柴油机活塞被积碳卡住故障分析

船型：五万五带四台克令吊散货。

航线：从12年初到15年12月份，菲律宾拉镍矿回国。

发电机型号：YARMA 6EY18AL, 柴油机额定功率550KW，电机额定功率480KW。

故障：在柴油机停车10天后（中途有冲车），可以冲车，但无法起动。此时盘车盘不动，从检查曲拐箱发现第六缸和第四缸有明显的积碳附着在缸套上。判断是活塞被积碳卡住。

以下是将柴油机活塞吊出来图文介绍：

因为此时发电机已无法盘车，但是第六缸的活塞连杆大端刚好在吊活塞的位置，上止点后30度的位置。所有决定先将六缸的活塞拉出。

如上图的活塞就是第六缸拉出来的活塞头的照片。从照片中我们可以看出，整个活塞环槽部分已经完全被积碳包住了，活塞环完全被卡在环槽中，并且第一道环已经凹进去了变形了（第四张图示）。

这是第六缸的缸套，从第一张我们可以看出，缸套上部已经有磨痕的痕迹，但用手还不会有感觉到有明显的刮伤。缸套下部有明显的积碳附着在缸套上，并且还有发红色的残留物附着在缸套上。经过电刷清洁后，磨痕依然还在，但附着的积碳可以完全的清除干净，测量缸径，还在标定的磨损范围内。

在第六缸吊出来后，我们继续尝试盘车，但还是盘不动，于是把在同样位置的第一缸一起吊出。

上图是第一缸的缸套，清之后缸套表面没有任何的痕迹。只是吊出的活塞，活塞环依然是被积碳卡住了。吊出一缸之后，我们再尝试盘车，这时可以盘动了，于是我们把第四缸盘车到上止点后30度，将第四缸的活塞吊出。

第四缸吊出活塞后的缸套，我们可以看到，缸套的表面已经附着了很多的积碳，甚至看上去像是刚套生锈了一样，其实这不是锈迹，而是一种附着在上面很久的积碳硬化，而且非常不容易清除。并且缸套的下部分还有明显的新的积碳，如图中红色圈圈中所示。

上图是第四缸拉出来的活塞，和第六缸一样，活塞环都是被积碳死死地卡在活塞的环槽里面了。

第四缸吊出来后，根据前面三个吊出来的活塞情况和缸套情况，我们决定把第2 、3、5三个缸一起吊出来，全面清洁测量后，换上新的活塞环。

如上是第二缸的活塞和缸套，活塞还是和其他的缸的活塞情况差不多，但第二个的活塞头部发现有黄色的积碳存在。缸套没有明显附着有积碳，但是缸套的上部分，有很多一点一点的白点，如上图中所示。这表是，第二缸可能在运转的过程中，燃油燃烧质量不好，导致缸套腐蚀。

上图是第三缸的缸套，活塞情况和其他缸差不多，就是积碳很多，活塞环卡死。但第三缸的缸套还非常理想的。第五缸的情况基本和第三缸的一样。

下面几张照片是活塞吊出来后全部放在一起清洁前后的照片，以及缸头的照片和油底壳清洁完后的照片。从缸头的照片可以看出，缸头并不是很脏，跟活塞积碳的情况对比起来视乎差别很大。从上次吊缸到发生这次故障，发电机就运转了四千多个小时。

上两张照片是，吊完缸装复之后的连杆大端的检查，以及试运转后连杆螺栓的检查。

故障分析：

我们这台柴油机总运转时间差不多就两万个小时，上次吊缸到故障发生也就运转了四千多个小时。距离说明书规定的活塞保养时间八千个小时，差不多还差一半的时间。那么问题出在哪里？造成活塞头积碳严重，无疑就是燃烧质量不好，或者是燃油质量不好两方面的原因。在平时的管理过程中，改柴油机的排温情况一直都是在良好的范围内，透平也是在吊缸后不久才清洁的。因而从各个方面以及缸头和活塞头的积碳对比来看，很可能活塞的保养时间没有按照正常的保养时间进行保养。

这次故障的发生也算是非常幸运的，因为刚好发生在起动的时候起动不了发现的。如果是运转的过程中，活塞头的工作情况持续恶化，很可能到最后造成拉缸的严重事故。然而为什么之前运转得挺好，后面起动的时候却发生故障了呢？

原因有以下几个方面：

A． 柴油机停车时间太长，差不多有十天左右，而且是到国内前停的，再次到菲律宾的时候才再次使用，中间只冲过一次车。但预润滑泵是有在一直工作的。也就是柴油机时间的不用的情况，没有充分做好盘车冲车的工作。

B． 柴油机停车后，经过很长时间，原本附着在活塞头上的积碳散开，导致积碳掉落到活塞群上，并且附着在缸套的表面。

C． 起动的时候事先没有盘车，预润滑一下缸套，给缸套布油，而是直接冲车后起动。导致活塞被积碳卡住，造成后面的吊缸无法盘车。

D． 在平时的维护保养，计划检查的工作中有疏漏，在打开曲拐箱检查的时候，没有及时发现潜在的故障。也就是检查缸套的时候不仔细。

那么我们怎么来预防这类故障的再次发生呢？

1. 改变原有的发电机直接冲车然后起动的起动方式。改为每次起动冲车前先盘车两到三圈。这样不仅可以检查柴油机的运动部件情况，而且还可以防止在停车期间，因阀杆密封不良，滑油漏到缸套内，或者缸套缸头漏水，此时直接冲车造成的事故。

2. 运转过程中要控制好燃油的温度和粘度，按规定时间检查供油定时、气阀间隙以及高压油泵和油头的保养。定期测量柴油机运转时的爆压，结合负荷和排温，判断柴油机的燃烧工况是否良好。

3. 如图所示在检查曲拐箱的时候，除了要认真检查连杆大端以及连杆螺栓和主轴承之外，要认真检查活塞裙和缸套，用手摸缸套的下部分，看看是否有刮痕或者积碳的存在，如果有，要及时检查原因，预防事故的发生。

4. 按照柴油机的说明书，每月报表上的维护保养时间，以及结合PMS认真做好每月每季度的维护保养工作，并做好工作记录。保证喷油阀一直处在良好的工况下工作。

5. 平时要多注意观察柴油机滑油的品质，在保养的过程中，多用分油机分一下系统油，保证系统油一直处在良好的品质情况下使用。结合化验报告以及使用时间，定期更换系统油。

6.按照PMS每三个月做好一次曲拐箱的检查，包括测量拐挡差，每三个月做一次爆压测试。按照T-39的时间记录做好每一项维护保养工作。平时多看柴油机运转参数的变化，我想这样就能避免很多没有必要发生的故障。

本文作者：熊伯伟

所在公司：厦门兴诺信船务有限公司

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