廢氣渦輪增壓柴油機(jī)加速時(shí)，常因增壓空氣壓力滯后于燃油量增加，導(dǎo)致排煙溫度升高、冒黑煙、缸內(nèi)積炭及機(jī)械故障。

　　為此，調(diào)速器需設(shè)增壓空氣壓力供油量限制器，以氣壓限制加油動(dòng)作。

　　船用柴油機(jī)在經(jīng)濟(jì)性提升上成果顯著，可變噴油定時(shí)機(jī)構(gòu)(VIT)是重要措施之一，其通過(guò)改變高壓油泵供油定時(shí)調(diào)節(jié)缸內(nèi)爆壓實(shí)現(xiàn)節(jié)油，但使用維護(hù)不當(dāng)會(huì)影響主機(jī)機(jī)動(dòng)加速。

　　本文針對(duì)兩種不同機(jī)型的VIT機(jī)構(gòu)，分析其對(duì)主機(jī)機(jī)動(dòng)加速的影響。

　　案例一

　　SULZER 5RTA62型主機(jī)存在機(jī)動(dòng)用車時(shí)加速緩慢的問(wèn)題，尤其在HALFAHEAD、FULLAHEAD設(shè)定轉(zhuǎn)速下，不僅運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間受限(不超過(guò)10min)，還會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速長(zhǎng)時(shí)間停滯、排煙溫度高達(dá)420 - 440℃且冒黑煙的情況，導(dǎo)致機(jī)器熱負(fù)荷大，易損壞燃燒室部件，影響航行安全，還會(huì)增加成本、加大船員勞動(dòng)強(qiáng)度并可能延誤船期。

　　經(jīng)排查，調(diào)速器故障、渦輪增壓器效率低、空冷器等部件臟堵等影響掃氣壓力的因素均無(wú)問(wèn)題，故判斷與高壓油泵供油提前角相關(guān)。

　　增大供油提前角可提高機(jī)動(dòng)時(shí)氣缸爆壓，減少后燃，降低排煙溫度，改善燃燒質(zhì)量。

　　此外，采用VIT與不采用VIT的主機(jī)，其負(fù)荷與爆壓變化趨勢(shì)分別如圖1曲線A和B所示。

　　采用VIT的主機(jī)，爆壓會(huì)如曲線A般快速達(dá)到設(shè)計(jì)最大值;不使用VIT的則如曲線B，呈線性緩慢增大。

　　前者在負(fù)荷增大后，爆壓迅速提高，推動(dòng)活塞加速運(yùn)動(dòng)，使排煙中的脈沖能量和定壓能量增加(非冒黑煙時(shí)的熱能)，進(jìn)而提升廢氣渦輪增壓器效率、加大掃氣壓力，讓調(diào)速器自動(dòng)按預(yù)設(shè)加油，形成循環(huán)實(shí)現(xiàn)正常加速。

　　本輪的 VIT機(jī)構(gòu)如圖 2 所示。

　　該裝置主要由VIT凸輪和燃油質(zhì)量手柄構(gòu)成。

　　VIT凸輪位于以噴油泵進(jìn)油閥偏心軸單臂端為支點(diǎn)的十字搖臂一端，其工作位置由調(diào)速器油量調(diào)節(jié)軸及燃油質(zhì)量調(diào)定折角搖臂上的導(dǎo)銷控制。

　　負(fù)荷變化時(shí)，調(diào)速器油量調(diào)節(jié)軸帶動(dòng)十字搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)，使噴油泵進(jìn)、回油閥偏心軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，在改變循環(huán)供油量的同時(shí)，通過(guò)VIT凸輪讓進(jìn)油閥提前關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)供油定時(shí)提前。

　　按說(shuō)明書(shū)，使用劣質(zhì)燃油時(shí)，可手動(dòng)調(diào)節(jié)燃油質(zhì)量手柄改變VIT凸輪工作位置以調(diào)整供油定時(shí)。

　　經(jīng)分析驗(yàn)證，機(jī)動(dòng)用車時(shí)，根據(jù)燃油質(zhì)量將手柄設(shè)定在提前1.8°或相應(yīng)位置，主機(jī)可正常加速，消除此前加速緩慢故障，排煙溫度最高390℃;定速航行時(shí)調(diào)回0位。

　　此次故障表明，主機(jī)此前加速緩慢是因VIT機(jī)構(gòu)未投入使用，手柄一直鎖定在0位。可見(jiàn)，輪機(jī)人員對(duì)VIT的認(rèn)知較淺，僅知其能增大供油提前角、提***壓以節(jié)能，卻未意識(shí)到合理使用可通過(guò)加快爆壓提升速度，直接影響主機(jī)機(jī)動(dòng)時(shí)的加速快慢。

　　案例二

　　某輪主機(jī) 型 號(hào) : B&W 6L60MCE，額 定功率 : 7560kW，服務(wù)轉(zhuǎn)速 : 92r / min。

　　當(dāng)該輪在巴拿馬運(yùn)河拋錨等待過(guò)河時(shí)，輪機(jī)長(zhǎng)發(fā)現(xiàn)氣動(dòng)控制系統(tǒng)中的53# 閥 ( 位置傳感器) 漏氣。

　　為避免過(guò)河過(guò)程中主機(jī)遙控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，造成緊張局面，在沒(méi)有讀懂說(shuō)明書(shū)的情況下，把該閥的密封 令換新，結(jié)果在過(guò)河過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)主機(jī)在 HALFA- HEAD以上所要求的速度下，主機(jī)加速非常緩慢。

　　該輪主機(jī) VIT部分氣動(dòng)遙控系統(tǒng)如圖 3 所示。

　　該輪的 VIT機(jī)構(gòu)主要由位置傳感器、位置伺服器和齒套螺母組成。

　　VIT機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)特性如圖 4 所示。

　　柴油機(jī)VIT機(jī)構(gòu)中，53#閥的彈簧預(yù)緊力對(duì)主機(jī)加速至關(guān)重要。

　　其正常工作時(shí)，負(fù)荷在50%~78%標(biāo)定功率范圍內(nèi)，53#閥輸出壓力增大，通過(guò)52#閥帶動(dòng)高壓油泵增大供油提前角，78%負(fù)荷時(shí)供油提前角和爆壓達(dá)最大。

　　某輪更換53#閥密封令后，因輪機(jī)長(zhǎng)未掌握好彈簧預(yù)緊力，調(diào)得過(guò)高，導(dǎo)致負(fù)荷超50%標(biāo)定時(shí)該閥未動(dòng)作，VIT機(jī)構(gòu)滯后，主機(jī)加速緩慢。調(diào)小預(yù)緊力后，主機(jī)恢復(fù)正常。

　　需注意，預(yù)緊力過(guò)小會(huì)使VIT機(jī)構(gòu)提前作用，過(guò)大則滯后，影響加速。

　　因此，檢修時(shí)需讀懂說(shuō)明書(shū)，明確機(jī)理，拆檢前做好標(biāo)記，避免類似問(wèn)題。