柴油機排氣高溫造成的危害很多，如果處理不及時，可能造成機損事故，產(chǎn)生的危害有以下 4 個：

①排氣高溫易造成排氣閥、排氣道燒蝕，金屬熔渣易進入廢氣渦輪增壓器，造成渦輪噴咀、葉片損壞；

②高溫排氣吹掃排氣閥與閥座密封面，極易造成密封面蠕變燒損，引起氣缸密封性嚴(yán)重下降，進一步導(dǎo)致燃燒惡化；

③冷取水套式排氣道內(nèi)的高溫氣體，會加速冷卻水系統(tǒng)內(nèi)淡水高溫汽化，繼而引發(fā)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)故障；

④氣閥燒蝕和高溫淡水、缺水，容易導(dǎo)致拉缸事故的發(fā)生等。

國內(nèi)張現(xiàn)偉在《TBD620V12 柴油機排氣溫度高的原因分析與排除》一文中，最終分析得出原因是“配氣相位齒輪發(fā)生位移”導(dǎo)致；蔣凌杰在《備用柴油機排氣溫度高的問題分析和處理措施》中，得出原因是進氣過濾棉臟堵、廢氣渦輪增壓器廢氣側(cè)和壓氣端密封墊損壞貫穿；葉偉強在《柴油機排氣溫度高故障實例淺析》文中分析，最終得出的原因是“增壓器臟堵”；蒙緒武在《柴油機排氣溫度過高的原因分析和解決措施》中分析了排氣溫度高的很多原因，最大的實際原因還是“一只排氣閥關(guān)閉不嚴(yán)”；修安思成在《船舶二沖程柴油主機排氣溫度過高原因分析》，共得出 11 條引起排氣溫度高的原因，所以說影響因素很多，但未能重點闡述空冷器的影響；尹曉科在《關(guān)于 MTU4000系列柴油機排氣溫度高的故障分析及其排除》文中針對實際故障，著重分析排除了噴油系統(tǒng)的問題，提到中間空冷器問題但未能重點剖析，該機故障重點也不在此。

上述學(xué)者專家各有側(cè)重論述其他影響柴油機排氣溫度過高的原因，或者籠統(tǒng)全面的分析，未能針對特定故障現(xiàn)象和特定機型進行分析，未對快速判斷處理同類故障現(xiàn)象起到明確的方向性指導(dǎo)作用。

基于上述因素考慮，為解決生產(chǎn)急需，盡快排除實際工作可以證實的非故障原因，從實際管理和操作人員的工作特點出發(fā)，選取掃氣道壓力作為參考參數(shù)，通過安裝臨時觀察用的掃氣壓力表，繼而鎖定空冷器雖經(jīng)廠修清洗，但未能解決臟堵，驗收不嚴(yán)謹(jǐn)，試車階段愈發(fā)加劇堵塞是進氣通道的故障原因。

一、故障描述

國內(nèi)某大型船舶修理企業(yè)所屬主力生產(chǎn)拖輪，主柴油機型號瓦錫蘭 8R22MD，額定轉(zhuǎn)速 900 r/min，功率 1300 kW，左右各一臺，通過中間軸連接舵機間的全回轉(zhuǎn)舵漿裝置（圖1）。

圖1 瓦錫蘭 8R22MD 型船舶柴油主機

該輪在完成最近一次特檢修理后，已完成主機磨合、系泊試驗，在進行航行試驗過程中，主機加速到前進二（約650r/min），左右主機排溫相差不算大，大約左機比右機高 20~30℃，但再往上加速到750~800 r/min 時，左機排氣溫度上升非常明顯，因增壓器介入作用強烈，右機排氣溫度上升不明顯，在300℃左右，但左機各缸很快上升到400℃以上，這就意味著無法繼續(xù)加速，左機不能承載高負(fù)荷。

由于該輪是25年船齡以上的老船，主機一些附屬元器件和儀表缺失，如增壓器轉(zhuǎn)速表、掃氣道掃氣壓力表，該機型未能設(shè)置空冷器空氣進出口壓差計，不能借助于儀表進行增壓器、空冷器的工作狀態(tài)的比對判斷。

二、故障原因排查

柴油機排氣溫度過高，一般情況燃油系統(tǒng)故障、配氣不足、負(fù)荷過高等是主要原因，根據(jù)該機先前修理項目和試車實際情況，分析如下：

（1）燃油系統(tǒng)。

左右主機噴油泵是輪機人員在機艙現(xiàn)場用專用試驗臺泵壓調(diào)試，每次噴油器本體和噴油咀保養(yǎng)是同樣的流程和工序，維護人員對主要部件并未更換，右機工作狀態(tài)正常顯示噴油嘴狀態(tài)良好，左機上此原因基本可以排除；高壓油泵保養(yǎng)及噴油正時校正過程，并經(jīng)過嚴(yán)格的驗收試驗階段，可以基本排除。

為了驗證并徹底排除，通過查看示功閥發(fā)火情況、測定燃燒爆炸壓力證實燃油系統(tǒng)沒有異常。

（2）配氣系統(tǒng)。

左右兩只空冷器在修理期間拆下，送到專門

化清車間內(nèi)進行化學(xué)藥劑泡洗和空氣吹凈、沖水試驗；左右增壓器部分，因機電長擔(dān)心拆檢修理后，只能配供國內(nèi)仿制件，國內(nèi)仿制軸承運行壽命堪憂，以前保養(yǎng)更換的進口軸承，運行時間和保養(yǎng)間隔遠(yuǎn)未到說明書規(guī)定的時間限定，修前也未發(fā)現(xiàn)明顯異常，本次修理未安排保養(yǎng)。

（3）負(fù)荷等其他因素。

考慮到中低轉(zhuǎn)速時，左右機排溫相差不多，主柴油機軸系未見異常振動，應(yīng)可排除系泊試驗期間螺旋槳纏繞異物等導(dǎo)致負(fù)荷過高的可能；通過測定缸內(nèi)純壓縮壓力，缸內(nèi)密封狀態(tài)左右機沒有大的差異，說明進排氣閥和活塞環(huán)狀態(tài)良好。

技術(shù)人員懷疑左增壓器工作狀態(tài)不佳。

拆下左增壓器送車間內(nèi)進行拆檢保養(yǎng)，在拆開增壓器零部件之后，僅在葉片、噴咀發(fā)現(xiàn)有少許臟堵外，并未發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重的異常情況，與在機旁用經(jīng)驗測聽聲音，初判斷沒有大問題相印證。

清潔保養(yǎng)更換常規(guī)備件后回裝，試車后發(fā)現(xiàn)排氣溫度有少許降低，但效果并不明顯，拆開之前眾人推測的原因未能得到佐證。

增壓器回裝之后，沒能排除故障點，考慮在進氣管道上找一處悶頭、管口，設(shè)法外接壓力表檢測主機運行時進氣（掃氣）壓力，用以判斷進氣情況。

在進氣管與中冷器彎接頭靠機體側(cè)，發(fā)現(xiàn)有一悶頭（整管上未有對外連通考克），旋松準(zhǔn)備。

再次開啟柴油機加速到700r/min，旋開該悶頭發(fā)現(xiàn)此處氣流在往內(nèi)吸，管內(nèi)儼然呈負(fù)壓狀態(tài)。

至此原因確定，增壓器排出的新鮮空氣輸送管路不暢通，可能原因是空冷器臟堵。

然而，空冷器是經(jīng)過廠里車間專業(yè)人員泡洗吹凈過的，曾派輪機人員到車間進行過驗收。

重新拆開空冷器送車間試驗，進氣側(cè)（接增壓器出氣端）朝上將空冷器懸吊于車間水池上方，從進氣側(cè)往中冷器里灌水，發(fā)現(xiàn)進氣側(cè)滿溢而出氣側(cè)無水流下，證明空冷器堵死，無法順暢出氣。

裝在柴油機上的空冷器（增壓器后進氣道前）如圖2所示。

圖2 裝在柴油機上的空冷器

故障現(xiàn)象可以解釋為：

進氣總管內(nèi)新鮮空氣供給不足是造成排氣溫度過高的主要原因。

至于為何沒有在出廠驗收時發(fā)現(xiàn)，輪機人員也確實到現(xiàn)場驗收查看，有記錄簽字為證。

但空冷器維修人員僅是連接好空冷器海水冷卻管進出口端，在海水管內(nèi)加壓并封堵保持，做規(guī)定的 4 kg/cm2 水壓試驗合格，輪機人員未提要求就進出氣通道的暢通性做試驗，水壓試驗合格后就簽字認(rèn)可；修理人員認(rèn)為藥劑泡洗 24h，氣側(cè)外表面散熱片看起來很干凈，認(rèn)為清洗合格，車間質(zhì)檢人員也未能認(rèn)真履行試驗檢查職責(zé)，就予以簽單放行送現(xiàn)場安裝。

該起事故后，對相關(guān)人員失責(zé)行為進行了通報處罰。

經(jīng)過重新添加適度化學(xué)藥水，要求泡洗池水加熱煮沸，并落實輪機人員盯在現(xiàn)場監(jiān)工查看，將空冷器氣側(cè)徹底清洗吹刷，保證進出氣完全暢通后。

回裝試車，主機排氣溫度完全正常，該故障排除。

三、結(jié)束語

柴油機排氣溫度過高原因很多，要根據(jù)現(xiàn)場實際情況，輔助用測定技術(shù)參數(shù)的手段，才能比較快速鎖定大致的原因，以免耽誤生產(chǎn)使用；該起故障排查過程得出的啟示，柴油機空冷器送車間清洗，務(wù)必在現(xiàn)場做清潔效果試驗，進出氣側(cè)是否完全通暢是主要驗收標(biāo)準(zhǔn)，海水管路水壓試驗是其次要求；主柴油機的主要參考參數(shù)儀表必須保證狀態(tài)良好，讀數(shù)校準(zhǔn)，這有利于故障出現(xiàn)時的迅速排查；主柴油機大修理后進排氣管須清潔除灰除垢，因修理后的系泊試驗正倒車時機體振動普遍較大，容易將保養(yǎng)后殘留的漆皮垃圾等異物吹掃進增壓器葉片、噴咀和空冷器氣側(cè)，從而造成增壓器損毀和配氣故障。

參考文獻：

［1］宿靖波，嚴(yán)峻.機艙管理［M］.大連：大連海事大學(xué)出版社，2010.

［2］孫現(xiàn)偉，張青鋒，白雪亮，等.TBD620V12 柴油機排氣溫度高的原因分析與排除［J］.內(nèi)燃機與配件，2018（1）：66-67.

［3］蔣凌杰.備用柴油機排氣溫度高的問題分析和處理措施［J］.中國高新科技，2018（19）：113-115.

［4］葉偉強，余劍翔.柴油機排氣溫度高故障實例淺析［J］.廣州航海高等?？茖W(xué)校學(xué)報，1999（2）：10-13.

［5］蒙緒武.柴油機排氣溫度過高的原因分析和解決措施［J］.航海工程，2003（6）：37-38.

［6］修安思成.船舶二沖程柴油主機排氣溫度過高原因分析［J］.航海技術(shù)，2009（3）：61-65.

［7］尹曉科.關(guān)于MTU4000系列柴油機排氣溫度高的故障分析及其排除［J］.珠江水運，2018（6）：103-107.