关键词：共轨柴油机调试故障
前言随着船舶智能化的日益发展以及世界能源危机和环境污染的加重，为了节约能源、降低排放，提高柴油机燃烧工况，电控喷射技术得到了飞速的发展。而高压共轨燃油喷射系统既对满足柴油机的经济性能，又对实现低污染、低排放发挥了重要作用，电控共轨柴油机的排放已达到相当理想的状态。本文主要针对目前市场两大船用主机的船用柴油机高压共轨系统的结构及组成，就电子控制系统的控制策略进行了叙述以及介绍了高压共轨系统在船用柴油机领域的应用实例与管理。本文先就电喷船用主机的电喷共轨原理进行了浅析，并列举了船用电喷柴油主机在使用过程中电喷共轨系统可能发生的几点故障，展开了分析。
船用电控共轨柴油机常见故障
相对于传统的凸轮轴式柴油机，电喷柴油机在使用方面有诸如上述的几种优点。但是，船用电喷主机的高度自动化以及智能化的特点也是一把双刃剑，它对船舶使用者管理能力也相应的提高了要求。船用电控共轨柴油机集成化的燃油以及滑油高压共轨和控制柴油机燃油喷射，汽缸油注入以及排气阀启闭的电子系统，由于柴油机的高温高压工作环境，因此常见故障也是较老式机型多，同时也需要使用人员有较高的自动化故障分析能力。
1高压管件以及共轨管发生漏泄
一般在主机以常规负荷正常运行时时，燃油共轨单元系统油压通常是维持在1000bar左右，伺服油共轨单元因为他的控制特性，所以也基本保持在200bar，较高的共轨管压力导致主机在长时间的使用后，由于燃油的高温高压特性，会产生泄漏。根据使用经验，我们会发现，经常容易出现漏泄的地方如下。
1.1伺服油泵的轴封；伺服油泵需要向主机提供较高的伺服油压，保证燃油燃油正常喷射及排气阀按正时启闭，伺服油泵内径向压力较大，在长时间运行磨损后，轴封处会产生泄漏，发生泄漏时，需轮机管理人员及时更换轴封，保证主机正常伺服油压。
1.2高压油管，管路合拢处，焊缝以及弯头薄弱处；高压管路在合拢处极易发生泄漏。由于油管内均为高压流体，长时间冲刷会导致焊接处和弯头薄弱处产生砂眼和裂缝，导致管路内流体大量泄漏。主机运行时，振动现象一直都有，在管路合拢处如果密封面出现未完全贴合的状况（一般由于密封面安装不好或主机振动导致），也会产生大量的泄漏。
1.3阀件的密封处，包括活动部件阀杆密封等。电喷主机的NC阀或RAILVAVLE，由于长时间高频率的快速被触发，阀块密封处O型圈极易损坏，这时轮机管理人员需经常检查各阀块，一旦发生泄漏，马上更换密封圈。
2电子控制系统故障
共轨的油压、高压燃油喷射、排气阀启闭正时、气缸油注入、启动和换向等操作均由原始的凸轮轴或VIT控制改变为现在的电子控制系统控制。而电子控制系统由控制单元模块、信息采集传感器以及电磁阀等构成。
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2.1信息采集传感器故障：主机振动会引起各种传感器的接线或者插头松动；探头脏污，会引起传感器检测精度，造成控制系统误动作。在电喷柴油机中，曲轴转角传感器相当于人类大脑的神经元，整个柴油机燃油喷射，汽缸油喷油，排气阀启闭等等各项动作，均由曲轴角度传感器将角度信号发送给控制单元，一般安装在主机自由端，一般每机会配2个各为主备，一旦发生故障，主机将会：“死机”；燃油油量传感器，常见的故障一般包括测量柱塞运动受阻或咬死，主要原因是燃油杂质多、粘度大，测量油缸的内外温差大，油温过高导致积碳而污染传感器等。在发生故障时可拆出清洁。为避免此类事故，可将燃油分油机长时间溢流运行，保证燃油清洁度。
2.2电磁阀故障（燃油电磁阀和排气电磁阀）。
故障表现为动作频率高、过电流（可能烧毁电磁阀）等。原因可能有：工作环境振动剧烈，导致电磁阀接头松动、复位弹簧断裂等，烧坏线圈；燃油杂质多，加剧电磁阀磨损，甚至卡死阀芯。
气缸喷油控制单元的燃油油量传感器故障。
由于燃油含渣质较多，或含水量过大，燃油油量传感器极易发生柱塞咬死现象；控制元件若发生故障则会造成测量柱塞无法正常运动，无法采集油量信号；同样的，如果燃油油量传感器复位弹簧失效也会引起测量柱塞不返回，导致控制单元没有油量信号反馈。
2.4排气阀位置传感器故障。
各个气缸排气阀处均有两个排气阀位置传感器，检测排气阀动作时间和位置，监测排气阀启闭状态。受主机振动影响，排气阀位置传感器极易发生插头松动的现象，导致控制单元无法接收排气阀状态信号，影响主机正常运行。
2.5气缸油电子单元模板故障。
各个气缸均有气缸油控制电子模板CCM，也同样安装在各缸共轨箱下的铁箱中。同样在恶劣的振动、高温且无通风的环境下工作，损坏机率高，导致气缸油供给异常。
结语
柴油机的高压共轨系统和电喷技术是世界船用柴油机发展的一个新的方向，由于该系统采用了高度自动化智能化的控制单元，使得电喷主机具高度灵活的控制功能，它可以实现很高的喷射压力，达到极佳的燃油雾化效果，并实现理想喷油过程中的压力可调；同时它可以实现满足各种工况下最低排放要求的多种喷射规律控制以及灵活精确的喷油定时控制，这样就加大了柴油机控制的自由度，使之具有了未来柴油机满足更严格的排放法规要求所必需的发展潜力，为进一步提升柴油机的性能提供了更广阔的空间。在运行中，多点喷射技术让电喷柴油主机的振动降低到了一个新的低点，柴油机的各项指标也有了新的标准。相信随着世界科技的日新月异，未来不断技术革新的船用主机会为全世界的发展进步提供更加绿色，环保，高效，的动力保证。
参考文献：
[1]张英华.电控共轨柴油机RT-fle及其改进措施探讨.机电产品开发与创新，2008
[2]沈苏海等.船舶电控柴油机燃油共轨系统的建模与仿真.《上海海事大学学报》，2013
[3]谢荣.船舶柴油机共轨式电控燃油喷射技术应用研究.《大连海事大学》，2014
论文作者:孙辉
论文发表刊物:《科技中国》2017年11期
论文发表时间:2018/5/2
标签：柴油机论文; 燃油论文; 主机论文; 传感器论文; 高压论文; 故障论文; 气缸论文; 《科技中国》2017年11期论文;