知識點(diǎn)1柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的應(yīng)急處理一

1、任務(wù)二 柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的應(yīng)急處理一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握封缸運(yùn)行的方法；2.掌握停增壓器運(yùn)轉(zhuǎn)的方法；3.掌握拉缸的應(yīng)急處理方法；4.了解敲缸的原因和處理方法；5.掌握掃氣箱著火的原因和處理方法；6.掌握曲軸箱爆炸的原因及處理方法；7.了解煙囪著火的原因和處理方法；8.掌握緊急剎車的操作和注意事項(xiàng)。二、學(xué)習(xí)任務(wù)本項(xiàng)目的主要任務(wù)是掌握船舶柴油機(jī)常見的應(yīng)急處理措施，并能在緊急情況下進(jìn)行熟練操作。學(xué)習(xí)情境一 柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的應(yīng)急處理一（封缸運(yùn)行、停增壓器運(yùn)行、拉缸及敲缸）【背景知識】（background knowledge）一、封缸運(yùn)行柴油機(jī)運(yùn)行中若一個(gè)或一個(gè)以上的氣缸發(fā)生故障而一時(shí)無法修復(fù)，此時(shí)可采取停止故障

2、氣缸運(yùn)轉(zhuǎn)的措施，即封缸運(yùn)行。根據(jù)我國船規(guī)的規(guī)定，六缸以下柴油機(jī)應(yīng)能保證在停掉一個(gè)氣缸的情況下繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；六缸以上應(yīng)能保證在停掉兩個(gè)氣缸的情況下繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。1.封缸運(yùn)行的三種情況及措施1）停止該缸供油發(fā)火如果有一個(gè)氣缸發(fā)生故障，如噴射系統(tǒng)故障、氣閥咬死、氣缸漏氣等，這些故障只是使氣缸不能發(fā)火而運(yùn)動(dòng)部件尚可運(yùn)轉(zhuǎn)。在此情況下，根據(jù)柴油機(jī)的具體情況可提起噴油泵滾輪，使噴油泵停止工作或打開噴油器的回油閥，使燃油停止噴入氣缸。但要避免關(guān)閉噴油泵進(jìn)出口閥，造成噴油泵偶件干磨而咬死。此種封缸亦稱減缸運(yùn)行或停缸運(yùn)行。如果是直流二沖程柴油機(jī)，在停止噴油的同時(shí)還應(yīng)將排氣閥鎖定在開啟位置，以減少活塞消耗的壓縮功?！颈M可能

3、將排氣閥鎖定在關(guān)閉位置，以保護(hù)十字頭軸承，減少不正常振動(dòng)?！?）活塞組件拆出，十字頭和連桿尚在機(jī)內(nèi)如果是活塞、氣缸造成氣缸裂紋或損壞而無法修復(fù)使用，但連桿和十字頭尚能正常工作，則必須拆掉活塞組件（含填料函），并采取下列措施：（1）提起噴油泵滾輪停止泵油；（2）彎流掃氣者專用工具封住氣缸套排氣口，直流掃氣者或四沖程柴油機(jī)將氣閥鎖住在正常關(guān)閉位置；（3）用專用工具封住活塞桿填料函孔；（4）在十字頭上安裝專用封蓋；（5）封閉活塞冷卻系統(tǒng)；（6）拆下氣缸起動(dòng)閥控制空氣管并封住；（7）拆下氣缸起動(dòng)閥起動(dòng)空氣管并封??；（8）關(guān)閉該缸氣缸冷卻水的進(jìn)出口閥；（9）該缸氣缸油注油管減至最?。唬?0）活塞組件拆除

4、后重新安裝氣缸蓋。3）活塞、連桿、十字頭全部拆出如果連桿、十字頭或?qū)О鍑?yán)重?fù)p壞，軸承損壞，則需拆除全部運(yùn)動(dòng)部件。此時(shí)除采取上述第二種措施外，還需采取下列措施：（1）用夾具封閉曲柄銷上的油孔；（2）封閉十字頭潤滑系統(tǒng)。2.封缸運(yùn)行的應(yīng)急處理封缸運(yùn)行時(shí)應(yīng)酌情降低柴油機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速，可按以下原則選擇適宜的轉(zhuǎn)速維持航行：（1）各缸排氣溫度不允許超過標(biāo)定值；（2）廢氣渦輪增壓器不發(fā)生喘振；（3）船體或機(jī)體不發(fā)生異常振動(dòng)。在機(jī)動(dòng)操縱時(shí)如發(fā)生起動(dòng)困難（被封氣缸恰好處于啟動(dòng)位置），可先向相反轉(zhuǎn)向短促起動(dòng)一下使曲軸改變位置，然后再換向起動(dòng)。此外亦應(yīng)向駕駛臺說明，盡量減少起動(dòng)次數(shù)。二、停增壓器運(yùn)轉(zhuǎn)柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中如增壓

5、器損壞（如軸承燒毀，葉片斷裂等）而無法修復(fù)，則柴油機(jī)應(yīng)轉(zhuǎn)入停增壓器緊急運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)應(yīng)對故障增壓器進(jìn)行技術(shù)處理（如鎖住轉(zhuǎn)軸或吊出轉(zhuǎn)軸），同時(shí)盡快使柴油機(jī)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。1. 四沖程柴油機(jī)的停增壓器運(yùn)行四沖程柴油機(jī)停增壓器運(yùn)行時(shí)相當(dāng)于非增壓柴油機(jī)。此時(shí)依靠活塞的吸排作用，仍可完成換氣過程，因而柴油機(jī)尚可運(yùn)轉(zhuǎn)。但因其氣缸充氣量大幅度降低，而且有關(guān)正時(shí)也不適合非增壓工作，因而其運(yùn)轉(zhuǎn)功率和轉(zhuǎn)速會(huì)明顯降低。如某四沖程柴油機(jī)其標(biāo)定功率Pb，標(biāo)定轉(zhuǎn)速nb=750rmin，標(biāo)定有效耗油率ge=（kW·h），停增壓器后運(yùn)轉(zhuǎn)允許的最大轉(zhuǎn)速為390rmin、運(yùn)轉(zhuǎn)功率降為138kW，有效耗油率增壓（kW·h

6、）。如需長期運(yùn)轉(zhuǎn)，則應(yīng)增大壓縮比提高壓縮壓力以降低排氣溫度；適當(dāng)調(diào)整氣閥正時(shí)，減少氣閥重迭角以免廢氣倒沖；適當(dāng)減少氣閥間隙以免閥桿撞擊。圖3-2-12.二沖程柴油機(jī)的停增壓器運(yùn)行停增壓器運(yùn)行的應(yīng)急措施：在航行中發(fā)現(xiàn)增壓器損壞（如增壓器發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)，有軸承損壞的征象），應(yīng)立即暫時(shí)停車進(jìn)行檢查。因?yàn)榧皶r(shí)停車很重要，可防止損壞繼續(xù)擴(kuò)大。如果不允許停車（如正巧航行于狹水道），則必須大大降低柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速，直至增壓器振動(dòng)消失，柴油機(jī)作減速運(yùn)行。當(dāng)然這對增壓器是不利的。暫時(shí)停車后如確診增壓器損壞，應(yīng)以備件更換損壞的零件，如不能馬上修理和用備件更換，則可用專用的鎖緊裝置從渦輪端將增壓器轉(zhuǎn)子鎖緊，同時(shí)封住增壓器

7、壓氣機(jī)的出口，以防掃氣箱中增壓空氣經(jīng)壓氣機(jī)倒流漏失。如果柴油機(jī)上還有其它增壓器能運(yùn)行，有可能也應(yīng)封閉渦輪的廢氣入口，防止廢氣白白流失。以獲得盡可能高的增壓壓力，使船舶保持盡可能高的航速。如果廢氣繼續(xù)流過被鎖緊的廢氣渦輪增壓器，則必須也讓空氣流過壓氣機(jī)，以防止其葉輪、轉(zhuǎn)子過熱。這時(shí)應(yīng)在壓氣機(jī)出口封閉法蘭上留一個(gè)規(guī)定直徑的孔，讓少量的空氣流過壓氣機(jī)，冷卻壓氣機(jī)端的轉(zhuǎn)子。如果渦輪增壓器轉(zhuǎn)子拆除，而燃?xì)庑杞?jīng)空著的渦輪殼通往煙囪?？捎脠D3-2-1所示的專用封閉裝置封閉渦輪殼體。無論將增壓器轉(zhuǎn)子鎖住或拆除后安裝封閉裝置，只要仍有廢氣通過渦輪殼體，就應(yīng)保持渦輪殼體中冷卻水暢通。只有當(dāng)廢氣側(cè)大量漏水，危及柴油

8、機(jī)的運(yùn)行時(shí)才把冷卻水關(guān)掉。而滑油供給（外部供油方式）則應(yīng)切斷。因即使轉(zhuǎn)子未拆除，這時(shí)軸封已沒有空氣壓力，滑油會(huì)進(jìn)入增壓器，增壓器內(nèi)的廢氣、污物則會(huì)進(jìn)入滑油。采用滾動(dòng)軸承的增壓器每次鎖緊轉(zhuǎn)子后應(yīng)更換壓氣機(jī)端的軸承。如所有增壓器均損壞，則應(yīng)起動(dòng)輔助鼓風(fēng)機(jī)。在上述停增壓器應(yīng)急處理后，即可降低柴油機(jī)負(fù)荷運(yùn)行。這時(shí)應(yīng)注意限制柴油機(jī)的負(fù)荷，使其排氣閥后的排氣溫度不超過限止值，并經(jīng)常注意排氣煙色，防止冒黑煙。如果柴油機(jī)上還有運(yùn)行的增壓器，還得注意其轉(zhuǎn)速。防止超速。當(dāng)二沖程柴油機(jī)停增壓器運(yùn)行時(shí)，本身無法完成換氣過程，因而無法運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)為使柴油機(jī)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)必須采取應(yīng)急措施。此應(yīng)急措施隨機(jī)型不同而異。如Sulzer

9、 RTA和MANB&W L-MC機(jī)型所采取的應(yīng)急措施是：（1）起動(dòng)電動(dòng)輔助鼓風(fēng)機(jī)（該機(jī)型為定壓增壓系統(tǒng)，設(shè)有電動(dòng)輔助鼓風(fēng)機(jī)）；（2）使用專用工具將增壓器轉(zhuǎn)軸兩端固定；如應(yīng)急運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間很長，則應(yīng)抽出轉(zhuǎn)子并用專用蓋板封住增壓器殼體兩端；（3）從排氣旁通管上拆下封閉盲板，使排氣旁通到煙囪。柴油機(jī)應(yīng)急運(yùn)行時(shí)的參數(shù)限制：根據(jù)電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)功率的大小，柴油機(jī)最高可在25輸出功率，63標(biāo)定轉(zhuǎn)速和40標(biāo)定平均有效壓力下運(yùn)轉(zhuǎn)。按照常規(guī)，柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)功率尚需根據(jù)排氣溫度、排氣顏色和運(yùn)轉(zhuǎn)情況酌情降速運(yùn)轉(zhuǎn)。對于復(fù)合增壓系統(tǒng)（如串聯(lián)、并聯(lián)、串聯(lián)旁通等）它們不設(shè)電動(dòng)應(yīng)急或電動(dòng)輔助鼓風(fēng)機(jī)。當(dāng)增壓器損壞時(shí)應(yīng)將其所使用的活塞

10、下部輔助壓氣機(jī)的相應(yīng)蓋板打開，以便直接從機(jī)艙內(nèi)吸氣。三、拉缸1.拉缸現(xiàn)象拉缸指活塞環(huán)或活塞裙與氣缸套之間直接接觸，由兩個(gè)相對運(yùn)動(dòng)表面的相互作用而發(fā)生的表面損傷、劃痕甚至咬死。此種損傷按照程度不同可分為微咬、劃傷、拉缸和咬缸，在廣義上統(tǒng)稱拉缸。通常，活塞環(huán)與缸套之間的拉缸限于運(yùn)轉(zhuǎn)初期易發(fā)生，即臺架試驗(yàn)、海上試航和開航初期。而活塞裙與缸套之間的拉缸，往往發(fā)生在磨合完畢后穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的數(shù)千小時(shí)內(nèi)。拉缸損傷的機(jī)理過程大多是由于滑動(dòng)表面的潤滑油膜受到局部破壞，使運(yùn)動(dòng)表面的突起部位首先發(fā)生金屬接觸干摩擦。然后局部出現(xiàn)微小的“熔著”現(xiàn)象，而熔著部位由于相對運(yùn)動(dòng)而被撕裂，在金屬表面形成硬化層。當(dāng)此硬化層破壞時(shí)，產(chǎn)

11、生的金屬顆粒將成為加劇磨損的磨料。在出現(xiàn)熔著磨損的過程中，活塞與缸套表面出現(xiàn)沿氣缸中心線方向的磨痕，即拉缸現(xiàn)象。嚴(yán)重時(shí)滑動(dòng)部位完全粘著或卡住甚至?xí)趦蓚€(gè)表面的薄弱部位產(chǎn)生裂紋，即“咬缸”。2.拉缸的原因拉缸的原因十分復(fù)雜，既有設(shè)計(jì)、制造與裝配上的原因，也有運(yùn)轉(zhuǎn)管理中的原因。以下主要介紹運(yùn)行管理中的原因：引起柴油機(jī)拉缸的主要原因：1）氣缸潤滑不良：（1）氣缸表面滑油不足：注油器注油量不足；注油孔、布油槽結(jié)炭堵塞。（2）滑油品質(zhì)差或變質(zhì)；滑油蔓延擴(kuò)散性不良；不同牌號滑油混合；滑油變質(zhì)。（3）燃?xì)庑孤?，吹掉缸壁滑油?（4）氣缸壁溫過高：冷卻不良；燃燒不良；超負(fù)荷運(yùn)行。（5）水、燃油進(jìn)入摩擦面：增壓

12、空氣冷凝水、燃油進(jìn)入摩擦面。（6）氣缸滑油被刮過度：活塞環(huán)重裝未倒去毛刺。（7）四沖程柴油機(jī)的刮油環(huán)刮油效果過好；活塞環(huán)工作不正常、活塞環(huán)斷裂或膠著；氣缸套失圓或磨損過多。2）磨合不良：磨合時(shí)應(yīng)遵循磨合規(guī)范進(jìn)行。既應(yīng)加速磨合又應(yīng)防止拉缸。通常，應(yīng)注意以下幾方面問題：（1）磨合期應(yīng)適當(dāng)加大氣缸油注油量；（2）活塞環(huán)換新后應(yīng)先在低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間；（3）活塞與缸套換新后應(yīng)先進(jìn)行磨合再加大負(fù)荷。3）活塞與氣缸間隙不正常：（1）活塞對中不良。（2）活塞環(huán)碎片楔入活塞氣缸之間。（3）活塞氣缸熱變形。4）硬質(zhì)微粒進(jìn)入摩擦面；5）冷卻不良：（1）冷卻水泵排出壓力不足、供水不足或中斷；（2）冷卻水腔銹蝕或臟污

13、；（3）水中含有大量空氣，積存在冷卻腔內(nèi)沒有排出；（4）水質(zhì)大臟，水溫大高。6）活塞環(huán)斷裂（1）活塞環(huán)搭口間隙過小；（2）活塞環(huán)天地間隙過小使活塞環(huán)卡死；（3）結(jié)炭太多使活塞環(huán)粘結(jié)在環(huán)槽內(nèi)失去彈性，氣缸漏氣；（4）活塞環(huán)搭口間隙太大漏氣嚴(yán)重。7）燃用劣質(zhì)燃油（1）由不完全燃燒產(chǎn)生過多的結(jié)炭；（2）燃燒不良使排氣溫度升高。8）長期超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)使氣缸熱負(fù)荷增加，燃燒室部件發(fā)生過熱膨脹，破壞了原有的正常間隙等。另外，活塞裝置對中不良也是原因之一。 3.拉缸時(shí)的征兆（1）氣缸冷卻水出口溫度和活塞冷卻液出口溫度增高；（2）氣缸內(nèi)出現(xiàn)活塞與氣缸壁的干摩擦異常響聲；（3）該缸活塞越過上止點(diǎn)位置時(shí)將發(fā)

14、生敲擊聲。此時(shí)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)迅速下降或自行停車；（4）曲軸箱和掃氣箱溫度升高，甚至有煙氣冒出。4.拉缸時(shí)的應(yīng)急處理（1）早期發(fā)現(xiàn)拉缸時(shí)應(yīng)首先加大氣缸滑油注油量。如過熱現(xiàn)象沒有改變，可采取單缸停油、降低轉(zhuǎn)速，加強(qiáng)活塞冷卻等措施，直到過熱消除為止。（2）當(dāng)發(fā)現(xiàn)拉缸時(shí)，必須迅速降低轉(zhuǎn)速，然后停車。繼續(xù)增加活塞冷卻，同時(shí)進(jìn)行盤車。但此時(shí)切勿加強(qiáng)氣缸冷卻，否則會(huì)使拉缸加劇，使事故更加惡化。（3）如因活塞咬死而不能盤車時(shí)，可待活塞冷卻一般時(shí)間后，再行盤車使之活動(dòng)。（4）當(dāng)活塞咬死的情況比較嚴(yán)重時(shí)，可向氣缸內(nèi)注入煤油，待活塞冷卻后撬動(dòng)飛輪或盤車。如活塞仍不能動(dòng)作時(shí)，可將起吊螺栓裝在活塞頂上用吊車吊出活塞。起吊

15、時(shí)應(yīng)邊注入煤油，邊用軟金屬敲打活塞頂，慢慢吊出活塞，防止起吊螺栓拉斷或起吊螺孔拉壞。（5）吊缸檢查時(shí)，應(yīng)將活塞與缸套表面上的拉缸痕跡用油石仔細(xì)磨平。損壞的活塞環(huán)必須換新。若活塞和缸套損壞嚴(yán)重，應(yīng)予以換新。（6）活塞裝復(fù)時(shí)，必須仔細(xì)檢查氣缸上的各注油孔注油是否正常。若活塞和氣缸套均換新，則在裝復(fù)后應(yīng)進(jìn)行磨合，磨合時(shí)應(yīng)從低負(fù)荷開始逐漸地加負(fù)荷并連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。（7）如拉缸事故不能修復(fù)或不允許修復(fù)時(shí)，可采取封缸方法繼續(xù)運(yùn)行。四、敲缸1.敲缸現(xiàn)象及分類柴油機(jī)在運(yùn)行中產(chǎn)生有規(guī)律性的不正常異音或敲擊聲，這種現(xiàn)象稱為敲缸。敲缸常分為燃燒敲缸和機(jī)械敲缸。由于燃燒方面的原因在上止點(diǎn)發(fā)生尖銳的金屬敲擊聲稱為燃燒敲缸或熱

16、敲缸。在發(fā)生燃燒敲缸現(xiàn)象時(shí)，若繼續(xù)運(yùn)行，則發(fā)動(dòng)機(jī)的最高燃燒壓力異常地增高，各部件的機(jī)械應(yīng)力增大，在沖擊力的作用下，運(yùn)動(dòng)部件會(huì)過快地磨損，并可能損壞。因運(yùn)動(dòng)部件軸承間隙不正常所引起的鈍重的敲擊聲或磨擦聲，其特征是發(fā)生在活塞的上下止點(diǎn)部位或超過下止點(diǎn)時(shí)，這種現(xiàn)象稱為機(jī)械敲缸或冷敲缸。區(qū)別燃燒敲缸和機(jī)械敲缸的方法是：如果是燃燒敲缸，則采取降速或切斷該缸供油時(shí)，敲擊聲音即應(yīng)消除。如敲擊聲不能消除，則可能是機(jī)械敲缸所造成，可用聽診棒檢查敲擊聲發(fā)生的部位。2.敲缸的原因1）燃燒敲缸的原因（1）燃油噴射時(shí)間過早，使平均壓力增長率和最高爆發(fā)壓力pmax增高；（2）噴油器的噴嘴針閥在開啟位置卡住發(fā)生漏油；（3）

17、噴油器彈簧斷裂而漏油；（4）噴油器彈簧松動(dòng)，啟閥壓力下降，噴油提前；（5）該缸超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，噴油量過大；（6）所用燃油的燃燒性能差，發(fā)火遲后。上述燃燒敲缸除用切斷供油和聽其敲擊聲來判別外，也可采用測取示功圖檢查燃燒狀況和pmax來斷定。2）機(jī)械敲缸的原因氣缸上部機(jī)械敲缸的原因有：（1）第一道活塞環(huán)碰到氣缸套上部的磨臺；（2）活塞連桿中心線與曲軸中心線不垂直，使活塞有傾斜運(yùn)動(dòng)；（3）曲柄銷軸承的偏磨損引起活塞敲擊聲。氣缸中部敲擊的原因有：（1）四沖程柴油機(jī)活塞銷間隙過大；（2）四沖程柴油機(jī)活塞與氣缸套間隙過大；氣缸下部及曲軸箱敲擊的原因有：（1）十字頭軸承間隙過大；單向受力。（2）十字頭滑塊與導(dǎo)板間隙過大；（3）連桿軸承或主軸承間隙過大；（4）主要運(yùn)動(dòng)部件的螺栓松動(dòng)