某二冲程可倒车柴油主机，配备全制液压调速器，有集控室遥控。

某航次，集控室操纵，空气启动能达到发火转速，但不供油发火。

有时加长空气启动时间（操纵手柄在空气启动位置多停留数秒后再推向转速指令区）可启动成功，但启动时间过长，且启动空气压力下降约 0.3 MPa。机旁操纵亦然。

二、原因分析

如所周知，压缩空气启动柴油机，分为压缩空气启动（达到可发火转速）、油气并进（略高于柴油机最低持续运转转速）、停压缩空气进油（保持柴油机略高于最低持续运转转速）等三阶段。

（1） 压缩空气启动阶段

发出转向指令，启动空气分配器换向。

发出启动指令（操作手柄置于 START 位置或按下启动控制阀），启动空气进入相应气缸，主机开始转动并加速到可发火转速。

（2） 油气并进阶段

油气并进的条件：

① 主机达到发火转速（空气启动阶段已做到）。

② 保持空气启动，需操作者保持启动指令（操作手柄置于 START 位置或按下启动控制阀）。

③ 向缸内喷油，除供油系统正常外，还要求高压油泵换向，以及换向完成拉动油门杆（给定喷油量）。

高压油泵换向和反馈，不需赘述（可参见图 1）。

拉动油门杆，需要动力。而该轮使用的液压全制调速器必须由柴油机（转速）驱动。

主机发火转速还不足以使调速器油泵达到足够的排出压力， 调速器输出力矩还不够大，故加设“升压器”，启动过程中借助控制空气压力通过拉动调油杆件（允许喷油），直至主机转速增加到调速器油泵排出压力足以拉动油门杆。

所以，油气并进的条件包括：

① 操作者保持启动指令（操作手柄置于 START位置或按下启动控制阀），即由启动空气继续保持主机转速，并继续保持控制空气压力。

② 控制空气进入“升压器”。

（3） 燃油驱动阶段

油气并进成功，主机转速达到或略超过主机最低稳定转速，操作者发出停止启动指令（操作手柄越过START 位置或放松启动控制阀），则：

★主启动阀关闭；

★“升压器”控制空气泄放，改由调速器控制油门。

从故障前柴油机可正常运转，而且有时可启动成功，可知故障只在启动阶段供油区域，其他区域正常。

故障现象显示，空气启动能达到发火转速但不供油发火，显然是油气并进阶段供油故障，关键在于控制空气未适时进入“升压器”，因而油门杆不动作，导致高压油泵不喷油。

控制空气未适时进入“升压器”有两方面原因：

★“升压器”供气线路故障；

★启动操作不当。

1、“升压器”的供气线路故障

“升压器”的供气线路，涉及阀 3 和阀 24，及其“下游”的阀 10、阀 11、高压油泵换向气缸 13、阀 14、阀 15、阀 12 和阀 128，它们的逻辑关系见图 1（各阀标号从该主机说明书的操纵系统图）。

启动过程涉及多项连锁保护和控制功能，本文的讨论只涉及高压油泵换向连锁。

开始启动，与“升压器”的供气线路有关的，是阀 3和阀 24 两路，以及阀 12。

（1）阀 3 一路

① 阀 3

★气控两位四通阀。

★受控于转向指令。

★功能是按转向指令向高压油泵换向气缸供气。

★“上游”两路，一路控制空气来，一路通大气；

“下游”两路，按转向指令，分别向高压油泵换向气缸的某一端供气，另一端泄放。

正车，阀3上位工作，控制空气经阀10（上 位工作），通至换向气缸上部；

相应阀11（上位工作），接通换向气缸下部与阀3 的另一路（泄放），令其活塞下行推动阀12阀芯下行（上位工作）。

倒车，阀3下位工作，控制空气经阀11（上 位工作），通至换向气缸下部；

相应阀10（上位工作），接通换向气缸上部与阀3的另一路（泄放），令其活塞上行，阀12 阀芯依靠弹簧上行（下位工作）。

② 阀10和阀11

都是两位三通阀，从上一段可以看出，阀芯都工作在上位，而其弹簧使阀芯处于下位，必须由来自阀 24的控制空气推动才处于上位工作状态。

③ 阀14和阀15

都是气控两位三通阀，“下游”侧一路，通阀 12 进口；

“上游”侧两路，按正车和倒车，分别通阀 3“下游”的控制空气和泄放两个端口。

工作位置受控于阀 24 来的控制空气：

阀 24 来气压力足够高，压迫阀芯下移（上位工作）；

阀 24 来气压力不够高，复位弹簧使阀芯下位工作。

功能，是确保一路控制空气经阀 12 和阀 128 通向蓄压器以拉动柴油机调油杆。

（2）24 一路

阀 24，节流阀，功能是控制阀 10 和阀 11、阀 14 和阀 15 等延时就位（上位工作）。

节流延时意味着，“下游” 压力不是骤然升高而是逐渐升高，一段预定时间后等于“上游”压力。

阀 24，仅控制阀 10 和阀 11、阀 14 和阀 15 等两组四只气控阀延时就位：

★阀 10 和阀 11 延时就位，是因为高压油泵换向必须在凸轮转动时实现，要为柴油机开始转动留有时间。

★阀 14 和阀 15 延时就位， 是为高压油泵换向留有足够时间。

（3）阀 12

★机械控制两位三通阀。

★受高压油泵换向气缸活塞控制 （按转向指令），是高压油泵完成换向的反馈。

★功能：正车，上位工作，阀 14 来的控制空气导入升压器；倒车，下位工作，阀 15 来的控制空气导入升压器。

无论正车和倒车， 保证向升压器提供控制空气以拉动调油杆件（允许喷油），并且必须在高压油泵完成换向后。

从分析 “升压器”的供气线路，和故障现象的“有时加长空气启动时间……可启动成功”，可知最可能的故障原因是阀 24 延时过长。节流加剧，使得阀 24 “下游”压力偏低，造成阀 14、阀 15、阀 10、阀 11 长时间工作在下位，只有等一段比预定更长的时间后才等于“上游”压力推动相应的阀工作于上位，延迟控制空气进入“升压器”即供油过迟，从而出现了以上故障现象。

实测阀 24 节流延时时间 （启动指令发出到阀 24出口端压力与进口端持平）为8 s，说明书规定3s。

拆检阀 24，见节流孔有不少积垢，减少流道面积，延长节流时间。

清除阀 24 节流孔道的积垢，测得节流时间约3s。

集控室操纵和机旁操纵，启动正常，不必在启动位停留过长的时间；

每次启动空气耗量减少，启动空气压力下降约 0.1MPa，故障排除。

2、启动操作不当

从上面的分析可知，阀 24 延时过长只是推迟喷油。

只要启动时保持启动指令（操作手柄置于 START 位置或按下启动控制阀）的时间足够长，仍可成功启动，正如故障现象所说的“有时加长空气启动时间（操纵手柄在空气启动位置多停留数秒）后再推油门向供油区）可启动成功”。

而多次启动失败，不得不考虑启动操作。

前面述及，油气并进阶段，操作者必须“保持启动指令 （操作手柄在 START 位置或按下启动控制阀）”。

启动是否成功，与操作手柄置于 START 位置（或按下启动控制阀）保持的时间密切相关。

这个时间，若短到控制空气来不及进入“升压器”去拉动油门杆，就不能完成油气并进，启动就会失败。

有些轮机员的启动操作，习惯于操作手柄推到START 位置（或按下启动控制阀）后几秒钟，不管主机转速是否达到可发火转速，也不管是否完成油气并进，就推动启动手柄越过 START 位置 （或松开启动控制阀），也就是停止空气启动、发出转速指令进入燃油驱动阶段。

若控制空气还没进入“升压器”（当然气缸边没进油）就将启动手柄越过 START 位置（或松开启动控制阀），必然启动失败。

显然，这是那些轮机员对主机启动过程理解不深，知道操作步骤但不熟知某些操作细节。

三、防范

最重要的，是深刻、正确地理解主机启动过程，熟知各操作步骤的要点和细节，尤其是启动手柄在START 位置必须停留到油气并进 （听到气缸内燃油爆炸声）后才可越过 START 位置改为发出转速指令。

日常管理方面，建议：

★监控空气滤器赃污程度和传动装置的润滑；

★坚持使用控制空气干燥装置， 并定时泄放控制空气系统的残水和残油；

★定期测试各节流延时器件的延时时间， 及时发现变化，及时纠正。

以上故障，原因不难理解，分析方法也不高深。笔者只是试图探索如何表述分析方法更便于学生理解，

敬祈指点。