船舶柴油发动机异常，噪声故障分析解说！

异常噪声故障是指柴油机正常运行过程中因运动部件异常（诸如部件损坏、间隙过大），状态异常等原因而发出异常噪声（异常敲击声、嘶叫声等杂音）。包括柴油机敲缸、拉缸、增压器喘振、气门机构敲击、柴油机附属机械故障发出的异常声响。异常噪声的出现说明柴油机有潜在故障，且故障正在恶化。

船舶轮机管理人员在船舶轮机日常运行管理中，必须做到勤看、勤听、勤闻、勤摸。而其中勤听是比较实用和有效的手段之一。因为任何机械在工作过程中，都会发出固有的声音和频率，而当声响部位、音质、强度、延续时间长短等发生变化时，其声音或频率会出现变化，即异常噪声出现。本文结合一台6L350PN和一台6135柴油机发生异常噪声故障，就柴油机异常噪声故障进行展开分析，并指出排除中需要注意的关键问题。
1、故障实例一
某拖轮主机在正车运行时，当转速达到300r/min以上，运行一定时间后，机油温度超过35℃，整机出现无规律的、嘈杂的敲击声。同时伴随着燃烧敲击声，转速出现10r/min左右的波动，频率较快；排气温度温差较平时大，但未超出规定范围，增压器运转有轻微变音。噪声主要来自配气机构，频率因转速高低而变化。冷车或倒车运行时，一切正常。
原因分析和排除故障一中异常噪声发自气门机构，其主要原因有：
a.气门间隙不当；b.气门弹簧折断，气门挺杆弯曲、推杆套筒磨损；c.凸轮松动或异常磨损。着重对气门机构进行了仔细地检查。首先检查凸轮轴，轴承间隙是否超差、偏磨，进、排气凸轮，供油凸轮是否异常磨损，除个别缸机油管有堵塞以外，未发现任何异常。对其进行拆检疏通，保证正常润滑。气门的配气定时，各缸的进、排气门启闭时间都在规定的允许误差范围内。粗略撬动传动齿轮未发现齿圈与齿彀的配合松动，或者齿轮与轴之间的配合松动。随后检查配气系统的外部构件，挺杆与导程筒之间的间隙未见异常；气门与气门导杆的间隙在范围内，积炭也不多，气门顶升机构未见异常。各部件装复后，进行试车，虽然敲击噪声有所减弱，但是故障依然存在。
继而检查燃油系统，故障可能的原因是：a.喷油定时不准，发火次序存在差异；b.高压油泵柱塞偶件间隙过大，导致各缸供油不均匀；c.喷油器工作状况不良，导致各缸间燃烧状况差异。上述部件并未出现明显缺陷。燃油系统引起柴油机异常噪声故障主要表现为敲缸。但故障现象，显然不属于敲缸，而燃烧敲缸迹象也是由于其他原因引起的附属故障现象。接着检查柴油机调速器，调速器工作异常主要表现为引起柴油机供油量的变化，导致各缸燃烧差异以及柴油机产生异常噪声。拆检测量调速器各部件，调校精度、灵敏度，仍未发现故障的主要原因。经过上述拆检，都未能找出故障根源，检点前面的工作有什么疏漏、偏失之处。
经过反复的实船测听，分析出以下几点：a.噪声发自配气机构；b.噪声为不规则声，杂乱无章，气门的敲击失去了规律性；c.只有机油温度上升后，转速超过了规300r/min才出现故障；d.倒车时柴油机运行正常，正车时出现故障，且随着转速升高而加剧。由此可以得出以下结论：a.故障必然是由配气机构引起的；b.配气机构的运动在一定的条件下失去了规律性。分析认为只有传动机构可以使六个缸都失去规律性。彻底拆检凸轮轴传动机构，当拆去倒顺车装置后，故障源暴露出来了：凸轮轴传动齿轮与轴的过盈配合有轻微松动。轴与传动齿轮配合机构如图所示。

拆检发现凸轮轴与传动齿轮间过盈配合正车位置轻微松动，平键侧面磨损，倒车位置轴与传动齿轮键配合尚未失效。正车时，在冷态条件下，转速在300r/min以下传动齿轮与凸轮轴间的配合尚能满足要求，而当热态，转速超过300r/min，由于配合间隙热胀冷缩的关系，以及传动扭矩的增加，使配合失效，导致了气门间隙变化，喷油定时改变，失去了规律，使得柴油机运行失常，产生异常噪声故障。由于航行中，柴油机负荷变化，工况变化，故障的表现也有差异。最后根据现场实际条件，平键新配，轴与传动齿轮配合面进行清理，采用环氧树脂粘结固化。修理后装复试车，一切正常。

2、故障实例二
一台6135柴油机在非特定的情况下随机出现油门齿条高速窜动，柴油机振动加剧，柴油机运行声响增大，变杂，转速出现10~20r/min的波动。
原因分析这台柴油机串接着一台发电机与一台供水泵。故障是在更换高压油泵底座后过了一段时间发生的。主要原因是底座更换后固定螺栓与油泵座盘孔小了２ｍｍ，在很长一段时间里，作为发电机原动机，没有出现故障，而当用作供水泵原动机时，由于负荷增大，负荷波动很大，导致高压油泵凸轮轴与传动轴不同心，使得柴油机转速高低不定，调速器作用越强，转速波动幅度变小，而油门齿条就来回高速串动，产生异常噪声。

3、其他异常噪声故障的原因和排除方法
笔者根据多年的工作经验，在此简述其他异常噪声的故障分析及排除方法。
3.1活塞碰撞气门其原因有：
a.气门间隙不正确，如检修时把凸轮轴传动装置装错；b.气门间隙过小；c.气门冲头松动，使冲头自动向旋进方向转动；阀杆弯曲变形、阀杆导程孔太脏，使阀运动受阻；d.气门弹簧折断，使气门不能及时落座。
3.2齿轮箱异常噪声故障其原因是齿轮磨损过多，齿轮间隙过大，在突然降低转速时有敲击声。排除方法是修正齿轮间隙，磨损严重时应换新齿轮。
3.3气缸拉缸声在拉缸早期，会出现活塞过热，可以听到活塞与缸壁的干摩擦异常声音；当拉缸发生时，该缸曲柄越过止点位置时都将发生敲击声，此时柴油机的转速会迅速下降或自行停车。
拉缸的应急处理方法是先加大气缸机油的注油量，如过热现象没有改变，可采用单缸停油，降低转速，加强活塞冷却等措施，直到过热消除为止。发现拉缸时，必须迅速慢车，然后停车，继续增加活塞冷却液，在加强活塞冷却的同时进行盘车。此时切忌加强气缸冷却，否则会使拉缸加剧，使事故更加恶化。如因活塞咬死，车盘不动时可待活塞冷却一段时间后，再盘车使之活动。活塞咬死不能盘车时，可向气缸内注入煤油，待活塞冷下后撬动飞轮或盘车。如活塞仍不动，可拆下曲柄销轴承盖，将活塞吊出来，边吊边敲击活塞顶，边注煤油，切忌死拉硬吊。吊缸检查时，将活塞和气缸套上的拉缸痕迹用油石仔细磨平，损坏的活塞环必须换新。若活塞和气缸套损坏情况严重，最好加以换新。吊缸装复时，必须仔细检查气缸套上注油孔供油是否正常。若更换新的活塞和气缸套则需要有一段时间磨合，负荷必须逐渐增加，否则会对新换部件造成损坏。如拉缸事故不能修复或不容许修复时可采用封缸办法继续航行。
3.4飞轮及联轴节螺钉松动会在起动和停车时产生异常噪声，停车收紧松动螺钉即可。
3.5增压器异常噪声故障之一是增压器振动过大。必须停车检查，看叶片是否折断，轴承是否损坏，或轴承减震片装配是否正确，气封片有否摩擦，增压器叶轮与固定件有否摩擦。根据实际拆检情况分别进行处理。
故障之二是压气机喘振。
主要原因是增压系统流道堵塞。增压系统气体流经的路线是：压气机进口滤器和消音器，压气机叶轮，压气机扩压器，空气冷却器、扫气箱，柴油机的进排气门（口），排气管，涡轮喷嘴环，涡轮叶轮，废气锅炉，烟囱。上述流动线路中的任一环节发生阻塞，如脏污、结炭、变形等，都会因流阻增大而使压气机流量减小，背压升高，引起喘振。管理中应定期检查上述部件是否污损，并加以清洁，由此而引起的喘振就会得到防止或排除。压气机喘振还有其他一些原因，需根据不同的增压系统特点采取措施。总之，异常噪声故障应该引起轮机管理人员的高度重视，尤其是当噪声来自于柴油机内部时，往往是重大故障的征兆，须立即停车检查。而当较复杂故障发生时，须冷静仔细分析故障根源，不要被外围的现象所迷惑，以免浪费精力和物力。

长知识，谢谢分享

张知识。。。。

最根本原因，咱们国家柴油质量太差

说实话，俺是看见美女才进来的。但是LZ的文章内容确实专业，谢谢分享！

好人一生平安

谢谢分享！请教楼主：我的船是双发动机，有一侧明显烧机油该怎么排查呢？

jianling 发表于 2018-2-26 09:41
谢谢分享！请教楼主：我的船是双发动机，有一侧明显烧机油该怎么排查呢？

从我修发动机的经验总结,烧机油主要原因1涡轮增压2活塞环活塞3废弃循环4高压油泵5气门油封具体的判断需要经验和拆检，专业性操作性很强。

谢谢分享，涨知识了

八两 发表于 2016-12-7 16:55
最根本原因，咱们国家柴油质量太差

你知到的太多了

异常噪声故障是指柴油机正常运行过程中因运动部件异常（诸如部件损坏、间隙过大），状态异常等原因而发出异常噪声（异常敲击声、嘶叫声等杂音）。包括柴油机敲缸、拉缸、增压器喘振、气门机构敲击、柴油机附属机械故障发出的异常声响。异常噪声的出现说明柴油机有潜在故障，且故障正在恶化。

船舶轮机管理人员在船舶轮机日常运行管理中，必须做到勤看、勤听、勤闻、勤摸。而其中勤听是比较实用和有效的手段之一。因为任何机械在工作过程中，都会发出固有的声音和频率，而当声响部位、音质、强度、延续时间长短等发生变化时，其声音或频率会出现变化，即异常噪声出现。本文结合一台6L350PN和一台6135柴油机发生异常噪声故障，就柴油机异常噪声故障进行展开分析，并指出排除中需要注意的关键问题。
1、故障实例一
某拖轮主机在正车运行时，当转速达到300r/min以上，运行一定时间后，机油温度超过35℃，整机出现无规律的、嘈杂的敲击声。同时伴随着燃烧敲击声，转速出现10r/min左右的波动，频率较快；排气温度温差较平时大，但未超出规定范围，增压器运转有轻微变音。噪声主要来自配气机构，频率因转速高低而变化。冷车或倒车运行时，一切正常。
原因分析和排除故障一中异常噪声发自气门机构，其主要原因有：
a.气门间隙不当；b.气门弹簧折断，气门挺杆弯曲、推杆套筒磨损；c.凸轮松动或异常磨损。着重对气门机构进行了仔细地检查。首先检查凸轮轴，轴承间隙是否超差、偏磨，进、排气凸轮，供油凸轮是否异常磨损，除个别缸机油管有堵塞以外，未发现任何异常。对其进行拆检疏通，保证正常润滑。气门的配气定时，各缸的进、排气门启闭时间都在规定的允许误差范围内。粗略撬动传动齿轮未发现齿圈与齿彀的配合松动，或者齿轮与轴之间的配合松动。随后检查配气系统的外部构件，挺杆与导程筒之间的间隙未见异常；气门与气门导杆的间隙在范围内，积炭也不多，气门顶升机构未见异常。各部件装复后，进行试车，虽然敲击噪声有所减弱，但是故障依然存在。
继而检查燃油系统，故障可能的原因是：a.喷油定时不准，发火次序存在差异；b.高压油泵柱塞偶件间隙过大，导致各缸供油不均匀；c.喷油器工作状况不良，导致各缸间燃烧状况差异。上述部件并未出现明显缺陷。燃油系统引起柴油机异常噪声故障主要表现为敲缸。但故障现象，显然不属于敲缸，而燃烧敲缸迹象也是由于其他原因引起的附属故障现象。接着检查柴油机调速器，调速器工作异常主要表现为引起柴油机供油量的变化，导致各缸燃烧差异以及柴油机产生异常噪声。拆检测量调速器各部件，调校精度、灵敏度，仍未发现故障的主要原因。经过上述拆检，都未能找出故障根源，检点前面的工作有什么疏漏、偏失之处。
经过反复的实船测听，分析出以下几点：a.噪声发自配气机构；b.噪声为不规则声，杂乱无章，气门的敲击失去了规律性；c.只有机油温度上升后，转速超过了规300r/min才出现故障；d.倒车时柴油机运行正常，正车时出现故障，且随着转速升高而加剧。由此可以得出以下结论：a.故障必然是由配气机构引起的；b.配气机构的运动在一定的条件下失去了规律性。分析认为只有传动机构可以使六个缸都失去规律性。彻底拆检凸轮轴传动机构，当拆去倒顺车装置后，故障源暴露出来了：凸轮轴传动齿轮与轴的过盈配合有轻微松动。轴与传动齿轮配合机构如图所示。

拆检发现凸轮轴与传动齿轮间过盈配合正车位置轻微松动，平键侧面磨损，倒车位置轴与传动齿轮键配合尚未失效。正车时，在冷态条件下，转速在300r/min以下传动齿轮与凸轮轴间的配合尚能满足要求，而当热态，转速超过300r/min，由于配合间隙热胀冷缩的关系，以及传动扭矩的增加，使配合失效，导致了气门间隙变化，喷油定时改变，失去了规律，使得柴油机运行失常，产生异常噪声故障。由于航行中，柴油机负荷变化，工况变化，故障的表现也有差异。最后根据现场实际条件，平键新配，轴与传动齿轮配合面进行清理，采用环氧树脂粘结固化。修理后装复试车，一切正常。

2、故障实例二
一台6135柴油机在非特定的情况下随机出现油门齿条高速窜动，柴油机振动加剧，柴油机运行声响增大，变杂，转速出现10~20r/min的波动。
原因分析这台柴油机串接着一台发电机与一台供水泵。故障是在更换高压油泵底座后过了一段时间发生的。主要原因是底座更换后固定螺栓与油泵座盘孔小了２ｍｍ，在很长一段时间里，作为发电机原动机，没有出现故障，而当用作供水泵原动机时，由于负荷增大，负荷波动很大，导致高压油泵凸轮轴与传动轴不同心，使得柴油机转速高低不定，调速器作用越强，转速波动幅度变小，而油门齿条就来回高速串动，产生异常噪声。

3、其他异常噪声故障的原因和排除方法
笔者根据多年的工作经验，在此简述其他异常噪声的故障分析及排除方法。
3.1活塞碰撞气门其原因有：
a.气门间隙不正确，如检修时把凸轮轴传动装置装错；b.气门间隙过小；c.气门冲头松动，使冲头自动向旋进方向转动；阀杆弯曲变形、阀杆导程孔太脏，使阀运动受阻；d.气门弹簧折断，使气门不能及时落座。
3.2齿轮箱异常噪声故障其原因是齿轮磨损过多，齿轮间隙过大，在突然降低转速时有敲击声。排除方法是修正齿轮间隙，磨损严重时应换新齿轮。
3.3气缸拉缸声在拉缸早期，会出现活塞过热，可以听到活塞与缸壁的干摩擦异常声音；当拉缸发生时，该缸曲柄越过止点位置时都将发生敲击声，此时柴油机的转速会迅速下降或自行停车。
拉缸的应急处理方法是先加大气缸机油的注油量，如过热现象没有改变，可采用单缸停油，降低转速，加强活塞冷却等措施，直到过热消除为止。发现拉缸时，必须迅速慢车，然后停车，继续增加活塞冷却液，在加强活塞冷却的同时进行盘车。此时切忌加强气缸冷却，否则会使拉缸加剧，使事故更加恶化。如因活塞咬死，车盘不动时可待活塞冷却一段时间后，再盘车使之活动。活塞咬死不能盘车时，可向气缸内注入煤油，待活塞冷下后撬动飞轮或盘车。如活塞仍不动，可拆下曲柄销轴承盖，将活塞吊出来，边吊边敲击活塞顶，边注煤油，切忌死拉硬吊。吊缸检查时，将活塞和气缸套上的拉缸痕迹用油石仔细磨平，损坏的活塞环必须换新。若活塞和气缸套损坏情况严重，最好加以换新。吊缸装复时，必须仔细检查气缸套上注油孔供油是否正常。若更换新的活塞和气缸套则需要有一段时间磨合，负荷必须逐渐增加，否则会对新换部件造成损坏。如拉缸事故不能修复或不容许修复时可采用封缸办法继续航行。
3.4飞轮及联轴节螺钉松动会在起动和停车时产生异常噪声，停车收紧松动螺钉即可。
3.5增压器异常噪声故障之一是增压器振动过大。必须停车检查，看叶片是否折断，轴承是否损坏，或轴承减震片装配是否正确，气封片有否摩擦，增压器叶轮与固定件有否摩擦。根据实际拆检情况分别进行处理。
故障之二是压气机喘振。
主要原因是增压系统流道堵塞。增压系统气体流经的路线是：压气机进口滤器和消音器，压气机叶轮，压气机扩压器，空气冷却器、扫气箱，柴油机的进排气门（口），排气管，涡轮喷嘴环，涡轮叶轮，废气锅炉，烟囱。上述流动线路中的任一环节发生阻塞，如脏污、结炭、变形等，都会因流阻增大而使压气机流量减小，背压升高，引起喘振。管理中应定期检查上述部件是否污损，并加以清洁，由此而引起的喘振就会得到防止或排除。压气机喘振还有其他一些原因，需根据不同的增压系统特点采取措施。总之，异常噪声故障应该引起轮机管理人员的高度重视，尤其是当噪声来自于柴油机内部时，往往是重大故障的征兆，须立即停车检查。而当较复杂故障发生时，须冷静仔细分析故障根源，不要被外围的现象所迷惑，以免浪费精力和物力。

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jianling 发表于 2018-2-26 09:41
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