船用6105系列柴油机常见故障分析

维普资讯 http://www.cqvip.com １６　ＪＳ　２００２—３—０６　江苏船舶　ＪＩＡＮＧＳＵ　ＳＨＩＰ　第１９卷第３期　船用６１０５系列柴油机常见故障分析　王晓涧　关键词　柴油机故障排除方法　目前江苏省交通系统常用的内河小型工作船，　通常使用６１０５系列柴油机作为主机。这是由于该　系列的柴油机具有动力性能良好，运转平稳，噪声较　Ｊ２１历史沿用原则。每台机器都有其特定的故障　检修历史，要结合平时的测量和检查记录、各易损易　耗件更换的情况进行综合判断，如果以前发生过类　低，维修简便等特点，因此在内河航速要求不高（１０　～似故障现象的应首先考虑，以缩小故障判断范围。　１５ｋｍ／ｈ）的工作艇上使用较为经济合理。但是该　Ｊ３Ｉ先外部后内部原则。判断故障一般先从外观　现象着手，通过观察外观现象的异常来判断故障内　因，特别对一些具有明显外观特征反映的故障，可以　快速判断其内部故障产生的原因。　系列主机缺点也十分明显：就是耐用性较低，超负荷　性能不佳，故障率较高，一般３００～５００ｈ就需要小修　保养，这对工作船使用频繁的单位带来了不便。由　于本人所在单位拥有十多台６１０５系列主机，碰到的　故障较多，现将一些常见的典型故障原因及分析作　一Ｊ４Ｉ先动机后定机原则。运动机件的工作情况处　于动载荷之下，机械性能较之固定机件更易于破坏，　列举，以供参考。　工作条件也更恶劣，因此引起故障的可能性更大，应　优先考虑。　ｌ　常见故障判断方法及原则　当主机发生故障时，往往会产生一些特征，这些　特征预示主机的某个部位或零件发生故障。通常采　用眼看、耳听、鼻嗅、手摸及检查等方法，对故障进行　分析和判断。“眼看”即观察柴油机的外观现象和仪　表的指示情况，以及排气烟色等出现的异常情况。　“耳听”即通过听觉区分柴油机的正常爆发声和非正　常的机械磨擦、撞击和阵发性响声等异常声音。“鼻　嗅”即通过嗅到异常的油烟味、烧焦味、橡胶味来判　别柴油机某些部位出现的异常。“手摸”即采用手摸　Ｊ５１系统分析原则。柴油机各系统所起的作用各　不相同，应根据故障特征逐一按系统来分析，这便于　理清头绪，摒除一些不可能的因素，快速找到故障原　因。　Ｊ６Ｉ不盲动原则。在不能确切判断故障部位和原　因之前，不要乱拆机器，防止某些故障特征在拆机过　程中消失，造成无法正确判断故障成因、增加故障排　除难度的情况。　温度的异常和震动的异常来判断和确定故障轻重程　度及具体部位。“检查”即对可能出现故障的零件进　行拆卸、检查，必要时应借助仪器进行故障判断。　在进行故障判断时要注意遵循以下几条原则：　２常见故障分析及排除　２．１活塞和缸套故障　故障现象一一台主机在修理后不久，就发现　有某缸活塞顶部被击穿。更换新活塞后仅３～４个　航次，该缸活塞又被击穿。　ｌ１１先简后繁原则。故障判断应从简单分析起，　有时往往是阀未打开、电闸未合等操作错误而造成　的，因此对每种故障现象应首先考虑检查其最简单　的原因，再逐步排除深入。　作者单位：王晓涧——江苏省无锡市航道管理处。　原因分析　考虑到连续更换的都是合格新活　塞，因此排除配件残次问题。６１０５的活塞为铝质凹　顶型，其优点是导热性好、质量轻、磨擦系数小，但有　其强度相对较差、耐磨性差、膨胀系数大的缺点。一　般活塞顶部龟裂的原因有：柴油机喷油提前角太大　而严重爆燃敲缸、长期超负荷、冷车重负荷起动、断　收稿日期：２００２—０５—０３　水断油后的激冷、气缸盖开裂后冷却水进入爆裂、活　维普资讯 http://www.cqvip.com ・船舶动力装置・　王晓涧　船用６１０５系列柴油机常见故障分析　ｌ７　塞装反、油嘴喷油量过大、压缩比过大等。同一缸连　续发生活塞击穿故障，可以基本将原因圈定在供油　系统和压缩比故障上。通过拆检，发现燃油供应系　统一切正常，于是就考虑为何压缩比变大。经查，发　现该缸机体由于柴油机使用年代过长，机体表面凹　原有气缸盖，因此对可能造成故障的冷却系统、排气　系统、燃油系统一一作了检查，并未发现问题。最终　推测是缸盖螺母紧固次序或压力不对造成的。　排除方法　由于气缸盖工作在高温高压、冷热　不均的复杂环境中，较易损坏，因此在每次装配时要　格外小心，严格按次序分步骤逐步拧紧螺母，达到规　定压力。新修机器在２～３个航次后要检查缸盖螺　母的松紧度，维持一定的压紧力。　陷下去。通过压保险丝的方法测出该缸气缸余隙过　小，因此断定由于压缩比的增大，燃烧爆发压力也加　大，造成活塞顶部过负荷冲击而破坏。　排除方法通过用钢直尺和塞尺测量该处机体　表面的下沉量，在该部位垫入相应厚度的铜片，控制　故障现象＝维持２个月左右。　１台主机每隔１～２个月就发现　气缸垫漏气，造成功率不足，换过新气缸垫后也仅能　原因分析气缸垫漏气的原因有：缸盖或机体　气缸余隙高度在标准范围内即排除故障。　故障现象＝一工作艇在外工作靠岸停车后不　久，重新开航十多分钟发生突然停车的故障。　原因分析　柴油机突然停车的原因一般有：燃　表面不平或有异物、缸盖螺母未拧紧、某缸爆发压力　过大、气缸盖底面有机械损伤、气缸垫是使用过的、　缸套下陷等。考虑到每次漏气时缸盖螺母压力正　油中断、燃油中混有空气或水、喷油泵或喷油器故　障、进气管路堵塞、断水断油造成运动机件咬住、螺　旋桨绕有异物造成柴油机超负荷停车等。考虑到停　车后机器温度极高，水温表示数已到１００。，且已撬　不动飞轮，初步分析为断水造成的抱缸故障。经拆　检，发现机体水孑Ｌ内充满泥沙，有活塞和缸套已咬　常，需通过拆检寻找原因，发现气缸盖和机体接触平　面良好，进一步拆开漏气缸位的缸套，发现由于循环　水的长期腐蚀，机体上安装缸套的台阶下陷，造成缸　套下陷，气缸垫密封不良。　排除方法一在缸套与机体安装台阶处相应垫入　紧。全部拆开后，发现缸套与机体间的水路有的已　填满泥沙。分析其形成原因，原来该船停泊点为一　浅滩，螺旋桨卷起河底泥沙被吸入机体水循环系统　中。由于停车及时，断水现象不明显，这时一部分泥　沙淤积在机体狭小处。重新开车后，新吸入的泥沙　把水路越堵越死，造成断水。　排除方法　除了更换所有损坏件，检查调整喷　定厚度的铜片，抬高缸套，并且涂上密封胶。由于　铜片可压缩量较大，该方法只能解决一时，要彻底解　决需要更换机体。　２．３曲轴联杆组故障　故障现象　主机在运行过程中，突然发动机曲　轴箱内发出沉闷的敲击声，尾气冒黑烟，机体震动加　剧，立即停车拆检，发现曲轴已断裂。　原因分析一般曲轴联杆组的故障和润滑系统　的关系很大，如果滑油压力过低或断油，会造成烧瓦　和曲轴联杆组抱瓦现象。此外，突然受到大负荷冲　击、联杆螺母松脱、曲轴轴承间隙过大造成径向跳动　油泵喷油器外，对曲轴连杆系统也要仔细检验。要　清除从江水门到柴油机出水口的全部水循环中的泥　沙，狭小孔径处可以用高压水冲洗，注意不要忘了拆　检冷却水泵和机油冷却器。　２．２气缸盖和气缸垫故障　故障现象一　１台主机在修理后不久，发现滑　油液面升高且呈乳化状，机油压力减少，排气中有白　烟等典型漏水现象。　原因分析通过停油检测法和拆开各缸喷油嘴　座进一步检查，发现是气缸盖漏水。一般气缸盖漏　水意味着气缸盖产生裂纹，拆开后果然在气缸盖底　而产生疲劳裂纹、飞轮平衡块松脱、主机三线不准等　原因均可直接或间接造成曲轴联杆组故障。分析该　主机，发现润滑系统正常，且未受到大负荷。经观　察，断裂部位在曲轴输出端第一档主轴颈处，＿『解到　该主机在前段时期还更换过飞轮组，可以初步断定　是三线不准造成曲轴径向受到交变应力作用而疲劳　损坏。进一步分析，发现该主机所用变速箱为一种　ＭＢ１７０型的小型齿轮箱，两者相联是直接用法兰硬　部处鼻梁颈处发现裂纹。气缸盖发生裂纹的原因大　致有：铸件存在残余应力或砂眼等缺陷、冷却不良造　成过热、机器断水后立即加入冷却水、缸盖螺母紧固　次序和压力不对造成缸盖局部变形、由于供油系统　不正常造成爆燃形成较大冲击力、隔水排气管烂穿　造成水回灌等。由于该主机刚修理不久，使用的是　联接，径向毫无避让余地，且两机不是共用底脚，机　舱底部结构强度也较单薄，因此容易出现三线不准　的问题，以前的飞轮碎裂故障估计也是同样原因引　起的。　排除方法　由于该故障是由设计施工上考虑不　维普资讯 http://www.cqvip.com １８　・船舶动力装置・　王晓涧　船用６１０５系列柴油机常见故障分析　周引起的，为了彻底解决根本问题，可更换齿轮箱。　但是经测量，机舱空间不够，只能继续使用原设备，　但对底脚结构件进行了加强，同时要求船舶轮机人　员经常检查轴线。　该产品能够保证气门不会落缸，但市场上还留有一　部分老产品，在采购时要注意鉴别。　排除方法更换使用新出厂的气门零件。　２．４配气系统故障　故障现象一一主机在主要配气易损件全部更　换修理出厂后，出现了在每个航次后，所有６缸的进　排气门间隙都会变小，需要进行调整间隙的情况。　原因分析进、排气门的间隙是为了在工作时　３　几点注意　ｌ１Ｉ在使用双主机的船上，一般左、右柴油机的旋　向是相反的，当同时检修时，注意要把配件区分开　来，有的是不能混用的。　气门受热膨胀有伸长余地，不至影响气门开启和关　闭时间的准确性，同时也为因气门座长期磨损而产　生气门沉陷留有一定余地。气门问隙过小会使气门　在工作时关闭不严，气门开得早，关得迟，使进气时　充气系数减小，排气时气温过高而烧坏气门和气门　南昌柴油机厂生产的６１０５柴油机，其直喷式　和复合式机型除活塞、气缸盖、进气门、进气门座、进　气门导管、进气管、高压油泵、喷油器等外，绝大多数　配部件可通用互换。　ｌ３旧前市场上机配件的质量良莠不齐，有些古　怪的故障往往是由于配件质量问题引起的，因此建　议要到正规厂家指定（授权）的配件供应商处购配　座。一般气门间隙的调整要在修理后５０～ｌＯＯｈ才　考虑，一个航次才３～５ｈ，不可能需要调整。经拆　检，发现所有气门座竟然全部磨损。由于经常调整　间隙，有的气门座已快磨穿，再不更换就要磨到气缸　件，或与商家签订质量保证协议，确保合法权益不受　侵害。　盖上了，经查，原来是修理厂家使用假冒伪劣配件，　所用气门座材质有问题，其机械性能指标极低，耐磨　性极差。　有些很明显的故障现象往往是非故障原因引　起的。如曾发现一柴油机机体内有水进入，经全面　拆检未发现漏水点。后一偶然机会发现该船停泊位　置的吸水浪峰特别高，一有大船经过，吸水波浪能从　排除方法门问隙正常。　更换了正品配件后，多个航次后气　船尾排气管中倒灌人气缸盖，经气门进入机体，后调　整船舶停泊位置就解决了问题。　故障现象二　一台主机刚修理完试车时，发生　气门脱落人缸，被活塞顶穿气缸盖的事故。　原因分析经拆检，发现修理时所更换的气门　是一种没有防脱卡簧槽的老产品，开机一震动，气门　锁夹脱落后气门立即掉人气缸内造成事故。现在的　气门一般都是有防脱卡簧槽的产品，但是卡簧也不　是最安全的，最新的产品设计了气门弹簧这一部件，　ｌ５Ｉ综合比较南昌柴油机厂和玉林柴油机厂的　６１０５主机，在耐用性、超负荷性等多项性能指标上，　玉柴的机器更胜一筹。但是由于玉柴６１０５船用机　是车用机改进来的，机体侧面未考虑开设检修孑Ｌ，为　整体铸造式的，给日常的维修保养带来不便，这一点　在设备选用时应引起注意。