集装箱船舶主机的特点和管理要求

大型集装箱船舶主机的特点和管理要求

一、概要介绍：

本文主要根据自己三年来，通过新青岛（5618TEU）、新赤湾（5668TEU）、新黄埔（4250TEU）三条大型集装箱船舶，从接船开始三个套派期的机舱工作实践的经验和积累的资料，对大型集装箱船舶主机的基本情况进行简单的介绍，做一些设备管理的基本论述（不做深层次的技术探讨）。其中重点是主机各系统的特点及管理、操作和维修保养的要求，如主机的遥控启动、控制系统；燃油、滑油、冷却系统；安全保护和监测系统；各项工作参数和技术数据；以及主机技术状况的评估等。同时对主机及辅助设备常见、多发、较有代表性的故障及处理做一点介绍和评价。鉴于近几年来又有多项国际公约生效，尤其船舶柴油机防污染方面的新规定（MARPOL 73/78 附则VI），因此对柴油机有关部件的维修保养提出了新的要求，在此有必要进行了解和掌握。

二、大型集装箱船舶主机的特点和管理、操作要求

（一）主机总体结构和特点

中海集团近几年连续建造的三十几条5688TEU和4250TEU的集装箱船舶主机均是选型MAN-B&W 12K-90 / 8K-90（MARK6），由日本三井（MES）/韩国HSD建造。该型号主机是B&W公司目前较为新型、可靠、经济、环保的机型（当然，也可谓是一种关门机型，以后主要研制开发所谓共轨式燃油电喷柴油机）。椐介绍该主机在设计上对废气大气排放的环保方面做了重点强化考虑，而在经济性方面做了一点牺牲。因此满足MARPOL 73/78附则VI的规范（主机NO

实际排放值为

X

17g/kwh）。在主机运行中，肉眼已明显16.5g/kwh, 满足附则VI所规定的NO

X

感觉排烟的颜色和数量均与以往的机型不同。该主机总体感觉是汽缸多，缸体大，动力强，耗油惊人（5688TEU配置12缸/900mm缸径，MCO（104RPM）：54720KW，通常使用CSO（100RPM）时油耗约220吨/天；4250TEU配置8缸/900mm缸径，MCO（104RPM）：36540KW，通常使用CSO（100RPM）时油耗约147吨/天）。在船、机、桨的匹配上感觉设计余量留足，满载吃水保持CSO（100RPM）动力输出仍有一定的的储备功率。有较强的抗风浪能力。

主机在结构和配置上的特点主要有以下几点：

AA：冲程/缸径比并不大，仅2.56。较有些长冲程和超长冲程比较，不具“优势”。

BB：活塞头至第一道活塞环的距离拉大了，以降低第一道活塞环的温度，提高其抗磨性能和密封性能。

CC：活塞的第一道环加厚4.5mm，搭口改成重叠式，环表面增加了6道深度为5.0mm的泄压槽，提高了环的密封性，同时又降低了环的“负载”。

DD：缸套口部增设了内径小于缸套（??897.8mm）的清洁环，减少了活塞头侧面的积碳，加强了燃烧室的燃气节流密封。

EE：缸套冷却进行了较大幅度的缩减，仅在缸套上部设有冷却腔室，中下部没有冷却，呈自由状态。

FF：喷油嘴头部进行了改进，外观成平头，更有利于避免油头滴漏。

GG：相当一部分船舶主机排气阀杆的密封由原来的气封改为油封。在排气阀顶部加装了注油泵，利用排气阀液压驱动滑油向排气阀阀杆的密封处注入微

量润滑油，以此来完成排气阀阀杆密封处的排气密封和密封件的润滑。

HH：主机安保和控制系统选用KONGSBERG AUTOCHIEF 4。这是一套专为 B&W主机气动遥控系统设计的、较为经典的电控主机安保和调速器系统。II：各缸高压油泵配置了柱塞提升停油装置，使单缸停油（停缸）操作非常简单（这是选配装置）。

JJ：汽缸油注油器均设有LCD机构（能够根据主机负荷变化自动进行增加汽

缸油注油量的调节）。其中一小部分船舶主机汽缸油注油器选用ALPHA“共

轨电喷”注油器，汽缸油量的自动控制、喷油定时、汽缸油的注入方式等

均有较大改善，从而能提高汽缸油的润滑效率，取得一定的经济效益。

KK：每四个缸配置一台大型的ABB TPL-85增压器和每台主机配备3台辅助风机（12缸机3台增压器3台辅助风机 / 8缸机2台增压器3台辅助风机）（二）主机各主要系统的特点和管理、操作要点。

1、启动、控制系统；

主机的启动、控制、调速系统使由KONGSBERG（NORCONTRL） AUTOCHIEF 4 的电子调速器DGS8800e和B&W主机气动遥控系统组成的电子-气动操纵系统。这套较为经典的系统在B&W主机上被广泛采用。

系统的特点主要有：

（1）电子调速器的执行器（ACTUATOR）是001型电动执行器（Electric actuator）。

（2） 12K-90主机的调速器上增加了CCO（CYLINDER CUT OUT）操作项目，取代了原先的FUEL SETPOINT。 CCO机构主要用于主机低负荷时可以由12缸连续工作改为6个缸（1、2、3#和10、11、12#）与另外6个缸（4、5、6、7、8、9#）交替运行，每2分钟自动切换一次，从而提高汽缸在低负荷下的喷油量及喷油量的均匀度，保证主机燃烧正常，运转稳定。在气动控制系统中增设了两个电磁阀，分别控制6个缸的高压油泵“停油阀”（PUNCTURE VALVE）。CCO工作时两个电磁阀每两分钟交替得电、失电，达到了6个缸交替喷油运行的目的。（3）主机的VIT系统是由调速器进行电子控制的。调速器根据主机正车运行参数和设定数据将指令输给VIT执行机构的I/P装置（电-气转换），然后输出气动压力信号控制高压油泵的VIT齿条，实现VIT功能。主机倒车运行和机旁应急操纵时分别由两个调压阀事先调定其VIT的设定压力（一次调定，一般不必变化）。

（4）主机各缸增加了高压油泵提升装置的气动控制机构。高压油泵提升时只要在慢车时操纵提升手柄，两个汽缸先后动作，将高压油泵提升到凸轮基圆上方，使高压油泵停止工作（停油）。放下时最好在停车时盘车操纵。当然在不方便时，主机运行在30RPM同样能平稳的将高压油泵放下，投入正常工作。

（5）主机启动空气分配器采用盘型内、外凸轮的一体结构。正车使用外凸轮，倒车使用内凸轮，结构简单，维护方便。（12缸机在凸轮轴两端设有两个空气分配器，一个分配器分管6个缸）

（6）气动控制系统还通过一个切换阀向汽缸油注油器的LCD机构提供气源，使LCD机构正常工作。当需要进行LCD设定调整时须关闭气源。

系统的管理操作：

（1） DGS8800e调速器系统在管理上主要是常规检查、核对参数设定。如常用的REGULATOR- OPCODE 1中的转矩燃油限制参数（63-69）；扫气压力燃油限制参数（70-75）；汽缸油注油器LCD设定参数（83-86）；VIT功能参数（87-98）；