史泽东
交通部北海救助局救助船队 264000
摘要：柴油机共轨（简称TDI）技术是指高压泵，压力传感器和ECU组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。它由高压泵把高压燃料输送到公共管，利用较大容积的共轨腔将油泵输出的高压燃料蓄积起来，并消除压力波动，然后输送给每个喷油器，通过对公共管内的压力实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关。可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化，因此也就减少了传统柴油机的缺陷。
关键词 MAND2862LE463；船用；主机；故障分析
日趋严重的能源危机，成为全世界内燃机行业关注的焦点，也使柴油机越来越受到用户青睐，共轨柴油机相比汽油机减少20%-25%的CO2废气排放，可以保证柴油机达到良好的雾化，最佳的空燃比，最佳的发火时间，足够的发火能量和最少的污染排放，但共轨柴油机仍存在一定的缺点。例如检修时必须对系统进行卸压，防止高压混合气体喷射到身体部位，会出现血液毒化，截肢甚至导致死亡。共轨柴油机也易出现曲轴信号和凸轮轴信号丧失，同步信号错误，喷油器卡滞或流量单元故障。不得随意采用“划火法”检查电控系统电路，在没拆下ECU（或没有切断电源）情况下不得实施电焊操作。
此次概述船用主机V90°、2段式废气涡轮增压、空冷器和充气调节器（废气门）、2缸、缸径：128MM、冲程：157MM、扫气容积：24243CC、压缩比：17:1、额定功率：1029KW/1400HP@2100RPM.点火顺序：1-12-2-11-3-10-6-7-5-8-4-9，冷态气门间隙：0.50MM/0.80MM气门定时：进气阀打开24°前TDC，进气阀关闭36°后TDC，排气阀打开63°前TDC，排气阀关闭27°前TDC.从图中可以看出，气阀重叠角为39度，位于上止点附近。平均有效压力：24.3BAR.燃油消耗率：208g/kwh，气阀定时：11.1-11.6MM排气背压最大值：80mbar.扫气温度最大值：198摄氏度、扫气压力最大值：2050mbar、共轨压力约为：1750bar高压泵：2XBOSCH CP 3.4共轨喷射 调速器：EDC7C32.八孔喷嘴，压力润滑，70L-90L油底壳容量、2个带油冷却和分离的机油滤器、态冷却、冷却液温度：80摄氏度-90摄氏度、瞬时允许95摄氏度。冷却液注入量：113L、启动电机：24V.7.0KW 、启动电机：28V.120A
故障现象及修理过程：2019年10月18日，左右主机启动正常，左机报警SPN3778共轨压力故障，监测左主机共轨压力传感器（备件号：51.27421-0229）损坏，1号线与外壳导通，更换传感器报警消除，备件维修方提供。
对该船试航检查运行途中约1700r/min时出现一次报警故障代码：SPN3781.断电重启再无报警。假盼故障为流量控制阀卡滞，先不予更换观察运行情况，若再次出现故障更换。
10月20日，左主机再次出现报警SPN3781,对左主机流量控制阀（51.12505-0039）和泄压阀（51.10304-0291）进行更换，高压共轨管的泄压阀作用是当压力限定值超出时，泄压阀通过打开溢流口来限制轨中的压力，通过柱塞的锥形头部与阀体的密封座保持关闭，在正常压力下，弹簧使柱塞紧紧压在密封座上，使共轨管保持关闭，当压力超过系统最大压力时，弹簧被压缩，柱塞被顶起，共轨压力下降。更换完成后进行演习训练，主机运行正常，各参数正常。需定期对主机进行常规保养，首保50小时已做完。后续保养时间为500小时或1年，已先到为准。清洗分离滤杯，可见杂质许多，已做处理。10月24日，左主机更换流量控制阀（51.12505-0039），更换双联滤芯（51.12503-0085）X2,10月26日，更换流量控制阀（51.12505-0039）试车出现SPN3781故障代码，报警故障未修复。
故障代码的含义不是具体在某一具体元件，而是代表的故障系统。只依据故障代码，采用换件维修的方法，是不能真正排除系统故障的，调出故障代码后，一定要进行深入诊断，确定具体的故障部位后，再采取相应的维修措施，因为每拔一次传感器的插头，ECU便会记录一个故障代码。
10月28日,左机SPN3781共轨压力故障报警再次出现，转速只能加车到900R/MIN，回油管A列温度高，经检测A列共轨压力传感器故障，因共轨压力传感器所处位置狭窄，拆卸空冷器进气管路，更换共轨传感器，试航各工况正常。
故障原因分析：初步判定24V(DC)绝缘低，电流大导致共轨压力传感器烧毁或传感器元器件本身存在质量偏差。因该船24V绝缘低现象接船时业已出现，并加装过隔离电源，DC24V转12V开关电源，DC24V转DC5V开关电源各一。对DC24V配电板，测量正负极对地绝缘，实际存在绝缘低故障，断开DC24V配电板输出到DC24V应急配电板连接，测试DC24V应急配电板绝缘正常，断开DC24V配电板全部输出到负载开关，仍绝缘低，可判定绝缘低故障为输送到DC24V配电板的电源或线路本身绝缘低，检查输送到DC24V配电板的电源，通过左右两组蓄电池输入，转换左右蓄电池输出，都显示绝缘低。主机舱检查两组蓄电池的连接情况，发现这两组蓄电池分别由两个充电装置供电，同时还为左右主机两组蓄电池充电，负极与主机控制系统相连，排除此处发生电气隐患可能性，并最终确定故障为24V(DC)电气系统线路绝缘低导致，因钢制船舶电缆敷设要求和敷设方法均按照“电缆托盘布置图”“电气设备系统图”“电缆手册”等有关施工图纸和技术文件进行施工，查找难度较大，待修复。后经多方查找，24V绝缘恢复。主机未再出现此类故障。
经服务商与轮机管理人员商议，停船时关闭主机SAFETY UNIT BOX 电源，依线路设计，E-BOX电源同时断电，开航前打开，防止电流冲击对主机电气控制系统和安全保护系统造成损害。
最后，对共轨柴油机的管理应注重技术上的管理，特别是在电子控制系统方面，对船上轮机管理人员的技术水平提出了更高的要求。概括如下：（1）保证滑油系统清洁（2）确保共轨管路的密封（3）电磁阀的维护保养要特别注意（4）传感器损坏将会造成控制系统误动作，必须保证各个传感器的清洁和保养，尤其是恶劣工况下的传感器，应予以特别关注。（5）电控共轨柴油机在满足氮氧化物排放标准的情况下，必须充分提高其运行经济型，未来的船舶推进动力装置，智能化程度将会越来越高，以减轻轮机管理人员的劳动强度和减少船上人员配备，最大程度上解决了传统柴油机振动大，噪声大，不整洁等问题，转而向更高的转速，更高的效率，更平顺的动力输出发展。所以，电控型柴油机极有可能完全取代传统的船用柴油机。
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个人简介：史泽东,汉族,1984年10 ,河北省沧县, 毕业于哈尔滨工业大学船舶与海洋工程专业, 现任职于交通部北海救助局救助船队，从事船舶与海洋工程研究