船舶柴油機拉缸故障原因分析及預防措施

張維新

（河北交通職業技術學院，天津300381）

拉缸是柴油機活塞組件與缸套配合工作面相互劇烈地作用（干摩擦），在工作表面產生拉毛、劃痕、擦傷、裂紋或咬死的損傷現象[1]。船舶柴油機強載度的提高及劣質燃油的使用，使活塞組件的工況更加惡劣，導致拉缸故障更容易發生。

1 拉缸的主要征兆

（1）聲音異常，表現為氣缸內出現活塞與氣缸壁的干摩擦異常聲響；

（2）溫度異常，表現為氣缸冷卻水出口溫度和活塞冷卻液出口溫度明顯升高；

（3）在曲軸箱通氣口等處有煙氣冒出；

（4）轉速不穩，常表現為柴油機轉速會迅速下降，嚴重時甚至停車。

2 拉缸的原因分析[2，3]

2.1潤滑不良

氣缸潤滑不良，難以在缸壁上形成完整的油膜，加劇活塞環與缸套磨損，致使漏氣增多，漏泄的燃氣又會破壞缸壁上的油膜，使柴油機發生拉缸故障。氣缸潤滑不良主要由以下原因造成：（1）注油管接頭漏油、注油器故障和氣缸套注油孔堵塞等原因導致氣缸潤滑油不足或供油中斷；（2）氣缸油規格選擇不當、氣缸油變質等原因導致潤滑油品質不良；（3）四沖程柴油機的刮油環刮油過多。

2.2磨合不充分

柴油機在更換新缸套、活塞、活塞環后，應遵循磨合規范進行充分磨合。新更換的氣缸活塞組件不經過磨合或磨合不充分就投入正常運行，必然會產生嚴重的粘著磨損導致拉缸。

2.3冷卻不良

柴油機冷卻系統出現故障時，會使氣缸套冷卻不良，活塞與氣缸套過熱，氣缸潤滑油膜難以建立或滑油被燒焦，致使氣缸套出現粘著磨損、磨粒磨損和腐蝕磨損，容易引發拉缸。冷卻不良的主要原因有：（1）冷卻水化驗、投藥不及時導致冷卻水質不佳；（2）沒有按說明書規定將淡水溫度調整至正常工作范圍，淡水出口溫度過高；（3）由于冷卻水泵故障導致冷卻液供應不足或中斷。

2.4活塞環斷裂

當活塞環斷裂后，斷裂的活塞環就會拉傷缸壁，加劇缸套磨損，容易引發拉缸。活塞環斷裂，主要是使用中維護管理不善和裝配質量差所致。例如活塞環粘住時沒有及時發現和處理、安裝時各道環的開口位置沒有錯開。

2.5燃用劣質燃油的影響

燃用劣質燃油易引發拉缸，原因是：劣質燃油在燃燒時滯燃期延長，燃燒后延且不完善，排氣溫度高，氣缸結炭嚴重。為此須及時采取適當增大噴油提前角、適當提高噴油器啟閥壓力等相應技術措施，否則易引起粘著磨損、腐蝕磨損和磨粒磨損；燃用劣質油時需要高堿性的氣缸油，若氣缸油的堿值不足，將使氣缸套磨損加劇。

2.6檢修裝配質量差

檢修裝配時，若活塞組件配合面沒有修整劃痕、毛刺，致使活塞組件各摩擦表面粗糙度太差，容易產生干摩擦。此外若活塞在缸套中位置不正確，活塞與氣缸套軸線不重合，甚至產生傾斜，將使潤滑情況變壞，磨損加劇，以致產生嚴重的擦傷和拉缸。

2.7柴油機超負荷運轉

柴油機長期超負荷運轉，熱負荷增大，機油黏度下降，活塞與缸壁的正常潤滑油膜遭到破壞，燃燒室部件過熱膨脹，原有的正常間隙被破壞，容易引發柴油機拉缸。

2.8其他原因

由于某些原因使噴油器的針閥與閥座的密封性不好，針閥卡死，噴油孔磨損變大，高壓油泵柱塞與套筒磨損使間隙變大，噴油提前角變小等，均會引起后燃，使缸內溫度升高，

嚴重時引起拉缸。增壓器損壞，或空氣濾器臟堵，或空氣冷卻器冷卻效果下降或堵塞，使得增壓壓力下降，氣缸進氣量減少，也會使燃燒惡化，嚴重時引起拉缸。

3 拉缸的預防措施[4，5]

3.1嚴格遵守操作規程

按正確的方法使用柴油機，禁止長期超負荷運轉。無論柴油機長期停車還是短期停車，開航前均需進行備車。起動操作時，應盡量做到一次起動成功，油門不能給的過大。在船舶起航和加速過程中，不應加速太快，迅速越過轉速禁區。

3.2加強冷卻系統的管理

在運轉中不僅要注意膨脹水柜、噴油器冷卻水柜液位變化，還應注意水量的消耗。若發現水位異常，必須查明原因及時排除故障。冷卻水進、出口溫差及出口溫度應符合說明書規定，并且各缸基本一致。冷卻水應按規定做好投藥處理和化驗，定期清洗冷卻系統的雜物、水垢，定期檢查調溫器。

3.3加強滑油系統的管理

滑油的工作壓力、滑油的工作溫度及循環柜油量應保持正常。經常檢查循環油柜的油位、油冷卻活塞的回油是否穩定、以及油泵與濾器前后壓差的變化。及時添加和更換機油，清洗滑油過濾器。檢查氣缸注油器和各注油點的工作情況，各部位油量應處于正常。加強滑油分油機的管理，保證滑油質量，并定期取樣化驗。

3.4加強燃油系統的管理

注意油艙、油柜的加溫和沉淀，在運行中要保證燃油凈化質量，控制日用油柜的油位、油溫，并定期放水排污。對燃油濾器定期清洗，清洗后要充滿燃油，將空氣排出。船舶在大風浪航行時，應特別注意燃油濾器前后的壓差。當壓差過大時，應更換濾器或作清洗。注意檢查噴油泵、噴油器工作狀態和高壓油管脈動情況。燃用劣質燃油時，一定要預熱好燃油；部分負荷運行時，應使燃油的預熱溫度保持在上限。

3.5保證維修裝配質量

更換活塞、活塞環及缸套時，要確保更換零件合格，嚴格遵守技術標準和工藝要求，保證各配合間隙及形位誤差在允許的范圍內。維修裝配時，不僅要檢查缸壁間隙，還應檢查活塞在氣缸中的對中性，防止由于活塞的傾斜而拉傷缸壁。在檢修時，要做好清潔工作，裝配零件工作表面要無磕碰、無劃痕、毛刺和雜質污物，同時嚴格遵守修理工藝規程，保證修理裝配質量。對于大修后的柴油機，應按技術規程進行磨合，不得超速和超載。

4 結束語

拉缸是柴油機運行中的常見故障，但嚴重拉缸時將導致極大的損失，不但使活塞、缸套報廢，甚至殃及連桿和曲軸。因此，必須予以高度重視。采取有效的預防措施，使柴油機具有良好的技術狀況，并及時排除故障隱患，可以有效減少柴油機拉缸故障的發生。

參考文獻：

[1]滿一新.船機維修技術[M].大連：大連海事大學出版社，1999：139-150.

[2]孫培廷.船舶柴油機[M].大連：大連海事大學出版社，2002：306-324.

[3]陳 平.淺析柴油機拉缸的成因及預防措施[J].南通航運職業技術學院學報，2009，8（2）：59-62.

[4]陳錫華.船舶柴油機拉缸的原因分析及預防[J].江蘇船舶，2006，23（3）：21-22.

[5]施祝斌，朱永祥.對某輪主機多次拉缸原因的探討與啟示[J].中國航海，2008（1）：45-48.