當(dāng)前，絕大多數(shù)船舶采用柴油機(jī)作為動(dòng)力裝置。柴油機(jī)燃燒不良，危害有三，增加耗油率降低經(jīng)濟(jì)性，超負(fù)荷（包括熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷）損壞設(shè)備，排氣增大污染環(huán)境甚至超過(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)被港口國(guó)滯留。

保持柴油機(jī)燃油良好燃燒是輪機(jī)人員的職責(zé)。

柴油機(jī)示功圖，除計(jì)算功率外，還可以顯示柴油機(jī)燃油燃燒過(guò)程。比較實(shí)測(cè)示功圖與正常示功圖，參照柴油機(jī)主要特性參數(shù)，可判斷柴油機(jī)故障點(diǎn)，以便及時(shí)合理調(diào)整和檢修，確保柴油機(jī)安全可靠、經(jīng)濟(jì)。

本文試圖從柴油機(jī)示功圖和主要特性參數(shù)分析缸內(nèi)燃燒情況，指出可能的故障點(diǎn)。

1正常示功圖

示功圖，主要指P-V圖和P-Ф圖（展開(kāi)圖）。

畸形示功圖，指示功器選用不當(dāng)、示功器本身故障、示功器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不正常等生成的不正常示功圖，與柴油機(jī)無(wú)關(guān)，本文不討論。

異常示功圖，指柴油機(jī)故障生成的示功圖，可分別按爆壓高和爆壓低分析。

正常示功圖，工作過(guò)程曲線圓滑，無(wú)異常波動(dòng)，無(wú)過(guò)度銳角和突變，壓縮壓力和爆壓與說(shuō)明書(shū)規(guī)定數(shù)值一致，如圖1。

2爆壓高示功圖

爆壓高，指爆炸壓力高出正常值。

2.1爆壓高伴有排氣溫度升高

如圖2所示（圖中虛線表示正常值），爆炸壓力高出正常值，膨脹線也比正常高，且伴有排氣溫度升高，可判斷是噴油量增加，做功增多，即主機(jī)超負(fù)荷，檢查高壓油泵齒條可見(jiàn)刻度指示過(guò)大。

故障點(diǎn)通常在：

·燃油發(fā)熱值增加，

·調(diào)速器輸出過(guò)大，

·油門控制桿連接松動(dòng)導(dǎo)致長(zhǎng)度變化，

·油門控制桿或油泵齒條卡在大油量位置，等。

2.2爆壓高伴有排氣溫度降低

若爆炸壓力偏高，同時(shí)伴有排氣溫度降低，示功圖顯示燃燒過(guò)程曲線過(guò)早離開(kāi)壓縮曲線，膨脹過(guò)程曲線比正常曲線偏低，如圖3所示（圖中虛線表示正常值），可判斷是噴油定時(shí)過(guò)早且噴油量不增加。

（1）噴油定時(shí)過(guò)早：

·上死點(diǎn)前燃油已噴入氣缸，單缸內(nèi)壓力和溫度尚低不能點(diǎn)燃燃油，油霧積存在缸內(nèi)；

·當(dāng)活塞上行到接近上死點(diǎn)時(shí)，缸內(nèi)壓力和溫度升高，較多燃油同時(shí)燃燒，缸內(nèi)壓力急劇升高，柴油機(jī)

工作粗暴引起振動(dòng)和敲擊，示功圖顯示燃燒過(guò)程曲線過(guò)早離開(kāi)壓縮曲線，壓力峰值前移。

（2）噴油量不增加，大部分燃油在上死點(diǎn)附近燃燒完畢，后燃減少，示功圖顯示膨脹線偏低，排氣溫度也比正常低。

噴油定時(shí)過(guò)早且噴油量不增加，故障點(diǎn)通常在：

·高壓油泵噴油定時(shí)提前，尤其是回油閥調(diào)節(jié)式高壓油泵?；?/SPAN>

·噴油器啟閥壓力即噴油壓力過(guò)低（例如油頭彈簧斷裂）。

2.3爆壓高伴有壓縮壓力升高

壓縮壓力高，可能導(dǎo)致爆炸壓力升高。

壓縮壓力高，有幾種可能：

·減少缸頭墊片或增加連桿大端墊片，致使氣缸余隙過(guò)小，壓縮壓力升高，導(dǎo)致爆炸壓力偏高。但是減少缸頭墊片或增加連桿大端墊片，都是為了調(diào)整氣缸余隙即調(diào)整壓縮壓力，一般都經(jīng)過(guò)計(jì)算，壓縮壓力不會(huì)過(guò)高。

·換新缸套、活塞和活塞環(huán)，增加了氣缸密性，導(dǎo)致壓縮壓力增加，導(dǎo)致爆炸壓力升高。但是換新缸套、活塞和活塞環(huán)，只能恢復(fù)氣缸氣密程度，壓縮壓力不會(huì)高出設(shè)計(jì)值，當(dāng)然也不會(huì)導(dǎo)致爆炸壓力過(guò)高。

·掃氣溫度（含海水溫度）過(guò)高，壓縮壓力可能高出設(shè)計(jì)值導(dǎo)致爆炸壓力過(guò)高，等。

所以，爆炸壓力高于正常值且伴有壓縮壓力高，主要是掃氣溫度（含海水溫度）過(guò)高所致。

3爆壓低示功圖

爆壓低，指爆炸壓力低于正常值。

3.1爆壓低伴有排溫高

爆壓降低伴有排溫高，示功圖顯示壓縮與膨脹曲線有明顯分界點(diǎn)，壓力曲線高度偏低，最高壓力滯后，膨脹過(guò)程曲線高于正常位置（見(jiàn)圖4，圖中虛線表示正常值）。

這種情況，多因噴油太遲，燃燒過(guò)程滯后引起，故障點(diǎn)可能是：

·單位時(shí)間噴油量減少，例如油泵柱塞偶件磨損漏油，或燃油凸輪和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)磨損，或油頭噴孔結(jié)碳堵塞延長(zhǎng)噴油時(shí)間引起后燃。示功圖顯示，噴油定時(shí)無(wú)明顯變化但最高壓力偏低，且排氣溫度升高。

·油頭霧化不良（漏油），膨脹過(guò)程中積在缸內(nèi)的燃油燃燒引起后燃使缸內(nèi)壓力和溫度比正常高。示功圖現(xiàn)示最高壓力偏低，膨脹曲線高于正常曲線且有小鋸齒狀波動(dòng)。

·噴油壓力太高致使針閥跳動(dòng)造成多次重復(fù)噴射。示功圖顯示膨脹曲線前段呈不平滑波浪形。

·霧花形狀與燃燒室不匹配，油霧噴到氣缸壁或活塞上，惡化并延長(zhǎng)燃燒過(guò)程。示功圖顯示膨脹曲線高于正常位置。

3.2爆壓低伴有排溫低

示功圖“矮小”，最高壓力偏低，膨脹曲線偏低，壓縮曲線和膨脹曲線有明顯的壓力波動(dòng)，且排溫低，功率不足（如圖5所示，圖中虛線表示正常值）。某一（些）氣缸低轉(zhuǎn)速時(shí)還可能表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定。

原因可能是，氣缸供油不夠或進(jìn)氣不足。

（1）氣缸供油不足，原因可能有：

·柴油機(jī)供油系統(tǒng)故障（濾器堵塞、供油泵故障、油泵的油門齒條卡死等）

·高壓油泵柱塞偶件過(guò)度磨損，

·出油閥關(guān)閉不嚴(yán)，等。

（2）氣缸進(jìn)氣不足，原因可能有：

·氣缸過(guò)度磨損，

·活塞環(huán)咬死在槽內(nèi)失效，

·排氣閥嚴(yán)重泄漏，

·增壓器故障，

·空冷器堵塞，等。

3.3爆壓低伴有壓縮壓力下降

若爆壓下降的同時(shí)壓縮壓力下降，且排溫升高，則是掃氣壓力太低供氣不足，導(dǎo)致燃燒惡化。

故障點(diǎn)可能是：

·氣口堵塞；

·增壓系統(tǒng)故障；

·活塞桿填料函失效；

·排氣閥關(guān)閉不嚴(yán)；

·活塞環(huán)咬死或磨損過(guò)大；

·缸套磨損超極限；

·塞頂嚴(yán)重?zé)g，等。

作者：劉賜輝  來(lái)源：航海技術(shù)