船舶發(fā)電柴油機缸內(nèi)積液故障分析與排除

郭宏強　陳超

摘 要：發(fā)電柴油機是船舶的一個重要設(shè)備，是船舶一切電力的來源。本文分析了某船發(fā)電柴油機出現(xiàn)的一次缸內(nèi)積液故障，找到了原因并解決了故障，最后提出了相應(yīng)的維護保養(yǎng)措施以避免類似故障再現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：發(fā)電柴油機；缸內(nèi)積液；活塞環(huán)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.020

1 故障現(xiàn)象

某船柴油發(fā)電機型號為DAIHATSU6DLB-26型。一次備航中，值班人員在備便1號柴油發(fā)電機時，發(fā)現(xiàn)從4、5、6號缸示功閥沖出大量黑色液體，致使發(fā)電機不能使用。

2 故障分析

根據(jù)柴油機工作原理和系統(tǒng)組成，柴油機本身存在的工作液體有四種：淡水、海水、燃油和滑油。因此，1號發(fā)電柴油機4、5、6號氣缸內(nèi)積有的大量液體可能是淡水、海水、滑油或燃油進入氣缸。

2.1 掃氣箱積水

柴油機在運行時，空氣被增壓器壓縮后經(jīng)過空氣冷卻器、掃氣加熱器和掃氣箱，然后進入燃燒室，如圖1所示。如果空氣冷卻器或掃氣加熱器內(nèi)部銅管破損，冷卻水就會進入掃氣箱，經(jīng)缸頭進氣閥進入氣缸造成缸內(nèi)積水。

此外，如果空氣濕度太大，在進入空氣冷卻器時，空氣中含有的大量水蒸氣就會凝結(jié)成水流進掃氣箱，最終進入到氣缸中，造成氣缸積液。

如果氣缸內(nèi)的液體是從掃氣箱進入的，那么在打開掃氣箱上的凝水泄放閥時一定會有大量的水流出。但是在打開泄放閥后，幾乎沒有水流出，這就排除了由于掃氣箱積水導(dǎo)致缸內(nèi)積液的可能。

2.2 增壓器漏水

因為廢氣進增壓器后溫度很高，為降低增壓器表面溫度，通常都在增壓器外殼處設(shè)有冷卻水腔，由于燒鑄工藝不完善使渦殼易形成沙眼。此外，增壓器在工作過程中，廢氣不斷從進氣殼進入推動渦輪作功后經(jīng)出氣殼排出。久而久之，部分燃燒殘存物就會留在渦殼內(nèi)，而外部是冷卻腔間，所以溫差很大，過大的溫差極容易使廢氣中的水蒸氣凝結(jié)成水滴，與煙灰中硫的氧化物反應(yīng)生成酸性物，在這個部位形成低溫酸性腐蝕，造成水腔泄漏。

如果冷卻水腔靠排煙一側(cè)泄漏，就會造成冷卻水從增壓器排煙通道流到排煙總管進入氣缸。在柴油機運行時，由于排煙溫度較高，漏入的水直接蒸發(fā)從排煙管排出；當(dāng)柴油機停車時，由于膨脹水箱位置高于柴油機，冷卻水系統(tǒng)中仍有壓力，增壓器溫度降低，漏入的冷卻水就會積聚倒灌，進入排煙總管，最終進入氣缸，造成積液。

在拆除各缸的排煙管后，只有少量的黑色液體流出，但擦干之后無黑色液體繼續(xù)流出。如果是增壓器內(nèi)部泄漏，擦干之后還會有液體流出。因此，排煙管中少量的液體是沖車時排出的，排除了增壓器內(nèi)漏的可能。

2.3 缸頭產(chǎn)生裂紋

氣缸蓋與活塞、缸套共同組成燃燒室，在缸套頂部起到密封作用。在缸頭上設(shè)有進排氣孔、氣缸起動閥、示功閥和噴油器孔，另外還有冷卻水腔。閥件安裝在氣缸蓋上，接觸面受壓產(chǎn)生較大的機械應(yīng)力；柴油機在工作中，氣缸蓋內(nèi)表面溫度可達300度以上，而中間有冷卻水冷卻，溫差很大，產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力；氣缸蓋底面積小孔多，氣缸蓋的強度被嚴(yán)重削弱，長期在幾種力的作用下，薄弱處就會產(chǎn)生裂紋。這樣，缸頭的冷卻水就會從裂紋中進入氣缸，造成缸內(nèi)積液。

我們拆下缸頭后，對其泵壓，并無異常，排除了由于缸頭裂紋造成缸內(nèi)積液的可能。

2.4 油頭針閥偶件密封不嚴(yán)

噴油器中有一對精密的針閥偶件，在燃油系統(tǒng)沒有壓力時偶件處于關(guān)閉狀態(tài)，防止燃油滴入氣缸。由于長時間的工作磨損或燃燒形成的積炭等原因使精密偶件不能很好的密封，造成油頭滴油或滲油，在柴油機不工作時，系統(tǒng)中的燃油滴入氣缸造成缸內(nèi)積油。

在我們拆下油頭進行實驗時，其霧化質(zhì)量良好，沒有滲油現(xiàn)象，排除了由于油頭故障造成缸內(nèi)積液的可能。

2.5 活塞環(huán)故障

此型柴油機氣缸潤滑采用飛濺潤滑，靠曲軸的旋轉(zhuǎn)帶動連桿擺動將滑油甩在氣缸壁上。柴油機活塞上裝有5道活塞環(huán)，活塞頂部裝有3道密封環(huán)，活塞裙部裝有2道刮油環(huán)。刮油環(huán)的正確安裝方法是刮刃尖端朝下，這樣使活塞上行時布油，下行時刮油，如果安裝方向反了，活塞運動時就會產(chǎn)生相反效果，把大量的滑油泵到氣缸中去，造成缸內(nèi)積液。

此外，活塞環(huán)隨著活塞在氣缸中作往復(fù)運動，如果活塞環(huán)過度磨損，就會造成活塞環(huán)和缸套之間形成較大的間隙。柴油機在運行過程中將滑油甩在氣缸壁上，而活塞環(huán)與缸套之間的間隙過大，無法正常刮油，就會造成滑油上竄在氣缸內(nèi)形成積油。拆除活塞后，把拆掉的活塞環(huán)水平放入缸套內(nèi)，按要求測量其外圓間隙，發(fā)現(xiàn)四號缸的活塞環(huán)間隙過大，超過了說明書規(guī)定值。

因此，活塞環(huán)過度磨損是造成這次缸內(nèi)積液的原因之一。

2.6 活塞頭“O”型圈老化

本型號柴油機的活塞頭與活塞裙為分體式，活塞頭與活塞裙之間用“O”型圈密封，并用螺栓上緊。由于柴油機運行時，活塞溫度較高，雖然活塞頭與活塞裙之間用的“O”型圈是耐高溫橡膠做成的，但隨著使用時間的增加就會出現(xiàn)老化問題。失去彈性后，“O”型圈不能很好的密封，致使冷卻活塞的滑油漏進氣缸。

拆下出問題的三個缸的活塞檢查，發(fā)現(xiàn)活塞的密封圈都存在不同程度的老化問題，需要更換。因此，“O”型圈老化也是造成缸內(nèi)積液的一個原因。

3 故障排除

在更換活塞“O”型圈和磨損過度的活塞環(huán)并按要求進行了必要的磨合后，到目前為止，此發(fā)電柴油機沒有發(fā)生類似的故障。

4 管理建議

通過分析這起柴油機故障，結(jié)合船舶的實際情況，為避免類似故障再現(xiàn)，我們在日常管理使用中要注意以下幾點：

（1）經(jīng)常要給掃氣箱放凝水，避免過多的凝水積在掃氣箱。

（2）經(jīng)常檢查增壓器放殘泄放管，根據(jù)殘物的多少判斷系統(tǒng)有無故障隱患存在。

（3）盡量避免柴油機在冷狀態(tài)下啟動后立即加負(fù)荷和下負(fù)荷后柴油機沒有充分冷卻就停機。正確做法是柴油機空轉(zhuǎn)10到15分鐘后再加負(fù)荷，下負(fù)荷10到15分鐘后再停機。

（4）保證良好的氣缸潤滑條件，保證潤滑油的清潔度，定期更換清潔的潤滑油。

參考文獻：

[1]孫培廷.船舶柴油機[M].大連海事大學(xué)出版社，2002（02）.

[2]DAIHATSU 6DL-260型柴油機說明書[S].endprint