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1、某轮主机倒车启动困难的原因分析及解决办法发布日期：2010-08-11 有效期至：长期有效 浏览次数：8647摘要:文章根据主机“倒车”启动困难的故障现象,对启动空气分配器正时改变给主机正倒车启动造成的影响作了详细的分析,找出故障的原因,实施解决办法。某远洋散货轮,主机为前苏联制造,1986年出厂的MANB&W6AKPH67/170-72冲程柴油机。主要结构和参数如下:换气形式为直流阀式扫气,汽缸数6个,缸径670mm,行程1700mm,功率为8100kW,转速为119r/min。该轮于2009年5月进入中船远
2、航船坞有限公司修理。1 故障现象该轮主机正车启动很顺利,但倒车启动非常困难,启动空气消耗量大。主机正车试验时,启动空气初始压力为2.5MPa。当换向手柄置于“正车”位置、操纵手柄推至“启动”位置时,启动空气分配器凸轮轴和高压油泵、排气阀凸轮轴换向到位,曲轴转速在数秒钟内达到30r/min以上。将操纵手柄推至“运转”位置时,油门总拉杆立即向加油方向拉动油尺,主机发火运转。连续8次正车启动均成功,平均每次启动耗气量为0.20MPa。在作倒车试验时,启动空气初始压力同样为2.5MPa。当换向手柄置于“倒车”位置、操纵手柄推至“启
3、动”位置时,启动空气分配器凸轮轴和高压油泵、排气阀凸轮轴换向到位,但曲轴转速一直在20r/min以下徘徊。将操纵手柄推至“运转”位置时,油门总拉杆立即向加油方向拉动油尺,主机不发火运转。连续3次倒车启动均不成功,启动空气压力已降至1MPa以下,平均每次启动耗气量为0.52MPa。2 故障分析该主机倒车启动困难的现象表征是启动空气消耗量大,启动转速达不到发火转速(通常为25~30r/min),主机不发火运转。经过测量发现:正车时,启动空气分配器开启角度为上止点前9°,比说明书规定上止点后5.5°提前了14.5°。倒车时,启动
4、空气分配器开启角度为上止点后20°,比说明书规定上止点后5.5°滞后了14.5°。因该主机启动空气分配器采用双凸轮移动换向,正车凸轮和倒车凸轮安装在同一根凸轮轴上,凸轮轴转向与曲柄转向相同。正车时启动空气分配器正时提前,必然造成倒车时启动空气分配器正时滞后。下面分析空气分配器正时改变给主机启动造成的影响。2.1 该主机说明书的配气正时图和发火顺序根据该主机说明书的配气正时图和发火顺序图,计算出如下数据:①启动空气分配器正时:上止点后5.5°开启,上止点后95°关闭,供气延续角为89.5°曲柄转角,从汽缸启动阀开启到汽缸排气
5、阀开启时的有效供气角度为76.5°曲柄转角。②汽缸排气阀正时:下止点前98°开启,下止点后108°关闭,排气延续角为206°曲柄转角。③汽缸启动阀开启与汽缸排气阀开启的重叠角度为13°曲柄转角。④启动空气共同作用在发火顺序相邻的两个汽缸活塞顶部的重叠角度为16.5°曲柄转角。[page]2.2 启动空气分配器正时提前对主机正车启动的影响当正车启动时,启动空气分配器正时提前了14.5°,为上止点前9°,在启动空气分配器供气延续供气角内,汽缸排气阀还没有开启,有效供气角度变为89.5°曲柄转角,比说明书规定的76.5°曲柄转角
6、增加了13°曲柄转角。汽缸启动阀开启与汽缸排气阀开启的重叠角度消失。启动空气共同作用在发火顺序相邻的两个汽缸活塞顶部的重叠角度为31°曲柄转角,比说明书规定的16.5°曲柄转角增加14.5°曲柄转角。启动空气分配器有效供气角度增大、汽缸启动阀开启与汽缸排气阀开启的重叠角度消失、启动空气共同作用在发火顺序相邻的两个汽缸活塞顶部的重叠角度增加,结果是增加了启动空气的能量,减少启动空气的消耗,有利于启动转速提高。虽然启动空气分配器在上止点前9°开始向汽缸启动阀供气,会对主机产生一定的制动作用,但实际上启动空气进入汽缸的时刻要稍为
7、滞后些,这是因为汽缸启动阀不是瞬时全开的,在开启的初期由于开度极小对启动空气起到节流作用,启动空气并未真正进入汽缸,只有汽缸启动阀的开度较大时压缩空气才进入汽缸,这时曲柄已经接近上止点,实际产生的制动力矩很小。这就是该主机正车启动顺利的原因。2.3 启动空气分配器正时滞后对主机倒车启动的影响当倒车启动时,启动空气分配器正时滞后了14.5°,为上止点后20°,从汽缸启动阀开启到汽缸排气阀开启时的有效供气角度变为62°曲柄转角,比说明书规定的76.5°曲柄转角减少了14.5°曲柄转角。汽缸启动阀开启与汽缸排气阀开启的重叠角度为
8、27.5°曲柄转角,比说明书规定的13°曲柄转角增加了14.5°(增加了一倍),大量的启动空气从汽缸排气阀排走。启动空气共同作用在发火顺序相邻的两个汽缸活塞顶部的重叠角度只有2°曲柄转角,比说明书规定的16.5°曲柄转角时间少了14.5°曲柄转角。启动空气分配器有效供气角度减小、汽缸启动阀开启与汽缸排气
