船舶柴油機維修應注意的問題及對策分析

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的建議，從而提高船用柴油機的使用壽命。

關鍵詞：船舶柴油機問題;船舶柴油機維修;維護與保養

中圖分類號：U664.121? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：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、燃汽輪機動力系統和電力推動系統。本文主要是從柴油機動力系統出發，針對柴油機維修應注意的問題及對策分析展開討論。船舶柴油機動力系統的內部構造十分復雜，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驗的老師傅，新上任的維修人員剛上手時難以準確發現船舶柴油機存在的問題導致維修過程出現其他情況;同時船舶柴油機的制作成本比較高，所以當柴油機出現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，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的問題進行研究分析，講明原因并提出相應的解決辦法和措施，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時間久的工作時，工作人員需時刻查看柴油機的狀況，當船舶柴油機出現問題時，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? 氣缸套結構與作用

在現代船舶建造行業中，船舶主機主要是采用柴油機。柴油機動力系統按驅動形式的不同主要分為柴油機直接驅動和齒輪傳動兩種形式，按照轉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用在大中型遠洋運輸船舶上，具有轉速低動力持久等特點，四沖程柴油機的轉速較高，所以四沖程柴油機主要應用在中小型船舶（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揮作用，是一個像杯子一樣的圓筒形器件。氣缸套根據作用的形式不同，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?；钊ㄟ^氣壓的作用在氣缸內不斷進行往復運動發揮氣缸的作用。氣缸套產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生共振以及柴油機的冷卻水系統三方面出發，分析船舶柴油機氣缸套穴蝕發生過程的和原因，通過一系列措施去預防氣缸套產生穴蝕，損壞柴油機。

2? 柴油機氣缸套穴蝕發生的過程及原因分析

2.1 氣缸套產生穴蝕的過程

船舶柴油機在工作的時候，活塞不斷地在氣缸內部做往復運動，使得氣缸內部溫度急劇升高，冷卻水在氣缸套外部發揮降低溫度的作用，造成氣缸套內部與外部壓力不均衡，活塞在進行往復運動工作的時候容易發生持續地沖擊缸套外表面，造成缸套外表面的金屬疲勞脫落，金屬疲勞脫落的現象連續不斷地發生，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象。這是柴油機發生穴蝕現象的原因之一。柴油機在工作的時候，活塞不斷地進行往復運動時會產生慣性，易與氣缸內其他零件發生共振現象，共振會加速金屬疲勞脫落，即加速柴油機產生穴蝕[2]?；钊跉飧變炔孔鐾鶑瓦\動的時候，氣缸內部溫度升高，損壞金屬零件，掉落到缸壁上，缸壁逐漸產生和金屬疲勞脫落一張的孔穴群，時間一長，產生穴蝕現象。

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

2.2 預防氣缸套產生穴蝕

由上文可知，氣缸套產生穴蝕現象與柴油機的工藝參數、結構、冷卻水等等有密不可分的關系，根據每個穴蝕現象的產生，制定相關的解決措施去減少穴蝕現象。首先，應該盡量降低氣缸套的震動現象。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的往復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象。同時改進冷卻水腔的設計，降低水速，避免水渦急速形成渦流區。相關技術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生共振現象，避免產生共振現象，造成穴蝕的現象。氣缸套的制作零件也會對穴蝕現象產生影響。在氣缸套的選擇上，要盡量選取含鉻錳等化學元素的合金，這些元素會使氣缸套熱穩定性以及抗化學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與內部發生原電池反應。柴油機產生穴蝕與柴油機的冷卻水系統也存在一定的關系[3]?？梢钥紤]將冷熱交雜的溫度差反應更換為冷水與冷水之間的物理反應減少穴蝕的現象，但是冷水與冷水之間的物理反應，成本比較大，設備需求比較高，這就要求我們在之后的使用過程中要注意保護氣缸，提高技術創新，降低設備成本。電化學反應的中原電池反應導致產生柴油機穴蝕的現象，我們可以將弱電解質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，避免雜質與其他東西產生化學反應，從根本上解決電化學反應導致氣缸套產生穴蝕的原因。

3? 船舶柴油機的滑動軸承

故障現象及成因分析：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，滑動軸承會產生很多問題。滑動軸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，則會導致滑動軸承的軸瓦表面有凹槽產生，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致軸承出現偏磨的現象。偏磨一般出現磨邊的現象會比較嚴重。柴油機進行高強度的工作時，滑動軸承的質量要求就凸顯的比較高。當軸承的質量一般時，軸承會出現龜裂或者直接脫落的現象。軸承龜裂的現象也可能與溫度過高的原因有關。軸瓦燒熔也是滑動軸承出現的問題。軸瓦燒熔對于滑動軸承來說影響比較大。當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，出現軸瓦燒熔的現象[4]。

解決措施：當滑動軸承出現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潤滑油是干凈無污的。這一點是人為可控制的因素。在發現摻有異物的潤滑油，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，減少高強度的連續工作，防止出現過度磨損的狀況。滑動軸承所有的問題都需要使用者持負責的態度對待工作，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該使用質量最好的滑動軸承來應對柴油機的高強度工作。避免軸瓦燒熔現象的產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動機進入氣缸，會導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，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，這些雜質會隨著主機工作進入到氣缸內部、軸承之間等等，間接損壞主機的設備，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位置不對的現象，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象的。固定空氣濾清器的螺絲不能擰的太緊，以免出現壓力過大導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象。空氣濾清器、柴油濾清器和機油濾清器與發動機在連接的時候，密封性非常重要。

4.2 柴油機的安全閥

柴油機在進行連續不斷的工作的時候會經常出現安全閥跳閘的現象。當柴油機高強度連續不斷的工作，超過額定功率時，氣缸內部壓力增大，安全閥就會產生起跳的現象。當出現這一現象的時候，讓主機停止工作，但壓力恢復平衡后重新啟動。安全閥的質量不合格，也會導致安全閥產生起跳的狀況。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。當噴油器損壞時，只能選擇更換質量較好的噴油器。

4.3 柴油機燃燒室

當柴油機使用的頻率過高，不斷經過維修處理以后，柴油機的燃燒室容積會發生變化。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容易，但是，筒型柴油機活塞正方向一般會有向上的標記，標記有字母或數字組成。當工作人員進行維修的時候，更換活塞要注意活塞的正反?；钊恼磿绊懭紵业娜莘e，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濟損失。

5? 結束語

總之，以上就是筆者對船舶柴油機可能會出現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，船舶柴油機才能發揮最大的功效，運作良好，壽命延長，為我們的船舶事業打下堅實的基礎。

參考文獻：

[1]孫偉華.柴油機氣門傳動組零件的維修[J].農機使用與維修，2020（3）：78.

[2]劉安俊.一種柴油機維修用板牙輔助工具[J].設備管理與維修，2019（23）：148-149.

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

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

[5]魏海軍.輪機維護與修理[M].大連海事大學出版社，2008.

[6]李斌.主推進動力裝置[M].大連海事大學出版社，2012.