某艇用发电柴油机排气温度过高的故障分析及诊断.docx

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1、某艇用发电柴油机排气温度过高的 故障分析及诊断导读柴油机排气温度过高是常见的综合性故障，会导致柴油机 工作效率降低，如果不及时排除，可能造成排气管破裂甚至引 起火灾。TBD234V6柴油机是河南柴油机集团公司从德国引进并批 量生产的高速柴油机，目前装备于某艇作为发电柴油机使用。本研究就该型柴油机出现排气温度过高的故障案例进行原 因分析，制定诊断流程。一、故障现象某艇执行任务时，电工兵按操作规程起动2号副机发电， 并怠速运转15min待各参数到达规定值后，加负荷运行向全 艇供电，各指示参数正常。约供电30min后，值班人员从机旁控制箱上的仪表发现A 列缸排温已经接近500,明显高于B列缸排温，并

2、且机器伴随 着不正常声响，于是立即应急停机检查。二、故障分析柴油机的故障现象是排气温度过高。除了柴汕机超负荷和 监控系统故障以外，对于柴油机本体来说，分析排气温度过高 的故隙原因主要可以从四个方面进行：一是由于燃烧过程滞后，燃烧所产生的能量没来得及做功， 就从排气门排出：二是由于气缸内燃烧不良，未完全燃烧的燃油颗粒进入到排 气管后，接触到其它各缸排出的高温废气中剩余的氧气开始燃烧;三是柴油机冷却水温度过高，不能及时将气缸内过高的热量 带走；四是进入柴油机气缸内的空气温度过高。导致柴油机排气温度过高的具体原因非常多，涉及燃油系统 进排气系统、配气机构、冷却系统、监控系统、主体机件中的 许多部件。

3、文献1以18V40/45柴油机为例分析了喷油泵、喷 油器、气缸密封性、中冷器、增压器、排气管等对排气温度的 影响；文献2从柴油机超负荷、喷油嘴出现二次喷射和滴油、喷 油太迟、增压器气量缺乏等方面分析了故障原因；文献3从燃油喷射与燃烧质量、换气质量等方面分析了故 障原因；文献4从喷油器雾化、柴油机负荷、燃油质量，喷油 正时、气阀、空冷器、增压器等方面分析了故障原因。以上的原因分析各有侧重，但是还不够全面。对于排气温度过高这种综合性故障，应当根据出现排温过高 的机理，按系统、分部件归纳原因，这样才能更全面的分析出所 有的可能原因。排温过高的原因分析如表1所示。表1排气温度过高的故障原因分析系统分类

4、可能的故障故障原因分析外界影响环境温度过高环境温度高导致推温略有升高柴油机超负荷燃油喷入秋过多.进气最无法满足燃油油质燃油有杂质,不易雾化和燃烧喷油器故障喷油器漏油、开启战力不正确.喷孔堵塞等喷油泵故障供油不均、供油时间不正确等燃油系统调速器故障TBD234是电/网速器，由于转速信号不准、执行机构卡滞等会造成供油 届不正确供油提附角不正确TRD234是整体系.供油提前仰会账响所有缸的供油时间,供油延时会导 致后燃严重气门间隙不正确影响换气质盘配气机构进排气门故障气门关闭不严、开度过小、气门烧损部影响换气质贸配气相位不正确柴油机大修后,有可能因为配气相位不正确才致换气质M差废气涡轮增压器故障增压

5、器轴承磨损,枳碳过多、喘振.漏气、叶片磨损等造成进气缺乏空气源清器堵塞影响进气量,导致燃烧不完全进排气系统空气冷却器故障空冷器培塞、冷却效果差影响进气显和进气温度排气管路堵塞排气不畅导致排气回流影响换气质放进气管路堵塞或漏气进气不畅或进气压力过小影响换气质加主体机件气缸漏气活塞、气缸套鬣合间隙不正确,气缸盖安装不正确.喷油器安装孔烧粉等 造成漏气影响换气质砥:令hi乏结冷却系统部件故治本案例TBD234柴油机用于舰艇，采用的海水-淡水双循环水系统,如果冷却系统部件出现问题导致冷却水温过高会膨响气缸内散热效果监控系统温度传感器或温度显示仪表故障本案例TBD234柴油机的排温传感器有2个.分别测m

6、A列和B列排气 总管的温度,如果传感器和显示仪衣出现问题,会造成误报警三、故障诊断柴油机排气温度过高的故障所涉及的部件比拟多，假设逐个 将部件拆卸下来检查需要耗费大量的人力和时间。因此，诊断此类综合性故障时必须要遵守“先检后测、从 简到繁、先判后拆，从外到内”的原那么5。针对排气温度过高的故障，根据诊断原那么，本研究将故障现 象划分为整机排气温度过高和单缸排气温度过高两种情况来诊 断。通过时故障现象的细化，从两个方向梳理诊断思路，能够 大大缩小排查的范围，提高排故效率4。导致整机排气温度升高的原因和部件主要有：环境温度过高，柴油机超负荷运行，燃油油质，调速器故 障，供油提前角不正确，喷油泵供油

7、齿条卡滞，配气相位，废气 涡轮增压器故障，空气滤清器堵塞，进、排气管堵塞或漏气, 冷却系统故障等。其中，废气涡轮增压器故障、进排气管堵塞或漏气、空气 滤清器堵塞可能会造成某一列的气缸排气温度都升高。导致个别缸排气温度升高的原因和部件主要有：喷油器、气门间隙、进排气门和气缸漏气等。当然，也不能排除极个别特殊情况，如所有缸的气门间隙都 不正确或所有缸的喷油器都出现问题等。本案例TBD234V6型柴油机在怠速运行时一切正常，加负 载后出现了 A列缸排气温度升高，并伴随有异响的故障现象。由于TBD234V6型柴油机的排温传感器只安装于A列和B 列排气总管末端，因此，还不能直接断定是整机排温高还是各 别

8、缸排温高。按照诊断原那么，制定如下排故流程。1）起动柴油机，用红外测温仪测量A列各缸排气歧管的温 度。经检查发现，A2缸的排气歧管温度明显高于其它各缸，因 此，可以按照个别缸排温高的诊断方法进行排除，也就是说应 当把故障原因重点锁定在喷油器、气门间隙、进排气门和气缸 漏气这三个可能原因。2 ）手摸A列缸各缸高压油管，比拟高压油管的脉动情 况。经检查发现A2缸高压油管脉动正常，并且高压油管的温度 没有明显高于其他各缸，初步排除喷油器的原因。3）停机后，翻开A1缸、A2缸和A3缸的气缸盖罩壳，用 手晃动气门摇臂，初步检查气门间隙是否正常。因为某一缸排温过高也有可能是由于临近缸排气温度不正 常的干扰

9、，所以不能只检查A2缸，还需要检查临近缸的气门间 隙6 o经检查发现，A2缸的进气门摇臂上的调整螺钉已经松脱， 进气门的气门顶杆已经弯曲变形。故障排除：更换A2缸进气门顶杆，并且用塞尺重新调整A2缸的进排 气门间隙。起动柴油机并带负荷运行，未见故障现象出现。原因归纳：在日常维护时，没有按照规定严格认真的检查气门间隙，长 时间工作后，由于A2缸进气门间隙不正确，导致气门顶杆被顶 弯并且气门摇臂的调整螺钉松脱，致使进气门无法完全翻开，气 缸内新鲜空气缺乏使得燃油无法充分燃烧。在怠速时由于排气歧管的温度不高，所以没有明显故障现 象；带负荷运行时，由于其他各缸排气温度上升，使得A2缸排 气歧管内的温度

10、也明显上升，燃油在超过220的温度下与临 近缸排出的剩余氧气混合燃烧，使得A2缸排气歧管温度急剧上 升。该故障已经导致气门顶杆弯曲，如果不及时发现和排除， 极有可能会导致气门顶杆、摇臂等配气机构的损毁，后果十分 严重。四、结论柴油机排气温度升高是一个常见的综合性故障，涉及的因 素很多，逐项排查必然影响排故效率。本文根据故障现象将故障区分为整机排温高和某缸排温高二种类型，可大大减少需要排除的故障因素，按照诊断原那么，先 检查判断再拆卸部件，防止了盲目拆卸导致的二次故障，同时 提高了排除故障的效率。根据实际案例排故情况来看，只用了三步就找到故障点并 排除故障，并且没有进行多余的拆卸工作，可见，本文

11、所述的 柴油机排气温度过高的故障排除方法具有一定的实践指导意 义。参考文献：1刘贵深.18V40/45柴油机排温升高的原因分析与排除 措施J.柴油机，2003, 25 (6) :24-26.2蒙绪武.柴油机排气温度过高的原因分析和解决措施 J.船海工程,2003, 32 (6) :37-38.3 王大镇，尚广庆，闫勇刚.船用发电柴油机排气温 度过高故障判断及处理J.船海工程,2010, 39 (1) :91-93.4彭陈.某船发电柴油机排气温度过高故障分析及排除 J.邢台职业技术学院学报，2016,33 ( 5) :10 1 -104.5田野，陈海龙，仇远旺.基于故障树分析法诊断柴油机 水温过高的故障J.内燃机，2014 (1) :52-54.6姚叔林.柴油机气缸排气温度与排气管关系的研究 J.内燃机工程，1994,15 (3) : 1-6.