MEC主机排气阀行程过低背后的故事...厂家把这锅背了......

前言

今天讲述的是“Low force type” exhaust valve在设计之初出现的那些不为人知的故事，在当年survey与厂商之间如何将该问题解决掉，又如何将该问题通过观察到的现象分析出问题所在，最终又给予我们在以后的工作中遇到类似问题在分析问题上提供那些可循的方法和思路。笔者仅对当年的这封非常有意义的邮件进行了相关翻译，由于能力有些，恳请大神对于出现的错误进行指正。

主机型号：5S50ME-C8.2

结构特点及工作原理

工作原理图

1．排气阀开启行程：如图所示，FAVA阀向执行器提供动力油压（23Mpa），首先一级柱塞动作到位后，二级柱塞随之被向上推动，压缩高压油管内的滑油，排气阀上部活塞在油压作用下向下运动，顶开排气阀。在排气阀开启的过程中，有3个重要的部件：一个是自调阻尼柱塞（内置有阻尼弹簧），起到第一次缓冲作用；中部的阻尼活塞（阻尼活塞油缸内部始终是充满滑油的），在排气阀杆向下开启运动的过程中，将同时带动阻尼活塞下行。阻尼油缸内的滑油将对下行的阻尼活塞产生较大的缓冲作用，防止开启时产生巨大的冲击力；空气弹簧腔室的空气活塞，也将会产生缓冲作用。

2．排气阀关闭行程：当系统设定的排气阀开启时间完成后，排气阀进入关闭程序，此时上部的油压将被释放掉（指排气阀驱动执行机构下行，释放压力），排气阀在空气弹簧的作用下，克服阀杆自身的重力及上部高压油管内的油压，向上关闭排气阀。执行器一级和二级柱塞将在高压油管内滑油压力的推动下回到初始位置，为下一次开启行程做准备。同时高压油管内损失的滑油由来自主机油的单向补油阀补给，其内部始终保持满油。排气阀关闭时的一个最重要部件就是空气弹簧组件（包括空气活塞，补充空气的单向止回阀，腔室下部的阀杆导套密封令组件等），在瞬间关闭时，腔室内需要有足够高的空气压力来推动空气活塞上行。

产生的原因

正常情况下，排气阀在动力油的作用下驱动排气阀活塞克服空气弹簧的阻力打开排气阀，这种动作也称之为全行程打开排气阀。但由于各种原因导致排气阀不能全行程打开或关闭时就会来如题目所述的排气阀冲程低报警。根据原理我们可以假设出现该故障的原因应该会有如下情况：

1. 动力油压不够（这个应该不会，不然会先来动力油压力不足报警）；

2. 空气弹簧压力底造成关闭不完全；（这个应该也不会，不然也会有控制空气压力底报警）；

3. 执行器一级或二级柱塞磨损造成无法产生足够的驱动排气阀活塞的动力油，这个有可能，但深究的话应该也不会。因为如果执行器一级或二级柱塞因动力油的问题造成了磨损，FIVA阀相应也会来报警，但FIVA没有报警，说明动力油是干净的；

4. 排气阀执行活塞因种种原因出现活塞与对应的驱动油缸出现划痕并使两者之间的间隙增大等

**********************以下是邮件全文****************************************

对情况4产生原因的假设

通过对实船打开检查的情况来看，出现该报警的原因往往是出现了情况4（排气阀活塞与驱动油缸出现划痕），通过对在船厂修船的同型号主机拆检来看也发现了同样的问题。但在滑油都正常的情况下，为什么会出现这种状况？我们该怎么预防？

换句话说，，排气阀驱动液压缸在使用很短的时间内都不同程度的出现了划痕，但同样由液压驱动的FIVA阀的报警却没有出现过。因此，我们可以得出结论，引起排气阀液压油缸划痕的应该不是排气阀驱动滑油外来的颗粒造成的，而是排气阀内部出现的金属剥落而造成的划痕。

进一步来讲，我们已经通知了由于排气阀顶部驱动头漏油而引起的这起事故，同时也与相关设计师交换过意见，并且在收到的相关案例中都指出顶部驱动头出现穴蚀现象，但要说怎么引起的穴蚀却又捋不清其中的渊源。在这些出现凹坑划痕的报告中却又都出现在驱动头的下表面。最后我们给的建议是检查排气阀驱动头活塞，不管其是否已经出现穴蚀现象，在安装的时候都换成强化版的驱动活塞。

同时，结合船舶提供的照片报告来看，在顶部块的下表面都发现了凹坑。通过对该类型同型号的主机检查结果综合考虑来看，我们可以假设排气阀内部产生的金属颗粒是来自柱塞上的或者排气阀内部驱动头的穴蚀。这些产生的金属颗粒流入液压油缸和运动的驱动头之间出现划痕，久而久之使得两者之间的间隙增大并导致驱动压力降低最终出现“Exhaust Valve Stroke Low”排气阀冲程低报警而导致主机降速。

措施

我们已经对出现故障的部件和主机进行了相关检查，并说明了产生该故障的原因。因为这些故障通过观察到的现象确实是由于穴蚀引起的，所以我们会同主机的相关工程师通过对故障的部件及主机相关检查之后，决定采取以下措施。

1、改变主机控制系统的相关参数

基于以上信息我们更改了主机排气阀开启定时的相关参数，而这些参数的改变对于降低穴蚀是非常有效的，我们已经获得这些新的参数文件，并将这些文件应用到液压驱动的排气阀驱动上面，对于该类型的排气阀运动规律有了很大提高。对于主机的性能已通过其他生产厂商的确认是没有任何影响的，确切的说，这些参数的改变对于NOx的排放是没有影响的。

2、改变顶部驱动块的设计

我们认为通过以上参数的改变是可以降低穴蚀现象的发生，与此同时，我们已经申请在液压活塞顶部驱动块上与排气阀液压油缸接触的环形表面加工环形均压槽，此改变将会对降低穴蚀的发生更有裨益。这项修改已经得到主机相关工程师的认可并在相关图纸上做出相关更改，但是考虑当前已经发生故障的主机，我们申请在现有机型进行相关改变。

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