筆者連續(xù)多次碰到因噴油器管理不良引發(fā)柴油機的不同故障，結合多年研磨針閥偶件的經驗，以及對某輪主機（MANB&W 6S50MC-C）噴油器試驗標準的懷疑,寫成此文,試圖從理論上探索非冷式噴油器霧化不良對B&W及MANB&W柴油機的影響，探索霧化不良的成因及這種噴油器的試驗標準，旨在重提大家對這種油頭“磨與不磨”的討論。但因筆者學歷低、閱歷淺，文中定有許多局限和失誤，敬請大家諒解。

事例一，1999年~2000年，筆者任職某輪（船齡2年，MAN B&W SMC-E機型），由于廢氣爐火花大，后甲板常見大量大塊煙垢，曾要求二管輪加強噴油器的管理，但二管輪以說明書未要求霧化為由，沒有研磨針閥偶件，導致廢氣爐火花越來越大，不得已只好加強廢氣爐的管理，任職13個月期間，也許是運氣好，沒有出現險情。但在筆者離任后不久，就驚聞因煙囪火花引發(fā)后纜繩著火的險情，幸發(fā)現及時，未釀成大禍。事故簡析，這是現代柴油機因新技術的使用而帶來的負面影響--典型的新型廢氣鍋爐煙灰著火，除鍋爐的高效與超擴展設計及劣質燃油的使用外，另一個關鍵原因是由于針閥偶件長期沒有得到妥善研磨，造成燃油霧化不良，特別是機動航行時，大量燃燒不完全的油粒進入廢氣爐，使煙囪火花大，持續(xù)時間長，進而引發(fā)纜繩著火。

事例二，2001年6月筆者在菲律賓蘇比克港上某輪（20多年老船， B&W機型）接班時發(fā)現，主機無論是正車或倒車，轉速表激烈擺動，甚至車鐘在“HALF” 位時，主機也常異常停車，倒車起動性能差，經常只有在空氣瓶滿氣壓時，才能起動成功。見到的臨時應急措施是，人站立，手不離操車手柄，眼盯轉速表，一會兒加油門，一會兒減油門。在對操縱系統、燃油系統等等進行徒勞檢查后，換用重磨的噴油器，故障才得以消除。事后，試驗噴油器時，發(fā)現絕大多數噴油器沒有達到真正的霧化，少數射出的油束是細化顆粒（筆者認為這是最低霧化標準），有的大顆粒，有的無顆粒（僅壓力油流），有的滴漏嚴重，有的起閥壓力比規(guī)定值大很多，有的起閥壓力比規(guī)定值小很多。噴油器如此，主機異常停車，倒車起動性能差，也就不足為奇！

從柴油機的實踐管理來看，針閥偶件的“研磨”是肯定的，至于研磨到何種標準或者說霧化標準如何，由于新技術的使用，存在爭議是可以理解的，但為何會從“霧化標準的爭議”演變至“磨與不磨的爭議”呢？套用一句流行語，“都是說明書惹的禍”！

一、燃燒優(yōu)化

噴油器有多項技術指標，其中霧化質量是綜合指標，對柴油機的各種影響最大。霧化質量的好壞對柴油機燃燒性能的影響，不同機型，差別較大。實際上這一點從理論上就可窺其一二。影響油束特性有4個主要因素，噴油壓力、噴孔構造、燃油品質、噴射背壓，而不同機型，噴油壓力、噴射背壓差別最大，增壓度低、 壓縮比低的柴油機由于噴射背壓低、噴油壓力小，油束特性差，燃燒性能差，對霧化質量的要求就高。反之，增壓度高、壓縮比高的，油束特性好，燃燒性能好，對霧化質量的要求就較低。

從實際經驗來看，也是如此。早期的RND、RND-M、 DOXFORD 等柴油機由于增壓度較低對霧化質量的要求較高，霧化質量的好壞對柴油機燃燒性能的影響最大，反應最快，霧化差，燃燒不完全，排氣溫度明顯升高。筆者曾見過因一個缸霧化不良，排氣溫度明顯升高，煙囪明顯冒黑煙。早年常在過河、加油、航行途中，在檢修周期未到就臨時更換個別噴油器，也就是這個原因。近年流行的UEC增壓度略有提高，影響略有減小。對于部分B&W及MANB&W 柴油機（指增壓度及壓縮比高的系列，全文同，以下統稱B&W），由于增壓度及壓縮比的顯著提高，油束特性好,且壓燃溫度高，對霧化質量的要求較低，加上排氣正時推遲，高效率增壓器等新技術的采用，實施了所謂的燃燒優(yōu)化，使霧化質量的好壞對柴油機燃燒性能的影響不明顯，排氣溫度變化不大。功率優(yōu)化與燃燒優(yōu)化的成功實施，使MANB&W 新機型熱效率高達53~54%。這些可以說幾近完美的設計及其管理上帶來的便利，使MANB&W一躍成為船用低速柴油機的龍頭老大,這一點無可非議。 B&W  系列柴油機多數隨船說明書一再強調”THE MORDENDIESEL ENGINES ARE CONCERNED”, 所謂的”CONCERNED”可能意在于此。但是，這些新技術的使用真的能涵蓋霧化不良的一切后果嗎？

二、霧化不良就是針閥偶件故障的征兆

眾所周知，霧化質量是噴油器各個部件技術狀態(tài)的間接反映，霧化不良的原因就是噴油器某一部件損壞或工作失常或安裝不良，在《輪機工程技術手冊》里有較詳細的論述,共有5點,這里不再重復。從柴油機噴射過程的理論分析可知, 高壓油泵的供油量比噴油器的噴油量大, 霧化壓力(指開閥后的最高噴射壓力)比起閥壓力大。由于實驗油泵的供油量比機上高壓油泵小，實際試驗結果剛好相反, 起閥壓力比霧化壓力大,有的因泵油速率大，霧化壓力會比起閥壓力略大，但接近起閥壓力。此外，噴油器使用后，由于針閥的下沉，起閥壓力越來越低。這些都不難理解。

但是部分油頭（特別是B&W）試驗時常會碰到起閥壓力異常升高或霧化壓力比起閥壓力大很多。奇怪的是同樣的噴油器本體，同樣未磨的接觸面，同樣的彈簧，同樣的安裝方法，同樣的試驗油泵，油頭經過短時研磨后其起閥壓力及霧化壓力又都可恢復到規(guī)定值。究竟是何原因呢？

對這些壓力異常升高或霧化壓力比起閥壓力大很多的B&W油頭進行磨前檢查時，發(fā)現許多共性：一，與針閥內圓柱面精密配合的導向柱有明顯的單邊磨損與燒損痕跡。二，彈簧有單邊磨損痕跡。三，針閥與下彈簧座間的管型三角叉有單叉磨損痕跡。

通過反復試驗，筆者粗淺認為，這可能是密封帶傾斜、凹坑或針閥、閥座錐面不平衡，導致針閥失中，針閥在上升過程中摩擦阻力增大，開閥速度慢，使起閥壓力及霧化壓力升高。而密封帶傾斜、凹坑或針閥、閥座錐面不平衡可能有如下原因：

1、           制造加工誤差 不少新油頭及使用不久的油頭試驗時常發(fā)現，起閥壓力與霧化壓力大大超過規(guī)定基準值。以我輪為例，規(guī)定值365±15 bar,_，新油頭試驗時起閥壓力395bar,伴明顯滴漏，霧化壓力410bar（未裝壓力調整片），大顆粒油束，無噴油聲，無油霧。短時研磨后其起閥壓力及霧化壓力375bar,清脆噴油聲伴油霧。磨后壓力正常，曾懷疑是因為研磨量太大，使針閥下沉，但隨后對壓力調整片的檢查就排除了這種猜測。壓力調整片每片23 bar，厚度0.75mm, 研磨針閥下沉0.75 mm，談何容易。

2、           針閥與閥座接觸面太大 油頭長時間沒有妥善研磨，使油頭始終工作在面接觸，接觸面越大，垂直偏差越大，磨損不均勻越大，針閥也就更容易失中。

3、           針閥與閥座凹坑 針閥撞擊因拆裝高壓油管或濾器損壞進入燃油系統中的金屬顆粒與機械雜質，致使密封帶損傷。水冷式油頭針閥密封帶有時可見凹坑，細心的也可以觀察到閥座也有凹坑。非冷式毫不例外也會有凹坑，但其材料硬，凹坑較淺，肉眼很難發(fā)現。研磨過程中，有時會在輕打幾下后，光環(huán)上就有砂印，這就是閥座有凹坑。既然有凹坑，那幺凹坑的周圍肯定有凸起，不然也就不會有“凹凸不平”之說。密封帶一凸起，針閥肯定失中。

4、           錐面不平衡 起閥壓力與規(guī)定壓力大致相同，而霧化壓力卻增大很多，則可能是錐面不平衡。起閥壓力不變說明密封帶正常，針閥關閉時，沒有失中，但是起閥后，針閥兩邊由于錐面不平衡，節(jié)流壓降也就不同，錐面兩邊的壓力差可能會對針閥產生側推，使針閥上行時產生附加阻力，導致霧化壓力升高。錐面不平衡可能是因不均勻磨損、單邊腐蝕磨損或研磨不均勻引起。

以上對非冷式噴油器霧化不良成因的分析，可能會有不足，但是如果仔細正確研磨其油頭，消除針閥失中，同樣用說明書所說的供油量不足的實驗油泵試驗，卻都能獲得和其它機型一樣的良好霧化結果，即能聽到清脆的噴油聲伴有明顯油霧。實踐是檢驗真理的唯一標準，從磨后的試驗結果（良好霧化）與磨前檢查結果（磨損痕跡）來看，霧化不良的確就是針閥偶件的故障，即FUELVALVE DEFECTIVE,而不是說明書所說的THE ENGINE OPERATOR MISUNDERSTAND。

三、實驗油泵的供油量

B&W系列柴油機說明書不強調霧化質量的另一個解釋是實驗油泵的供油量比機上高壓油泵小，這一點筆者最難理解，原因有二。其一，同樣的實驗油泵,為什么有的噴油器試驗時能獲得良好的霧化質量（清脆噴油聲伴油霧）,有的噴油器卻霧化不良?其二,其它機型實驗油泵的供油量大多也比機上高壓油泵小，試驗時為什么卻能獲得良好的霧化質量?

四、滴漏試驗標準

說明書強調只要試驗步驟4，6，7，8滿意，即噴霧，起閥壓力，密封與滑動，本體壓力與“O”令密封試驗滿意，則裝機運行就能獲得良好的霧化質量。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。對這段話及試驗步驟6，7的理解，至關重要，正確理解，可能就不會有事故。錯誤理解，就容易放過一些故障油頭，事故也就不可避免。從字面上看，裝機運行要獲得良好的霧化質量，是有先決條件的，那就是，PROVIDEDTHE RESULTS OF TESTS 4，6，7，8 ARE SATISFACTORY。試驗步驟4，8（即噴霧，本體壓力與“O”令密封試驗），很容易理解，這里不再詳說 。常犯錯誤的是試驗步驟6，7（起閥壓力，密封與滑動試驗）。

水冷油頭由于就一個主體（一個針閥），起閥與滴漏試驗是同步進行的，慢壓油泵，若起閥前或起閥時滴漏，則為故障油頭--噴霧后肯定也滴漏。對B&W非冷油頭由于有兩個主體（一個主針閥和一個副針閥），按理應做5個試驗，即主針閥起閥試驗，主針閥滴漏試驗，副針閥的閉閥下密封試驗（15公斤以下不應泄漏），副針閥開閥試驗也叫滑動試驗（SLIDINGFUNCTION），副針閥的開閥上密封試驗（副針閥開，主針閥開起前，副針閥的上密封不應泄漏）。

先看步驟7，說明書不但省略了副針閥上下密封試驗（省略的對與錯，暫且不說），而且把主針閥滴漏試驗放在副針閥開閥試驗里面。這種繞口令式的安排，讓人難以理解。其一，步驟7是檢驗副針閥，所涉及的項目應是同一主體，即副針閥的項目，但從圖示及文字說明來看,是指主針閥滴漏試驗。其二，如果是主針閥滴漏試驗，試驗標準是起閥壓力50公斤以下不漏，即合格,那主針閥滴漏試驗標準就太低。

  再看步驟6，其試驗標準是，看到有連續(xù)油流時（CONTINUOUS OIL FLOW），才是起閥壓力,滴油時的壓力不是起閥壓力。一般沒磨好的舊油頭滴油壓力遠低于起閥壓力，有的輪機員常認為滴油時的壓力就是起閥壓力，就盲目添加壓力調整片，這就是沒有正確理解CONTINUOUSOIL FLOW。早期的B&W沒有壓力調整片，筆者認為是正確的，因為油頭經過正確研磨后，起閥壓力大多能恢復到規(guī)定值，無需添加壓力調整片，彈簧也無需更換。依筆者的經驗，彈簧變形（疲軟）的極少，起閥壓力低大多是油頭密封不良。而現今，新船多數配有壓力調整片，不知為何？

同樣以我輪為例，起閥壓力的設計基準值是365公斤。以下是常見的試驗結果： 按步驟6，看到滴漏330公斤，看到有連續(xù)油流時的壓力是365公斤，設計基準值是365公斤，起閥壓力正常。接著做步驟7， 320公斤不漏，330公斤滴漏，320在315(365-50)公斤以上，合格。這是多數油頭（含新油頭）的一種普遍現象，分開看都是合格的。但從試驗結果可以看出，在315~365之間，在壓力330時看到滴漏，也就是起閥前滴漏，這種油頭噴霧后也都滴漏。這種起閥與噴霧都滴漏的油頭真的合格嗎? 滴漏的后果由于篇幅有限，不再詳述。

回頭看說明書省略的副針閥上下密封試驗。副針閥閉閥下密封試驗理論上也要試驗，但實際上除非主針閥嚴重泄漏， 否則不容易看到試驗結果，可不用試驗但要定期研磨。而副針閥上密封試驗，是可以看到，無論是從理論或實際來看，都應該做這個試驗。試驗方法就和步驟7一樣，只不過觀察點不同，這時應觀察回油管是否有大股連續(xù)油流(副針閥打開后回油管油流是否突然變大)，如有，則證明副針閥上密封失效，這不但會影響霧化質量 ，更嚴重的是影響噴油量或使主針閥因油壓太低而無法打開（老船低速航行常有現象），從而影響柴油機的功率平衡或低負荷運轉穩(wěn)定性。從其重要性來看，說明書不應省略副針閥上密封試驗，其所說的低于主閥起閥壓力50公斤以下不漏，是不是就是針對這一試驗？從實際經驗來看，這一標準，以我輪為例，主閥起閥壓力365公斤，315公斤副針閥上密封不漏應該可以接受。

如果是主針閥的滴漏試驗，如前所述是不太合理的，因為滴漏對柴油機來說是絕對禁止的。

結合前面分析，可以看出：我輪主機（MANB&W 6S50MC-C）噴油器試驗標準模糊不清、試驗標準太低。步驟7，起閥壓力50公斤以下不漏，可能是副針閥上密封滴漏試驗標準，不是主針閥的滴漏試驗標準，主針閥起閥前不應滴漏。

五、實際困難與管理上的疏忽

B&W非冷式噴油器沒有水冷，設計使用材料較硬，針閥力的傳遞機構分段多，彈性大，針閥偶件制造加工精度差，使針閥很容易失中，造成多種損壞形式，相對其它機型，針閥偶件的研磨比較困難。雖然說明書規(guī)定6000~8000小時檢修（機型不同，周期可能不同），許多公司體系文件也明確規(guī)定每三個月要檢修，但由于說明書的試驗標準太低，不論按哪一周期，往往不用研磨都能達到其試驗標準, 所以就出現了B&W  柴油機多數船隨船都沒有配備磨閥專用工具。理論支持、說明書誤導與實際困難使B&W  噴油器不少疏于管理，筆者所見其噴油器的檢修，相當一部分僅限于“清潔”或“隨便磨磨”，沒有將噴油器檢修到較好的理想狀態(tài)—良好的霧化質量。此外，由于部分人對其試驗標準的錯誤理解，導致其試驗標準一降再降，使噴油器針閥偶件長期疏于研磨或研磨不徹底，有的甚至存在滴漏現象，從而為柴油機的一系列故障留下了隱患。這就是上述兩個故障的根本原因，《船舶機電應用技術》提到的--活塞頂部燒蝕廣泛出現在B&W柴油機也可能是這個原因。

綜上所述，使用非冷式噴油器的B&W  系列柴油機雖然說明書沒有要求霧化質量，無論從理論或實際經驗來看，霧化輕微不良的確不會對柴油機造成太大影響，但是絕對不能輕信說明書對霧化不良的各種解釋，霧化不良的確就是針閥偶件故障的征兆，如果不及時處理，還是會引發(fā)柴油機的一系列故障。因此，為了提高B&W和MAN B&W  柴油機低負荷燃燒性能和低負荷運轉的穩(wěn)定性，避免類似事故，避免出現因燃燒不良而可能引發(fā)其它更嚴重的故障，如活塞頂部燒損，缸套裂紋，斷環(huán)等等，應加強B&W及MANB&W非冷式噴油器的管理。從短期目的，或者說從保障基本安全來講，至少應正確理解其試驗標準,杜絕滴漏現象。從“精益管理”的理念來講，應提高其試驗標準，列入霧化指標，強調良好霧化，使MANB&W  M系列所謂的“燃燒優(yōu)化” 、“功率優(yōu)化” 等等得到更充分的體現。