàn)只有11塊彈簧片，且厚薄不一。我們就此問題咨詢了廠家。廠家專業(yè)技術(shù)人員是這樣回復(fù)的：彈簧片12塊分為4組排列，每組三塊彈簧片為同一朝向，上面一組與壓塊為外接觸，正確的裝配才能保證油頭有合適的預(yù)緊力。③安裝油頭時：油頭由蝶形彈簧總成和螺母固定在氣缸蓋油頭孔，上緊螺母直到壓塊頂面與彈簧座頂面齊平。這一操作必須十分仔細(xì)地進(jìn)行，因為蝶形彈簧的彈力決定了噴油器與氣缸蓋間的正確壓緊以及噴油器的正確壓緊。如果油頭未被彈簧座正確壓緊，可能引起油頭失效并可能引起噴油嘴及高壓油管產(chǎn)生裂紋。
總之，MAN B&W5S60MEC主機的燃油系統(tǒng)和以前非電噴主機的燃油系統(tǒng)有諸多的不同，這需要我們管理者認(rèn)真研讀設(shè)備說明書，對系統(tǒng)的維護保養(yǎng)要力求全面和仔細(xì)，設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性將會大大提高，船舶的安全才有保障。
船用電噴主機的原理及日常管理淺析
摘 要：隨著船舶智能化的日益發(fā)展以及世界能源危機和環(huán)境污染的加重，為了節(jié)約能源、降低排放，提高柴油機燃燒工況，電控噴射技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。而高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)既對滿足柴油機的經(jīng)濟性能，又對實現(xiàn)低污染、低排放發(fā)揮了重要作用，電控共軌柴油機的排放已達(dá)到相當(dāng)理想的狀態(tài)。本文主要針對目前市場兩大船用主機的船用柴油機高壓共軌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成，就電子控制系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行了敘述以及介紹了高壓共軌系統(tǒng)在船用柴油機領(lǐng)域的應(yīng)用實例與管理。本文先就電噴船用主機的電噴共軌原理進(jìn)行了淺析，并列舉了船用電噴柴油主機在使用過程中電噴共軌系統(tǒng)可能發(fā)生的幾點故障，展開了分析。關(guān)鍵詞：船用柴油機 電噴 共軌 原理 分析1兩大電噴主機的共軌工作原理分析【船舶電噴主機故障分析】1.1 Wartsila RT-flex共軌柴油機Wartsila RT-flex機型有兩個公共油軌：一個輸送的是200bar的滑油，它的作用是作為驅(qū)動排氣閥、氣缸起動閥和噴射控制裝置的伺服油；另一個則是1000bar的作為柴油機燃料的重油，由曲軸通過三角凸輪帶動高壓共軌燃油泵把燃油加壓到1000bar，然后由高壓燃油管路流至高壓公共供油管（如下圖1中所示），再通過容積噴射控制單元（ICU），對燃油進(jìn)行噴射控制，該控制單元由20Mpa的伺服
油驅(qū)船舶電噴主機故障分析(二)
電噴主機液壓系統(tǒng)維護
電噴主機液壓系統(tǒng)維護1、A、 利用系統(tǒng)中自帶的壓力測量點，監(jiān)視系統(tǒng)功能 電動泵輸出壓力監(jiān)測電動泵正常的輸出壓力是175bar,主機備車時這個壓力可以在MOP上讀出，也可以在主機備車時通過Pos.276檢測點測出，此時能夠觀察建立壓力時間，了解泵浦的工況。該壓力可以通過310、311、312閥進(jìn)行調(diào)整，但調(diào)整時316閥要打開。B、 主機自帶泵輸出壓力監(jiān)測主機自帶泵輸出壓力正常值等于系統(tǒng)壓力，可以在MOP上讀出，也可以通過Pos.203檢測點測出，了解泵浦的工況。C、 系統(tǒng)壓力監(jiān)測，系統(tǒng)壓力正常值約等于設(shè)定點的系統(tǒng)壓力，這個壓力可以在MOP上讀出，也可以通過Pos.340檢測點測出，了解整個系統(tǒng)的壓力情況。2、 利用系統(tǒng)中自帶的壓力測量點，監(jiān)視系統(tǒng)泄漏情況檢查整個系統(tǒng)泄漏情況A、主機停止工作，起動電動泵，系統(tǒng)的正常壓力是175bar，通過Pos.276、Pos.340檢測點測出。如果不正常，依次關(guān)閉閥420，當(dāng)壓力重新達(dá)到175bar時，泄漏部位就找到了。B、 檢查單個HCU泄漏情況主機停止工作，起動電動泵，關(guān)閉單缸HCU的閥420，通過Pos.455檢測點測量壓力，與它缸比較建立壓力的時間，從而判斷泄漏情況。同時也可以用類似的方法，通過比較單缸HCU壓力降時間，來判斷泄漏情況。3、 利用系統(tǒng)中自帶的壓力測量點進(jìn)行雙壁管查漏觀察MOP上的雙壁管壓力，如果壓力明顯上升，表明雙壁管有泄漏。如何確定具體的泄漏位置呢？主機停止工作，起動電動泵，關(guān)閉1缸和7缸的430閥，打開1~7缸的431閥。通過Pos.332檢測點測量壓力雙壁管中的壓力，待壓力泄放光，關(guān)閉1~7缸的431閥，開啟1缸和7缸的430閥，通過Pos.332檢測點測量壓力雙壁管中的壓力，如果壓力持續(xù)上升，表明漏的部位在1~7缸之間，然后用排除法，最終確定具體的泄漏位置。同理，也可查出6~12缸雙壁管的泄漏部位。4、 更換FIVA閥【船舶電噴主機故障分析】主機停止工作，停主滑油泵、電動泵放手動關(guān)閉420閥，打開421閥通過Pos.425檢測點測量系統(tǒng)壓力待壓力泄放完，就可拆裝FIVA閥【船舶電噴主機故障分析】更換工作完成后，復(fù)位各閥，但開啟420閥必須慢慢A、B、C、D、E、進(jìn)行5、 上述工作基本上都要求主機停車、停泵進(jìn)行，這主要是出于安全考慮。雖然說明書上講，在主機正常運行時，也可以進(jìn)行FIVA更換、系統(tǒng)檢漏等工作，但服務(wù)工程師要求最好是在主機停止運轉(zhuǎn)時進(jìn)行。6、 日常巡回檢查時，ME主機液壓系統(tǒng)主要是觀察其振動和泄漏情況，定期收緊HCU的固緊螺絲；加強主機滑油的分離，認(rèn)真分析動力油自動清洗濾器的工況是否良好。船舶電噴主機
故障分析(三)
船用電噴主機的原理及日常管理淺析
摘 要：隨著船舶智能化的日益發(fā)展以及世界能源危機和環(huán)境污染的加重，為了節(jié)約能源、降低排放，提高柴油機燃燒工況，電控噴射技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。而高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)既對滿足柴油機的經(jīng)濟性能，又對實現(xiàn)低污染、低排放發(fā)揮了重要作用，電控共軌柴油機的排放已達(dá)到相當(dāng)理想的狀態(tài)。本文主要針對目前市場兩大船用主機的船用柴油機高壓共軌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成，就電子控制系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行了敘述以及介紹了高壓共軌系統(tǒng)在船用柴油機領(lǐng)域的應(yīng)用實例與管理。本文先就電噴船用主機的電噴共軌原理進(jìn)行了淺析，并列舉了船用電噴柴油主機在使用過程中電噴共軌系統(tǒng)可能發(fā)生的幾點故障，展開了分析。
關(guān)鍵詞：船用柴油機電噴 共軌 原理 分析
中圖分類號：U664文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2014）04（c）-0111-03
1兩大電噴主機的共軌工作原理分析
1.1 Wartsila RT-flex共軌柴油機
Wartsila RT-flex機型有兩個公共油軌：一個輸送的是200bar的滑油，它的作用是作為驅(qū)動排氣閥、氣缸起動閥和噴射控制裝置的伺服油；另一個則是1000bar的作為柴油機燃料的重油，由曲軸通過三角凸輪帶動高壓共軌燃油泵把燃油加壓到1000bar，然后由高壓燃油管路流至高壓公共供油管（如下圖1中所示），再通過容積噴射控制單元（ICU），對燃油進(jìn)行噴射控制，該控制單元由20 MPa的伺服油驅(qū)動，伺服油的觸發(fā)信號來自于WECS-9520的氣缸控制單元，氣缸控制單元通過曲軸角度傳感器，測出曲軸的位置和負(fù)荷，再進(jìn)行判斷和計算以選擇最佳的時刻進(jìn)行燃油噴射。輪機員還能夠通過主機的反饋信息，同時利用WECS的輔助單元，對FQS和VIT進(jìn)行重新設(shè)定。WECS-9520也可以按照預(yù)先設(shè)定的曲線，對不同負(fù)荷下的燃油噴射量以及噴射時間進(jìn)行自動控制，RT-flex機型每個氣缸有3個噴油閥，當(dāng)柴油機在低負(fù)荷運行時，WECS-9520控制系統(tǒng)可以關(guān)閉其中的1或2個噴油器來減少噴油量，進(jìn)而達(dá)到節(jié)省燃油和減少排放的目的，同時還能保持良好的低負(fù)荷運行特性。
排氣閥液壓驅(qū)動系統(tǒng)的工作原理，與燃油共軌工作原理大體相近，只是驅(qū)動方式由軸帶三角凸輪變?yōu)闊o需換向操作的丹尼克斯變量泵控制（既伺服油泵）。（如圖2所示）。該系統(tǒng)的工作原理是高壓伺服油泵將液壓油壓入液壓總管內(nèi)，然后WECS-9520發(fā)出信號，控制共軌閥（Rail vavle）通過液壓執(zhí)行器來驅(qū)動排氣閥。
圖2中的瓦錫蘭FLEX柴油機的電控液壓排氣裝置相對于機械（凸輪軸式）的優(yōu)點是：（1）各個氣缸的排氣閥都能夠獨立打開和關(guān)閉，所以當(dāng)當(dāng)主機在部分負(fù)荷時，WECS-9520能自動依次關(guān)閉柴油機的部分氣缸，這樣可以很大程度上的降低能耗；（2）由于該系統(tǒng)是由軟件控制的，各缸噴油量由共軌閥得電時間長短控制，這樣一來，每缸燃燒工況會交以往凸輪軸式柴油機改善很多，氣閥磨損均勻細(xì)膩，在降低排放上有很大的意義。
1.2 MAN-B&W共軌柴油機
相對于瓦錫蘭FLEX電噴柴油機，MAN-B&W柴油機燃油電噴系統(tǒng)泵的控制如下圖3所示。該控制系統(tǒng)在缸頭平臺每缸燃油側(cè)均設(shè)置了新型的高壓油泵，油泵的柱塞不再由凸輪軸驅(qū)動，而是清潔度較高經(jīng)過增壓的的主滑油驅(qū)動，它通過頂動高壓油泵內(nèi)部活塞來帶動柱塞上下運動。主滑油來自于柴油機的滑油系統(tǒng)，區(qū)別于MAN B&W MC機型的是，主滑油除了潤滑運動部件和冷卻高溫部件外，即去往主軸承十字頭軸承曲柄銷軸承的潤滑的和活塞頭的冷卻；還需經(jīng)過主機自帶的自清功能的細(xì)濾器，經(jīng)過過濾后，在柴油機自帶的增壓泵增壓下，將這路主滑油加壓到20 MPa，再到各缸高壓油泵的兩個大的儲存器內(nèi)，高壓滑油系統(tǒng)通常需要保持恒壓，保證壓力波動較小，所以各高壓油泵均配置了2個充氮蓄能器。各缸高壓油泵的燃油噴射，是通過電控閥NC快速控制高壓滑油的進(jìn)出來驅(qū)動活塞快速上下運動，帶動高壓油泵柱塞瞬間增壓，讓油壓升至產(chǎn)生高壓（75～120 MPa），最后經(jīng)過噴油器噴射霧化。電控電磁閥NC是由微處理器控制程序系統(tǒng)ECSP，根據(jù)柴油機狀況分析系統(tǒng)ECA和控制操作系統(tǒng)OMCP的綜合信息發(fā)出指令而動作，其燃油共軌是指驅(qū)動各缸高壓油泵的動力滑油來自共軌管中（即下圖3中的蓄壓器），而Wartsila RT-flex的燃油共軌則是通過燃油噴射控制單元ICU和排氣閥控制單元VCU的共軌閥RailVavle來進(jìn)行控制的。
MAN-B&W柴油機排氣閥共軌系統(tǒng)的基本原理基本如圖4中所示，其結(jié)構(gòu)形式與該機型燃油共軌大同小異，電控電磁閥NC控制動力滑油，其啟閉是根據(jù)氣缸燃燒狀況由微處理器控制程序系統(tǒng)ECSP發(fā)出信號，分別控制各缸排氣閥的開啟和關(guān)閉。這種采用電子控制排氣閥啟閉的方式，同樣不僅能夠使排氣閥以相當(dāng)于均勻速度的敲擊排氣閥閥座，減少了氣閥關(guān)閉時的摩擦聲與噪音，而且也可以有效地降低排放，控制主機排煙溫度。
2船用電控共軌柴油機常見故障
相對于傳統(tǒng)的凸輪軸式柴油機，電噴柴油機在使用方面有諸如上述的幾種優(yōu)點。但是，船用電噴主機的高度自動化以及智能化的特點也是一把雙刃劍，它對船舶使用者管理能力也相應(yīng)的提高了要求。船用電控共軌柴油機集成化的燃油以及滑油高壓共軌和控制柴油機燃油噴射，汽缸油注入以及排氣閥啟閉的電子系統(tǒng)，由于柴油機的高溫高壓工作環(huán)境，因此常見故障也是較老式機型多，同時也需要使用人員有較高的自動化故障分析能力。
2.1高壓管件以及共軌管發(fā)生漏泄
一般在主機以常規(guī)負(fù)荷正常運行時時，燃油共軌單元系統(tǒng)油壓通常是維持在1000bar左右，伺服油共軌單元因為他的控制特性，所以也基本保持在200bar，較高的共軌管壓力導(dǎo)致主機在長時間的使用后，由于燃油的高溫高壓特性，會產(chǎn)生泄漏。根據(jù)使用經(jīng)驗，我們會發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常容易出現(xiàn)漏泄的地方如下?！ ?br /> （1）伺服油泵的軸封；伺服油泵需要向主機提供較高的伺服油壓，保證燃油燃油正常噴射及排氣閥按正時啟閉，伺服油泵內(nèi)徑向壓力較大，在長時間運行磨損后，軸封處會產(chǎn)生泄漏，發(fā)生泄漏時，需輪機管理人員及時更換軸封，保證主機正常伺服油壓。
（2）高壓油管，管路合攏處，焊縫以及彎頭薄弱處；高壓管路在合攏處極易發(fā)生泄漏。由于油管內(nèi)均為高壓流體，長時間沖刷會導(dǎo)致焊接處和彎頭薄弱處產(chǎn)生砂眼和裂縫，導(dǎo)致管路內(nèi)流體大量泄漏。主機運行時，振動現(xiàn)象一直都有，在管路合攏處如果密封面出現(xiàn)未完全貼合的狀況（一般由于密封面安裝不好或主機振動導(dǎo)致），也會產(chǎn)生大量的泄漏。
（3）閥件的密封處，包括活動部件閥桿密封等。電噴主機的NC閥或RAIL VAVLE，由于長時間高頻率的快速被觸發(fā)，閥塊密封處O型圈極易損壞，這時輪機管理人員需經(jīng)常檢查各閥塊，一旦發(fā)生泄漏，馬上更換密封圈。
2.2電子控制系統(tǒng)故障
共軌的油壓、高壓燃油噴射、排氣閥啟閉正時、氣缸油注入、啟動和換向等操作均由原始的凸輪軸或VIT控制改變?yōu)楝F(xiàn)在的電子控制系統(tǒng)控制。而電子控制系統(tǒng)由控制單元模塊、信息采集傳感器以及電磁閥等構(gòu)成。
（1）信息采集傳感器故障：主機振動會引起各種傳感器的接線或者插頭松動；探頭臟污，會引起傳感器檢測精度，造成控制系統(tǒng)誤動作。在電噴柴油機中，曲軸轉(zhuǎn)角傳感器相當(dāng)于人類大腦的神經(jīng)元，整個柴油機燃油噴射，汽缸油噴油，排氣閥啟閉等等各項動作，均由曲軸角度傳感器將角度信號發(fā)送給控制單元，一般安裝在主機自由端，一般每機會配2個各為主備，一旦發(fā)生故障，主機將會：“死機”；燃油油量傳感器，常見的故障一般包括測量柱塞運動受阻或咬死，主要原因是燃油雜質(zhì)多、粘度大，測量油缸的內(nèi)外溫差大，油溫過高導(dǎo)致積碳而污染傳感器等。在發(fā)生故障時可拆出清潔。為避免此類事故，可將燃油分油機長時間溢流運行，保證燃油清潔度。
（2）電磁閥故障（燃油電磁閥和排氣電磁閥）。
故障表現(xiàn)為動作頻率高、過電流（可能燒毀電磁閥）等。原因可能有：工作環(huán)境振動劇烈，導(dǎo)致電磁閥接頭松動、復(fù)位彈簧斷裂等，燒壞線圈；燃油雜質(zhì)多，加劇電磁閥磨損，甚至卡死閥芯。
（3）氣缸噴油控制單元的燃油油量傳感器故障。
由于燃油含渣質(zhì)較多，或含水量過大，燃油油量傳感器極易發(fā)生柱塞咬死現(xiàn)象；控制元件若發(fā)生故障則會造成測量柱塞無法正常運動，無法采集油量信號；同樣的，如果燃油油量傳感器復(fù)位彈簧失效也會引起測量柱塞不返回，導(dǎo)致控制單元沒有油量信號反饋。
（4）排氣閥位置傳感器故障。
各個氣缸排氣閥處均有兩個排氣閥位置傳感器，檢測排氣閥動作時間和位置，監(jiān)測排氣閥啟閉狀態(tài)。受主機振動影響，排氣閥位置傳感器極易發(fā)生插頭松動的現(xiàn)象，導(dǎo)致控制單元無法接收排氣閥狀態(tài)信號，影響主機正常運行。
（5）氣缸油電子單元模板故障。
各個氣缸均有氣缸油控制電子模板CCM，也同樣安裝在各缸共軌箱下的鐵箱中。同樣在惡劣的振動、高溫且無通風(fēng)的環(huán)境下工作，損壞機率高，導(dǎo)致氣缸油供給異常。
3船用電控共軌柴油機的管理要點
由于電噴主機的高度自動化和智能化特點，因此在使用過程中，必須加強輪機員的業(yè)務(wù)能力，并經(jīng)常巡查各傳感器工作狀況，便于維護，如下。
（1）保證燃油及伺服油密封。共軌油壓系統(tǒng)的壓力較高，在運行中一定要注意密封性是否良好。特別是進(jìn)入噴油器之前的那段管路，既要保證密封性，同時也要求膨脹不能太大，以免對噴射霧化造成不良的影響。在維護方面，容易老化的密封件，均需定期更換。另外，應(yīng)保持柴油機燃油系統(tǒng)外圍的清潔，以便及時發(fā)現(xiàn)任何漏泄征兆。
（2）共軌油壓系統(tǒng)的電子控制元件（含電磁閥和傳感器）的任何異常，都可能導(dǎo)致柴油機主要參數(shù)異常。在巡回檢查時，要特別注意柴油機的排煙溫度、壓縮壓力、爆炸壓力、增壓壓力等參數(shù)，發(fā)現(xiàn)異常時要分析控制單元、電磁閥和傳感器等的影響并及時排除。在維護方面，要定期拆卸、清潔、檢查。
（3）電噴柴油主機在正常運行時，也會產(chǎn)生一定的振動，以及柴油機運動部件的磨損、松動而加劇的振動，都影響著電控柴油機噴油控制單元、排氣閥控制單元、氣缸電子單元、電磁閥、傳感器等及其連接點的松動。因此，需要盡量降低機艙的振動源。
（4）合適的環(huán)境溫度，也是保證電子控制設(shè)備正常工作的重要條件。所以應(yīng)當(dāng)根據(jù)機艙溫度情況，及時調(diào)節(jié)機艙的通風(fēng)條件。
（5）燃油的溫度、粘度、清潔度等，影響著電磁閥和傳感器的工作，因此務(wù)必保持燃油的質(zhì)量，選擇粘度和雜質(zhì)含量適合本船的燃油，包括適合本船的預(yù)處理能力。燃油（尤其是劣質(zhì)燃油）必須經(jīng)過沉淀、加溫、過濾和離心式分離等預(yù)處理，分油機分離要掌握好時間、溫度、分離量和放殘次數(shù)。巡回檢查時，要關(guān)注并及時調(diào)整燃油溫度。
（6）伺服滑油作為動力油，其溫度、粘度、潔凈度等應(yīng)符合高壓工作的質(zhì)量要求。同時與燃油一樣，伺服滑油的質(zhì)量也極大地影響著共軌閥和傳感器的工作，因此其質(zhì)量必須有所保證。要根據(jù)說明書正確選用伺服滑油的規(guī)格和牌號。在油柜中沉淀和放殘，循環(huán)中加溫和過濾，以及分油機離心分離等操作要按操作規(guī)程進(jìn)行。在巡回檢查時，要高度關(guān)注并按要求調(diào)整滑油溫度，同時還要關(guān)注滑油濾器尤其是進(jìn)入共軌系統(tǒng)前的細(xì)濾器的工作狀態(tài)并按要求及時清洗。
4結(jié)語
柴油機的高壓共軌系統(tǒng)和電噴技術(shù)是世界船用柴油機發(fā)展的一個新的方向，由于該系統(tǒng)采用了高度自動化智能化的控制單元，使得電噴主機具高度靈活的控制功能，它可以實現(xiàn)很高的噴射壓力，達(dá)到極佳的燃油霧化效果，并實現(xiàn)理想噴油過程中的壓力可調(diào)；同時它可以實現(xiàn)滿足各種工況下最低排放要求的多種噴射規(guī)律控制以及靈活精確的噴油定時控制，這樣就加大了柴油機控制的自由度，使之具有了未來柴油機滿足更嚴(yán)格的排放法規(guī)要求所必需的發(fā)展?jié)摿?，為進(jìn)一步提升柴油機的性能提供了更廣闊的空間。在運行中，多點噴射技術(shù)讓電噴柴油主機的振動降低到了一個新的低點，柴油機的各項指標(biāo)也有了新的標(biāo)準(zhǔn)。相信隨著世界科技的日新月異，未來不斷技術(shù)革新的船用主機會為全世界的發(fā)展進(jìn)步提供更加綠色，環(huán)保，高效，的動力保證。
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船舶電噴主機故障分析(四)
B&W電噴主機燃油噴射系統(tǒng)常見故障與管理要點
摘 要：本文通過實船收集電噴主機燃油噴射系統(tǒng)故障，在分析故障產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，總結(jié)電噴主機燃油噴射系統(tǒng)日常管理要點。
關(guān)鍵詞：電噴柴油機蓄壓器MPC單元 動力提供單元（HPS）液壓控制單元（HCU）
電噴柴油機具有動力性好，低污染、低油耗的優(yōu)點，船東在主機選型方面也越多采用電噴柴油機，但是現(xiàn)階段對于大多數(shù)輪機管理人員來說確是一種全新的機型，在管理過程中面臨著不小的挑戰(zhàn)和考驗，電噴主機最大的改變就是主機的燃油系統(tǒng)。去年下半年我司連續(xù)新接多條電噴主機新船，主機型號：MAN B&W 5S60ME-C7，額定功率8833KW，額定轉(zhuǎn)速105rpm，常用功率7950KW，常用轉(zhuǎn)速101.4rpm，我有幸借調(diào)到公司工作，在這其間對出廠投入營運的船舶電噴主機的使用情況進(jìn)行了詳細(xì)的跟蹤，設(shè)備總體情況還比較穩(wěn)定，但是在燃油噴射系統(tǒng)方面還是發(fā)生了一些故障，這里面雖有油品質(zhì)量問題的原因，但更多的是由于管理經(jīng)驗不足對燃油系統(tǒng)設(shè)備維護保養(yǎng)不到位和控制燃油噴射軟件參數(shù)設(shè)定值不是最佳值問題。所有故障經(jīng)MAN保修工程師指導(dǎo)和來船調(diào)整有關(guān)軟件參數(shù)，以及主機廠家來船保修，更換部分備件之后設(shè)備恢復(fù)正?！，F(xiàn)在把發(fā)生的故障做一個歸納總結(jié)，與同行共勉，有不對之處敬請指正。
與sulzer共軌電噴機相比，B&W ME-C機型主機仍保留高壓油泵和液壓驅(qū)動排氣閥，與MC-C機的區(qū)別在于用高壓動力滑油替代凸輪軸傳動機構(gòu)提供噴射燃油和開啟排氣閥的動力；動力提供單元（Hydraulic Power Supply，縮寫HPS），系用油泵將主機系統(tǒng)滑油升壓至200 bar左右，稱為動力油，動力油驅(qū)動燃油升壓器液壓活塞，燃油柱塞使燃油產(chǎn)生噴射高壓，噴射定時和供油量由FIVA閥控制，燃油升壓器只起到升壓作用，沒有出油閥和安全閥，結(jié)構(gòu)簡單。電噴主機故障封缸運行的方法也很簡單，操作方法是：在主機操作面板MOP上，進(jìn)入engine>chief limiters.將故障缸的負(fù)荷降為0，關(guān)閉該缸燃油進(jìn)油閥就可以了，操作方便快捷。
燃油系統(tǒng)發(fā)生的主要故障有：燃油噴射動力油穩(wěn)壓蓄壓器的壓力不合適，造成動力油壓力波動過大或波動頻繁，導(dǎo)致主機運轉(zhuǎn)不正常，甚至損壞閥件；由于MPC板溫度過高導(dǎo)致主機敲缸；由于個別主機油頭質(zhì)量不能適應(yīng)電噴機使用導(dǎo)致油頭燃油針閥桿斷裂、止回閥彈簧座旁通油孔附近斷裂，油頭殼體密封錐面裂紋、霧化噴嘴孔裂紋等。下面從分析故障產(chǎn)生的原因入手，探討管理要點。
X輪在出廠運行半年左右，在一次航行途中發(fā)現(xiàn)主機NO2缸排溫不穩(wěn)，有時高時低的現(xiàn)象，用手摸高壓油管感覺脈沖不穩(wěn)，檢查動力油的油壓正常，抵港后對該缸的蓄壓器的壓力進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)燃油噴射蓄壓器的壓力只有125bar，當(dāng)時機艙的溫度30℃左右，查閱壓力與溫度修正表（表1），發(fā)現(xiàn)蓄壓器的壓力明顯低于正常壓力，經(jīng)調(diào)整充N2后裝復(fù)使用，該缸工況恢復(fù)正常。
Y輪在出廠第二航次裝完貨離開碼頭定速期間，發(fā)現(xiàn)主機NO5缸有敲缸現(xiàn)象，檢查燃油壓力和動力油壓力正常，檢查FIVA閥動作正常，最后檢查控制系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)MPC板溫度偏高，因為在航行中采取臨時處理措施：打開箱門，拿一臺軸流風(fēng)機對著他吹，結(jié)果敲缸消除，懷疑是MPC板故障，抵港后保修工程師來船保修，檢查發(fā)現(xiàn)板上端口的接線處靠近電阻的一端均有烤糊的現(xiàn)象，系電阻松動引起接觸電阻所致，更換電阻重新接線后故障消除。
在出廠的船舶燃油系統(tǒng)的故障中，噴油器損壞故障出現(xiàn)最多，對航行安全的影響最大，故障的主要現(xiàn)象就是：主機某缸排氣溫度低，排氣平均溫差迅速升高超過60℃，主機安保裝置自動發(fā)出報警并降速，主機從海速101.4rpm降為45rpm；還有就是主機燃油供油單元發(fā)生除氣筒低油位報警，檢查自動放氣閥，拆開閥后放氣接頭有氣放出，說明自動放氣閥工作正常，但自動放氣閥來不及放氣，需要采取臨時措施人工加大放氣量，大約每四小時放氣一次，次日放氣更為頻繁，開始認(rèn)為是壓縮空氣或燃?xì)膺M(jìn)入燃油系統(tǒng)。先從簡單的入手，檢查燃油自清濾器的氣動活塞是否漏氣進(jìn)入燃油系統(tǒng)，于是轉(zhuǎn)用燃油旁通濾器，故障依舊。因此可以確定是氣缸內(nèi)的燃?xì)馔ㄟ^有故障的油頭經(jīng)回油管路至供油單元除氣筒。具體的主要故障有：油頭殼體密封錐面裂紋；閥桿斷裂，止回閥止推閥座斷裂；霧化噴嘴孔裂紋。
上面的故障中噴油器故障雖然有質(zhì)量問題的原因，但是也由日常管理分不開；其他故障更多的是由于維護保養(yǎng)管理不到位造成的，怎樣才能減少燃油系統(tǒng)故障，保證船舶航行安全呢？那必須嚴(yán)格按照說明書的要求做好維護保養(yǎng)；在維護保養(yǎng)過程中一些細(xì)節(jié)方面的問題還要特別注意，盡量避免由于維護保養(yǎng)操作失當(dāng)造成損壞或加劇損壞，在對燃油系統(tǒng)的維護保養(yǎng)和油頭的更換要特別注意以下幾點。
要定期檢查蓄壓器的壓力，蓄壓器中氮氣壓力等于HPS和HCU系統(tǒng)油壓，蓄壓器中氮氣過多可能導(dǎo)致膜片中心的圓盤撞擊蓄壓器底部的鋼質(zhì)殼體，過少可能導(dǎo)致撞擊蓄壓器頂部的鋼質(zhì)殼體，可能導(dǎo)致膜片中心圓盤破裂，蓄壓器功能失效。蓄壓器中的氮氣不可避免會輕微泄漏，經(jīng)驗表明正常情況下每月壓降2～5bar，這樣就必須適時（一般三個月）測量蓄壓器中氮氣壓力，根據(jù)溫度修正壓力，必要時填充，以免燃油系統(tǒng)產(chǎn)生強烈脈沖，影響柴油機輸出的穩(wěn)定性。
要定期對蓄壓器做緊固檢查，確保緊固正常預(yù)緊力相同。C輪投入運營不久就出現(xiàn)一只蓄壓器兩只緊固螺栓松動而斷裂，導(dǎo)致蓄壓器松脫滑出，造成主機失壓停車，大量滑油漏入機艙，直到取出斷裂螺絲，重新裝復(fù)后才恢復(fù)正常。
為了避免MPC控制箱里的電路板出現(xiàn)異常高溫，日常管理注意事項是：①控制箱內(nèi)部定期清潔，保證通風(fēng)小風(fēng)機運行良好、濾網(wǎng)清潔以及模塊各散熱孔無灰塵，日常用手感各模塊溫度及溫升情況，發(fā)現(xiàn)異常及時檢查處理，避免模塊損壞；②定期測量電源輸出電壓，如發(fā)現(xiàn)偏差，按要求調(diào)整各輸出電壓符合上述各模塊電壓要求；③定期測量電源絕緣，使用萬用表電阻200K檔測得絕緣不能低于100K；④利用錨泊或靠港期間，斷電對系統(tǒng)進(jìn)行徹底清潔檢查，對于部分接觸電阻增大或有松動的冷壓接頭進(jìn)行換新或處理，使其處于良好狀態(tài)；防止出現(xiàn)由于接觸電阻的增大造成的參數(shù)漂移，影響系統(tǒng)穩(wěn)定；⑤檢查接地線及屏蔽線是否良好可靠。
更換噴油器需要注意的有：①更換時認(rèn)真檢查清潔油頭座：徹底清潔氣缸蓋上的油頭孔，檢查孔座有否傷痕。如果有則必須修復(fù)。油頭拉出后若發(fā)現(xiàn)殼體外表發(fā)黑并有結(jié)碳，說明孔座漏氣，孔座表面有麻點或裂紋，必須修復(fù)?？鬃F角120°，油頭錐面118°，油頭與孔座為線接觸，座面不能有麻點或裂紋，以免漏氣過熱造成油頭殼體密封錐面裂紋。②要注意檢查壓緊油頭的蝶形彈簧總成：蝶形彈簧總成由彈簧座、壓緊塊、蝶形彈簧片和定位/標(biāo)記銷等組成。Y輪出廠后就發(fā)現(xiàn)在隨機備件中有一個新的蝶形彈簧總成，其壓緊塊與殼體齊平，不能使用。解體檢查發(fā)現(xiàn)只有11塊彈簧片，且厚薄不一。我們就此問題咨詢了廠家。廠家專業(yè)技術(shù)人員是這樣回復(fù)的：彈簧片12塊分為4組排列，每組三塊彈簧片為同一朝向，上面一組與壓塊為外接觸，正確的裝配才能保證油頭有合適的預(yù)緊力。③安裝油頭時：油頭由蝶形彈簧總成和螺母固定在氣缸蓋油頭孔，上緊螺母直到壓塊頂面與彈簧座頂面齊平。這一操作必須十分仔細(xì)地進(jìn)行，因為蝶形彈簧的彈力決定了噴油器與氣缸蓋間的正確壓緊以及噴油器的正確壓緊。如果油頭未被彈簧座正確壓緊，可能引起油頭失效并可能引起噴油嘴及高壓油管產(chǎn)生裂紋。
總之，MAN B&W5S60MEC主機的燃油系統(tǒng)和以前非電噴主機的燃油系統(tǒng)有諸多的不同，這需要我們管理者認(rèn)真研讀設(shè)備說明書，對系統(tǒng)的維護保養(yǎng)要力求全面和仔細(xì)，設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性將會大大提高，船舶的安全才有保障。
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