柴油机管理和故障处理Word文件下载.docx

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（9）吊缸时在气缸内留有遗物或气缸盖水击。

（10）排气阀泄漏。

（11）冷却水中有气体。

2．气缸盖贯穿性裂纹的情况

气缸盖内部的贯穿性裂纹一般通过打开气缸盖及其阀件进行检查时才能发现，发现裂纹后采用无损擦伤法进行精检，以确定裂纹的部位和性质。

3．气缸盖出现贯穿性裂纹时的特征

（1）起动前冲车时，示功阀有水汽或水珠喷出。

（2）对于二冲程柴油机时，打开气缸检查口并盘车，可以发现活塞顶部有积水。

（3）气缸冷却水耗量明显增加。

（4）膨胀水柜有大量气泡。

（5）气缸泠却水出口温度高。

（6）四冲程柴油机的滑油循环柜中水分明显增加。

4．气缸盖出现贯性裂纹后应采取的措施

（1）如有备件，换用备用气缸盖。

（2）如无备件，应采取封缸运行的应急措施。

（3）运行滑油分油机并密切注意滑油品质变化。

5．管理要点

（1）定期进行喷油量均匀性检查和调整，防止单缸超负荷。

（2）加强燃油系统管理，保证柴油机正常燃烧。

（3）注意气缸冷却水化验和投药处理。

（4）根据海水温度变化及时调整气缸冷却水进口温度。

（5）安装气缸盖时，应严格按照说明书的要求上紧缸盖螺栓。

（6）起动前应充分暖机，尽量避免加速过快，停车时不要过早中断冷却水循环。

6.案例:

●主机MANK10Z84/160C型，航行中主机因气缸冷却水温度过高而自动降速，温度高达99℃，检查发现气缸冷却水有大量气体，冲车发现第六缸有水蒸汽喷出，进一步检查发现缸盖喷油器与安全阀间有一道贯穿性的20cm长的裂纹。

主要原因是轮机员从来没有对冷却水进行化验和处理，没有定期清理冷却水腔的积垢，使柴油机在运转过程中缸盖过热再加上腐蚀的作用，最后造成裂纹事故。

●2#副机吊缸检修后试车不久出现冷却水高温现象，轮机员立即检查冷却水系统，发现冷却水泵进口阀没打开，于是立即打开淡水进口阀，没几分钟又出现冷却水高温，膨胀水箱中有大量气泡。

停车检查，冲车发现第2、4缸有水汽冲出，打开检查则缸盖有贯穿性裂纹长约5cm。

二、排气阀

SULZERRTA58型柴油机的排气阀。

无论是四冲程还是二冲程柴油机，排气阀是最容易出现故障的部件，特别是大型低速柴油机的排气阀，由于其零部件多、结构复杂、排气阀开闭是由液压驱动装置控制的，更易出现故障。

（一）排气阀打不开或开度太小

排气阀打不开或开度太小是柴油机常见的故障，对柴油机损害很大，因此必须引起足够重视。

1，排气阀打不开或开度不足的原因

（1）高压油管（排气阀端或驱动油泵端）的密封面损坏。

（2）高压油管连接法兰处的推力块或推力法兰上的密封环失效。

（3）高压油管连接法兰处的推力块密封面损坏。

（4）排气阀气动活塞下部积油。

（5）排气阀液压活塞密封环失效或表面损坏。

（6）排气阀液压缸缓冲活塞失效。

（7）排气阀驱动器活塞密封环失效或卸压阀严重泄漏。

2．主要症状

（1）气阀顶部的开闭检查装置不动作或动作幅度小。

（2）该缸不发火或排气温度异常。

（3）增压器喘振。

（4）扫气温度升高或扫气箱着火。

3．管理要点

（1）定期检查排气阀的工作状态，并注意排气阀气动、液压和缓冲三活塞，必要时更换密封环和弹簧。

（2）定期检查排气阀驱动器的工作状态，并注意检查驱动活塞、弹簧，必要时更换密封环和弹簧。

（3）每次安装高压油管前仔细检查高压连接法兰的密封面，必要时进行了研磨。

（4）安装高压油管前检查测量推力衬套端部至高压油管端部距离，注意推力块密封环，必要时换新。

（二）排气阀导套过度磨损原因；

排气阀导套间隙过大、导套润滑不良；

排气阀冷却不良；

密封空气孔堵塞，密封空气不足；

排气阀漏气。

（三）排气阀漏气：

排气阀漏气时会引起气缸内漏气、燃烧不良、排气冒黑烟，甚至个别气缸不工作、起动困难、功率下降。

其原因为；

●排气阀冷却水流量不足或中断；

排气阀烧蚀；

排气阀座烧蚀；

排气阀磨损；

●喷油器雾化不良；

燃油中矾、钠含量偏高；

喷油定时延迟；

气阀定时不正确；

●排气阀空气弹簧单向阀堵塞；

控制空气压力太低；

●气阀间隙过小（四冲程机）；

阀杆变形或气阀弹簧失效（四冲程机）。

三、气缸套

（一）气缸套过度磨损；

缸径

（MM）

缸套磨损率（mm/kh）

活塞顶环磨损率（mm/kh）

气缸油消耗率（g/kw*h）

备注

260--420

0．037

0．257

1．22

缸套磨损率大于0.1为过度磨损，磨损总量大于0.4—0.8%缸套直径则必须修理或换新。

500--700

0．06

0．48

1．21

700--800

0．075

0．46

1．36

1．磨损原因

（1）换新活塞环或气缸套后没有有效初期磨合；

（2）活塞环槽过度磨损；

活塞环失效；

（3）燃油含硫量、杂质、盐份过多；

（4）柴油机长期低负荷运转或单缸超负荷运转；

（5）气缸注油量过多或过少、气缸油总碱值不当；

气缸注油孔堵塞、布油槽磨损；

（6）扫气空气中杂质、水分过多；

（7）缸套冷却水温调整不当；

气缸套钻孔冷却孔堵塞；

（8）活塞组件或气缸套失中；

（9）空气冷却器没有放残或放残阀堵塞；

喷油器雾化不良。

2．磨损的主要特征

（1）缸套与活塞的磨损率大超过正常磨损率；

（2）缸套工作表面脏污，有明显的划痕、擦伤、撕裂等拉缸或咬缸现象，或缸壁表面发蓝，有明显的烧灼现象；

（3）异常磨损的磨损产物颗粒较大直径达25—30um。

（4）气缸内压缩压力降低，燃烧不良，排气冒黑烟，柴油机启动困难。

3．管理要点

（1）定期打开观察孔检查气缸套、活塞、活塞环的状态；

（2）定期测量爆发压力表、示功图，防止单缸超负荷；

（3）尽量避免长期低负荷运转；

（4）正确选择气缸油，合理调整注油量；

检查气缸注油孔和布油槽；

（5）加强冷却水的管理与化验处理，防止缸套钻孔冷却孔结垢或堵塞；

（6）根据油品及时采取必要措施净化燃油，定期进行喷油器试压和雾化检查；

（7）定期清理扫气空间的污垢并及时更换增压器空气进口滤器；

扫气空气及时放残；

（8）注意调整气缸冷却水温。

（二）拉缸

拉缸是柴油机活塞组件与气缸套配合工作表面相互剧烈作用后，在工作表面产生拉毛、划痕、擦伤甚至是咬死的现象。

拉缸轻时，使活塞环组件、缸套受损，严重时会造成咬缸并引起扫气箱着火或曲轴箱着火或爆炸等恶性事故。

1．拉缸原因；

（1）气缸油注油量不足、中断或气缸注油孔堵塞；

（2）气缸中心失中，气缸套变形，活塞本体变形；

（3）活塞组件装配不正确，活塞环失效，活塞环与缸套磨合不充分，活塞与缸套间有异物；

（4）气缸冷却水流量不足或气缸冷却水腔内积垢太多，活塞组件冷却不良；

（5）气缸燃烧恶化。

2．拉缸主要特征

（1）柴油机运转声音不正常，发出“吭吭”或“嗒嗒”声；

（2）柴油机转速自动下降或自动停车；

（3）四冲程机曲轴箱通气管冒黑烟甚至着火，二冲程机扫气箱温度过高甚至着火；

（4）排烟温度、缸套冷却水温度、活塞冷却水温或油温、滑油出口温度明显升高；

（5）观察孔检查可发现活塞环断裂或烧熔在环槽内，气缸工作表面有拉痕，颜色为蓝色或暗红色；

（6）吊缸可发现缸套、活塞环工作表面变色，有明显的拉痕，活塞环断裂或烧熔在环槽内。

3．拉缸后的应急措施（一旦发现拉缸后立即采取）

（1）降低车速加大注油量，立刻通知驾驶台，根据拉缸程度、海况、航道等采取进一步应急措施；

（2）不允许停车，单缸停油；

允许停车，吊缸检查；

（3）缸套损坏不严重（宽度小于0.2%缸径、深度小于0.05%缸径且小面积拉痕）则油石打磨缸套表面光滑后继续使用，活塞环出现拉痕则换新；

（4）缸套损坏严重则缸套和活塞环均换新。

无备件则减缸运行。

4．管理要点

（1）注意气缸注油器的工作状态，吊缸时检查注油孔并注油实验；

（2）定期检查导板和滑块的磨损情况，避免气缸中心失中；

（3）定期检查缸套、活塞和活塞环的工作状态；

（4）更换活塞环或缸套后按说明书规定进行有效磨合；

（5）长期停车后起动力柴油机前应盘车；

（6）定期进行各缸高压油泵喷油量均匀性检查，避免单缸超负荷运转；

（7）定期检查缸套和活塞冷却密封装置的有效性，防止缸套或活塞过热；

（8）注意气缸工作状态，定期检查喷油器的雾化质量。

（三）气缸套裂纹

1．缸套裂纹的主要原因

（1）柴油机燃烧不良，往往造成缸套上部裂纹；

（2）空气冷却器、空气滤网、扫气口脏堵；

（3）增压器、喷油设备故障；

（4）活塞环失效；

（5）排气阀泄漏；

（6）气缸套冷却水的水质处理不当，造成冷却水腔严重积垢或冷却孔堵塞。

冷却水温过高或过低；

冷却水中含有气体；

冷却水流量不足或中断；

（7）气缸过度磨损或拉缸；

（8）柴油机启动前没有充分暖机或加速或减速过快；

（9）装配过程中气缸套与气缸体配合间隙不当。

2．气缸套贯穿性裂纹的主要特征

（1）启动前冲车时示功阀有水汽或水珠喷出；

（2）二冲程机通过观察孔可发现活塞顶部有积水；

四冲程机的滑油循环柜中水分明显增加；

（3）气缸冷却水耗量明显增加，冷却水出口温度偏高；

（4）膨胀水箱有大量气泡。

（1）加强缸套冷却水化验和投药处理，定期清洁缸套冷却水侧的积垢和钻孔冷却孔空间；

（2）注意冷却水温的调节，在说明书允许的范围内尽量调整偏高一些；

（3）加强燃油系统、增压空气系统的维护保养和管理，避免气缸过度磨损或拉缸；

（4）柴油机启动前要充分暖机，机动操作时尽量避免加速或减速过快。

4．应急措施；

发现缸套出现贯穿性裂纹后应当换用备用的气缸套，如果不允许停车或无备件则减缸运行。

（四）缸套外表面穴蚀

穴蚀是水力机械或机件与液体相对高速运动时要机件表面上产生的一种破坏。

特征是机件金属表面上聚集着小孔群，呈蜂窝状或分散状的孔穴。

船机零件发生穴蚀的有；

缸套、轴瓦、喷油泵柱塞、螺旋桨桨叶及离心泵叶轮。

二冲程十字头式低速柴油机基本上不发生缸套穴蚀。

1．穴蚀原因

（1）活塞与缸套间配合间隙不当、活塞环失效、缸套安装固定等原因造成缸套的横向振动加大；

（2）缸套冷却水温度调整不当、水流道不畅、水处理不当、水流量不足或压力过低；

（3）各缸负荷严重不均。

2．管理要点

（1）缸套外圆表面涂保护层或强化层。

（2）注意冷却水温度的调整、水质化验和投药处理。

（3）在气缸套冷却水腔内安装锌块防止电化学腐蚀。

四、活塞组件

（一）活塞

1．活塞外表面过度磨损

中、小型筒状活塞柴油机的活塞起导向作用并承受侧推力，更容易发生外圆表面过度磨损。

十字头式柴油机活塞不承受侧推力，而且活塞与缸套间的间隙较大，在正常情况下活塞外圆表面不会磨损，只有当活塞运动部件失中或拉缸时才会发生器磨损。

2．活塞环槽过度磨损的原因

（1）单缸负荷过大；

（2）缸套与活塞间隙过大；

（3）活塞温度过高。

3．活塞顶部烧蚀和裂纹的主要原因（特征：

排气温度和活塞冷却温度急剧升高甚至严重伸缩管泄漏）

（1）活塞冷却管泄漏或供液不足或中断；

（2）冷却腔结垢严重；

（3）喷油器安装不当或雾化不良；

（4）增压系统严重脏堵或发生故障；

（5）使用了更劣质的燃料油。

（1）注意检查活塞冷却系统的工作状态，防止温度过高。

（2）定期检查增压器、空气冷却器的工作状态，定期清洁增压器和空气冷却器；

（3）定期检查喷油器的雾化质量；

（4）每次加油前检查待加燃料油的质量，及时取样化验。

（二）活塞环折断

定期检查判断其工作情况，活塞环折断一般多是第一、二道环，断裂部位多在搭口附近。

活塞环折断使气缸磨损加剧，对二冲程机断环可被吹至排气管，甚至进入增压器涡轮端打坏涡轮叶片，造成严重事故。

1．引起活塞环折断的原因

（1）活塞环的搭口间隙过小、弹力丧失；

（2）环槽积炭、过度磨损；

（3）气缸套扫气口变形；

（4）使用了劣质燃油而没有采取必要的措施；

（5）气缸润滑不良、冷却不良或磨合不良等原因造成拉缸。

（1）加强管理喷油器和增压器，确保柴油机燃烧良好；

（2）每次加油时注意燃油品质变化，做好取样和化验工作；

（3）经常通过气缸观察孔或扫气口检查活塞、活塞环和气缸套的工作情况；

（4）活塞环在气缸工作表面间可能出现的状况；

●活塞环与气缸工作表面光亮、湿润，环在环槽内活动自如，无过度磨损痕迹，环的棱边尖锐而无毛刺，活塞环处于良好的工作状态；

●活塞环表面有局部轻微擦伤，且对应棱边尖锐有毛刺，对应缸壁也有轻微磨损；

●活塞环表面上有纵向拉痕，是由燃料中硬质颗粒造成的；

●活塞环槽内如积炭较厚和较硬使环粘于环槽中，将会造成气缸密封不良，可用木棒检查；

●活塞环裂纹或折断亦可用木棒检查；

●活塞环漏汽使环表面干燥发黑，且缸壁上有大面积干燥发黑的现象；

●活塞头部和环槽内有带颜色的灰状堆积物是气缸油中的碱性添加剂所致，可引起缸套严重磨损；

●观察缸壁和环上油膜是否充分，除第一道环外其他环的棱边上应有润滑油；

●气缸骨表面上的白色或褐色部分是硫酸引起的腐蚀磨损；

●严格按照说明书规定的程序进行选配和安装活塞环，做好测量和磨合运转。

（5）活塞环换新后必须进行磨合运转才能投入使用工况运转，一般需要经过20-24小时磨合运转。

MAN机型换新活塞环后的磨合运转时间为：

2-4小时内转速逐渐增加至最大转速的80%，保持80%最大转速运转6小时，在12-14小时内转速继续增加至全速，并且逐渐增加负荷，总计磨合20-24小时。

在磨合期间采用适当的气缸油并增加供油量。

（三）活塞杆和填料函过度磨损和发热原因

（1）活塞杆填料函安装不当或填料函中有异物；

（2）十字头轴承间隙、推力轴承间隙（过大）、机体与导板间隙、导板与滑块间隙不当或过度磨损；

（3）活塞杆变形。

一、轴承

（一）主轴承过度磨损、烧熔或咬死

1．主要原因：

（1）滑油供给中断或流量不足、滑油温度过高、滑油氧化变质或进水乳化变质、油中杂质过多或含硬质异物。

（2）主轴承安装不当或轴承间隙不合适、主轴承变形或轴承座裂纹。

（3）轴承表面合金严重龟裂脱落没有及时更换。

（4）轴承超负荷、单缸超负荷。

（5）轴承紧固螺栓松动或断裂。

（1）定期检查和清洁工滑油冷却器，保证滑油充分冷却，并注意调节滑油温度。

（2）经常清洗滑油滤器，特别是在更换滑油后附着在管壁上的粘着物会脱落，应特别注意清洗滑油滤器。

（3）经常检查滑油的理化性能，必要时取样化验。

（4）定期检查测量臂距差，及时了解和掌握轴承的磨损状态，必要时打开检查。

（5）经常运行滑油分油机，做好滑油净化工作。

（6）各个连接螺栓必须按说明书规定的上紧力矩上紧，不能过大或过小，安装时做好详细记录。

定期检查时增加各螺母扭矩检查，并记录螺母可扳动时的扭矩和最终上紧后的扭矩。

（二）曲柄销轴承过热或烧熔

1．主要原因

（1）轴承螺栓松动或断裂；

（2）单缸负荷过大；

（3）各润滑表面安装间隙小；

（4）十字头滑油进口管损坏泄漏、通往连杆大端的油孔堵塞、滑油压力低；

（5）滑油氧化变质或进水乳化变质、滑油中杂质过多或有硬质异物。

2．主要特征：

滑油温度高；

曲轴箱油雾浓度高。

（1）定期检查轴承螺栓及其锁紧装置的状态；

（2）经常清洗滑油滤器，特别是更换滑油后附着在管壁上的粘着物会脱落，应特别注意清洗滑油滤器。

（3）经常检查滑油的理化性能，必要时进行取样化验；

（4）各个螺栓必须按说明书规定的上紧力矩上紧，不能过大或过小，安装时要做好详细记录。

（三）十字头轴承过热或烧熔原因

（1）单缸负荷过大。

（2）十字头轴承安装不当或安装间隙不当；

十字头轴承的轴瓦变形或龟裂；

十字头滑油进口管损坏泄漏。

（3）滑油供应中断或不足；

滑油氧化变质或进水乳化变质。

二、曲轴

（一）曲轴红套滑移

曲轴红套时应保证：

曲柄间轴向距离即主轴颈长度和曲轴轴向长度应符合图纸要求；

曲柄夹角符合要求；

主轴颈与曲柄销颈的平行度符合要求。

曲轴红套滑移将直接影响柴油机定时、燃烧和功率。

1．红套滑移原因

（1）单缸超负荷、柴油机拉缸；

（2）气缸内部进水或进油产生液击；

（3）主轴承烧熔或咬死；

（4）船舶搁浅或螺旋桨碰撞异物。

2．特征

（1）柴油机气缸定时混乱，严重时有后燃、冒黑烟现象；

（2）柴油机剧烈振动；

（3）停车后启动困难或不能再启动。

3．管理要点及应急措施

（1）航行中发生曲轴滑移时，若滑移角度不大则可重新调整定时降低负荷运转，到港口后进行修理。

（2）滑移不严重时在港台进行原地修理。

采用加热曲柄臂或用冷却主轴颈的方法，并对曲柄臂施加扭矩使之反向转动滑移角度后复位。

（3）进厂修理采用更换主轴颈和重新进行红套修复。

（二）曲轴臂距差过大

曲轴的臂距差间接地反映了曲轴轴线状态。

臂距差越大，表明曲轴弯曲变形越严重和附加弯曲应力也越大，当应力超过曲轴材料的许用值时就使曲轴产生疲劳断裂。

因此必须定期检测、分析臂距差。

1．臂距差过大的原因

（1）机体的贯穿螺栓松动或断裂；

船体或机座变形；

地脚螺栓松动或断裂；

（2）主轴承过度磨损；

（3）轴系中心线失中。

（1）定期测量曲轴的臂距差，特别是在柴油机吊缸修理或换新轴承、贯穿螺栓和地脚螺栓重新预紧、船舶发生海损等情况下必须测量臂距差。

（2）根据测量值判断各轴承的磨损状态，并采取必要的修理或校正措施。

（3）严禁利用松紧地脚螺栓和贯穿螺栓的方法来调整曲轴的臂距差。

（三）曲轴裂纹或断裂

多发生在中小型柴油机上，而且大多数是由于安装、维护管理不当造成的。

1．曲轴裂纹或断裂的原因

（1）曲轴有重大缺陷；

机座或船体变形；

轴系中心线失中；

曲轴减振器失效；

（2）柴油机拉缸或咬死；

柴油机各缸负荷严重不均；

柴油机长期在临界转速区运转；

（3）曲轴臂距差过大；

曲轴1次或2次惯性平衡装置安装不当或失效；

（4）主轴承过度磨损或烧熔；

曲柄销轴承烧熔。

（1）定期测量曲轴的臂距差，一旦发现过热现象，必须查明原因；

（2）定期检查减振器、1次或2次惯性平衡装置的工作状态；

（3）注意滑油质量变化防止拉缸；

（4）定期检查各轴承的磨损情况。

三、曲轴箱着火或爆炸

1．曲轴箱爆炸的主要原因（根本原因是曲轴箱内存在高温热源）

（1）二冲程柴油机的确导板与滑块出现局部干摩擦；

活塞杆和填料函干摩擦；

（2）十字头轴承或主轴承或曲柄销轴承、链传动装置轴承烧熔或轴承润滑油供给不足或中断；

（3）润滑油进水被乳化、腐蚀或被磨粒污染；

（4）扫气箱的火源通过填料函串入曲轴箱；

（5）曲轴箱内伸缩套管过热。

2．主要特征

（1）曲轴箱油雾探测器报警，主机安全保护系统动作自动降速；

（2）曲轴箱导门过热、防爆门自动打开；

（3）曲轴箱的油气孔有黑烟串出；

（4）柴油机滑油出口温度高。

3．应急措施

（1）立即降速（如果没有降速或停车保护装置）；

（2）停止燃油供应，注意不要立即停止供应冷却水和滑油；

（3）关闭辅助风机；

（4）严禁任何人员靠近曲轴箱导门和防爆门；

（5）迅速准备好灭火设备，采取灭火措施；

（6）切断起动空气并合上盘车机；

（7）停车后至少15分钟，待曲轴箱内温度降低后打开导门；

（8）检查各轴承、活塞杆、填料函、伸缩管套管、链轮、减振器等，查找热源产生的部位；

（9）消除产生热源的隐患；

（10）打开滑油泵，盘车检查滑油供给情况；

（11）脱开盘车机，重新启动柴油机。

（1）定期检查曲轴箱内导板与滑块、十字头轴承、曲柄销轴承、主轴承、活塞杆与填料函、伸缩管套管、链轮、减振器等到部件的状态；

（2）定期检查曲轴箱油雾浓度探测器的工作状态，以确保其正常工作；

（3）做好滑油滤器、滑油分油机的维护和管理工作，并密切注意滑油质量变化；

（4）值班期间密切注意曲轴箱导门温度变化和滑油出口温度变化。

；

四、重要螺栓

（一）贯穿螺栓松动或断裂原因：

上紧不当、止动装置松动。

（二）地脚螺栓松动或断裂原因；

1．柴油机机座的侧向或轴向定位支承楔块松动；

2．柴油机各缸长期负荷分配不均，振动加大；

3．地脚螺栓上紧时扭矩过大或不足；

4．机座—垫片—基座之间接触面加工和安装不当。

（三）连杆大端轴承螺栓松动或断裂

连杆大端轴承螺栓松动或断裂大多发生在中高速机上，连杆螺栓的断裂造成连杆大端脱离曲轴颈撞破机架、机座的重大机损事故。

1．断裂的主要原因

（1）拆装时扭伤螺纹或螺栓杆身表面碰伤；

（2）柴油机超负荷、拉缸或咬缸、气缸中心线失中；

（3）轴承螺栓上紧力矩不足或过大、上紧顺序不当、接合面有硬质异物或不清洁、锁