浅谈船舶柴油机主要机械故障诊断和排除
随着航运产业的发展，船舶机械建造也取得了进步，在柴油机应用的过程中，机械故障较为常见，对船舶的正常运行造成了极大的影响。因此，船舶柴油机的故障诊断和故障处理成为船舶管理的主要对象。故障诊断是故障处理的前提，在故障诊断的过程中，必须先明确故障的分类和故障的预兆。
1.船舶柴油机故障概述
1. 1故障分类
（1）结构性原因
结构性原因中包括设计和选用材料不合理造成的故障。例如船用柴油机采用恒压设计，将导致变速过程中出现故障，油泵和水泵密封材料选用不当时，会造成漏油和漏水的故障。
（2）工艺性原因
公益性原因主要包括安装方面，例如安装不当导致整机损毁，柴油机相关机械安装不牢导致机械振动和被迫停机。
（3）管理原因
操作者违反操作规程，缺乏必要的维护和管理措施，导致在采油机在运行过程中出现故障。
（4）磨损性原因
柴油机的机械部分耐磨能力有一定的限度，如果不及时更换已磨损部件，将导致设备启动困难，无法正常运行。
1.2故障预兆
（1）性能下降
在应用过程中，设备启动困难，转速不稳定，在运行过程中常常自行停车。润滑油、燃油和冷却水的压力不正常，润滑油、冷却水和废气的温度反常，冷却器前后的温差较大。
（2）运行异常
设备在运行过程中表现出漏油、漏气现象，噪音过大或者振动较强，燃油、润滑油和冷却水的消耗量逐渐增大，柴油机曲轴箱润滑油页面升高。绝缘部分有烧焦气味，润滑油发出刺激性气味。设备在运行过程中，出现不正常的声响。
2.船舶柴油机机械故障诊断
2. 1设备的运行工况监测
在柴油机运行的过程中，加强日常管理，开展工况监测，对柴油机的运行过程进行监控。在保证船舶安全稳定航行的前提下，对柴油机和机舱的其它设备进行监控，掌握设备运行过程中的相关参数，利用传感器检测方法，及时将物理信号传递到集中控制中心，集中控制中心将物理信号转换为电信号，从而实现对设备运行参数的监视，在运行参数偏离规定值时，及时发出报警信号，工作人员可以根据实际报警信号对已有的故障进行判断，便于及时采取措施，实际监测中主要分为三方面的工作。
在振动和声响检测方面，可以根据柴油机运行过程中发出的声音评价运行状态，应用声音频谱分析技术及时发现柴油机的运行故障，对故障原因进行分析，找出故障部位。
在金属磨粒监控过程中，可以根据润滑油中含有的金属磨粒种类的数量，掌握机件的磨损程度。
在计算机工况监测过程中，利用柴油机上的多种温度和压力传感器收集工作信号，运行状况及时传递到计算机内进行数据整合，掌握设备的运行结果，总结故障发生的类型和部位，及时给出系统报警，便于及时采取措施排除故障。2.2诊断方法的应用
在利用科学技术对运行工况进行监控之外，船舶操作人员都已经掌握了丰富的故障诊断知识和实践经验，可以准确地判断出柴油机的运行故障。在实际诊断过程中，往往借助普通的电子仪表结合看、听的方法对故障进行判断。
（1）观察法
观察柴油机是否出现漏油、漏水现象，借助仪表观察设备的转速、运行压力和温度等，是否出现较大的波动或者超出正常范围。观察柴油机排气的烟色，如果冒出黑烟，则说明燃料燃烧不良，如果冒出白烟则说明排气中含有一定的水分，冒蓝烟则说明排气中含有润滑油成分。
观察曲轴箱的透气成分，观察透气管头是否正常，观察柴油机中燃油、润滑油和冷却水的液位是否在规定范围内，检查轮机日志，发现问题后及时诊断排除。
（2）听诊法
应用金属棒在柴油机外壳部位敲击，判断气缸内的燃烧状况和设备的运行特点，判断声音是否正常，通过声音得出柴油机的故障结论。
如果气缸内发出清脆的金属敲击声，表明喷油时间过早，如果气缸内发出低沉且不清脆的金属敲击声，表明喷油时间过晚，如果气缸内的金属敲击声轻微且尖锐，表明连杆小头衬套间隙过大，如果在气缸外壁听到有撞击声，表明活塞和气缸套配合间隙过大。如果柴油机在运行过程中出现突然的敲击声或者出现不连续的异常声音，表明柴油机有严重的运行故障，必须停车检查。
（3）触摸法和嗅闻法
用手接触管道和气缸外壁，判断设备的运行温度是否超标。利用嗅闻法判断异常气味。例如绝缘材料燃烧后散发出焦臭味，润滑油受热后发出焦油气味。
（4）测试和化验
用PH试纸检测油和冷却水的酸碱度，化验润滑油的粘度和氧化程度，判断油和水的含量，及时按照柴油机的运行规定更换冷却水和润滑油。柴油机运行过程中出现不正常现象时，及时停车检查，判断故障的严重程度，同时加强值班。发现冷却水和润滑油温度过高、柴油机异常声响、润滑油压力不足等情况时，必须停车检查，及时判断设备的运行故障。
3.船舶柴油机故障的排除
柴油机出现故障时，从不同角度入手分析，采取正确的诊断方法，抓住设备的运行实质，找出故障根源，便于及时排除故障。
3. 1柴油机启动困难或无法正常启动
出现这种现象的原因可能是启动时的转速较低，燃油雾化不合格，也可能由于气缸密封性不良，环境温度较低或者运行部件卡死造成的。在诊断过程中，先检查设备的系统，观察燃油的状态，测出压缩压力，采取针对性措施。 3.2设备的功率不足
主要原因是喷油量不足或者喷油量不均匀导致等，也可能是由于燃油燃烧不完全、气缸无法正常运行、密封性不良、供气量不足导致的。在诊断过程汇总，先检查设备的喷油系统，测出气缸的压缩压力和爆炸压力，及时检查轴系和车叶的运行状况。
3.3柴油机运行过程中突然停止
主要原因是燃油耗尽，设备的轴承部件损坏或者车叶损坏等。故障诊断过程中，先盘车，看机械部分是否被卡死，再检查燃油系统和其它故障。
3.4柴油机运行过程中转速不稳
主要原因是喷油泵和调速器的运动部件受到一定的阻力，导致调速器和减速部分加油或者减油动作延迟。诊断过程中先检查油量的拉杆、喷油泵，再检查油量的过滤装置。
3.5柴油机运行过程中出现剧烈震动
主要原因是柴油机的机脚螺栓松动或者连接不良，在故障诊断过程中先检查柴油机的轴系地脚螺栓，将所有螺栓紧固，再检查润滑油是否咬缸，车叶是否收到损伤。
3.6运转过程中出现异常噪音
主要原因是运动件的配合间隙较大，消音器和排气管漏气，也可能由于系统中的增压器受损、柴油机敲缸等。诊断过程中可以根据不同的情况采取针对性的措施，当系统出现敲缸现象时，必须停止运行并及时查找原因。
3.7排气颜色异常
正常排气颜色为淡灰色，烟色异常的主要原因需要结合实际烟色进行分析，如果排气冒黑烟，表示燃烧不完全；排气冒蓝烟，表示燃烧时有润滑油成分；排气冒白烟说明燃烧过程中混入水分，可以根据不同的烟色检查柴油机不同的部位，及时解决故障。
3.8排气温度异常
如果排气温度过高，主要原因是设备的负荷过大、喷油延迟，或者排气阀泄露。如果排气温度过低，主要原因是喷油过早，喷油泵供油不足。
柴油机运行过程中总会出现较多的故障，影响了船舶的正常运行。在出现故障后，必须先明确故障出现的原因，及时对故障原因进行分析，采取针对性措施。
4.结语
船舶机械设备在使用的过程中，出现的不同故障都将影响到船舶的正常运行，工作人员必须重视对柴油机等设备的检查，借助保养说明书找出故障的原因，另外，在设备运行过程中不断积累经验，将理论与实际结合，根据实际故障采取针对性措施。
