摘要：柴油機在船舶實際生產中的應用日趨廣泛，其中燃油系統被稱為船舶柴油機的血脈和心臟，燃油系統的工作狀況將對船舶柴油機的使用壽命和效能產生直接影響。本文主要對船舶柴油機在實際執行過程中燃油系統的常見故障進行分析，並結合實際研究提出了相應的故障排除方法。
關鍵詞：船舶柴油機燃油系統故障排除
1 引言
船舶柴油機為船舶提供電力和推進動力，所以也稱為船舶的動力裝置，它是保證船舶安全航行、作業和停泊，以及船員、旅客正常工作和生活所必需的動力機械裝置。船舶柴油機燃油系統故障將直接影響船舶航行安全，影響柴油機的動力性、經濟性和可靠性。燃油系統被稱為船舶柴油機的血脈和心臟，燃油系統故障將直接影響船舶航行安全，對船舶柴油機的可靠性、動力性、經濟性和使用壽命等效能產生重要影響。
燃油系統是被譽為船舶柴油機的血脈和心臟，而噴油幫浦就是燃油系統中最重要的組成部件——心臟，它的作用是使燃油由低壓提公升為高壓，然後通過噴油器把燃油霧化，按船舶柴油機各缸發火次序定時、定量、均勻地噴入燃燒室內和空氣混合形成可燃混合氣，並燃燒做功。噴油幫浦的結構相對複雜，柴油機的三對精密偶件：噴油嘴偶件、噴油幫浦出油閥偶件和噴油幫浦柱塞偶件都集中在噴油系統當中。
務必選擇專用儀器除錯調速器和噴油幫浦，除錯好的調速器和噴油幫浦不能隨便拆卸。這是因為噴油幫浦的供油均勻性、供油規律和供油量大小將會對船舶柴油機的經濟性、可靠性和動力性產生直接影響。調速器效能的優劣也會對船舶柴油機工作靈敏性、可靠性和轉速產生直接影響。
噴油器效能優劣直接影響燃油的霧化質量，而燃油的霧化質量又會影響燃料的燃燒效果；儘管噴油器的結構不是很複雜，但一定要經過專用檢測儀進行檢查和除錯。船舶柴油機燃油系統中的濾清器、輸油幫浦、噴油器和高低壓輸送油管等組成部件的效能很重要，一定要特別注意保養，定期進行清潔和檢查。此外，噴油正時也非常重要，即使燃油系統各零部件效能良好，但噴油提前角不對也會對船舶柴油機的經濟性、動力性和排煙情況產生直接影響。
在對船舶柴油機燃油系統進行故障診斷前，一定要對燃油系統方面的相關知識熟練掌握，針對船舶柴油機發生的故障與檢測結果，進行綜合分析研究，作出準確的判斷，以最簡捷有效、最科學合理的措施進行故障排除。
船舶柴油機在執行過程中發生各種故障，故障原因多樣千變萬化，英國柴油機工程師和使用者協會曾作過專門的調查研究，研究結果顯示，船舶柴油機的故障主要表現為燃油系統的故障，燃油系統故障佔總故障的百分之六十以上，比例最大；而在造成船舶柴油機停機故障的各種原因中，燃油系統的故障所佔比例也是最大的，約佔總故障的百分之二十七。因此，**和研究船舶柴油機燃油系統的故障分析及排除方法具有極為重要的現實意義。
2 常見船舶柴油機燃油系統的組成
常見的多缸船舶柴油機的燃油系統主要組成部件：燃油箱、、輸油幫浦、低壓油路、噴油幫浦、高壓油路、燃油濾清器、感測器、噴油器、電子控制單元等。其中，低壓油路燃油壓力相對較低，它的主要目的是將燃油輸送到噴油幫浦；高壓油路燃油壓力較高，它的主要作用是將燃油以高壓通過噴油器後噴入燃燒室，經燃燒後產生的廢氣從船舶柴油機的排氣管排出。
如圖1所示。
圖1 常見船舶柴油機燃油系統
1——油箱；2——高壓油幫浦；3——濾清器；4——感測器；5——電子控制單元；6——噴油器；
7——限壓閥；8——共軌管；9——壓力感測器
船舶柴油機燃油系統主要組成單元由燃油供給和調速兩部分構成，工作時，輸油幫浦從油箱吸取柴油，送至柴油濾清器，經濾去雜質後進入噴油幫浦。柴油經過噴油幫浦作用後，壓力被提高到10mpa以上，再根據柴油機的工作情況，改變噴油量，通過噴油器噴入氣缸燃燒室內，並在很短時間內與壓縮後的高溫空氣混合，形成可燃混合氣。
由於輸油幫浦的供油量比噴油幫浦供油量大很多（約為噴油幫浦標定工況下最大供油量的2～3倍），輸油幫浦**的多餘柴油經噴油器回油管和限壓閥（溢流閥）流回到輸油幫浦進口或直接流回油箱。
調速系統通過一套與調速器相聯接的機械傳動機構直接移動噴油幫浦調節齒條來實現調節船舶柴油機轉速，以防止船舶柴油機發生飛車事故。
當外負荷增加，柴油機轉速過低時，調速器就利用操縱桿拉動噴油幫浦調節齒條向增加供油量方向移動，使噴油幫浦噴油量增加，從而提高轉速；反之，則減少噴油量進而降低轉速，最終達到穩定船舶柴油機轉速的目的。
3 船舶柴油機燃油系統常見故障分析及排除方法
船舶柴油機在日常工作中會發生各種各樣的故障，引起故障發生的根源千變萬化，我們必須從表面現象到本質原因進行**、分析和查詢，並最終確定導致故障的根本原因，排除故障。
當船舶柴油機在執行過程中發生故障時，輪機工程技術人員應保持沉著、冷靜，結合工作實踐經驗和相關專業知識，仔細檢查，及時對故障的特徵進行認真分析，並透過現象看清本質故障，對故障產生的根源作出準確判斷。在實際工作中，應採取「**」、「傾聽」、「觸控」、「嗅聞」等綜合方法確定船舶柴油機哪乙個系統或哪乙個部件發生了故障，然後「對症下藥」，及時排除故障：
「觀察」：觀察現象。觀察船舶柴油機排氣煙色、各儀表的讀數，以及油、水等溫度、壓力的變化情況；
「傾聽」：傾聽聲音。用細長的螺絲刀或其它金屬棒作為輔助工具，輕觸船舶柴油機表面，診斷運動部件所產生的聲音是否正常；
「觸控」：觸控溫度和振動情況。依靠手掌感覺檢查判斷船舶柴油機運動部件、配氣機構等的工作情況和船舶柴油機運轉時振動情況；
「嗅聞」：嗅聞氣味。依靠感官鼻子的嗅覺功能，辨別判斷船舶柴油機各部位是否產生異常氣味。
必要時，應配合拆檢查找故障原因。如圖2所示。
圖2 船舶柴油機燃油系統常見故障分析研究及排除故障方法3.1 各缸供油量不均勻故障分析及排除方法
當船舶柴油機的各缸供油量不均勻，偏離一定範圍（在標定工況下超過百分之三，部分負荷時超過百分之十，怠速工況超過百分之十五）時，船舶柴油機就會出現工作粗暴、運轉不穩、缸內積炭、排氣冒煙、油耗增加和功率降低等現象。
（1）個別缸噴油器的噴孔因積炭或磨損，導致噴孔面積縮小或擴大。當噴孔面積縮小時，供油量則減少；噴孔面積擴大時，供油量增加。要按要求定期清除噴油器、噴孔積炭。
噴油嘴等精密偶件具有很高的表面光潔度、嚴格的幾何形狀和嚴密的配合關係，正常使用壽命一般為2500h以上，但據調查，除製造質量和保管欠妥等原因之外，由於亂拆亂卸、清洗不當、裝配調整不當、使用劣質燃油等原因，很少噴油嘴偶件使用壽命超過1500h，一般多在500h左右，有的甚至更短。如檢查發現，噴油嘴的精密偶件需要進行更換，必須清楚噴油嘴偶件在設計和製造過程中是按實際測量的流量值和技術精度誤差段進行分組的，同一船舶柴油機一定要根據具體要求選取同一組的噴油嘴偶件，不能隨意取用。
（2）各缸的柱塞偶件磨損程度會出現差別，個別缸的磨損相對較多，造成密封效能變差，導致該缸的供油量減少。因此，出現各缸供油量不均勻時應對柱塞偶件進行密封效能檢查，對磨損嚴重，已超過允許範圍時，必須對偶件進行更換，待噴油幫浦各偶件重新安裝後，應拿到試驗台上進行除錯校驗，使噴油器的開啟壓力與標準噴油器要求的開啟壓力一致，以保證各缸供油量均勻。
（3）油量調節機構的齒條與輪齒之間、調節叉與柱塞調節臂之間，由於磨損程度不同會造成固定螺釘鬆動，配合位置出現改變，導致柱塞斜槽與回油孔相對位置發生不同的變化，造成柱塞的有效行程出現差異，導致各缸的供油量不均勻。
當齒條與輪齒磨損嚴重，配合間隙超過規定值要求時，應進行更換；當調節叉與柱塞調節臂磨損嚴重，配合間隙超過規定值要求時，也必須進行維護或更換處理，否則會出現噴油幫浦供油不均勻或斷油時刻不一致，供油間隔角度不一致，導致柴油機運轉不穩定。
（4）若某缸出油閥彈簧彈力減弱，會使該缸的出油閥開啟壓力降低；若某缸出油閥配合不嚴密，該缸供油量就會減少。檢查方法：先拆開高壓油管，然後用手搖油幫浦幫浦油，如發現有柴油從出油閥螺母接頭處冒出，可判斷該缸出油閥彈簧彈力減弱或出油閥密封配合不嚴密。
（5）船舶柴油機正時齒輪直接驅動噴油幫浦，若正時齒輪出現磨損嚴重的現象，凸輪軸軸向間隙就會變大，導致聯接花鍵或聯軸節與凸輪軸軸承配合鬆動等原因，都會影響各缸的供油均勻度；在船舶柴油機執行過程中，應加強對噴油幫浦的聯接件、正時齒輪、凸輪軸和軸承等傳動件進行檢查和維護，如出現磨損嚴重，間隙過大且超過允許值時，必須對該部件進行維理或更換，否則易造成船舶柴油機運轉不平穩。
3.2 供油提前角不準確的故障分析及排除方法
供油過遲（提前角過小），船舶柴油機易產生後燃，啟動困難，燃燒不完全，排氣冒煙，溫度過高，功率不足；供油太早（提前角過大），船舶柴油機工作時會發生敲缸現象，工作粗暴，易損壞零件，也會導致船舶柴油機功率降低。
（1）噴油幫浦出油閥彈簧的彈力會影響出油閥啟閉壓力，彈力不足或過大，會導致噴油幫浦供油提前角增大或減小，改變出油閥的開啟時間，從而影響噴油量。檢查出油閥彈簧的彈力，如彈力不足，應予以更換。
（2）出油閥偶件、柱塞偶件磨損嚴重，導致偶件配合間隙增大，造成船舶柴油機工作過程中柴油回漏嚴重，導致供油提前角變小，應更換磨損嚴重的出油閥偶件或柱塞偶件。
3.3 噴油幫浦安裝不當的故障分析及排除方法
（1）噴油幫浦被動盤錯裝半圈：這是乙個針對採用十字形聯軸器聯接的噴油幫浦會出現的問題，由於安裝不當，在安裝被動盤時錯裝了半圈（180°），導致發生船舶柴油機無法正常啟動和排氣管無菸排出的故障；就算船舶柴油機在強力帶動作用下著火，依然會發生排氣管嚴重冒煙、聲音異常現象，導致船舶柴油機無法正常工作。發生這種情況時，應先把聯軸器的聯接螺釘拆下，然後將噴油幫浦凸輪轉動半圈後重新正確安裝，最後還要檢查並調整好船舶柴油機噴油幫浦的供油正時。
（2）噴油幫浦半圓鍵安裝不正確：這是針對採用法蘭盤聯接的噴油幫浦而言，當船舶柴油機發生供油正時不準確，導致發動機出現啟動困難、水溫過高和冒煙嚴重等異常現象時，原因大多是由於供油提前角自動調節器與供油正時齒輪和噴油幫浦凸輪軸之間的半圓鍵安裝位置不對造成，這時可通過噴油幫浦法蘭盤上的弧形孔無法進行有效調整，先拆下噴油幫浦，可看到半圓鍵上出現有較明顯的壓痕，然後重新進行正確安裝即可。
3.4 船舶柴油機無法正常、回油管無回油的故障分析及排除方法
（1）檢查燃油管路接頭是否鬆動，燃油系統中是否有空氣。若船舶柴油機燃油系統中有空氣，應予以排除：擰松位於燃油濾清器和噴油幫浦上的專用放氣螺釘，然後用手搖油幫浦連續進行幫浦油，待燃油系統中氣泡冒盡，再擰緊專用放氣螺釘重新進行幫浦油；當回油管路中有回油時，再將手搖油幫浦擰緊；最後，擰開位於高壓油管上靠噴油器側的螺母，用螺絲刀等工具撬起噴油幫浦內的柱塞彈簧座，待氣泡冒盡後，再擰緊螺母並再撬動幾下，按此方法逐缸進行檢測，使每個噴油器均充滿燃油。
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