【船机帮】船用柴油机排温的调整

船机故障心莫慌，遇事不决船机帮

导读

排气温度是柴油机的一项重要参数, 在运行管理中, 压缩压力 、爆发压力和排气温度, 通常作为衡量各缸工作平衡的主要依据。

柴油机在正常状态下排温高, 说明输出功率大, 即柴油机的排温与负荷成正比。

通过改变各缸每循环的供油量, 可以调整各缸排温的高低。

基于这个原理, 有些轮机员在航行中经常性的调整喷油泵的供油量, 力求各缸排温相差在30 ℃以内, 以图各缸工作平衡。

这种单纯根据排温来调整各缸供油量的做法 , 并不可靠, 特别对于接近修理期的柴油机, 有可能造成相反的效果。

例如某些气缸燃油雾化不良, 燃烧不完全, 排温必然升高, 为了降低排温, 把该缸供油量调少 , 而将排温相对稍低的正常缸的供油量调大, 必然加剧柴油机各缸的不平衡度。

柴油机排温的调整, 必须根据柴油机的实际情况, 结合爆发压力、压缩压力等数据综合考虑后进行。

特别是爆发压力, 它反映了燃油雾化状态、工质混合状态和燃烧状态 。

一

整机或单缸排温偏高的调整 

a.排温偏高, 压缩压力正常, 而爆发压力偏高。

爆发压力偏高的主要原因有三方面:

喷油时间过早;

压缩压力过高;

喷油量过多。

据此说明排温偏高, 压缩压力正常, 而爆发压力偏高是供油量过多造成。

当用手捏高压油管时, 感觉脉动强烈, 气缸内爆发声音较强, 冷却水温和机油温度也会同时出现偏高现象。

遇到这种情况, 可适当减少整机油门或调少单缸供油量, 以免超负荷。

有时供油量过大是喷油咀喷孔经长期使用后扩大, 条件允许应换新喷油咀。

b.排温偏高, 压缩压力正常, 而爆发压力偏低。

这种现象说明气缸内燃烧不良。

燃烧不良包括喷油过迟, 出油阀磨损, 喷油器工作恶化。

调整前应结合排气是否连续冒黑烟或间隔冒黑烟判断, 也可打开气缸试验阀, 观察喷出的火焰 , 来对比各缸的燃烧, 或单缸断油作停缸检查, 尚可根据高压油管的脉动来区分不同情况，如高压油管脉动正常, 爆发压力偏低可能是喷油太迟, 或油咀有滴油现象，如高压油管脉动无力, 可能是喷射压力过低, 喷油器针阀关闭不严或卡滞。

对于废气脉冲增压的柴油机, 还要对比各缸排温与排气支管的排温加以分析。

当柴油机出现后燃时, 部分燃油将进入排气支管内继续燃烧, 排气支管的排温将比单缸排温高出许多。

碰到排温偏高, 压缩压力正常, 而爆发压力偏低这种情况, 运行中不能贸然调整, 应利用停车时间先作喷油压力、燃油雾化情况、出油阀密封性和喷油定时的检查, 再作出相应的措施。

c.排温偏高 , 压缩压力偏低 , 爆发压力也偏 低。

即使在检修过程直接或间接加大了燃烧室的存气间隙, 也同样需要查清原因, 酌情处理。

航行中只作不超极限排温的调整。

气缸过度磨耗、活塞环磨损、气阀密封性差或热车时气阀无间隙, 都将使压缩压力下降。

气缸间隙过大, 运行时燃气将窜入曲轴箱, 透气口可观察到冒烟。

运行中柴油机气阀是否有间隙, 可用手握推杆, 如可灵活转动, 说明间隙存在, 如转动 困难, 说明气阀无间隙。

另外, 气阀的间隙过大, 将使气阀迟开早闭, 导致进气不足, 排气不完全, 也将使排温有所升高。

二

整机或单缸排温偏低的调整

a.排温偏低, 压缩压力正常, 而爆发压力偏低。

这明显是供油量过少的结果。

喷孔堵死, 喷油器内高压滤器堵塞, 针阀卡死在关闭位置, 喷油压力调得太高, 都会使供油量减少, 这时喷油泵排油压力升高, 泵 体温度比平常高, 甚至有“砰”、 “砰” 声响 , 高压油管脉动强烈, 而气缸内爆发声则较弱。

若高压油管脉动无力, 可能是喷油泵柱塞卡死, 柱塞与套筒配合间隙过松, 或是喷油器调压弹簧折断, 从而造成供油量过少。

高压油管未出现异常的强烈脉动, 泵体温升正常, 则可将排温较低气缸供油量调大。

b.排温偏低, 压缩压力正常, 而爆发压力偏 高。

一般是喷油过早造成, 柴油机运转中可能会出现敲缸现象, 采用断油法检查, 敲缸声会明显减弱甚至消失。

在这种情况下增加供油量使排温上升, 将使个别缸出现超负荷, 必要时应采取相反做法即以爆发压力为依据, 适当减少供油量, 待有时机停车调整供油定时后, 再次调整排温 。

c.排温偏低, 压缩压力偏低, 爆发压力也偏低。

改变这种异常状态首先应查明压缩压力偏低的原因。

这种现象通常出现在燃烧室密封性很差的情况, 如气阀或阀座严重烧蚀, 气阀不能完全关闭, 气缸垫烧坏, 或是柴油机修理后存气间隙的调整不符要求。

由于压缩压力偏低, 燃烧室内的温度过低, 喷入气缸内的燃油相当部分不参与燃烧, 排温下降, 打开试验阀检查, 没有正常的“火舌” 喷出。

在上述这种情况下增加供油量, 虽然排温可能上升, 实质上随油量的增加燃烧逐渐恶化, 甚至转化为严重后燃, 排温的升高是不正常的, 应在排除压缩压力偏低的原因后再调整, 才是根本的做法。

三

调整排温注意事项

调整各缸排温, 柴油机应处在稳定的全负荷状态, 因柴油机进入全负荷之前, 各缸喷油泵的供油量和气缸的密封性差异较大。

船用柴油机在进行调整测试时,必须注意保持测试条件稳定不变, 即不影响船的航行阻力的改变, 如波浪、风向、风力、水流方向、航道深度、船直向航行等。

在调整排温时, 应考虑各缸排温计的读数误差。

有些柴油机经过多次修理后, 各缸使用不同厂家的排温计, 由于插入排气歧管内感温部分的深度和直径不同, 造成各缸排温计本身之间存在很大的读数误差。

当供油量调整过多时, 将影响到爆发压力的变化, 因此, 因调整排温而供油量改变较多时, 需复测各缸爆发压力, 必要时用调整喷油定时来互相补偿。

调整后, 喷油泵在“零位”时, 柴油机能可靠停车, 在起动位置断油吹车时, 试验阀应无油雾冒出, 而低速运转时各缸都能发火,在运行过程可用断油法对比转速变化情况, 进一步检验调整的正确性。

四

各缸排温允差

各缸排温允差是一个相对值, 是对平均排温而言, 船用中低速柴油机在额定工况下各缸排温允差为≤±5%，高速机允许≤±7%。

具体可按下式计算：

其中：

ε——各缸排温不平衡度

Tmax——最高排温

Tmin——最低排温

Tm——各缸平均排温

有些柴油机说明书指出各缸排温相差不能超过30℃, 在实际调整中为了顾及其他重要 参数, 最大温差可能超过30℃, 但只要不超过±5%, 仍然是允许的。

例如某型直列六缸机的排温分别为410℃、425℃、420℃、430℃、435℃、445℃, 平均排温为427.5℃，单缸排温要求＜450℃, 最高与最低温差达35℃, 按公式计算, 相对于各缸平均值的误差只是±4.1%。

对于没有各缸排温计的小型柴油机, 可以采用土办法粗略比较：

在柴油机起动后最初阶段 , 可直接用手摸各缸排气歧管, 感觉哪一缸排气歧管先热或较热, 初步掌握低速燃烧情况；

进入全负荷热状态后, 改用火柴分别接触各缸排气歧管, 比较火柴着火燃烧的时间来加以判断。

五

小结

经修理后的柴油机, 压缩压力和燃油的喷射处于比较正常的状态, 可以直接调整每循环的供油量, 使各缸排温接近, 满足负荷平衡的要求。

对于经长时间运行的柴油机, 各缸排温相差过大需调整供油量时, 应结合爆发压力、压缩压力和排温计的误差等因素综合考虑。

调整前, 条件许可应先测量各缸爆发压力和压缩压力, 结合排烟和高压油管的脉动情况, 有无敲缸现象, 或打开气缸试验观察, 对比各缸燃烧情况综合考虑, 做到有的放矢。

调整工作应在柴油机全负荷热态情况下进行, 控制各缸温差在±5%以内。

END