中船三井造船柴油机有限公司 上海 200120
摘要：MAN ME-C柴油机在运行过程中时常会发生一些常见的问题和故障，本文就一般常见的故障进行剖解和分析，并提出自己的一些建议，以供船舶轮机员参考。
关键词：ME-C；排气阀；FIVA；燃油泵；启动；发火；汽缸油；故障；分析；
0引言
MAN ME-C 柴油机作为目前市场上比较“流行”的主机，在船舶实际运营中，已经开始逐渐被船员所接受，相对于MC主机来说，ME-C主机在集成化方面做出了巨大突破，比如汽缸油喷射，燃油喷射，排气阀的动作均以MPC控制板、FIVA和共轨油系统取代了传统的凸轮传动，但同时也给轮机员带来了新的挑战，如何在主机出现故障、在电气元件如此密集的情况下自主分析解决问题？笔者就这些问题作出如下的分析，欢迎指正。
1排气阀冲程低故障
通常对于ME-C主机来说，排气阀的动作相对于MC主机还是有所区别的，ME-C主机通过MPC(multifunctional purpose controller ) 以及ECS(engine control system) 内部参数（正时）来给出排气动作的命令，通过FIVA(fuel injection valve actuator) 进液压油驱动排气阀执行器来实现排气阀的打开动作，最后通过排气阀弹簧空气来实现关闭动作。
主机在调试、试航以及实际运营中有时候会遇到排气阀冲程低报警（exhaust valve stroke low），这时我们应该从排气阀工作的原理考虑，逐一分析发生故障的可能原因。
1.1FIVA不动作
FIVA是ME-C 柴油机中的一个关键部件，同时控制着燃油泵和排气阀执行器的动作，其重要性不言而喻，一旦FIVA卡阻，且在关闭的位置，在得到MPC给出的命令后无法开启，那么排气阀得不到原动力，会发生无法打开的现象。这个时候只要在备车状态下，在MOP电脑上选择 function，根据界面所给的提示，做一下功能试验即可发现，如果FIVA不动作或者动作很小，那么功能实验中FIVA所显示的实际电流值几乎不变（和设定值做比较），并且超出设定值所给的区间范围，从而判定FIVA出现卡阻问题，进而拆除FIVA，按照说明书对其进行清洁维修，在时间不允许的情况下可直接更换备件。FIVA卡阻导致的排气阀不动作，一般都会伴随着燃油泵也会出现相应的问题，即燃油泵也会不动作，所以在HCU功能试验界面可以立即判断问题所在。轮机员遇到此类问题时，有条件的话应该立即停车，更换备件，如在航道里，无法停车，应该降低主机转速，等有条件时停车再更换备件。
1.2排气阀本体节流阀卡死和节流螺塞孔堵住
除了上述FIVA卡死所带来的排气阀冲程低报警之外，有时候排气阀本体产生问题也会导致其冲程低报警，比如节流阀卡死或者节流螺塞孔堵住，这个时候就需要拆解排气阀上的这两个部件了。首先，我们也可以按照上面的FIVA卡阻问题的判断流程，对相应的缸做一个功能试验，这种情况下，FIVA是动作的，燃油泵、排气阀也有相应动作，那么可以排除FIVA、排气阀执行机构的问题，问题肯定发生在了排气阀本体上，刚开始我们并不知道本体哪个部位出现了问题，所以对换相邻两个缸排气阀上的液压缸是一个不错的想法，对换完之后，如果之前有问题的那个缸排气阀正常了，而之前没有问题的那个缸的排气阀产生了问题，那么我们就已经成功了一半了。这样的情况下，应该去考虑节流阀和节流螺丝的问题，节流阀是一个截止阀，可以用螺丝刀去测试阀能不能正常打开，如果不能打开，那么就只能更换备件了。对于节流螺丝，只要拆出来对着光源看是否有光从节流孔处透过即可，如果节流孔被堵住，可以用压缩空气或者细小的钢针去疏通，最后全部装复，再动车验证。当然，关于排气阀冲程低的报警，还有其他的原因，比如排气阀空气缸安全阀失效，笔者在这里不一一赘述。
除了通过做功能试验来判断之外，MAN也提供了其他的实用工具来帮助使用者判断相应的故障问题，例如COCOS（computer controlled surveillance）软件，PMI(pressure measuring instrument)软件，现在已经全部合并到EMS（engine management services），这就大大提高了判断故障原因的成功率，COCOS作为对主机关键部件运动的实时监测软件，在运行过程中会实时监控排气阀的运动情况，比如排气阀的开启冲程，关闭冲程，开启延时，关闭延时，关闭位置等等，参考COCOS中问题缸排气阀的运动曲线，如果排气阀开启冲程为“0”，,那么不难判断某缸排气阀未开启，从而判断排气阀打不开，如果排气阀关闭冲程有数值，但是和其他缸比比较低，那么排气阀应该处在某个位置而未完全关死，同时结合COCOS中燃油泵运动的曲线，如果燃油泵运动正常，那么不难排除FIVA的问题，直接锁定排气阀执行机构或者本体的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当排气阀冲程低的时候，PMI显示也会出现偏差，这个时候对比其他缸，也会发现问题，轮机员在值班的时候，一定要多观察与主机相连接的各种监视设备，必要时做出相应的记录，及时发现问题，多想多分析，问题就会迎刃而解。
综上所述，排气阀冲程低报警，除了一些零部件超过服务期的正常损坏因素之外，其他都是油路不干净所带来的各种运动部件卡阻所导致的，轮机员在日常值班过程中，应该重点关注轮机相应的油路清洁问题以及相关设备的工作状态，比如，滑油分油机是否正常工作，自清滤器进出口压差是否超设定，尤其是主机自带的自清滤器，这些设备在运行过程中所产生的报警，一定要引起足够的重视，往往一些很小的问题会引发其他重大的故障，同时按照主机厂家或者主机专利商提供的维护保养手册对主机以及相关其他设备进行定期保养，只有这样才能保证万无一失。
2主机启动失败
在船舶试航或者运营中，MOP没有任何报警，油、水、气都正常，不管驾驶台还是集控室，正车都无法启动，在经历了3次启动后，MOP显示主机启动失败。有时候正车、倒车都正常，突然下次正车或者倒车的时候，主机就起不来了。很显然，这个时候应该首先关注MOP主机面，看看主机实际有没有转速，听主机是否有进气的声音，如果主机进气了，且没有转速，那么多数是启动空气先导阀（电磁阀）的问题，电磁阀损坏或者电磁阀螺帽丢失都会导致启动空气先导阀不动作，而主机启动位置刚好位于这个缸，进而影响主机单缸进气，目前而言，ME-C主机都不存在启动“死角”，也就是说，不管主机飞轮处在哪个角度，都应该能够启动。在判定原因后，如果电磁阀损毁，可以更换备件。如果是螺帽丢失，在没有备件的情况下，可以先用胶带或者钢丝将电磁阀本体临时固定在正确的位置。所以当主机起不来的时候，可以首先尝试反方向起车，比如如果正车起不来，可以先试一下倒车是否可以起来，这样做的话可以优先排除很多其他因数，使自己离真相更近一步。对于启动空气先导阀损坏、卡阻的问题，轮机员在日常值班中，应该重点关注空压机的运行情况，对于空气瓶应该经常做到按时放残，空压机如果工作异常，应该立即切换至另一台空压机，在时间富余的情况下，对问题空压机进行拆检，更换相应备件，及时排除故障，保证空气管路的清洁和干燥。
3单缸不发火
单缸不发火的情况一般发生在柴油机调试和船舶运营阶段，调试阶段又涉及到FIVA、油泵、油头问题，比如FIVA卡死，这个情况和排气阀不动作的情况类似，由于FIVA不动作而造成的燃油泵不动作，最终导致单缸不发火:。如果FIVA动作，油泵出现卡阻，也会导致不发火，调试阶段最常见的问题是燃油泵背面的吸油阀卡阻，那么如何判断呢？首先还是在MOP里面，选择function界面，进入HCU，对相应的有问题的缸做功能试验，FIVA动作，燃油泵也动作，但实际是油头没有喷油，在功能试验正常的情况下，排除其他问题的干扰，直到怀疑吸油阀没有动作，当然，吸油阀没有直接的传感器监控，这个时候所采用的的只能是排除法。对于油头来说，一般是安装问题，轮机员在做油头保养后，拆解油头泵压后复装，一定要按图施工，油头装错，导致的不发火情况时有发生，在安装油头到气缸盖上的过程中，一定要按照扭矩上紧，上紧完要观察压块的状态是否符合要求。除了人为因素导致的单缸不发火的问题之外，轮机员应该避免FIVA、油泵卡阻的问题发生，时刻关注油路的清洁及与其相应的分油机和自清滤器的工作状态，做到有了报警要重视、并及时解决。
4汽缸油反馈失效
汽缸油在柴油机运行中发挥着十分重要的作用，其作用包括在活塞环和缸套之间提供一层油膜，清洁活塞环、活塞环槽，减少缸套腐蚀等等。目前大多数ME-C柴油机所用的汽缸油注油器是ALPHA的，如果柴油机在运行过程中发生汽缸油反馈失效报警，轮机员需引起足够的重视，首先应该观察问题缸的CCU板子中汽缸油通道状态，如果状态正常的话再到机旁观察，查看注油器指示灯是否有规律的点亮和熄灭，如果注油器指示灯一直不亮，那么有可能是注油器没有注油，这个时候应该倾听注油器是否有动作的声音，如果注油器没有动作或者动作时所产生的声音不够清脆，那么可以判定注油器卡死或者卡阻，在条件允许的情况下，必须立即采取措施，停车检查，在MOP中选择AUXILIARY，在备车状态下对问题缸进行汽缸油注油试验，同时打开扫气箱门，进入扫气箱观察问题缸是否有汽缸油注入，如果没有油或者注油极少，再对注油器进行必要的拆检和更换。前面分析的是汽缸油注油器本体出现问题，那么如果CCU控制板汽缸油通道出现问题，应该如何处理呢？所谓CCU板子汽缸油通道出现故障，带来的直接后果就是汽缸油注油器没有收到注油的命令，而导致的不注油情况，一般而言，汽缸油单个通道出现故障，MOP上除了有汽缸油反馈报警之外，可能并没有其他报警，板子的状态也是正常（绿灯表示正常），这个时候主机在运动，不便对有问题的CCU进行更换，那么只能应急注油，应急注油的操作也很简单，首先到备件间找到应急汽缸油的电缆，然后按照图纸接入ECU的J52通道。需要明确的是这种操作并不能使汽缸油反馈报警消除，而是紧急状态下的一种应急选择，因为CCU是按照角度来命令注油器在第一道活塞环的上边缘开始喷油，而ECU发出的命令没有角度的要求，所以，这种应急下的汽缸油注油通常会伴随主机降速指令。这是轮机员在碰到此类问题需要注意的，在使用应急注油之后，如果有条件应该停车对问题缸进行扫气箱检查，同时解决CCU板子的问题，更换备件。为防止类似情况发生，在平时的维护保养中，应该做到板子干燥、清洁。
5结束语
本文介绍了ME-C柴油机在运行过程中常见的几种故障，以及笔者的一些浅显分析，以便轮机员在日常工作中作为参考，对于ME-C 主机的故障预防以及解决方式，笔者认为可以从以下几个方面入手。第一，认真研究并掌握ME-C柴油的维护保养及操作说明书，熟悉ME-C主机的工作原理，做到按照说明书的要求来进行主机的日常操作及维护保养。第二，遇到问题一定要沉着冷静，结合主机监控给出的各种曲线、数据，集思广益、分析问题，做到谨小慎微又“独断专行”。第三，在做过全面思考和分析之后 ，仍然不能发现问题所在的时候，应该求助于专利商或者主机厂家，切不可一意孤行。随着技术的不断更新和发展，以及排放的硬性要求，柴油机的型号也在不断改变，可以说是越来越复杂，但是其主要零部件并没有太多改变，只要我们虚心求教、不断交流，就一定能在以后的工作中不断得到启示和启发，做到从容面对遇到的所有问题。
参考文献：
[1]MAN &BW operation & maintenance
论文作者:刘洪涛
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/20
标签：排气阀论文; 主机论文; 汽缸论文; 轮机员论文; 动作论文; 冲程论文; 注油论文; 《防护工程》2019年第3期论文;