船舶柴油机的常见故障.doc

0.分类号 编号烟 台 大 学毕 业 论 文浅析船舶柴油机的常见故障Analysis of the Common Faults of Marine Diesel Engine申请学位： 工学学士 院 系： 海洋学院 专 业： 轮机工程 姓 名： 隋建鹏 学 号： 3 指导老师：盛善智（高级轮机长） 张洪墩（助教） 2012年 06 月08 日烟台大学海洋学院浅析船舶柴油机的常见故障姓 名： 隋建鹏 导 师：盛善智（高级轮机长） 张洪墩（助教） 2012年 06 月08日烟台大学海洋学院烟台大学毕业论文任务书院（系）：海洋学院姓名隋建鹏学号3毕业 届别2012专业轮机工程毕业论文（设计）题目浅析船舶柴油机的常见故障指导教师盛善智、张洪墩学历 本科、硕士职称高级轮机长、助教所学专业轮机工程 轮机工程主要内容：船舶柴油机是船舶上的动力来源，是船舶的重要组成部分。由于船舶柴油机的组成及结构异常复杂，因此在运行过程中难免有时会出现一些故障。为保障船舶柴油机的正常工作，及早的发现和排除这些故障是非常重要的。文中从几个方面来分析了船舶柴油机的常见故障，以便帮助轮机管理人员了解一些船舶柴油机常见故障的现象与原因及必要的排除方法，使船舶安全有效运行。基本要求：论文层次清楚，结构合理，重点突出，文字准确。符合论文写作规范和要求。资料要选择合理，准确。并注明资料的出处和来源。主要参考资料：1李元柱，杨长裙.船舶柴油机常见故障的原因及排除方法J.2008,(10)2付宗仁，船舶柴油机常见故障及使用注意事项J.装备制造技术，2011,(5)3钱耀南主编.船舶柴油机M.大连海事大学出版社2007:164-1704谢朝东.船舶柴油机M.北京人民交通出版社，1993进度安排：2012.3.023.27 开题、搜集资料2012.3.284.19 完成论文大纲2012.4.205.25 撰写毕业论文初稿2012.5.266.08 论文修改、定稿、打印并准备答辩指导教师（签字）： 年 月 日院（系）意见： 教学院长（主任）（签字）： 年 月 日备注：摘要船舶柴油机是船舶上的动力来源，是船舶的重要组成部分。由于船舶柴油机的组成及结构异常复杂，因此在运行过程中难免有时会出现一些故障。这对船舶柴油机急船舶的正常工作都不利。但是这些故障又是很复杂的，故障与征兆之间关系存在不确定性。一种故障可能引起多个征兆，而一个征兆可能有多个故障引起，而且经常可能是多个故障同时发生。为保障船舶柴油机的正常工作，进一步延长船舶柴油机的使用寿命，及早的发现和排除这些故障是非常重要的。文中从几个方面来分析了船舶柴油机的常见故障，以便帮助轮机管理人员了解一些船舶柴油机常见故障的现象与原因及必要的排除方法，使船舶安全有效运行。关键词：船舶柴油机；故障；排除方法Abstract： ships diesel engine is the power source of the ship, is an important part of shipping. because of marine diesel engine components and structure is very complex, so during the running process is sometimes there will be some fault. The ships diesel engine emergency ship normal work. But the fault is very complex, the relationship between faults and symptoms of uncertainty. A failure may cause a sign, and a sign may have multiple fault caused by, and often may be multiple faults occur simultaneously. For the protection of marine diesel engine works, further extending the service life of marine diesel engine, the early discovery and these faults are very important. In this paper, from the aspects of the marine diesel engine fault, in order to help managers understand some turbine for marine diesel engine fault phenomenon and reason and the necessary removal method, safe and effective operation of the ship.Key words: Marine diesel engine; elimination methods目 录绪论11 概述21.1 船舶柴油机故障定义21.2 船舶柴油机故障分类21.2.1 按故障严重程度和造成的危害分类21.2.2 按故障出现时间快慢分类21.2.3 按故障发生的部位分类31.2.4 船舶柴油机故障按其原因和现象分类32 船舶柴油机的故障现象及产生原因42.1 故障产生的过程42.2 船舶柴油机故障现象42.3 船舶柴油机故障产生的原因52.3.1 操作方面的原因52.3.2 维护保养方面的原因52.3.3 维修中拆装方面的原因62.3.4 加工制造方面的原因63 船舶柴油机综合故障的现象及原因73.1 船舶柴油机起动困难73.2 船舶柴油机功率不足73.3 船舶柴油机转速不稳83.4 船舶柴油机飞车83.5 船舶柴油机突然停车93.6 振动异常93.7 排气温度过高103.8 船舶柴油机颜色异常104 船舶柴油机其他常见故障及排除方法114.1 船舶柴油机增压器的喘振。114.2 船舶柴油机轴瓦损坏114.2.1 轴瓦的早期磨损124.2.2 轴瓦的疲劳剥落124.3 排气阀常见故障134.3.1 船舶柴油机排气阀故障原因134.3.2 排气阀烧损144.3.3 气阀密封锥面磨损过快144.3.4 阀盘与阀杆断裂144.3.5 气阀卡死144.3.6 气阀弹簧断裂154.4 船舶柴油机气缸的磨损155 结论与展望16致谢17参考文献18绪论船舶柴油机是船舶上最广泛应用的动力装置，是船舶上动力的主要来源，船舶的重要组成部分。由于船舶柴油机的组成及结构异常复杂，因此在运行过程中难免有时会出现一些故障。为保障船舶柴油机的正常工作，进一步延长船舶柴油机的使用寿命，及早的发现和排除这些故障是非常重要的。船舶柴油机故障是指船舶柴油机在规定的条件下，丧失规定的功能。它可能是由于某个机构或零部件过度磨损、破断、卡死等原因造成了整机功能的破坏，也可能是某个系统装置因漏泄、堵塞等原因造成机器故障。船舶柴油机的结构异常复杂，在运行的过程中在很多的部位会产生故障，这对船舶柴油机的正常工作都不利。但是这些故障又是很复杂的，故障与征兆之间关系的不确定性。一种故障可能引起多个征兆，而一个征兆可能有多个故障引起，而且经常可能是多个故障同时发生。因此作为轮机管理人员掌握一些船舶柴油机的常见故障的现象与原因及必要的排除方法是非常有必要的。文中从几个方面来分析了船舶柴油机的常见故障。本文主要内容如下：一、对船舶柴油机的故障定义和分类进行了综合性概述，为后文的具体故障的分析与排除做好铺垫。二、从整体上对船舶柴油机的故障产生过程和故障现象进行阐述分析。三、对船舶柴油机的综合性故障的现象与原因进行阐述与分析。其分别是起动困难、功率不足、船舶柴油机转速不稳、船舶柴油机飞车、船舶柴油机突然停车、船舶柴油机烟色异常、船舶柴油机振动异常、船舶柴油机温度异常。四、对船舶柴油机的其他主要常见故障现象及原因进行描述与分析，并提出简单的故障检修与排除措施。文中同时对船舶柴油机故障的预防提出了相关的建议。船舶柴油机的故障主要应该是预防为主，早发现，早处理。文中结合实际对船舶柴油机管理人员应该具备的基本素质提出了要求。1 概述1.1 船舶柴油机故障定义船舶柴油机是一种复杂的热力机械。工况复杂，工作条件恶劣。因此，使用中发生故障在所难免。船舶柴油机丧失规定功能的事故成为船舶柴油机故障。船舶柴油机故障的范畴包括两个方面：失效 引起船舶柴油机立即丧失功能的破坏性故障。如船舶柴油机烧瓦、抱缸等。性能降低 使船舶柴油机性能降低的故障。如船舶柴油机冒黑烟、油耗增加等。1.2 船舶柴油机故障分类船舶柴油机可以从不同方面进行分类。本质故障 在规定使用条件下，由于船舶柴油机及其零部件本省固有的因素或缺陷而引起的故障成为本质故障。如船舶柴油机缸套穴蚀、连杆断裂。误用故障 不按规定条件使用或由于外界因素而引起的故障称为误用故障。如因滑油油面不足引起烧瓦等。从属故障 某一故障所引起的派生故障。也称为相关故障。如连杆螺栓断裂引起的机体裂纹等。1.2.1 按故障严重程度和造成的危害分类船舶柴油机故障按其严重程度和造成的危害，可分为致名故障、严重故障、一般故障和轻度故障四类。致命故障 凡造成重要零件报废，导致人身伤亡或者重大经济损失的故障称为致命故障。也称为危险性故障。如连杆螺栓断裂、机体破裂等。严重故障 凡船舶柴油机主要性能指标超过限值，主要零件损坏或解体才能排除的故障称为严重故障。如船舶柴油机油耗过高、活塞环断裂等。一般故障 凡船舶柴油机需停机检修，需要更换非主要件，用随机工具可以排除的故障一般称为轻度故障。如三漏（漏气、漏水、漏油），盖板损坏等。轻度故障 凡一般不导致船舶柴油机停机，不需更换零件，用随机工具在短时间内即可排除的故障称为轻度故障。如船舶柴油机密封部位渗漏，盖板螺钉松动等。1.2.2 按故障出现时间快慢分类船舶柴油机按其故障出现时间的快慢，可分为突发性故障和渐发性故障两类。突发性故障 这种故障在短时间内突然发生，不能靠早期诊断来预测。如连杆螺栓断裂、气门弹簧断裂等。渐发性故障 这种故障发生有一个渐变的过程，可以通过早期诊断进行预测。如汽缸套磨损、气门漏气等。1.2.3 按故障发生的部位分类船舶柴油机按其故障发生的部位，可分为整机性故障和零部件故障两类。整机性故障 也称综合性故障。它影响整机性能，其原因是综合性的。如起动困、功率不足、飞车、转速不稳、压力异常等。零部件故障 是指某一零件所发生的故障。如齿轮断裂、水泵泵量过小等。1.2.4 船舶柴油机故障按其原因和现象分类船舶柴油机故障按其原因和现象，可分为磨损性故障、错用性故障和薄弱性故障三类。磨损性故障 由于摩擦副磨损过大而造成的故障称为磨损性故障。这种故障是正常使用条件下，正常磨损过程中可以预测的故障。如活塞环过度磨损，造成严重漏气、功率不足等，这类故障一般不会造成严重后果。错用性故障 在实际使用条件下，产生的载重超过了原设计能力所造成的故障称为错用性故障。如超负荷使用船舶柴油机造成冒黑烟、轴系断裂等。薄弱性故障 在实际使用条件下，产生的载荷未超过设计能力，只是设计失误造成某些薄弱环节，导致零件丧失工作能力的故障称为薄弱性故障。这类故障多发生在新开发的机型上。一般表现为零件破损、轴系及支架断裂等。2 船舶柴油机的故障现象及产生原因2.1 故障产生的过程故障产生的过程实际上是一个能量积累与变化的过程，即零部件强度（技术状况）逐渐变化下降的过程。如图1-1所示，只有当零件强度低于外界载荷时，才会发生故障。零件在初时工作阶段，强度变化较小，在这阶段当外界载荷2突然超过零件1的情况下，就会产生故障。如图1-1的3。这种突发性的故障（见图1-1的4）是在外界载荷的意外峰值下偶然发生的。如船舶柴油机飞车造成连杆螺栓断裂，挺杆脱落等。零件强度是按一定规律分布的。如图1-1所示的6，呈正态分布。而外界载荷也是按一定规律分布。如图1-1所示的7。这种渐发性的故障（也叫磨损性故障）就带有相当的随机性。如图1-1的5。图2.1故障产生示意图1-零件强度2-外界载荷3-意外损坏特性4-突发性故障5-一组零件的强度分布7-外界载荷分布突发性故障多以疲劳、过度变形等形式出现。除了如上所述由于零件强度（技术状况）和外界载荷的原因以外，润滑系统、冷却系统的堵塞和泄露也会造成突发性故障。渐发性故障多由磨蚀性磨损、咬接性磨损、机械腐蚀磨损和空穴磨损等形式出现。另外，腐蚀故障（包括应力腐蚀、气蚀、硫蚀等）也属于渐发性故障。2.2 船舶柴油机故障现象当船舶柴油机发生故障时，一般会伴随以下现象：声音异常一台正常运转的船舶柴油机，其发生的噪声有一定的规律。当出现故障时，便使声音变得异常。如活塞碰气门时出现金属敲击声；供油角过大时出现燃烧敲击声；气缸漏气时出现吹嘘声；旋转件相碰时出现摩擦声等。外观异常如因烧机油出现的冒蓝烟；燃烧不良出现的冒黑烟；密封面失效出现的漏油、漏气等。 温度异常如当供油角过晚或负荷过大所出现的排温过高；轴承烧损所出现的轴承过热；冷却系统故障所出现的水温油温过高等。动作异常如当平衡失效或基础不牢出现振动过大；当调速失灵出现的飞车或游车；起动系统故障，船舶柴油机起动不起来等。压力异常 如当气门、活塞环密封失效出现的气缸压力过低；曲轴箱压力过高；润滑系统故障出现的油压过低；增压系统故障出现的气压过低过高等。气味异常 如当电器系统故障出现焦糊味；烧机油出现的油烟味等。 2.3 船舶柴油机故障产生的原因引起船舶柴油机故障的原因是多方面的。有设计结构和选材不当引起的，也有加工制造和装配、调试质量欠佳引起的，也有使用操作不当和维护保养不良引起的。在这里主要对操作维护保养及加工制造等方面造成故障的原因予以简单介绍。2.3.1 操作方面的原因 由于违章操作造成的船舶柴油机故障，在船舶柴油机故障中占有很大比例。这其中有思想上的疏忽，技术上的不熟悉，也有错误的习惯作法。常见的违章操作有以下几个方面： 起动时间过长。冷车起动不经过暖车便快速加大负荷运转。磨合不充分，便高负荷运行。带负荷急停车。油面不足开车。水面不足开车。超负荷或者超速运转。 水温油温不正常而继续运行。高速、高负荷运转中急停车 2.3.2 维护保养方面的原因未按照规定进行维护保养也容易造成故障。常见的故障原因有以下几个方面： 添加或更换新机油不及时。清洗机油滤清器不及时。清洗柴油滤清器不及时。 清洗空气滤清器不及时。 检查、调整气门间隙不及时。 检查、调整供油提前角不及时。检查和调整喷油器不及时。检查和向蓄电池补充电解液不及时 。冬季船舶柴油机停车后放水不及时。 2.3.3 维修中拆装方面的原因拆装错误也是引起船舶柴油机故障的重要原因之一。其中有以下几个方面：喷油器垫片安装不正确。气缸衬垫安装不正确。 齿轮啮合不正确。 螺母安装不正确。 有关配合间隙超值 。活塞环安装位置不正确。2.3.4 加工制造方面的原因 这方面的原因大部分是材料用错，材料存在内在质量问题和机加工中某些部位被忽视，致使其不符合要求。该方面的缺陷在装配中很难发现，使用一段时间后才暴露出来，从而造成零件损坏。其主要表现在以下几个方面：质量不符合要求。 材质不符合要求。热处理不符合要求。 机械加工不符合要求。 消除应力不符合要求。 3 船舶柴油机综合故障的现象及原因3.1 船舶柴油机起动困难1、故障现象当发现起动困难故障时，有以下几种情况：起动时，曲轴根本转不动或者转动很慢，即起动转速太低。起动时，起动转速正常，但船舶柴油机不着火。起动时，船舶柴油机虽然着了火，但船舶柴油机运转不正常，转速不稳，甚至灭火。 2、原因分析起动系统：气管路漏或气管太长，气源压力不足，空压机损坏等。燃油系统：油压低停车操纵杆未板下，燃油箱阀门未打开，燃油箱无油，燃油箱位置太低，燃油管路内有空气，柴油滤太脏，超速停车装置未复位，齿条卡住不在加油位置，喷油器不雾化，喷油泵不泵油或喷油器不喷油。进排气系统：空气滤清器污堵，中冷器污堵，防爆门阀门未打开，配气定时不对，排气系统污堵。燃烧系统:压缩压力不足，活塞和缸盖余隙太大、太小，缸头伸出缸盖平面太大、太小。外部条件：带负荷起动，滑油温度太低，粘度太大;水温太低，在水泵内结冰；柴油温度太低，粘度太大。内部条件：气门碰活塞或气缸内有异物；烧瓦、抱轴、拉缸。3.2 船舶柴油机功率不足1、故障现象所谓功率不足，就是通常所说的船舶柴油机“无力”，“没有劲”。正常情况下，船舶柴油机的功率一般具有一定的储备，可以带动工作机械正常运转。当功率不足时，表现为船舶柴油机带不动与之配套的工作机械运动，并伴随着以下现象船舶柴油机冒黑烟。此时船舶柴油机排气管排出大量黑烟。船舶柴油机排气温度高。此时排气管和涡轮增压器的涡轮呈暗红色。船舶柴油机转速下降或者转速不稳，并呈现出工作无力的声音。2、原因分析供油量不足：燃油滤清器污堵；燃油管路太细太长泄露；燃油系统有空气；燃油质量不好，油内含水；喷油泵或者调整器限位铅封被破坏加不上油；调速器拉杆螺钉旋入太多，齿杆伸出长度不够；喷油泵柱塞磨损严重个别缸供油量太小。雾化不良或与燃烧室不匹配：油头雾化不良；供油提前角不对；油头伸出缸盖平面不对；缸盖活塞结炭严重；压缩余隙太大；出油阀密封不严。进气不足：空滤器脏污；中冷器脏污；压气机叶轮脏污；缸盖进气道脏污；进排气管漏气；配气定时不准；增压器故障，进气压力低。排气不畅：排气管太弯太长，或拐弯多；排气消声器脏污；缸盖排气道脏；排气定时不对。外部因素：中冷器进水温度太高；环境温度高、湿度大；海拔高、气压低；船舶柴油机过热；异常磨损，船舶柴油机拉缸、烧瓦、抱轴等。3.3 船舶柴油机转速不稳1、故障现象船舶柴油机正常运转时，依靠调速器的自动调节作用，船舶柴油机的转速是稳定的。波动值只有几转，波动率在0.5%以内。当转速不稳时，有两种现象：船舶柴油机有规律的忽高忽低。通常所说的“游车”、“喘气”。此种情况多发生在船舶柴油机低速运行工况。船舶柴油机转速无规律的忽高忽低。2、原因分析造成船舶柴油机转速不稳的原因如下：供油系统原因：燃油系统内有空气，有水，气阻或者水阻现象，造成供油不稳；喷油器雾化不良，喷油不稳，隔次喷油，或断续喷油；喷油泵柱塞出油阀磨损过大，供油不稳；喷油泵齿条卡滞，喷油器针阀卡滞；喷油器弹簧、出油阀弹簧、喷油泵弹簧断裂；喷油泵油量调节齿圈松动；各缸供油量严重不均匀。调速系统原因：调速器内滑油太多；调速器弹簧变形、断裂或刚度减小；调速器飞铁忖套磨损严重；调速器运动件卡滞或磨损严重。外部原因：带变速箱的船舶柴油机离合器接合不良，打滑；工作机械负荷严重不稳。3.4 船舶柴油机飞车1、故障现象在调速器的控制下，船舶柴油机在某工况运转时，转速是稳定的。即使当工作机械突卸全部负荷时，船舶柴油机的转速也不会太高，一般只能超过卸载前转速的8%以下。当发生“飞车”时，是指船舶柴油机失去控制，转速迅速增高，大大超过标定转速。此时还伴随着以下现象：声音异常。由于转速突升，带来船舶柴油机燃烧噪声、空气噪声和机械噪声均迅速增大，甚至使人无法承受。振动异常。由于转速突升，船舶柴油机惯性力的不平衡大大增加，因此，使船舶柴油机振动急剧增加。此时还往往伴随着机件损坏。2、原因分析造成飞车，一是由于燃油系统故障，使调速器控制系统无法对其控制；二是调速器控制系统失灵。概括起来，船舶柴油机飞车原因如下：燃油系统：喷油泵柱塞卡死在大油量位置；喷油泵齿条卡死在大油量位置；喷油泵齿条拉杆松脱或拉毛卡死；喷油泵弹簧断裂，齿圈卡主；误装旋向相反的喷油泵柱塞；齿条限位螺钉铅封开启。调速系统：调速器运动件卡住；调速弹簧断裂；飞铁松脱；滑油温度太低，粘度太大，飞铁分不开。其他因素：缸盖滑油回油孔不畅，滑油进入燃烧室；超速自动停车装置失灵；齿条上停车卡块和油压低停车拨叉位置装错，齿条处于加油位置。3.5 船舶柴油机突然停车1、故障现象当发生突然停车时，有两种情况。一是突然停止运转，一是转速慢慢下降，然后停止运转。2、原因分析燃油系统：油箱内燃油用完；燃油内有水，空气；燃油系统堵塞；燃油管路破裂；喷油泵柱塞或出油阀卡住；喷油嘴针阀卡住；调速器弹簧断裂，齿条自动回到停油位置。配气系统：气门卡主或气门弹簧断裂不能正常换气；齿轮损坏或喷油定时不对；喷油泵传动装置损坏。运动件故障：船舶柴油机拉缸、抱缸；船舶柴油机烧瓦，抱轴。安全保护系统：油压低自动停车装置起作用；超速自动停车装置起作用；防爆门自动关闭。其他因素：外界负荷突然增大，将船舶柴油机憋死。3.6 振动异常1、故障现象船舶柴油机工作中由于其爆发压力和惯性力的作用，产生一定的振动是正常的。在工况一定时，其振动大小和规律是一定的。如发生振动异常，往往有以下现象：船舶柴油机各部位振动加剧。特别是高压油管、中冷器、调速器等部件，用肉眼能看出振动，用手触摸有麻木感觉。伴随着振动的异常，往往还伴有异声出现。2、原因分析各缸做功不均衡：各缸供油量不平衡；各缸供油角不平衡；各缸压缩比不平衡。惯性力不平衡：各缸活塞连杆组质量误差太大；曲轴动平衡误差太大，或曲轴弯曲变形；飞轮平衡超差；增压器转子动平衡超差，或叶轮损坏；平衡轴齿轮装配位置弄错；减震器失效；轴承间隙太大。安装基础及与工作机械对中：安装基础薄弱、刚度差；底座刚度不足；安装螺钉松动；船舶柴油机与工作机械对中性差。3.7 排气温度过高排气温度过高的原因，主要是由燃烧系统、燃油系统、进排气系统造成的。船舶柴油机排气温度是指船舶柴油机燃烧后排出的废气的温度。正常的排气温度取决于船舶柴油机正常的燃烧。正常的燃烧的基本条件是有一定数量的燃油，在雾化良好的条件下和足够的空气良好的混合，在燃烧室内完全燃烧。所以不满足这些条件的因素，均会造成排气温度过高。1、进排气系统：进气阻力大：空滤器脏污、压气机脏污、中冷器脏污、缸盖进气道脏污。进气压力低：增压器故障；进排气管漏气。排气阻力大：排气管太细太长，拐弯多；缸盖排气道污堵。气门间隙不对。2、燃油燃烧系统：供油提前角过晚；个别缸供油量过大；喷油器雾化不良；燃油品质差，不符合要求；气缸压缩压力低。3、其他：环境温度太高；中冷水温度太高；超负荷运转。3.8 船舶柴油机颜色异常船舶柴油机正常工作时，排出的废气呈淡灰色，只是在加速时会出现一股黑色排烟，所以当出现颜色异常时，有以下现象：冒黑烟。这是船舶柴油机不完全燃烧的特征，此时排出的废气中有大量固体颗粒，有时甚至带火星，并伴随排气温度的升高。冒白烟。这是船舶柴油机废气中水或燃油蒸汽的特征。此时船舶柴油机排出的废气成白色雾状，并伴有船舶柴油机功率下降和转速不稳。冒蓝烟。这是废气中大量滑油蒸汽的特征，此时船舶柴油机排出的废弃呈蓝色雾状。并伴有呛人的烟味和船舶柴油机滑油消耗增加。4 船舶柴油机其他常见故障及排除方法4.1 船舶柴油机增压器的喘振。当增压器工作的时候，压气机排出端的流量会有一定的减少，当压气机的工作点在它的喘振区域时，压气机的排出压力就会忽高忽低，从而引起机器的强烈振动，同时会发出沉重的喘息声。当增压器的压力降低时，船舶柴油机的进气量就会随之减少，功率也随之下降，因此柴油机的耗油量会相应的增加同时冒出大量黑烟。增压器经过长时间的的运行，它内部密封衬套的间隙会渐渐增大，从而使得排气进入到轴承箱。由于轴承箱的压力变大，它上面固定的螺栓也会随之会变的松动，一些润滑油就会往外流。滑油量减少不仅仅会加加轴承的磨损程度还会导致它的散热不好，使增压器的温度升高，对增压器是很不利的。1、增压器喘振故障现象增压器喘振的表现通常是压气机端出现气流剧烈的波动，并伴随着发出吼叫声和震动。2、增压器喘振的原因引起增压器喘振的大致原因可以分为以下几种：船舶柴油机的载荷突然出现较大范围的负向波动。由于增压器的转子的转速不能够很快地跟随柴油机转速的下降而迅速下降，进而会造成船舶柴油机在过渡过程的喘振。增压器与船舶柴油机之间是需要相互的配合工作的，当船舶柴油机的转速降低、负载卸载时，气缸内所需要的空气量也会随之急剧的减少，然而增压器转子的转速却无法迅速同步的下降。使增压器压气机吸气量比船舶柴油机气缸所需量多，导致多余的空气堵塞在压气机进口从而引发喘振现象。联合凋节器的降速针阀(有级调速)或减载针阀的开度过大也容易造成短时间的喘振。它原因也是由于针阀的开度过大，使船舶柴油机降速减载的过程过快。使增压器的转子转速下降的速度跟不上。船舶柴油机载荷波动较大或过载时，船舶柴油机的燃烧状态会随之变差。导致其排气温度升高，排气总管的废气能量大大增加，导致增压器转子的转速升高，造成压气机的吸气量多于出气量而发生喘振现象。增压器的喷嘴环积炭，或着喷嘴环截面积过小。燃气流经缩小了的喷嘴环流通截时侯燃气的流速会增高，从而促使转子的转速上升(每减少lcm2，转子的转速大约会上升250r/min)，压气机进气流量也随之增大，这就使部分空气堵在压气机的人口从而产生气流扰动，导致喘振的发生。4.2 船舶柴油机轴瓦损坏船舶柴油机轴瓦损坏在柴油机故障中所占到的的比率大约为30%。轴瓦的损坏一般情况下都是在装配和使用使操作不当造成的，这其中杂质进入船舶柴油机嵌进轴瓦里所造成的损坏事故所占比例最多，大约有45%。轴瓦是船舶柴油机上的易损部件，因此对轴瓦损坏的常见原因进行分析，有针对性的采取有效的预防及维修措施，进而延长轴瓦的使用寿命将具有重要意义。 轴瓦的损坏主要是表现在轴瓦上的耐磨合金层的损坏。轴瓦的主要损坏形式以下几种: 4.2.1 轴瓦的早期磨损 （一）损坏特征：轴瓦内圆表面出现带状、线状的周向划痕；或片状、块状的磨痕；或在油槽中出现叶状冲磨痕等等。 （二）产生原因：轴瓦的内圆表面,在油膜间断处会出现与轴颈表面或其它硬质颗粒间的磨擦,由于磨擦温升和磨擦力的作用,使得该处金属分子产生位移甚至脱离金属层。滑油中混入硬质颗粒、轴瓦内表面与轴颈外圆表面粗糙度之和大于油膜厚度是引起油膜间断进而导致轴瓦磨损的两个基本因素。 （三）预防办法：装配时应将零件上的屑末、毛刺、型砂等杂质及时清理干净。注意维护并提高滤器的性能，将滑油中大于15m的颗粒全部都过滤出；10m以上的颗粒95%的滤出；5m以上的颗粒90%的滤出。轴颈表面和轴瓦内圆粗糙度应分别为Rz1.0m、Rz3.2m；在修复磨合轴颈的时候应该使曲轴反向的旋转,抛光轴颈的时候与他的工作旋转方向一致。制造和装配过程中严格的控制形位公差与尺寸。改善轴瓦的内圆表面的嵌藏性。及时的更换滑油，并滑油的确保质量。选择适当的工作间隙。早期磨损使之较严重地出现拉、划、磨痕,应及时予以更换新的轴瓦。 4.2.2 轴瓦的疲劳剥落 （一）剥落的特征：轴瓦内圆合金层表面出现平行状、网状断裂纹、鳞状或合金呈点状、片状、块状脱掉。（二）产生原因：轴承合金的承载负荷超过其合金层材料允许的最大承载能力时将造成轴承的疲劳损坏。产生疲劳的根本原因通常是存在最大周期性负荷重复作用。引起早期疲劳的原因有:在设计或制造过程中,未按照柴油机的不同用途来进行合理选材, 或着其安全系数选得太小；钢背与合金层的粘合强度小于合金的抗拉强度；轴瓦与瓦座之间的贴合度太小；结构参数选择不当；装配不良；润滑不佳；维修保养不善；油膜非连续性或被切断后引起较高的压力梯度, 使合金层内部产生剪应力和温度的波动；以及操作不慎、拉缸等。 （三）预防办法：实践证明,设计制造轴瓦时应根据不同用途的柴油机所要求承受的单位最大载荷和各种轴承合金的疲劳强度值,来选取合适的材料和安全系数,这是克服疲劳的重要措施之一；钢背与合金层的粘合强度应不小于合金的抗拉强度；轴瓦与座孔间的贴合度应不小于85% ,不粘合处应分散两处以上,否则将影响负荷及热量的传递而产生集中现象；在结构参数上应推荐薄壁、窄形、小间隙、大直径。 4.3 排气阀常见故障4.3.1船舶柴油机排气阀故障原因船舶柴油机中排气阀的工作条件十分恶劣，气阀底面与高温燃烧产物直接接触，在气阀开启期间还承受着高温（9001000）和具有腐蚀性气体的高速（达600m/s）冲刷，气阀中心温度高达700800，在阀盘与阀杆过渡圆弧中段，温度也有600700，排气阀工作温度分布如图4-3所示。过高的温度会使金属材料的机械性能降低，材料发生热变形。当阀面密封不严时，就会引起高温燃气对阀面的烧损。气阀落座时，阀与阀座的惯性力和弹簧作用力的共同作用下，还承受着相当大的冲击性交变载荷，在气阀出现跳动或气阀间隙增大时，这种载荷会明显增加。阀与阀座的撞击，容易形成密封面的变形和严重的磨损。因船用船舶柴油机绝大部分多为增压船舶柴油机，由于进气道内的新鲜空气压力阻止了从气阀导管中获得滑油的可能，因此，金属之间易发生干摩擦。但在一般船舶柴油机的气阀以及增压船舶柴油机的排气阀座合金面间总会布有一层滑油或烟油等润滑物。此外，阀杆与导管间也会发生磨损，阀杆顶端受摇臂的撞击与磨损。 图4.1排气阀故障示意图由于燃油价格不断上涨，航运市场竞争激烈，船东为了降低成本来达到提高竞争能力、获得更多利润的目的，均使用低价、劣质的燃油。这些燃油的粘度高，滞燃期长，而且钒、钠和硫的含量比较高。这种燃油在船舶柴油机中燃烧时，渣油中所含的排放物（燃料灰份）仅仅有一部分与排出的气体一起离开机器，而剩余部分仍然留在发动机内一些高温（497797）的零件上。例如，排气阔和活塞顶，形成沉积，造成所谓的“高温腐蚀”。到目前为止，还没有经济上合理的工艺过程能从渣油中除去腐蚀元素，连高级合金钢和堆焊排气阀钢也受到燃油的腐蚀。在船舶柴油机运行中违反用车保养规定，低温启动船舶柴油机，低温强迫加载，船舶柴油机气缸燃烧温度急剧变化，在船舶柴油机负载状态下，急剧变换手柄位，使船舶柴油机气缸燃烧状态恶化，大量雾化不良的粗大重油粒子喷入气缸，造成严重的后燃及不完个燃烧，严重积炭使排气阀的阀线表面也被积炭污染，甚至造成主机的起动困难，这就成为下次主机开车不久后的油头及排气阀故障的隐患，因此这些操纵、保养船舶柴油机的不良习惯也是引发船舶柴油机气阀故障的因素。4.3.2 排气阀烧损排气阀烧损是排气阀最常见故障。主要原因是排气阀密封不严，造成高温燃气泄漏，使该处严重过热，甚至熔穿金属材料。下图为几种主要机型的最大最大允许烧蚀量。表1 最大允许烧蚀量(单位: mm)机型最大允许烧蚀量50MC/ MC - C860MC/ MC - C970MC/ MC - C1080MC/ MC - C114.3.3 气阀密封锥面磨损过快在燃烧室内爆发压力的作用下阀座与阀盘都发生弹性变形，气阀落座撞击也会造成阀座及阀盘的弹性变形，这样会使阀盘锥面反复楔入时，密封锥面产生相对运动，造成密封锥面磨损。气阀间隙过大，阀盘与阀座刚度不足，气阀与阀座材料性能达不到要求或不匹配，重油中含有较多的钒、钠、硫等有害元素，高负荷运行或燃烧恶化，冷却不良，阀杆与导管间隙过大，气阀机构振动使气阀落座速度过大等，都能使磨损速率增大。4.3.4 阀盘与阀杆断裂在阀盘与阀杆的阀杆装设卡块的凹槽处和过渡圆角处，由于这些部位应力容易集中，当应力集中到一定程度时就会发生疲劳断裂破坏。造成断裂的原因有：阀杆与导管的间隙过大；阀盘与阀座的变形使局部受力过大；气阀间隙过大，敲击严重疲劳破坏；气阀机构的振动。阀杆装设卡块的凹槽处是气阀的最薄弱部位，若该处凹槽加工工艺不良或闭阀冲击力较重也会产生疲劳断裂。4.3.5 气阀卡死气阀卡死主要是因为气阀阀杆和导管之间间隙过小，当受热膨胀后二者间隙过盈发生卡死现象。另外，当阀杆发生弯曲变形时也会使阀杆卡死在导管中。4.3.6 气阀弹簧断裂气阀弹簧本身的结构不够合理，内部存在缺陷，加工不合理或使用中发生了扭曲或达到疲劳极限在工作中均会导致断裂。气阀弹簧断裂直接影响船舶柴油机的正常工作，严重时，气阀可能坠入到气缸内，损坏气缸。4.4 船舶柴油机气缸的磨损船舶柴油机气缸缸套的磨损会直接影响到船舶柴油机的工作状态以及使用寿命。按照磨损机理来分类，气缸套的磨损主要包括以下三种情况：粘着磨损，磨粒磨损以及腐蚀磨损。 （一） 原因正常摩擦引起的磨损 主要是在边界摩擦的润滑条件下由于金属和金属不可避免的直接接触而引起的，而滑油的品质不良、粘度太低或供油不足都会使磨损加剧。磨粒磨损 主要是吸气时进入气缸的灰尘等外界硬物质引起的。一般来说，发