一、故障现象
柴油机出厂前进行50h的磨合试验,一切正常后出厂交付使用,连续四天工作都正常,在最后一天使用中,突然右侧柴油机异常声音比较响,全船任何位置都能听到,并伴有轻微的振动,我们立即将转速降低到600r/min进行检查,没有发现异常情况,但在此转速时异常声音比较小,且周期性产生,经仔细观察和试听,发现是增压器出现了喘振。
二、故障原因与检查
1、重启柴油机 ,再现故障
在停机后 ,对柴油机进行全面的外观检查,未发现异常情况。
重新启动柴油机,右机在加速到将近600r/m in时故障出现,到920r/min时症状明显,并且随着转速升高,异常声音时间间隔缩短,由四五分钟缩短到用秒计算,声音强度增加,当时机舱温度大约45℃左右;转速降低,异常声音出现的时间间隔拉长,降低到600r/min以下时,异常声音消失。
根据重新开机的观察和分析,确实说明故障是增压器出现喘振。
在柴油机转速达到600r/min以上,增压器发生喘振; 600r/min以下,喘振消失,振动消失 ,船上异常声响也消失。
2、进行对比试验
启动左侧柴油机,左机参数在正常范围,一切正常,没有发现有异常声音。
3、检查右机增压器
既然是增压器发生喘振,因此首先检查增压器。
a.检查增压器的进气滤清器,进气管路,一切正常。
b.检查压气机叶轮也正常,转子运转灵活,无卡滞、摩擦等声响。
c.启动后检查润滑情况,滑油压力正常。
d.停机后 ,检查增压器怠转时间正常。
e.检查增压器的涡轮端 ,一切正常。
4、检查柴油机
由于检查增压器没有发现故障,因此我们怀疑是柴油机出现故障,因此对柴油机进行全面检查,在冷机状态下:
a.检查气门间隙,正常;又重新调整整机气门间隙。
b.重新调整喷油提前角。
c.检查燃油供给系统,检查喷油器,调整了喷油压力。
5、检查外围部件
重新启动柴油机,故障依然存在。
在没有查找到故障的情况下,送修理厂检查,进修理厂后,排烟管口露出,这时才发现柴油机排烟管口的开关阀松脱,造成开关手柄在开的位置,但阀门只有部分开启。
开关手柄和开关阀不同步,手柄在开的位置,而阀未全开。
经检查发现,手柄与阀杆连接处变形。
立即更换阀杆,启动柴油机,故障消失。
三、故障的原因分析
根据检查结果,最后确定故障是排烟阀在打开时开不到位,排烟不畅,排烟不畅为什么会出现增压器喘振呢?
1、在低转速时,不会出现喘振
当柴油机转速低于600r/min时,转速相对较低,柴油机产生的废气较少,进入增压器的燃气流量也较少,流出增压器的燃气流量也较少,虽然排烟阀在部分开启状态,但对燃气的流量影响不大,压气机的实际流量偏离设计值很小,气流与叶片基本上未发生分离,所以 ,没有出现喘振现象。
2、在高转速时,出现喘振
当柴油机转速升高到600 r/min (该柴油机的转速分为五档 )时出现喘振,但比较轻微。
原因是柴油机转速较高,排气量相对比较大,进入增压器的燃气量增大,这一转速的压气机实际流量偏离设计值较小,气流与叶片分离很轻微,所以,在此转速时,有轻微的喘振现象。
转速升高到750r/min时,随着柴油机转速的升高,排气量增加,由于排气阀未全开,流出增压器的燃气受到的阻力增加,排气不畅,相应的进气流量也下降,此时压气机的实际流量小于设计流量,在压气机叶轮的进口和扩压器中气流与叶片发生撞击和脱离,因此,出现喘振现象。
当柴油机转速在920r/min时 ,排气阀未全开,对增压器的排气影响更大,使排气严重不畅,压气机流量的流量严重小于设计流量,气流与叶片发生严重分离,因此,喘振的频率增加,强度加强,以至于全船都能听到声音。
另外一个原因,在排气阀未全开位置,失去约束,排气冲击排气阀,由于排气阀振动,可能造成在一定范围内摆动,使排气管截面出现周期性变大变小的现象,加剧了喘振的程度。
四、结论
1、平时应加强对柴油机的维护
在平时应加强对柴油机的维护工作。
在实际工作中,往往出现使用很精心,维护比较马虎,总认为上次使用柴油机工作很好,没有问题,不需要维护,简单维护一下就行啦,不需要那么认真,其实不然,只有平时细心维护、不马虎,使用时才能不出故障,关键时刻才能管用。
2、出现故障时,应全面检查
对于柴油机上的每一个部件都应进行认真细致的检查,不得马虎。
在这次故障出现时 ,虽然对柴油机本身进行了较细致的检查,但没有进行全面的检查,认为排烟管处结构简单,不会有问题,结果偏偏就出问题。
因此,当柴油机有故障时,尽量全面、系统地分析原因,查找故障点,不能有侥幸心里。
本文原创作者系:安徽蚌埠海军士官学校 任荣社,王修敏,郑发彬
来源:航运精英圈