笔者连续多次碰到因喷油器管理不良引发柴油机的不同故障，结合多年研磨针阀偶件的经验，以及对某轮主机（MANB&W 6S50MC-C）喷油器试验标准的怀疑,写成此文,试图从理论上探索非冷式喷油器雾化不良对B&W及MANB&W柴油机的影响，探索雾化不良的成因及这种喷油器的试验标准，旨在重提大家对这种油头“磨与不磨”的讨论。但因笔者学历低、阅历浅，文中定有许多局限和失误，敬请大家谅解。
事例一，1999年~2000年，笔者任职某轮（船龄2年，MAN B&W SMC-E机型），由于废气炉火花大，后甲板常见大量大块烟垢，曾要求二管轮加强喷油器的管理，但二管轮以说明书未要求雾化为由，没有研磨针阀偶件，导致废气炉火花越来越大，不得已只好加强废气炉的管理，任职13个月期间，也许是运气好，没有出现险情。但在笔者离任后不久，就惊闻因烟囱火花引发后缆绳着火的险情，幸发现及时，未酿成大祸。事故简析，这是现代柴油机因新技术的使用而带来的负面影响--典型的新型废气锅炉烟灰着火，除锅炉的高效与超扩展设计及劣质燃油的使用外，另一个关键原因是由于针阀偶件长期没有得到妥善研磨，造成燃油雾化不良，特别是机动航行时，大量燃烧不完全的油粒进入废气炉，使烟囱火花大，持续时间长，进而引发缆绳着火。
事例二，2001年6月笔者在菲律宾苏比克港上某轮（20多年老船， B&W机型）接班时发现，主机无论是正车或倒车，转速表激烈摆动，甚至车钟在“HALF” 位时，主机也常异常停车，倒车起动性能差，经常只有在空气瓶满气压时，才能起动成功。见到的临时应急措施是，人站立，手不离操车手柄，眼盯转速表，一会儿加油门，一会儿减油门。在对操纵系统、燃油系统等等进行徒劳检查后，换用重磨的喷油器，故障才得以消除。事后，试验喷油器时，发现绝大多数喷油器没有达到真正的雾化，少数射出的油束是细化颗粒（笔者认为这是最低雾化标准），有的大颗粒，有的无颗粒（仅压力油流），有的滴漏严重，有的起阀压力比规定值大很多，有的起阀压力比规定值小很多。喷油器如此，主机异常停车，倒车起动性能差，也就不足为奇！
从柴油机的实践管理来看，针阀偶件的“研磨”是肯定的，至于研磨到何种标准或者说雾化标准如何，由于新技术的使用，存在争议是可以理解的，但为何会从“雾化标准的争议”演变至“磨与不磨的争议”呢？套用一句流行语，“都是说明书惹的祸”！
一、燃烧优化
喷油器有多项技术指标，其中雾化质量是综合指标，对柴油机的各种影响最大。雾化质量的好坏对柴油机燃烧性能的影响，不同机型，差别较大。实际上这一点从理论上就可窥其一二。影响油束特性有4个主要因素，喷油压力、喷孔构造、燃油品质、喷射背压，而不同机型，喷油压力、喷射背压差别最大，增压度低、 压缩比低的柴油机由于喷射背压低、喷油压力小，油束特性差，燃烧性能差，对雾化质量的要求就高。反之，增压度高、压缩比高的，油束特性好，燃烧性能好，对雾化质量的要求就较低。
从实际经验来看，也是如此。早期的RND、RND-M、 DOXFORD 等柴油机由于增压度较低对雾化质量的要求较高，雾化质量的好坏对柴油机燃烧性能的影响最大，反应最快，雾化差，燃烧不完全，排气温度明显升高。笔者曾见过因一个缸雾化不良，排气温度明显升高，烟囱明显冒黑烟。早年常在过河、加油、航行途中，在检修周期未到就临时更换个别喷油器，也就是这个原因。近年流行的UEC增压度略有提高，影响略有减小。对于部分B&W及MANB&W 柴油机（指增压度及压缩比高的系列，全文同，以下统称B&W），由于增压度及压缩比的显著提高，油束特性好,且压燃温度高，对雾化质量的要求较低，加上排气正时推迟，高效率增压器等新技术的采用，实施了所谓的燃烧优化，使雾化质量的好坏对柴油机燃烧性能的影响不明显，排气温度变化不大。功率优化与燃烧优化的成功实施，使MANB&W 新机型热效率高达53~54%。这些可以说几近完美的设计及其管理上带来的便利，使MANB&W一跃成为船用低速柴油机的龙头老大,这一点无可非议。 B&W 系列柴油机多数随船说明书一再强调”THE MORDENDIESEL ENGINES ARE CONCERNED”, 所谓的”CONCERNED”可能意在于此。但是，这些新技术的使用真的能涵盖雾化不良的一切后果吗？
二、雾化不良就是针阀偶件故障的征兆
众所周知，雾化质量是喷油器各个部件技术状态的间接反映，雾化不良的原因就是喷油器某一部件损坏或工作失常或安装不良，在《轮机工程技术手册》里有较详细的论述,共有5点,这里不再重复。从柴油机喷射过程的理论分析可知, 高压油泵的供油量比喷油器的喷油量大, 雾化压力(指开阀后的最高喷射压力)比起阀压力大。由于实验油泵的供油量比机上高压油泵小，实际试验结果刚好相反, 起阀压力比雾化压力大,有的因泵油速率大，雾化压力会比起阀压力略大，但接近起阀压力。此外，喷油器使用后，由于针阀的下沉，起阀压力越来越低。这些都不难理解。
但是部分油头（特别是B&W）试验时常会碰到起阀压力异常升高或雾化压力比起阀压力大很多。奇怪的是同样的喷油器本体，同样未磨的接触面，同样的弹簧，同样的安装方法，同样的试验油泵，油头经过短时研磨后其起阀压力及雾化压力又都可恢复到规定值。究竟是何原因呢？
对这些压力异常升高或雾化压力比起阀压力大很多的B&W油头进行磨前检查时，发现许多共性：一，与针阀内圆柱面精密配合的导向柱有明显的单边磨损与烧损痕迹。二，弹簧有单边磨损痕迹。三，针阀与下弹簧座间的管型三角叉有单叉磨损痕迹。
通过反复试验，笔者粗浅认为，这可能是密封带倾斜、凹坑或针阀、阀座锥面不平衡，导致针阀失中，针阀在上升过程中摩擦阻力增大，开阀速度慢，使起阀压力及雾化压力升高。而密封带倾斜、凹坑或针阀、阀座锥面不平衡可能有如下原因：
1、 制造加工误差 不少新油头及使用不久的油头试验时常发现，起阀压力与雾化压力大大超过规定基准值。以我轮为例，规定值365±15 bar,，新油头试验时起阀压力395bar,伴明显滴漏，雾化压力410bar（未装压力调整片），大颗粒油束，无喷油声，无油雾。短时研磨后其起阀压力及雾化压力375bar,清脆喷油声伴油雾。磨后压力正常，曾怀疑是因为研磨量太大，使针阀下沉，但随后对压力调整片的检查就排除了这种猜测。压力调整片每片23 bar，厚度0.75mm, 研磨针阀下沉0.75 mm，谈何容易。
2、 针阀与阀座接触面太大 油头长时间没有妥善研磨，使油头始终工作在面接触，接触面越大，垂直偏差越大，磨损不均匀越大，针阀也就更容易失中。
3、 针阀与阀座凹坑 针阀撞击因拆装高压油管或滤器损坏进入燃油系统中的金属颗粒与机械杂质，致使密封带损伤。水冷式油头针阀密封带有时可见凹坑，细心的也可以观察到阀座也有凹坑。非冷式毫不例外也会有凹坑，但其材料硬，凹坑较浅，肉眼很难发现。研磨过程中，有时会在轻打几下后，光环上就有砂印，这就是阀座有凹坑。既然有凹坑，那幺凹坑的周围肯定有凸起，不然也就不会有“凹凸不平”之说。密封带一凸起，针阀肯定失中。
4、 锥面不平衡 起阀压力与规定压力大致相同，而雾化压力却增大很多，则可能是锥面不平衡。起阀压力不变说明密封带正常，针阀关闭时，没有失中，但是起阀后，针阀两边由于锥面不平衡，节流压降也就不同，锥面两边的压力差可能会对针阀产生侧推，使针阀上行时产生附加阻力，导致雾化压力升高。锥面不平衡可能是因不均匀磨损、单边腐蚀磨损或研磨不均匀引起。
以上对非冷式喷油器雾化不良成因的分析，可能会有不足，但是如果仔细正确研磨其油头，消除针阀失中，同样用说明书所说的供油量不足的实验油泵试验，却都能获得和其它机型一样的良好雾化结果，即能听到清脆的喷油声伴有明显油雾。实践是检验真理的唯一标准，从磨后的试验结果（良好雾化）与磨前检查结果（磨损痕迹）来看，雾化不良的确就是针阀偶件的故障，即FUELVALVE DEFECTIVE,而不是说明书所说的THE ENGINE OPERATOR MISUNDERSTAND。
三、实验油泵的供油量
B&W系列柴油机说明书不强调雾化质量的另一个解释是实验油泵的供油量比机上高压油泵小，这一点笔者最难理解，原因有二。其一，同样的实验油泵,为什么有的喷油器试验时能获得良好的雾化质量（清脆喷油声伴油雾）,有的喷油器却雾化不良?其二,其它机型实验油泵的供油量大多也比机上高压油泵小，试验时为什么却能获得良好的雾化质量?
四、滴漏试验标准
说明书强调只要试验步骤4，6，7，8满意，即喷雾，起阀压力，密封与滑动，本体压力与“O”令密封试验满意，则装机运行就能获得良好的雾化质量。原文：THIS ALWAYS ENSURES PROPER ATOMIZATION OF THEFUEL DURING OPERATION OF THE ENGINE,PROVIDED THAT THE RESULTS OF TESTS 4，6，7，8 ARESATISTATORY。对这段话及试验步骤6，7的理解，至关重要，正确理解，可能就不会有事故。错误理解，就容易放过一些故障油头，事故也就不可避免。从字面上看，装机运行要获得良好的雾化质量，是有先决条件的，那就是，PROVIDEDTHE RESULTS OF TESTS 4，6，7，8 ARE SATISFACTORY。试验步骤4，8（即喷雾，本体压力与“O”令密封试验），很容易理解，这里不再详说 。常犯错误的是试验步骤6，7（起阀压力，密封与滑动试验）。
水冷油头由于就一个主体（一个针阀），起阀与滴漏试验是同步进行的，慢压油泵，若起阀前或起阀时滴漏，则为故障油头--喷雾后肯定也滴漏。对B&W非冷油头由于有两个主体（一个主针阀和一个副针阀），按理应做5个试验，即主针阀起阀试验，主针阀滴漏试验，副针阀的闭阀下密封试验（15公斤以下不应泄漏），副针阀开阀试验也叫滑动试验（SLIDINGFUNCTION），副针阀的开阀上密封试验（副针阀开，主针阀开起前，副针阀的上密封不应泄漏）。
先看步骤7，说明书不但省略了副针阀上下密封试验（省略的对与错，暂且不说），而且把主针阀滴漏试验放在副针阀开阀试验里面。这种绕口令式的安排，让人难以理解。其一，步骤7是检验副针阀，所涉及的项目应是同一主体，即副针阀的项目，但从图示及文字说明来看,是指主针阀滴漏试验。其二，如果是主针阀滴漏试验，试验标准是起阀压力50公斤以下不漏，即合格,那主针阀滴漏试验标准就太低。
再看步骤6，其试验标准是，看到有连续油流时（CONTINUOUS OIL FLOW），才是起阀压力,滴油时的压力不是起阀压力。一般没磨好的旧油头滴油压力远低于起阀压力，有的轮机员常认为滴油时的压力就是起阀压力，就盲目添加压力调整片，这就是没有正确理解CONTINUOUSOIL FLOW。早期的B&W没有压力调整片，笔者认为是正确的，因为油头经过正确研磨后，起阀压力大多能恢复到规定值，无需添加压力调整片，弹簧也无需更换。依笔者的经验，弹簧变形（疲软）的极少，起阀压力低大多是油头密封不良。而现今，新船多数配有压力调整片，不知为何？
同样以我轮为例，起阀压力的设计基准值是365公斤。以下是常见的试验结果： 按步骤6，看到滴漏330公斤，看到有连续油流时的压力是365公斤，设计基准值是365公斤，起阀压力正常。接着做步骤7， 320公斤不漏，330公斤滴漏，320在315(365-50)公斤以上，合格。这是多数油头（含新油头）的一种普遍现象，分开看都是合格的。但从试验结果可以看出，在315~365之间，在压力330时看到滴漏，也就是起阀前滴漏，这种油头喷雾后也都滴漏。这种起阀与喷雾都滴漏的油头真的合格吗? 滴漏的后果由于篇幅有限，不再详述。
回头看说明书省略的副针阀上下密封试验。副针阀闭阀下密封试验理论上也要试验，但实际上除非主针阀严重泄漏， 否则不容易看到试验结果，可不用试验但要定期研磨。而副针阀上密封试验，是可以看到，无论是从理论或实际来看，都应该做这个试验。试验方法就和步骤7一样，只不过观察点不同，这时应观察回油管是否有大股连续油流(副针阀打开后回油管油流是否突然变大)，如有，则证明副针阀上密封失效，这不但会影响雾化质量 ，更严重的是影响喷油量或使主针阀因油压太低而无法打开（老船低速航行常有现象），从而影响柴油机的功率平衡或低负荷运转稳定性。从其重要性来看，说明书不应省略副针阀上密封试验，其所说的低于主阀起阀压力50公斤以下不漏，是不是就是针对这一试验？从实际经验来看，这一标准，以我轮为例，主阀起阀压力365公斤，315公斤副针阀上密封不漏应该可以接受。
如果是主针阀的滴漏试验，如前所述是不太合理的，因为滴漏对柴油机来说是绝对禁止的。
结合前面分析，可以看出：我轮主机（MANB&W 6S50MC-C）喷油器试验标准模糊不清、试验标准太低。步骤7，起阀压力50公斤以下不漏，可能是副针阀上密封滴漏试验标准，不是主针阀的滴漏试验标准，主针阀起阀前不应滴漏。
五、实际困难与管理上的疏忽
B&W非冷式喷油器没有水冷，设计使用材料较硬，针阀力的传递机构分段多，弹性大，针阀偶件制造加工精度差，使针阀很容易失中，造成多种损坏形式，相对其它机型，针阀偶件的研磨比较困难。虽然说明书规定6000~8000小时检修（机型不同，周期可能不同），许多公司体系文件也明确规定每三个月要检修，但由于说明书的试验标准太低，不论按哪一周期，往往不用研磨都能达到其试验标准, 所以就出现了B&W 柴油机多数船随船都没有配备磨阀专用工具。理论支持、说明书误导与实际困难使B&W 喷油器不少疏于管理，笔者所见其喷油器的检修，相当一部分仅限于“清洁”或“随便磨磨”，没有将喷油器检修到较好的理想状态—良好的雾化质量。此外，由于部分人对其试验标准的错误理解，导致其试验标准一降再降，使喷油器针阀偶件长期疏于研磨或研磨不彻底，有的甚至存在滴漏现象，从而为柴油机的一系列故障留下了隐患。这就是上述两个故障的根本原因，《船舶机电应用技术》提到的--活塞顶部烧蚀广泛出现在B&W柴油机也可能是这个原因。
综上所述，使用非冷式喷油器的B&W 系列柴油机虽然说明书没有要求雾化质量，无论从理论或实际经验来看，雾化轻微不良的确不会对柴油机造成太大影响，但是绝对不能轻信说明书对雾化不良的各种解释，雾化不良的确就是针阀偶件故障的征兆，如果不及时处理，还是会引发柴油机的一系列故障。因此，为了提高B&W和MAN B&W 柴油机低负荷燃烧性能和低负荷运转的稳定性，避免类似事故，避免出现因燃烧不良而可能引发其它更严重的故障，如活塞顶部烧损，缸套裂纹，断环等等，应加强B&W及MANB&W非冷式喷油器的管理。从短期目的，或者说从保障基本安全来讲，至少应正确理解其试验标准,杜绝滴漏现象。从“精益管理”的理念来讲，应提高其试验标准，列入雾化指标，强调良好雾化，使MANB&W M系列所谓的“燃烧优化” 、“功率优化” 等等得到更充分的体现。
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