隨著航運業(yè)的發(fā)展，節(jié)能減排柴油機的需求量逐年攀升，新型共軌柴油機的使用更加廣泛。

瓦錫蘭8RT-flex68T-B型柴油機是一款新型共軌柴油機，其在節(jié)約能源、減少排放、使用壽命、可靠性、機動性等方面有較大改善。

該機型取消傳動機構(gòu)、凸輪軸、高壓油泵等相關(guān)設(shè)備，其燃油噴射、排氣閥的開關(guān)及氣缸注油等均采用電子控制。

WECS9520控制系統(tǒng)通過FCM-20模塊對每個缸的燃油噴射控制單元 (Injection Control Unit，ICU)進(jìn)行獨立的全電子控制，其更是瓦錫蘭共軌柴油機的控制核心 J。 

ICU的管理直接影響船舶柴油機的工作性能。

某船主機采用瓦錫蘭8RT-flex68T-B型柴油 機。

2015年2月初，輪機員發(fā)現(xiàn)主機系統(tǒng)滑油出現(xiàn)壓力偏低、黏度下降的現(xiàn)象，同時測得主機滑油液位長時間保持不變，甚至有所增加。

由于更換滑油時間較短，滑油應(yīng)處于較好的狀態(tài)。

為保證主機潤滑效果，輪機員進(jìn)行以下操作：

檢查滑油溫度是否在正常工作范圍內(nèi)；

清洗主機滑油濾器；

檢查滑油分油機的工作狀況，清洗分離盤，相應(yīng)減少2臺主機滑油分油機的流量。

此外，提取滑油檢查其黏度、顏色，發(fā)現(xiàn)滑油有變質(zhì)的跡象，且變質(zhì)是緩慢、持續(xù)進(jìn)行的。

1.引起主機滑油變質(zhì)的原因

 (1)滑油中混入水。

滑油中混人海水或者淡水后會使滑油乳化變質(zhì)，阻礙滑油油膜的形成，同時會對其潤滑 的設(shè)備產(chǎn)生腐蝕危害。

查看主機滑油發(fā)現(xiàn)并非是滑油乳化，且缸套冷卻水、滑油加熱器以及相關(guān)管路未發(fā)現(xiàn)冷卻水進(jìn)入滑油系統(tǒng)。

故排除滑油被冷卻水污染的原因。 

(2)滑油中混入燃油。

經(jīng)過進(jìn)一步的檢查，發(fā)現(xiàn)主機滑油黏度偏低 ，打開道門油底殼中有燃油油氣的味道，確認(rèn)有燃油混入滑油系統(tǒng)中。

燃油可能是通過填料函位置進(jìn)入滑油系統(tǒng)的，但是燃油通過填料函進(jìn)入曲軸箱須同時滿足燃燒不良、活塞環(huán)密封不良、填料函密封不良等條件，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)各氣缸活塞環(huán)良好，填料函狀況良好，未發(fā)現(xiàn)其他地方存在燃油泄漏。 

2.確定故障原因

瓦錫蘭8RT-flex68T-B型柴油機 WECS9520控制系統(tǒng)可實現(xiàn)對燃油的最優(yōu)化噴射控制。

ICU工作原理見圖 1。

圖 1 ICU工作原理

燃油共軌管中的壓力高達(dá)100MPa，伺服油管路中的壓力為20MPa。

當(dāng)共軌閥打開后，伺服油推動噴射控制閥動作，此時壓力100MPa的燃油從共軌管路進(jìn)入燃油量活塞內(nèi)部推動活塞向左側(cè)運動，當(dāng)燃油量活塞左側(cè)的燃油被壓縮到噴油器的啟 閥壓力時，開始噴油。

主機負(fù)荷較高時，單缸內(nèi)所有噴油器都正常工作，但是當(dāng)主機負(fù)荷降低到一定程度時，其中1個或2個共軌閥會停止工作，與其對應(yīng)的噴油器也停止噴油 (多段噴射)。

圖 2 噴油器工作數(shù)量隨主機負(fù)荷的變化

噴油器的工作數(shù)量隨主機負(fù)荷的變化而變化 (見圖2)，這樣就使主機在低負(fù)荷時的霧化效果得到改善，同時減少燃油量，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

通過 FlexView軟件初次檢查發(fā)現(xiàn)各缸參數(shù)均在說明書要求范圍內(nèi)。

可是經(jīng)過長時間的觀察發(fā)現(xiàn)，主機No.4缸在高負(fù)荷時無異常，但在低負(fù)荷時會出現(xiàn)時而爆壓偏低、共軌壓力波動、伺服油壓上升，時而恢復(fù)正常的現(xiàn)象。

對ICU全面檢查后發(fā)現(xiàn)該機型的ICU上存在 1個燃油與滑油間接接觸點，見圖1中的燃油噴射控制閥。

判斷應(yīng)該是 No.4缸ICU中的1個燃油噴射控制閥泄漏導(dǎo)致壓力100MPa的燃油進(jìn)入壓力 20MPa的伺服油中，并通過回油管路流 回到柴油機的油底殼中。

由于分油機很難從滑油中把燃油徹底清除，導(dǎo)致滑油變質(zhì)，且泄漏較為緩慢，所以滑油的變質(zhì)是緩慢進(jìn)行的。

另外，將檢驗過的滑油與說明書中的極限值(見表1)對比發(fā)現(xiàn)，被污染的滑油的黏度值低于表1中的極限值140mm／s，且閃點也比規(guī)定的極限值200℃低。

綜合上述現(xiàn)象最終確定滑油中混入燃油，而燃油正是從 ICU中的噴射控制閥進(jìn)入滑油的。

瓦錫蘭8RT-flex68T-B型柴油機為單缸獨立ICU控制，每個ICU中存在3個共軌閥、3個噴射控制閥對應(yīng)3個燃油噴射器，該故障是由3個噴射控制閥的其中1個磨損導(dǎo)致的。

 (1)輪機員在尋找故障原因的過程中應(yīng)長時間關(guān)注FlexView中參數(shù)的變化，當(dāng)主機高負(fù)荷時有3個噴射控制閥工作，對排溫、爆壓影響不大，而低負(fù)荷時是1個噴射控制閥工作，此時會不明顯地表現(xiàn)出排溫低、爆壓偏低、共軌壓力波動等現(xiàn)象。

只有當(dāng)1個磨損嚴(yán)重的噴射控制閥工作時才會在FlexView 中出現(xiàn)該故障。 

(2)輪機員應(yīng)注意共軌壓力波動的變化。

燃油噴射控制閥的泄漏發(fā)生在共軌電磁閥打開時伺服油推動其工作的過程中，而此時恰好是燃油噴射過程共軌管中壓力存在波動，常被認(rèn)為是正常的噴油器噴油導(dǎo)致共軌壓力波動，所以壓力波動的變化很容易被忽略。

(3)輪機員在工作中應(yīng)熟悉新型共軌柴油機的 結(jié)構(gòu)及其工作原理，尤其是ICU等。

應(yīng)熟練應(yīng)用FlexView查找故障，注意共軌參數(shù)的變化，尤其是共軌壓力、溫度及各缸內(nèi)部參數(shù)的變化，以及報警監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的警報等。

(1)注意伺服油濾器前后壓差，保證伺服油的清潔，定期清洗伺服油濾器，一般每半年清洗1次。 

(2)盡量調(diào)小滑油分油機的分離量，并定期清洗、檢查其分離效果。 

(3)定期檢查共軌閥的接線，避免和油、水等液體接觸，防止電磁閥損壞導(dǎo)致ICU發(fā)生故障。 

(4)注意滑油的黏度、顏色 、溫度等變化，定期送檢化驗。 

(5)共軌燃油的溫度須保持在要求范圍內(nèi)，共軌管的伴溫加熱須保持良好，防止伴溫不好 導(dǎo)致油溫變化出現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象。 

(6)輪機員應(yīng)熟練使用FlexView查找故障。

該故障解決比較艱難，耗費較多精力，這主要是因為輪機員不太了解這種新型柴油機的工作原理，未按照共軌柴油機的思路去解決問題，最終在解決故障的過程中，走較多彎路。

所以，輪機員應(yīng)該加強此類知識的學(xué)習(xí)，適應(yīng)航運發(fā)展要求，為航運安全作出努力。

END