李锡坤
天津海运职业学院
摘要：文章主要阐述了气缸气动阀由于维护保养安装不当造成卡阻，导致6300C型主柴油机无法启动的故障，并针对故障现象对柴油机无法起动的原因进行分析研究，总结了该故障的处置经验，为今后解决类似故障提供了可行方案。
关键词：气缸气动阀、维护、保养、卡阻、主机、起动装置
1 气缸气动阀的作用、结构及工作原理
1.1气缸起动阀的作用：
船舶主柴油机机是船舶推进动力装置。压缩空气起动是船舶主机广泛采用的启动方式，它是将一定压力（2.5-3.0MP）的压缩空气按主机发火顺序在膨胀冲程时引入气缸，推动活塞，使柴油机达到启动转速，完成自行发火。在压缩空气起动装置中起关键作用的是气缸气动阀和空气分配器。气缸气动阀是主机压缩空气启动装置的最重要部件之一，对柴油机的起动、制动和反转有很大影响，通常每缸一个装在气缸盖上。其动作由空气分配器控制，按发火顺序使起动空气进入气缸。
1.2 起动装置工作原理、相关要求
柴油机的起动性能除了与柴油机的起动特点和工况条件相关外，也与起动装置有关。柴油机起动装置要能保证柴油机迅速可靠地起动，尽可能少的消耗能量，并且易于实现自动控制和遥控。
主机压缩空气起动装置由空气压缩机，空气瓶，主起动阀，起动控制阀，空气分配器和气缸起动阀组成。起动前，空气压缩机给空气瓶充气，空气瓶压力一般在2.5-3.0MP，接到驾驶台备车命令时，打开空气瓶出气阀和管路中的截止阀，空气瓶中的压缩空气通至主起动阀。但是主起动阀自己不会打开，必须将操纵手柄推至“起动”，使起动控制阀打开，控制空气将主起动阀的活塞压下，将主起动阀开启。主起动阀的起动空气一路经空气总管到达气缸起动阀下部等待，一路通至空气分配器，按柴油机发火顺序将控制空气送至气缸起动阀上部，依次打开气缸起动阀将其下部的起动空气送入气缸。
根据我国《钢质海船入级规范》（2009）的要求，供主机起动用的空气瓶至少要有两个，空气瓶的容量必须能保证在不充气的情况下，冷车、正倒车交替连续起动不少于12次（不可换向的主机为6次）。
2 事故现象及经过
XX拖轮，主机型号：6300C型。拖轮在拖驳过程以及为工程船舶住位下锚时，要求船舶多次改变航速、航向，为了实现以上目的，要求主机必须具有良好的起动性能。该拖轮在主机大修后试车发生无法起动的情况。轮机部对影响起动性能的主气动阀、操纵阀、单向阀、起动辅助器进行检查均未发现异常。
进一步对气缸气动阀进行拆解，发现第3缸气缸气动阀活塞有偏磨痕迹，打磨气缸气动阀活塞，重新安装气缸气动阀两端螺栓，使两端螺栓扭力相同，并符合说明书的规定，重新起动主机，实现顺利起动。
3 故障原因分析
影响柴油机起动性能的因素很多，包括柴油机活塞环与活塞间隙、活塞与气缸间隙；气阀定时、供油定时；主气动阀、空气分配器、操纵阀、单向阀、起动辅助器等。
该轮刚刚进行了主机的大修，活塞与活塞环的配合间隙、活塞与气缸的间隙都是正常的，排除了由于间隙过大气缸密封性下降对起动性能的影响。重新校对了起动空气定时没有问题。6300C型柴油机喷油提前角在15°-18°之间，为了提高柴油机起动性能，对柴油机喷油提前角调至18°以下，以保证低负荷时排烟温度300°左右，高负荷时排温370°左右，同时调匀各缸油量与起动时的油量。进过分析研究，发现安装气缸气动阀时两端扭力不均是造成这次事故的主要原因。
气缸气动阀的安装质量直接影响柴油机的起动性能。由于两端螺栓扭力不相等，使第3缸起动阀盖上部偏斜，致使起动阀活塞的导向偏斜，起动阀活塞复位时卡阻在某一部位无法关闭。当再次启动后，两个气动阀同时开启，同时有两个缸曲柄在相反角度上，产生两个相反的作用力造成柴油机无法起动。
4 后续预防措施
气缸气动阀关系到柴油机的起动甚至船舶的安全航行。在气缸气动阀的日常维护方面要注意定时对起动空气系统进行放残水的工作，防止阀件生锈；航行中经常触摸气缸起动阀至单向阀之间管路的温度以确定该阀有无严重漏泄；对气缸气动阀与机体的密封垫完好，防止燃气烧损气缸气动阀和机体，造成恶性事故的发生。另外要提高柴油机的起动性能，还要加强对主启动阀、空气分配器、操纵阀、单向阀、起动辅助器等部件、设备的检查，要对各阀件定期保养、清洁、润滑。检查各部件动作是否灵活，是否气密。应特别注意对气缸气动阀的维护保养，确保其气密性。气缸气动阀动作不灵活或漏气，可用专用工具压动阀杆或将阀芯换新。主起动阀卡死时，可旋转手轮使主气动阀由“自动”改为“手动”，也可用专用工具将阀撬起，或解体拆检。空气分配器柱塞卡死必须查明原因，紧急情况下，先进行紧急换向，并反向起动即停，然后再换向起动。
5 结束语
气缸气动阀是柴油机起动装置的关键部件之一，在柴油机起动运行过程中必须高度重视气缸气动阀的技术状态，重点是防止其卡阻和漏气，为确保柴油机的起动操纵性能，还要认真检查维护起动装置中的主起动阀、操纵阀、单向阀、空气分配器的性能，只有这样才能确保柴油机的顺利起动和制动。
参考文献:
[1] 李斌等，主推进动力装置，大连：大连海事大学出版社，2012.8
[2]李春野，付克阳.主推进动力装置[M].大连：大连海事大学出版社；北京：人民交通出版社，2008.5
作者简介：李锡坤（1968— ）男，讲师；从事船舶轮机工程理论及实训教学工作。