ME—C主机排气阀行程报警原因分析及管理要点
陈明兴
摘要：本文从柴油机排气阀的工作原理、结构特点出发，分析现代柴油机排气阀行程不正常原因，提出根据报警现象正确判断、排除故障的方法。
关键词：排气阀 报警 原因分析
0 序 言
目前，共轨喷油船舶柴油机为保证排气阀杆开度正确，都在排气阀油缸体上安装传感器以检测排气阀杆工作不正常现象，如排气阀开度过大、过小，报警系统会出现以下报警：
Exhaust Valve Stroke Too High（排气阀行程太高）
Exhaust Valve Stroke Too Low （ 排气阀行程太低）
本文以某轮排气阀行程太高报警为例，分析报警原因并提出管理要点供同行参考。
1 故障现象及处理
某轮航行途中，某缸排气阀Exhaust Valve Stroke Too High报警，且有较大的排气阀敲击声，其他工况正常，当时检查了传感器没有发现问题。此排气阀最近没有大修过，考虑到安全问题，以及当时海面气象良好，停车更换备用排气阀，但启动主机后故障依旧。后通过拆检压缩弹簧空气止回阀，发现止回效果欠佳，更换止回阀，故障得到排除。为更好地分析引起故障原因，在这里有必要先叙述一下排气阀工作原理。
2 报警原因分析
2.1 排气阀工作原理
排气阀打开：由主机控制系统控制的电子燃油喷射阀执行机构“FIFA开、关阀”提供高压液压油作用在排气阀杆上部的液压伺服活塞上，把排气阀杆往下压，克服空气弹簧（通过一止回阀供应到活塞下面的压缩空气）的阻力，排气阀被打开，
排气阀关闭：排气阀杆上部的液压伺服活塞上的高压液压油通过FIFA“开、关阀” 释放，在空气弹簧的作用下排气阀关闭。
2.2 排气阀行程检测原理及报警原因分析
排气阀的行程是由排气阀油缸体上安装的位置传感器检测的，排气阀在开关的过程中，阀杆上的检测点与传感器之间的距离会改变，从而产生一个4～20mA的电流送回给CCU进行判断。如果大于20mA，会产生行程高报警，小于4mA，会产生行程低报警
当排气阀被全部打开的时候，排气阀杆的顶部监测点离传感器的距离是最大的，反馈信号的电流值也是最大的20mA左右。`Exhaust Valve Stroke Too High报警，实际上就是排气阀开过头了，反馈信号大于20mA。此时如果排气阀没有完全打开，Exhaust Valve Stroke Too Low这个报警也会出现。
同理，当排气阀需要关闭的时候，液压顶杆的压力通过FIVA释放，排气阀由空气弹簧关闭到全关的状态，这个过程排气阀顶部监测点的距离是最小的，产生的反馈信号也是最小的4mA左右，此时，如果排气阀在关的过程中没有全关，Exhaust Valve Stroke Too Low这个报警也会出现。
所以，Exhaust Valve Stroke Too High只会出现在开阀的过程中（开过头），但Exhaust Valve Stroke Too Low在开关的过程中都会出现（没有全开或全关）。
根据以上分析导致排气阀在开启的过程中会出现Exhaust Valve Stroke Too High报警原因是排气阀开启的行程比标志的行程大，存在二种可能：其一，位置传感器故障；其二，空气弹簧压力低，在开阀的过程中，空气弹簧的阻尼的作用（阻力）大大削弱，排气阀打开的行程比预定的行程大，会出现行程高报警。
而导致排气阀在开启过程中出现Exhaust Valve Stroke Too Low报警原因，则存在多种可能性：其一，液压油压力或者蓄压器压力不足；其二，排气阀顶部的放气阀有堵塞，油里面混有空气；其三，FIVA阀存在问题。如果是Exhaust Valve Stroke Too Low报警的过程中，伴随着和FIVA阀相关的报警，那基本就是FIVA的问题；其四，传感器有故障。
在排气阀关闭的过程中出现Exhaust Valve Stroke Too Low报警，原因与开启过程中的相同，但要增加考虑空气弹簧的压力是否满足。
有时，在液压油压力、蓄压器压力、排气阀放气阀、空气弹簧等一切正常情况下，同时FIVA也没有报警，引起排气阀行程报警原因主要是FIVA阀。FIVA閥是控制进多少液压油来控制排气阀的开关的，如果FIVA内部有磨损，出现内漏，即使FIVA的控制/反馈信号没有任何问题，但在同样的位置、相同时间内，有一部分液压油损失，没有作用导致。
根据以上报警原因分析，对这次Exhaust Valve Stroke Too High报警处理可以从简单入手，先检查传感器问题，然后考虑影响空气弹簧压力问题，这样可以防止扩大检修量，确保船舶安全。
3 管理要点
（1）定期更换液压伺服活塞、空气活塞、排气阀杆有关密封，保证各腔室密封正常。
（2）定期对放气阀、空气进口止回阀、FIFA阀、传感器等作功能检查，确保通道畅通，工况正常。
（3）如排气阀经过大修后，将压缩空气通入空气活塞下保证排气阀关闭情况下，用专用测量工具测量排气阀油缸顶部至液压伺服活塞顶部间距离，确保在规定范围内，否则通过调整液压伺服活塞内垫片达到规定距离。
（4）拆检时测量阀杆、阀座有关数据，确保在规定范围，如超标则换新处理。
（5）充分利用厂家提供的技术资料，掌握结构及工作原理，充分了解附件功能结构，根据故障现象，准确分析、判断，起到事半功倍作用。
4 结束语
相信，随着柴油机技术的不断发展和完善，以及我们管理人员不断提高认识和管理经验，管理新型柴油机肯定轻车熟路，胜任愉快。
参考文献：
[1]中海环球轮柴油机说明书
摘要：本文从柴油机排气阀的工作原理、结构特点出发，分析现代柴油机排气阀行程不正常原因，提出根据报警现象正确判断、排除故障的方法。
关键词：排气阀 报警 原因分析
0 序 言
目前，共轨喷油船舶柴油机为保证排气阀杆开度正确，都在排气阀油缸体上安装传感器以检测排气阀杆工作不正常现象，如排气阀开度过大、过小，报警系统会出现以下报警：
Exhaust Valve Stroke Too High（排气阀行程太高）
Exhaust Valve Stroke Too Low （ 排气阀行程太低）
本文以某轮排气阀行程太高报警为例，分析报警原因并提出管理要点供同行参考。
1 故障现象及处理
某轮航行途中，某缸排气阀Exhaust Valve Stroke Too High报警，且有较大的排气阀敲击声，其他工况正常，当时检查了传感器没有发现问题。此排气阀最近没有大修过，考虑到安全问题，以及当时海面气象良好，停车更换备用排气阀，但启动主机后故障依旧。后通过拆检压缩弹簧空气止回阀，发现止回效果欠佳，更换止回阀，故障得到排除。为更好地分析引起故障原因，在这里有必要先叙述一下排气阀工作原理。
2 报警原因分析
2.1 排气阀工作原理
排气阀打开：由主机控制系统控制的电子燃油喷射阀执行机构“FIFA开、关阀”提供高压液压油作用在排气阀杆上部的液压伺服活塞上，把排气阀杆往下压，克服空气弹簧（通过一止回阀供应到活塞下面的压缩空气）的阻力，排气阀被打开，
排气阀关闭：排气阀杆上部的液压伺服活塞上的高压液压油通过FIFA“开、关阀” 释放，在空气弹簧的作用下排气阀关闭。
2.2 排气阀行程检测原理及报警原因分析
排气阀的行程是由排气阀油缸体上安装的位置传感器检测的，排气阀在开关的过程中，阀杆上的检测点与传感器之间的距离会改变，从而产生一个4～20mA的电流送回给CCU进行判断。如果大于20mA，会产生行程高报警，小于4mA，会产生行程低报警
当排气阀被全部打开的时候，排气阀杆的顶部监测点离传感器的距离是最大的，反馈信号的电流值也是最大的20mA左右。`Exhaust Valve Stroke Too High报警，实际上就是排气阀开过头了，反馈信号大于20mA。此时如果排气阀没有完全打开，Exhaust Valve Stroke Too Low这个报警也会出现。
同理，当排气阀需要关闭的时候，液压顶杆的压力通过FIVA释放，排气阀由空气弹簧关闭到全关的状态，这个过程排气阀顶部监测点的距离是最小的，产生的反馈信号也是最小的4mA左右，此时，如果排气阀在关的过程中没有全关，Exhaust Valve Stroke Too Low这个报警也会出现。
所以，Exhaust Valve Stroke Too High只会出现在开阀的过程中（开过头），但Exhaust Valve Stroke Too Low在开关的过程中都会出现（没有全开或全关）。
根据以上分析导致排气阀在开启的过程中会出现Exhaust Valve Stroke Too High报警原因是排气阀开启的行程比标志的行程大，存在二种可能：其一，位置传感器故障；其二，空气弹簧压力低，在开阀的过程中，空气弹簧的阻尼的作用（阻力）大大削弱，排气阀打开的行程比预定的行程大，会出现行程高报警。
而导致排气阀在开启过程中出现Exhaust Valve Stroke Too Low报警原因，则存在多种可能性：其一，液压油压力或者蓄压器压力不足；其二，排气阀顶部的放气阀有堵塞，油里面混有空气；其三，FIVA阀存在问题。如果是Exhaust Valve Stroke Too Low报警的过程中，伴随着和FIVA阀相关的报警，那基本就是FIVA的问题；其四，传感器有故障。
在排气阀关闭的过程中出现Exhaust Valve Stroke Too Low报警，原因与开启过程中的相同，但要增加考虑空气弹簧的压力是否满足。
有时，在液压油压力、蓄压器压力、排气阀放气阀、空气弹簧等一切正常情况下，同时FIVA也没有报警，引起排气阀行程报警原因主要是FIVA阀。FIVA閥是控制进多少液压油来控制排气阀的开关的，如果FIVA内部有磨损，出现内漏，即使FIVA的控制/反馈信号没有任何问题，但在同样的位置、相同时间内，有一部分液压油损失，没有作用导致。
根据以上报警原因分析，对这次Exhaust Valve Stroke Too High报警处理可以从简单入手，先检查传感器问题，然后考虑影响空气弹簧压力问题，这样可以防止扩大检修量，确保船舶安全。
3 管理要点
（1）定期更换液压伺服活塞、空气活塞、排气阀杆有关密封，保证各腔室密封正常。
（2）定期对放气阀、空气进口止回阀、FIFA阀、传感器等作功能检查，确保通道畅通，工况正常。
（3）如排气阀经过大修后，将压缩空气通入空气活塞下保证排气阀关闭情况下，用专用测量工具测量排气阀油缸顶部至液压伺服活塞顶部间距离，确保在规定范围内，否则通过调整液压伺服活塞内垫片达到规定距离。
（4）拆检时测量阀杆、阀座有关数据，确保在规定范围，如超标则换新处理。
（5）充分利用厂家提供的技术资料，掌握结构及工作原理，充分了解附件功能结构，根据故障现象，准确分析、判断，起到事半功倍作用。
4 结束语
相信，随着柴油机技术的不断发展和完善，以及我们管理人员不断提高认识和管理经验，管理新型柴油机肯定轻车熟路，胜任愉快。
参考文献：
[1]中海环球轮柴油机说明书
