【導(dǎo)讀】柴油機是一種壓縮發(fā)火的往復(fù)式內(nèi)燃機。它使用揮發(fā)性較差的柴油或劣質(zhì)燃料油做燃。采用內(nèi)部混合法形成可燃混合氣；缸內(nèi)燃燒采用。這種工作特點使柴油機在熱機領(lǐng)域內(nèi)具有。最高的熱效率，而且允許作為船用發(fā)動機使用。因而，柴油機在工程界。尤其在船用發(fā)動機中，柴油機已經(jīng)取得了絕對領(lǐng)先地位。質(zhì)量，并直接影響柴油機的可靠性與經(jīng)濟性。障分析和駐廠的監(jiān)修與監(jiān)造均很重要，是必不可少的安裝工藝知識。柴油機的安全性比汽油機要高;熱效率好，經(jīng)濟性高；功率、轉(zhuǎn)速范圍廣；結(jié)。構(gòu)緊湊，重量輕；操作方便，可逆轉(zhuǎn)，加速快等優(yōu)點。然而柴油機也具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜；機件熱。應(yīng)力大；工作時噪音較大；振動劇烈；工作較粗暴等缺點。資少.小型柴油機在分散的小面積和移動性排灌情況下,具有很明顯的實用性和機動靈活性.

　　

【正文】 清除干凈。 ②將活塞環(huán)依其在活塞上的順序依次放入標(biāo)準(zhǔn)的新缸套內(nèi)，如果沒有新缸套，可放入舊缸套下部磨損最小或缸套上 部未磨損部位，并使環(huán)保持水平。 ③用塞尺依次測量各活塞環(huán)的搭口間隙。 ④將所測得的各道活塞環(huán)的搭口間隙與說明書規(guī)定進行比較超過極限間隙值時，說明活塞環(huán)外圓表面已過度磨損，應(yīng)予以換新。新的活塞環(huán)的搭口間隙必須進行檢查，當(dāng)間隙值小于規(guī)定最小裝配間隙時，應(yīng)進行修銼 18 ： ①將活塞環(huán)槽和活塞環(huán)清潔干凈。 ②將要測量的活塞環(huán)裝入活塞的環(huán)槽內(nèi)（注意活塞環(huán)的上下端面不得裝反），或?qū)⒒钊h(huán)平插在環(huán)槽內(nèi)，使活塞環(huán)下端面緊貼活塞環(huán)槽下端面，用塞尺沿圓周 3～ 4 個位置進行測量并取其 天地間隙的平均值。 三 、 船機故障與維修 輪機員在船上工作時，經(jīng)常會遇到船機零件失效和各種船機設(shè)備故障。輪機員除了日常的和定期的維護管理工作外，還需進行失效零件的更換、故障的排除等檢修工作以及不可避免的進廠修理。因此，提高對故障與維修的認(rèn)識及維修水平是進行現(xiàn)代輪機管理的基礎(chǔ)。 正常 Normal?故障 跡象 Failure?異常 狀態(tài) Accident（故障、事故、災(zāi)難性事故） ?維修 Maintenance?恢復(fù) 正常 Normal。 （一 ） 船機故障 故障 (Fault)的定義：機械或設(shè)備喪失其規(guī)定功能的現(xiàn)象，稱為 故障。 1 故障的分類 (Classification of Fault) 船機故障復(fù)雜多樣，研究時從不同角度將其分類 ： （ 1）局部故障：部分功能喪失，機械還可使用。 （ 2）船舶短時間停航的重大故障。如主機噴油設(shè)備的嚴(yán)重損壞、斷環(huán)等。一般貨船小于 6小時，客船小于 2小時。一般可通過船員自修消除。 （ 3）船舶長時間停航的重大故障。如：主機曲軸折斷、尾軸折斷等，要進廠修理。 ： （ 1）漸進性故障 Gradual failure: 可以通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)。如柴油機活塞環(huán) 一氣缸套的磨損和曲軸一軸承的磨損以及管子腐蝕穿孔等故障模式均屬此類故障。這類故障通過連續(xù)的狀態(tài)監(jiān)測可有效地防止故障發(fā)生。 （ 2）突發(fā)性故障 Sudden failure: 發(fā)展速度快，無法預(yù)知。例如，主機自動停車、螺旋槳槳葉折斷等。 （ 3） 波及性故障 或稱 二次故障 ，是由于船機的某種故障引發(fā)的更大的故障，無法預(yù)測和防止。例如，發(fā)電柴油機連桿螺栓脫落或斷裂引起連桿、活塞、氣缸套和氣缸蓋甚至機體的破壞，俗稱 連桿伸腿 。 （ 4） 斷續(xù)性故障 設(shè)備在某一時間呈故障狀態(tài)，而在另一時間功能又自行恢復(fù)的故障，故障反復(fù)發(fā)生。 按故障原因分： （ 1） 結(jié)構(gòu)性故障 ：設(shè)計、選材不當(dāng)。 如柴油機氣缸套上部凸緣根部因設(shè)計上受力不當(dāng)和制造工藝不良引起的凸緣根部多發(fā)性裂紋，甚至缸套斷裂。 （ 2） 工藝性故障 ：制造、安裝質(zhì)量不佳造成的故障。例如，軸系校中安裝質(zhì)量不良引起的軸系振動、軸承發(fā)熱或過度磨損等。 （ 3） 磨損性故障 ：正常磨損導(dǎo)致間隙變大。 例如，由于過度磨損使活塞一氣缸間隙過大 19 而產(chǎn)生敲缸、竄氣等故障。 （ 4） 管理性故障 ：人為故障。例如，滑油長期不化驗、不更換，變質(zhì)滑油造成軸瓦合金熔化的故障。 按故障的性質(zhì)分類 （ 1）人為 故障 由于管理、操作人員的行為過失引起的故障。這是不容忽視的故障，在船上它已占 80％以上，成為故障的主要原因。 （ 2）自然故障 由于船舶機械工作環(huán)境變壞，使用條件惡劣，結(jié)構(gòu)和材料的缺陷，制造和安裝不良等造成的故障。例如，上述各類故障。 此外，還可按船舶機械在使用過程中故障發(fā)生的時間分為 早期故障 、 使用期故障 （隨機故障）和 晚期故障 （老化期故障）。 2 故障征兆 （ Failure Symptom） ：功能、溫度、壓力等異常。 表現(xiàn)異常：如外觀的反常（漏油、水、氣，排煙異常（如：冒黑 、蘭、白煙）、消耗反常、氣味反常、聲音反常（如敲缸）。 3 故障模式 (Failure Mode) ：故障的表現(xiàn)形式，或故障結(jié)果的顯現(xiàn)形態(tài)。是指妨礙產(chǎn)品完成規(guī)定任務(wù)的某種可能方式，即產(chǎn)品的故障或失效的表現(xiàn)形式。例如，船舶機械的故障模式有磨損、腐蝕、疲勞破壞等；電器的故障模式有短路、漏電、電路不通等。 ：磨損、疲勞斷裂、腐蝕、變形等。 4 故障規(guī)律 (Fault Rules) 最典型的是“浴盆曲線”。 (Bathtub Curve) ：又稱 磨合期 。 特點： 故障率高；隨時間延長， 故障率急劇下降；該段時間短。 ：又稱 偶然故障期 或 使用壽命期 。 特點：故障率低；故障率比較穩(wěn)定。出現(xiàn)的故障為偶然因素引起的隨機故障，主要是設(shè)計、制造中的潛在缺陷，操作差錯，維護不良和環(huán)境因素等引起的故障。應(yīng)設(shè)法延長，決定了使用壽命。 ：又稱 晚期故障期 。 特點：隨時間延長，故障率急劇增大。必須進行“適時維修”。 統(tǒng)計分析表明，并非所有的機械、設(shè)備等產(chǎn)品的故障規(guī)律都是呈浴盆曲線關(guān)系，有些產(chǎn)品呈如圖 1– 2所示的五種故障率曲線。 曲線 A、 B有明顯 的磨損故障期，通常顯示機械設(shè)備發(fā)生磨損、疲勞和材料老化等故障，可采用定時維修方式延長使用壽命期。往復(fù)式發(fā)動機的氣缸、軸承，船體和飛機機體等大量單體部件具有此種故障規(guī)律。 曲線 C無明顯的磨損故障期，故障率隨時間延長緩慢增加。航空渦輪發(fā)動機等機械設(shè)備具有此種故障規(guī)律，可依設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)確定檢修時間。 曲線 D、 E、 F顯示產(chǎn)品在整個壽命期中故障率為常數(shù)，無需進行定時維修，復(fù)雜的電子設(shè)備等具有這類故障率規(guī)律。 λ ( t) t 1 3 2Ⅱ t 20 5 故障的人為因素 船舶是典型的人機系統(tǒng)，船舶的可靠性取決于兩方面： 船舶機械本身的固有可靠度和人的 工作可靠性。 船機的故障情況 ：事故仍然很高。 船機零件的損傷情況：以主機故障為主： 85%（其中又以氣缸－活塞組、曲軸－軸承為主：占 %） ：設(shè)計、選材、制造、裝配造成的故障，所占比重逐漸降低。 ： 人為因素 （管理和維修中的差錯）。如 60年代為 %,80～ 83年為 84％。 因此，國際海事組織把海上事故中人為因素的作用列為重要審議的問題，制訂出國際安全管理規(guī)則，并以公約的形式強制實施、以減少和防止海上事故的發(fā)生。 (二 )船舶維修 (Modern Ship Repair amp。 Maintenance) 維修是對船舶機械和設(shè)備維護與修理的統(tǒng)稱。維護或稱技術(shù)保養(yǎng)，是為了保持船舶機械和設(shè)備的技術(shù)性能正常發(fā)揮所采取的技術(shù)措施；船舶修理或稱修船，是當(dāng)船舶機械和設(shè)備的性能下降、狀態(tài)不良或發(fā)生故障而失效時，為了保持或恢復(fù)其原有的技術(shù)性能采取的技術(shù)措施。所以，船舶維修是船舶正常航行重要的技術(shù)保障工作。 1) 使用階段的維修 維修只能消除使用階段由于維護管理不良所造成的缺陷或故障，而對于機械和設(shè)備的先天不足、固有的缺陷，即對機械和設(shè)備論證、設(shè) 計、制造階段的缺陷是難以通過維修予以消除的。因此，現(xiàn)代維修應(yīng)該從過去的注重使用階段的維修轉(zhuǎn)向船舶機械和設(shè)備的全壽命維修，研究全壽命維修的理論和規(guī)律。 2) 全壽命維修 機械和設(shè)備或零部件的全壽命包括：論證、設(shè)計、制造、使用和淘汰五個階段。前三個階段為研制過程，后二個階段為使用過程。維修貫穿于全壽命的各個階段即為全壽命維修。全壽命維修由維修論證、可靠性與可維修性設(shè)計、可維修性檢驗、維護與修理、淘汰處理等部分組成。 1 維修科學(xué)的建立與發(fā)展 ： （ 1） 維修（或修理） ：是指為保持或恢復(fù)機械設(shè)備的規(guī) 定功能采取的技術(shù)措施。 （ 2） 維修科學(xué) ：研究與故障作斗爭的科學(xué)。 維修科學(xué)的發(fā)展過程 維修科學(xué)是以可靠性理論與可維修性理論作為重要的理論基礎(chǔ)。可靠性理論是研究故障規(guī)律的理論；可維修性理論是研究如何易于發(fā)現(xiàn)和排除故障的理論。這兩種理論分別從不同的側(cè)面研究維修。 系統(tǒng)工程理論在維修工作中的應(yīng)用豐富了維修科學(xué)的理論。系統(tǒng)的觀點、系統(tǒng)的分析方法和系統(tǒng)工程技術(shù)為研究維修提供了科學(xué)的手段，尤其是數(shù)學(xué)方法使許多維修問題得以定量化，從而使維修科學(xué)更加完善。 21 2 維修科學(xué)的內(nèi)容 維修科學(xué)是指導(dǎo)船舶進行現(xiàn)代維修的理論 ，是一門新興科學(xué)，其理論與實踐都在不斷地發(fā)展而日臻充實與完善。維修科學(xué)的基礎(chǔ)理論包括共同基礎(chǔ)理論、技術(shù)基礎(chǔ)理論和維修基礎(chǔ)理論；維修科學(xué)的專業(yè)學(xué)科包括維修設(shè)計、維修技術(shù)與維修管理。 基礎(chǔ)理論 ： 共同性基礎(chǔ)理論 （如：哲學(xué)、人體科學(xué)等）、 技術(shù)基礎(chǔ)理論 （專業(yè)科學(xué)、管理科學(xué)等）和 維修基礎(chǔ)理論 （可靠性理論、可維修性理論）。 ：維修設(shè)計、維修技術(shù)（維修工藝學(xué)）和維修管理等。 3 現(xiàn)代船舶維修的特點 分散維修 轉(zhuǎn)向 綜合維修 。設(shè)計與使用維修人員共同參與。 經(jīng)驗維修 轉(zhuǎn)向 理論維修 。如：利 用故障診斷技術(shù)確定維修的時機和范圍。 單件維修 轉(zhuǎn)向 專業(yè)化維修 。實現(xiàn)維修的機械化和批量化。 、新工藝的應(yīng)用。如采用水下修理，無損檢測，故障診斷等。 4 維修方式與維修體制 （ Breakdown Maintenance） BM: Runtobreakdown 事后維修是在設(shè)備發(fā)生故障后才進行的維修。偶然性故障時采用該維修方式，是一種非預(yù)防性的維修方式。 缺點：維修不足，適用于不重要的設(shè)備。目前在船舶機械中用的不多。 定期維修（ Timebased Maintenance） TBM: 按一定的周期對設(shè)備進行維修工作。 Timebased preventive maintenance 故障率曲線有明顯的磨損故障期，或采用其它任何維修方式均不適用的設(shè)備。 缺點：維修過剩，有時也存在維修不足的問題。 （ Condition based Maintenance） CBM: 根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)確定維修時機和范圍。是發(fā)展方向。但必須具備必要的條件，如在設(shè)備上安裝傳感器的接口等以實現(xiàn)視情維修。 視情維修是以現(xiàn)代化的監(jiān)控手段和故 障診斷技術(shù)為基礎(chǔ)，因此需具備先進的原位無損檢測裝置及與電子計算機相聯(lián)的終端顯示裝置等，以進行保護、預(yù)警，防止故障發(fā)生。 視情維修對設(shè)備不確定維修期，而是根據(jù)實際情況確定最佳維修時間，因此維修的針對性強。 選用原則： 首選視情維修，次選定期維修，最后采用事后維修。 我國船舶維修體制 預(yù)防維修體系（ Preventive Maintenance 即 PM） 30 年代起源于歐美等國。經(jīng)歷了傳統(tǒng)預(yù)防維修和現(xiàn)代預(yù)防維修（ 50年代后期以后）兩個階段： 傳統(tǒng)的預(yù)防維修 （ 30～ 50年代中期）； 現(xiàn)代預(yù)防維修 （ 50年代后期～現(xiàn)在）。 我國船舶機械維修的主要制度。 缺點：計劃太死。存在嚴(yán)重的過剩維修的問題。 5 可靠性與可維修性的概念 22 可靠性的研究自 40年代開始，現(xiàn)已形成一種多學(xué)科的可靠性工程。目前，在 故障監(jiān)測診斷、可靠性設(shè)計審查、元件加速壽命試驗、威布爾概率紙的應(yīng)用、可靠性數(shù)理模型和評估、故障樹分析和故障形式影響分析的應(yīng)用、故障數(shù)據(jù)庫的開發(fā)、產(chǎn)品環(huán)境條件和試驗 8個方面被國際上認(rèn)為是較為成熟的可靠性工程領(lǐng)域。 （ Reliability）的概念 ：設(shè)備 或 系統(tǒng) 在規(guī)定的條件下 和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力 。 ☆ “規(guī)定的條件”：使用條件和環(huán)境條件。 ☆ “規(guī)定的時間”：預(yù)期的壽命。 ☆ “規(guī)定功能”：功能參數(shù)指標(biāo)，判斷失效的依據(jù)。 （ 1）可靠度（ Reliability）：設(shè)備或系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的 概率 。用 R（ t）表示。 R（ t）＝ P（ Tt） ,t規(guī)定的時刻， 0?R（ t） ?1 （ 2） 不可靠度 F（ t）表示設(shè)備在規(guī)定的時間內(nèi)、規(guī)定的條件下完不成規(guī)定功能的概率。即 F（ t）＝ 1R（ t）或 F（ t） +R（ t）＝ 1 F（ t）直接反映故障的概率 ，反映在 t時刻以前累積故障的情況和故障與時間的函數(shù)關(guān)系，所以 F（ t）也稱為故障分布函數(shù)，如圖 110 b)所示，可靠性研究中多以 F（ t）為對象。 （ 3） 故障密度 f（ t）表示設(shè)備在 t時刻故障的變化速度。若故障分布函數(shù) F（ t）連續(xù)可導(dǎo)，則故障密度 f（ t）＝ dF（ t）／ d (t) ；若 F（ t）不是連續(xù)可導(dǎo)函數(shù)時，則用經(jīng)驗（平均）密度公式（現(xiàn)場統(tǒng)計中多采用）。故障密度 f（ t）與時間的關(guān)系如圖 110 c）所示。 （ 4） 故障率 ?（ t） ：正常工作到某時刻 t后的機械，在該時刻后的單位時間內(nèi)發(fā)生故障的概率。 （ 5） 平均故障間隔時間 MTBF（ Mean Time Between Failure） （ Maintainability） ：發(fā)生故障的機械設(shè)備，在規(guī)定的時間內(nèi)，通過維修使之保持或恢復(fù)到使用條件下完成規(guī)定功能的能力 。 也是機械的固有特性，它決定了機械維修的難易程度。良好的維修性可使設(shè)備便于維修，對維修人員素質(zhì)的要求不高，所需的維修時間少，費用低等， 可以彌補可靠性的不足。 產(chǎn)品的可維修性好壞在日常檢修和保養(yǎng)工作中便可判斷。例 如，損壞的零件是否容易拆卸和更換；是否便于檢測和調(diào)整；是否便