WARTSILA 6RT-flex58T-D型主机喷油器故障问题分析及探讨

王明罗  轮机长

1 故障经过

某轮抵港前正常航行，主机NO.6缸排烟突然温度升高、报警。同时NO.6缸燃油喷射时间长、报警。观察监测系统温度曲线发现，此缸温度异常升高，机旁温度表检查数值与监视系统相同。经检查发现，NO.6缸前部喷油器高压油管没有脉动，温度明显低于其他油管。其他两个喷油器脉动正常。观察主机排烟情况，有黑烟冒出，证明主机NO.6缸后燃严重。说明书上说明，喷油器检修周期3000h，需要解体进行雾化检查；油嘴寿命6000h。此缸喷油器使用时间只有2100h，油嘴也未到使用寿命。

2 故障分析和处理

2.1 故障分析

本轮主机具体型号为 WARTSILA 6RT-flex58T-D TII，是早期WARTSILA电喷主机。此前，发生过ICU故障，导致单缸无法喷油。此次，故障缸有一个高压油管没有脉动，还伴有排烟温度高。

导致高压油管无脉动的可能原因有如下几点：

1．可能CU故障，对应喷油器的ICV卡在关闭位置，燃油不能进入高压油管；

2．高压油管堵塞，导致燃油不能进入高压油管；

3．喷油器卡死在关闭位置，油管内高压不能泄放，再次供油时没有脉动；

4．喷油器回油管路堵塞，从而针阀无法开启。

 此外，导致单缸排烟温度高的可能原因，一是喷油量大；二是喷油提前角滞后；三是喷射期持续时间太长。

2.2 故障处理

WARTSILA 6RT-flex58T-D型主机燃油喷射原理。主机控制系统根据上一个循环的参数计算本次喷油量和喷油提前角，燃油喷射量是通过ICU上的流量活塞控制的。当燃油喷射指令发出后，首先共轨电磁阀得电，ICV打开，高压燃油进 入喷油器针阀前部空间，压力高于弹簧预紧力＋回油压力，针阀开启，高压燃油喷入气缸。喷油器针阀带有螺旋回油槽，运转中回油量很大，保证了回油管路和阀体内部的清洁，避免因长时间高温造成积碳。同时，还具有在ICV关闭后快速泄压的作用，缩短尾喷，改善燃烧。如果喷油器回油管路不通，就会造成针阀无法打开，燃油不能喷进气缸。电喷主机的喷油量和喷射提前角都是由计算机根据上个喷射周期内参数计算得来的，监视系统检测到喷射时间长，同时一个油管没有脉动，证明此喷油器没有喷油。相同数量的燃油只能通过两个喷油器喷入，必然会延长喷射时间，导致主喷射期时间过长，造成此缸后燃严重，主机排烟冒黑烟。停车后，更换故障喷油器。对换下的喷油器立即泵压，发现试验压力不足50bar。经解体发现，此喷油器积碳严重，针阀卡死在了开启位置，且弹簧腔室内有大量积碳（如图1 所示）。检查高压油管并没有异物，很通畅。更换对应的共轨电磁阀。

图 1 弹簧腔室内积碳严重

启动主机后，试车，发现故障依然存在。可以排除共轨电磁故障和高压油管脏堵。 再次分析，此前既然喷油器针阀是卡在全开位置的，高压油管也是畅通的，同时共轨电磁阀无故障，只要是ICV能打开，高压燃油到达喷油器就可以直接喷射，不受喷油器针阀启阀压力影响。只是在喷射之后会出现尾喷加长，喷油器滴漏，造成后燃。鉴于此，高压油管并没有脉动，而且温度低，判断ICV阀芯故障没有打开，没有供油。安排对ICU进行整体更换，安装的同时拆检有故障的ICV发现，阀芯确实卡住了。安装好ICU后，立即试车发现，故障依然存在，但高压油管出 现轻微脉动。分析供油原理，燃油经过ICU、高压油管到达喷油器针阀下部之后，一部分燃油经过针阀螺旋槽2到达弹簧腔室1，通过回油管路回油。由于针阀下部腔室3内高压燃油压力大于弹簧预紧力加上回油压力，此时针阀被打卡，燃油喷入气缸。如果回油管路脏堵，弹簧腔室1内的油压就会与针阀下部腔室3油压相同，再加上弹簧预紧力，上部压力大于下部，针阀就无法被打开。虽然每次ICV打开还是有燃油冲击，产生轻微脉动，但并不能向气缸内喷油。结合之前解体换下的喷油器内部有大量积碳和针阀出现卡死的现象，现在就剩下一种可能性：回油管路存在脏堵。随即对回油管路全部拆检发现，喷油器回油管路并不通畅。清通以后，试车，故障解除。

3 故障排除经验总结

此次故障不是单一部件故障，至少包括ICV卡死、回油管路脏堵、喷油器针阀卡死。经分析得出结论，本次故障是长时间累积造成的，时间应该追溯到上次更换喷油器之后。可能检修人员在喷油器解体清洁时没有对针阀螺旋槽进行彻底的检查、清洁，在使用过程中就会造成回油受阻，并逐渐减小。回油流量减小之后，对喷油器和回油管路的清洁作用就减弱了，喷油器内部受缸套高温影响逐渐出现积碳， 直到回油管路堵死，弹簧顶杆腔室内部积碳堆满。由于针阀是卡在开启位置的，共轨电磁阀和ICV正常的情况下，故障喷油器照样可以喷油。这也是为什么故障一直没有显现出来的原因。由于喷油器没有及时关闭，引起尾喷和燃油滴漏，造成的影响比较弱，在排烟温度和颜色等参数上观察不到。但长期运转，排气阀局部会大量积碳。在拆检排气阀时，证实了这一点，故障喷油器位置对应的排气阀腔室内部大量积碳。当ICV卡在关闭位置以后，马上就会出现不喷油、油管无脉动的现象，导致温度突然异常升高，出现报警。更换了ICU和喷油器之后，脉动微弱、不能喷油。原因是高压燃油通过螺旋槽进入弹簧腔室，回油管路是堵死的，弹簧腔室内部的油压和针阀腔室相同，油压加上弹簧预紧力就大于针阀下部作用的油压，针阀打不开，就不能喷油。

华洋海事中心有限公司 轮机长：王明罗

日期：2025.07.07