某輪正式投入使用后，主機運轉時間：

左主機887h，右主機 880h。

主機出現(xiàn)了多次燃油系統(tǒng)故障導致的啟動失敗，為此，對故障進行統(tǒng)計和分析，發(fā)現(xiàn)啟動故障規(guī)律，都是在使用重油完車后的下一次重新啟動時。

作者結合自身作業(yè)經歷進行分析，希望找出原因。

主機主要參數(shù)：

型號：MAN10L32/44CR，四沖程、直列、水冷、渦輪增壓，帶兩級中冷、不可逆轉、燃油共軌噴射。 

最大持續(xù)功率6,000kW ，最大持續(xù)功率時轉速 750rpm。  

供油單元至主機燃油進機壓力：12bar；

共軌壓力：1,400bar  

主機燃油進機濾器：25μM；

燃油自沖洗濾器：10μM  

案例分析：

2017年8月4 日，左右主機試車時，啟動正常運轉后，左右主機轉速 450 轉，各參數(shù)正常，5min 后 轉速升至750 轉，10min 后，左主機出現(xiàn)“FULE CONTROL  VALVE DRIVER A LIMIT HIGH IM-1 報警，15min 后，右主機也出現(xiàn)同樣報警。 

停車檢查，各油水氣路正常，共軌單元油路接頭無泄漏，再次啟動左主機，機旁觀察，啟動時共軌壓力只能達到 630bar（正常啟動時，共軌壓力一直升高至 1,400bar），當轉速升至77RPM 時，主機啟動失敗；

查故障報警為“RAIL PRESS-A-SETPOINT NOT REACHED IM-2”。

圖1 10L32/44CR 

主機燃油共軌系統(tǒng)原理圖

通過（圖1）可以知道，共軌壓力達不到設定值的原因有 8 個：

（1） 凸輪；（2）高壓油管；（3）高壓油泵；（4）限壓閥；（5）沖洗閥；（6）供油單元；（7）節(jié)流閥；（8）單向閥。

利用排除法，通過外觀檢查，排除了凸輪和高壓油管的故障；主機總運行時間不到900h，高壓油泵發(fā)生故障的可能性非常小，高壓油泵運行聲音也正常，因此，高壓油泵也可以排除；檢查燃油進機壓力正常，可以排除供油單元故障。

排除了上述 的 1，2，3，6 后，余下的 4，5，7，8 項。

查說明書，“FULE CONTROL VALVE DRIVER ALIMIT HIGH IM-1”報警可能是限壓閥 pressure limiting  valve 圖1（8）卡阻，停車后操作緊急停車閥，一般情況下限壓閥就可以復位。

而造成限壓閥故障的原因可能是主機高壓油泵的Throttle Valve 電磁閥被污染了。

拆出左主機共軌高壓油泵四個 Throttle Valve 節(jié)流閥，清洗活絡閥芯后裝復。

觀察油管里放出的油比較黑。 

拆檢共軌油路中，Non-return valve，發(fā)現(xiàn)單向閥中的THRUST PAD 松脫，重新上緊，試漏油 Non-return valve 正常后裝復，再次啟動左主機，仍然啟動失敗。

更換共軌單元 pressure limiting valve，裝復后啟動左主機，主機啟動正常，轉速450rpm，共軌壓力1400bar，但是出現(xiàn)RAIL  PRESS A SETPOINT NOT REACHED IM-1報警，更換共軌單元壓力傳感器 A1 后，重新啟動主機，出現(xiàn)RAIL PRESS  A SETPOINT NOT REACHED IM-2報警，觀察共軌壓力正常。

約 1min 后報警就消失了。

這種現(xiàn)象的原因，可能是主機高壓油泵節(jié)流閥有磨損，導致進入共軌的油量偏高。

8 月 29 日 MAN 工程師到船測試節(jié)流閥進入共軌的油量，比正常值偏高，剛好在報警值的臨界點，證實節(jié)流閥確實有磨損。 

故障原因分析：

左主機故障可能是由于停機后，主機燃油管路里的油污染了高壓油泵節(jié)流閥引起的，節(jié)流閥卡阻，導致軌壓調節(jié)失效，污染物和軌壓峰值過高進一步損壞了單向閥（Non-return valve）和限壓閥（pressure limiting  valve）。

由于單向閥和限壓閥損壞，造成再啟動時軌壓無法完全建立，啟動失敗。

因為拆檢主機時發(fā)現(xiàn)主機燃油管路里存留的油比較黑，但是，據輪機日志記錄，7月25 日單主機重油航行，在左主機完車前 7h 就轉換為輕油運行，在正常情況下，機器里存留的燃油應該是比較干凈的。

所以需要查明在使用輕油航行時，管路是否有重油串通。

拆開主機供油單元的輕重油轉換三通閥管路，檢查供油單元的輕重油轉換三通閥沒有泄漏。

因此，可以排除了重油串通的可能性。

證明在主機使用重油時，轉換輕油后單臺主機運行 7h，供油單元里的重油都無法完全燒完。

主機有兩套完全獨立的供油系統(tǒng)：

供油單元和DP供油泵。

為便于比較，先人工放掉主機燃油系統(tǒng)的殘油，再使用另一套完全獨立的供油系統(tǒng)——DP供油輸送泵給主機供油，然后對主機燃油系統(tǒng)的燃油采樣進行比較。

8月14日航行，使用DP供油泵，主機啟動時共軌壓力很快達到正常的 1400bar，啟動也很順利。

航行2h，一切正常，報警也沒有出現(xiàn)。

完車后拆開主機燃油管路放油檢查，發(fā)現(xiàn)燃油已經非常干凈，是完全沒有重油混合的狀態(tài)。 

轉換DP供油泵后，8月23日超強臺風“天鴿”登陸時的出動救助過程中，多次啟動主機都正常。

但會偶爾出現(xiàn)FULE CONTROL VALVE DRIVER A LIMIT HIGH IM-1 報警。

參考之前的記錄，主機未使用重油時，從來沒有出現(xiàn)過由于燃油系統(tǒng)故障引起的啟動故障。

通過了解，得知同類型的某某輪主機較少使用重油，也沒有出現(xiàn)過類似的燃油系統(tǒng)故障導致的啟動失敗。

由此，判斷此次主機燃油系統(tǒng)故障 原因是：

主機使用重油后，切換回輕油運行時沒有把供油單元里的重油完全燒完，當主機長時間處于停車狀態(tài)時，燃油系統(tǒng)的輕重油混合變質，產生的污染物造成共軌系統(tǒng)的閥門卡阻。 

通過統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)主機燃油系統(tǒng)故障的發(fā)生有一定規(guī)律： 

主機使用重油持續(xù)運行過程中，未發(fā)生過燃油系統(tǒng)故障，短時間停車后的再啟動，也很少出現(xiàn)故障，但是，在停車幾天后的再次啟動時，很容易出現(xiàn)啟動失敗的故障。

故障報警為：Rail press setpoint not Reached。

實際拆檢中，出現(xiàn)故障次數(shù)最多的是共軌系統(tǒng)的non-return valve（單向閥）（如圖1）。 

通過（圖1），對燃油系統(tǒng)工作原理進行分析：

主機接到啟動指令，系統(tǒng)開始倒計時120s。

由 ECU 控制的緊急停車電磁閥打開，壓縮空氣打開沖洗閥 flush valve（9）；

供油單元輸出壓力被設定為 12bar，在壓差作用下，單向閥 non-return valve（3）打開，由供油單元對 Accumulator （4）預供油，當 ECU 控制沖洗閥（9）關閉后，Accumulator 里的油壓逐漸升至接近12 bar，單向閥（3）前后壓力達到平衡，單向閥自動關閉，完成預供油。

當?shù)褂嫊r結束，主機開始啟動，由凸輪驅動的高壓油泵High press pump （2）輸出的高壓燃油通過節(jié)流閥 throttle valve（1）進入 共軌 accumulator（4），壓力會一直升至 1,400bar；

當主機完成啟動后，升速至 750r/min 運行時，共軌壓力約為 1,200bar。

壓力高至1,850bar 時pressure limiting valve （8）安全閥（限壓閥）動作保護。

圖2 單向閥

（注意：低壓燃油端油管接口位置較低）

由于進單向閥低壓燃油端油管接口位置較低（見圖2），管徑變小，污染物容易在單向閥附近堆積。

主機啟動的開始階段，單向閥開啟，給共軌預供油建立壓力，此時單向閥閥芯被污染，當預供油結束，由于閥芯污染導致閥芯卡阻或密封面磨損，單向閥關閉不嚴，共軌燃油泄漏，共軌壓力無法達到設定值，導致主機啟動失敗。

那么，為什么主機啟動后運行時沒有故障呢？

因為柴油機完成啟動后的正常運行中，由于單向閥一直是處于關閉狀的，不受燃油污染的影響；

主機運行時，相關閥件輕微的泄漏不會導致停車，可能只是導致軌壓不穩(wěn)定，同時也會出現(xiàn)報警。

由進機濾器和反沖洗濾器的過濾精度就可以知道，10L32/44CR 主機對燃油品質要求很高。

該輪主機燃油進機濾器精度為 25μM，反沖洗濾器精度為 10μM。 

分析本船主機燃油被污染的途徑，主要有如下三個：  

（1）當主機由輕油切換為重油時，都會提前打開主機重油泄放閥，但此時主機使用的還是輕油，所以在輕重油切換的過程中，會有輕油泄放至主機重油泄放艙，泄放艙的油再駁到重油沉淀艙。

由于前幾次使用重油航行時間較短，有時只有幾個h，導致主機重油沉淀艙里面的重油中混合了比較多的輕油。 

（2）本船作為救助船，航行時間較少，停泊時間很長，混合油沒有被及時消耗，導致變質。 

（3）在輕重油的轉換中，供油單元也被污染，混油筒及燃油管路里的混合油存放時間長，產生變質，也容易導致燃油系統(tǒng)的污染。

結論：

MAN10L32/44CR 共軌柴油機對燃油油品要求比較高，在持續(xù)長時間的航行中，使用重油是可行的；

但是，柴油機頻繁切換輕重油運行，容易造成共軌系統(tǒng)被污染。

停車狀態(tài)下，被污染的燃油長時間存留在燃油共軌系統(tǒng)，會導致柴油機啟動故障及零件的異常磨損。

管理中要盡量避免混合油長時間停留在燃油系統(tǒng)。 

結合上述故障分析，對 MAN10L32/44CR 這類型的共軌柴油機使用重油運行，作者提出幾點建議：

（1）在使用重油航行時，在主機完車前應及時轉換輕油，盡量在完車前消耗掉供油單元里的重油；

（2）在主機轉換為輕油運行后，必須開啟反沖洗濾器運行；

（3）當使用重油航行結束后，檢查主機共軌系統(tǒng)存留的燃油情況，必要時轉換為 dp 供油泵供油，并人工排掉主機共軌系統(tǒng)的混合油；

（4）定期更換燃油進機濾器；如果濾芯只是清洗，而沒有定期更換，過濾效果變差，也可能會造成二次污染；

（5）要經常拆洗高壓油泵的節(jié)流閥等。