【船机帮】1 6PA6V一280STC柴油机起动后 又停车故障的解析

16PA6V一280STC柴油机为V型、四冲程、直接喷射、压燃式、水冷、带废气涡轮和空气冷却器、STC增压系统、V型夹角为600、干式油底壳、不可逆转柴油机，适用于高速舰船、陆用电站、铁路牵引等。

本故障柴油机为舰船主机，轴系中有齿轮箱。

对起动系统的要求是时刻保持系统各部件均处于完好状态，各部件之间的相对位置和配合关系正确，保证初始喷入气缸的柴油能自燃。

16PA6V一280STC柴油机采用的是压缩空气起动系统。

压缩空气起动的主要特点是将具有较高压力的空气按照柴油机各缸发火顺序在动力冲程开始时通入气缸，借助压缩空气的压力推动活塞运动，并迫使曲轴带动各附件进入工作状态。

在柴油机进入工作状态后停止供气。

舰船某次离码头时，本柴油机完成起动前准 备工作后，在机旁控制台按下“起动”按钮，主机转速已达发火转速，柴油机未能正常起动，经过三次自动重复起动后柴油机仍然起动不了，系统并发出“起动失败”报警信号，并自动终止起动。

起动过程中柴油机无其它异常情况。 

由于本型主动力柴油机，主体与安保系统复杂，产生本次故障的原因众多，一时难以解决，最终本次故障导致舰船出海推迟。

1.总体分析 

(1)正常起动

将柴油机操纵手柄置于起动位置，通过电信 号使各项相关电磁阀处于起动位置，起动电磁阀动作，0.7MPa控制空气经盘车连锁阀，分为两路：

一路至分配阀，控制空气通过分配阀作用在燃油切断阀上使之闭合，使燃油管路畅通，燃油进入机带泵前燃油滤器；

另一路则打开主起动阀，1.2～3.0 MPa高压起动空气经此阀出去后分三路：

第一路至气缸起动阀，等待进入气缸；

第二路至起动空气分配器，按各缸发火顺序依次打开装在B排各气缸上的起动阀，让等待在那里的起动空气进人气缸；

第三路至调速器起动伺服器，帮助调速器快速建立油压。 

起动空气依次进入气缸后，推动活塞，使主机运转。

当主机转速达到60r／min时，经手柄调压 阀出来的速度(油门)设定电信号至Europa 2231调速器；

同时，调速器在起动伺服器的协助下迅速加油，并使起动供油量保持在14格左右，从而确保柴油机能够发火起动，但又不起动粗暴，柴油机进入运行状态，起动成功(主机转速大于120r/min)。 

当手柄由起动位置推向供油位置时，起动电 磁阀失电，进行放气，从而使快速泄放阀动作，使此阀以后原先作用的各有关阀件也先后进行放气，从而使操纵系统的各有关阀件回复到起动之前的状态，至此完成主机起动。

柴油机在调速器控制下在怠速下运转。 

(2)故障初步分析

依据柴油机起动原理可知，由于柴油机起动时可达到起动转速，那么可判定柴油机空气起动系统应该是完好的，故障应集中在柴油机燃油系统和油量控制机构两部分。

原因可能是合乎要求的燃油不能在正确的时机进入燃烧室，导致燃油不能正常发火燃烧。

2.具体排查

(1)系统组成与工作原理

a．燃油系统。

柴油机燃油系统的功用是根据柴油机的工作要求，定时、定量、定压地将雾化质量良好的柴油按一定的喷油规律喷人气缸内，并使其与空气迅速而良好地混合和燃烧。

图1 燃油系统原理图

图1为燃油系统简图，它由日用油箱、输油泵、燃油滤清器、喷油泵、喷油器等组成。

为了保证柴油机安全工作，装有超速安全阀。

在正常工作中，柴油从日用油箱经过开启着的切断阀2、燃油切断阀3和泵前滤器4过滤后进入机带燃油输油泵5，经过输油泵加压的柴油进入燃油粗滤器6、自净式滤器7过滤后，再经过超速安全阀进入喷油泵8的供油总管。

喷油泵多余的柴油从回油总管排出经过压力调节阀9回到日用油箱。

压力调节阀使供油管系内压力保持在0.2 MPa，安装时离开柴油机至少5 m。 

一个排泄管与集油箱相连使下列一些零部件的渗漏能够排尽：

喷油器渗漏，超速保护安全阀渗漏，来自高压油管的渗漏。

这些渗漏被排到回收箱中，该回收箱装有一个液位触点，当漏泄量过大时将报警。 

b．油量控制机构。

油量控制机构就是通过油量控制部件对柴油机的供油量进行精准控制，16PA6柴油机调速与油量控制机构部分结构见图 2。

图2 16PA6柴油机调速与油量控制机构

根据装置要求，操纵杆系由电子调速器操纵的电动执行机构驱动，执行机构安装在正时齿轮端，机架的右侧。 

油量控制机构是从调速器的输出轴到喷油泵油量调节齿条之间的一套传动机构。

它由弹性连接件、横向控制机构、纵向控制机构、齿条控制机构组成。

其工作原理是调速器输出轴的动作通过弹性连接件接杆3传给横向控制机构的横向联动杆4，横向联动杆又将动作通过连杆传给了两根纵向联动杆5，两根纵向联动杆上连接每一个喷油泵的齿条控制机构。

这样，调速器就可以通过这一系列的传动装置控制喷油泵的齿条，实现控制供油量的目的。 

在横向控制机构的横向联动杆4还安装有手动停车控制装置和停车及燃油齿条限位器7。

手动停车控制装置可实现柴油机运转不正常时手动停车，手动检查喷油泵齿条的工作情况和超速试验，当手柄处于停车位置时，油量控制机构不能控制和调节油量。

停车及燃油齿条限位器安装在横向联动杆4的另一末端，它能够使柴油机停车，可以限制燃油齿条的位置，工作中它由起动控制空气控制。 

(2)故障分析

柴油机燃油系统是用来输送燃油的，油量控制机构主要是用来控制油量大小的，首先拆开1缸喷油泵与燃油总管接口，在柴油机起动过程中经检查无大量燃油通过，但可以看到图2中油量控制机构的横杆4有明显转动，故此可判断故障发生在柴油机燃油系统。

由图1可知，影响燃油系统正常供油的部件较多，对复杂系统故障的分析判断，首先依据先易后难、先外后内的原则进行。 

a．首先在起动时观察燃油系统压力，发现压力严重不足。

b．系统外观检查。

系统各部件、联接部位或管路有破损或泄漏，就可能使输送的燃油达不到规定的压力和流量，而使柴油机不能正常起动，因此首先作了外观检查。通过静态及起动过程观察主要部件、联接部位和管路有无破损和泄漏现象，经检查情况正常。

c．分析检查。

系统无压力且无破损和泄漏，可大致确定故障应在燃油泵之前部分，在此部分主要有机带泵5、泵前滤器4、燃油切断阀3和切断阀2，见图1，经检查机带泵、泵前滤器和切断阀无故障，问题可确定为燃油切断阀出现问题。

3.确定并排除故障

燃油切断阀的开关由高压空气控制，其中起动空气用来打开油路，停车空气用来切断油路，而 起动空气与停车空气又由各自的电磁阀控制。

其中控制停车空气电磁阀的控制源较多，当柴油机出现下列情况之一时，燃油切断阀的停车空气电磁阀通电，柴油机会故障停车。

其主要故障原因有主滑油压力过低，增压器转速大于允许的最高转速，主轴承温度过高，柴油机转速超速，齿轮箱滑油压力过 低。

由于增压器转速大于允许的最高转速，主轴承温度过高和柴油机转速超速都是在柴油机工作过程中出现的，而当前柴油机还未起动，故原因应该是主滑油压力过低或齿轮箱滑油压力过低。

经检查柴油机起动主滑油压力正常，齿轮箱滑油压力过低，因此可确定是齿轮箱滑油系统故障。 

齿轮箱滑油压力是由一套滑油系统提供，它包括两台机带初级滑油泵、一台轴带二级滑油泵、1套电动备用滑油泵、1台双联滤油器、1台板式换热器、1台温度自动调节器、1台溢流阀、1套机装滑油管路及单向阀等，其中电动备用滑油泵独立安装，其余都配置在齿轮箱上。

柴油机起动初期，齿轮箱滑油压力由电动备用滑油泵和机带初级滑油泵提供，主机转速大于90r／min时电动备用滑油泵自动停止工作，齿轮箱滑油压力由机带初级滑油泵提供。

在机带初级滑油泵出口管路中，串联有一个接近开关，用来感知齿轮箱滑油压力并控制燃油切断阀的停车空气电磁阀。 

经排查，是接近开关中的传感器接线松脱，导致机带初级滑油泵压力信号不能传输出去，燃油切断阀的停车空气电磁阀工作切断燃油通道而故障停车。 

通过更换传感器接线头，调整传感器头部与油压活塞的间隙后，柴油机能够正常起动，故障排除。

END