当前，绝大多数船舶采用柴油机作为动力装置。柴油机燃烧不良，危害有三，增加耗油率降低经济性，超负荷（包括热负荷和机械负荷）损坏设备，排气增大污染环境甚至超过排放标准被港口国滞留。
保持柴油机燃油良好燃烧是轮机人员的职责。
柴油机示功图，除计算功率外，还可以显示柴油机燃油燃烧过程。比较实测示功图与正常示功图，参照柴油机主要特性参数，可判断柴油机故障点，以便及时合理调整和检修，确保柴油机安全可靠、经济。
本文试图从柴油机示功图和主要特性参数分析缸内燃烧情况，指出可能的故障点。
1正常示功图
示功图，主要指P-V图和P-Ф图（展开图）。
畸形示功图，指示功器选用不当、示功器本身故障、示功器传动机构不正常等生成的不正常示功图，与柴油机无关，本文不讨论。
异常示功图，指柴油机故障生成的示功图，可分别按爆压高和爆压低分析。
正常示功图，工作过程曲线圆滑，无异常波动，无过度锐角和突变，压缩压力和爆压与说明书规定数值一致，如图1。
2爆压高示功图
爆压高，指爆炸压力高出正常值。
2.1爆压高伴有排气温度升高
如图2所示（图中虚线表示正常值），爆炸压力高出正常值，膨胀线也比正常高，且伴有排气温度升高，可判断是喷油量增加，做功增多，即主机超负荷，检查高压油泵齿条可见刻度指示过大。
故障点通常在：
·燃油发热值增加，
·调速器输出过大，
·油门控制杆连接松动导致长度变化，
·油门控制杆或油泵齿条卡在大油量位置，等。
2.2爆压高伴有排气温度降低
若爆炸压力偏高，同时伴有排气温度降低，示功图显示燃烧过程曲线过早离开压缩曲线，膨胀过程曲线比正常曲线偏低，如图3所示（图中虚线表示正常值），可判断是喷油定时过早且喷油量不增加。
（1）喷油定时过早：
·上死点前燃油已喷入气缸，单缸内压力和温度尚低不能点燃燃油，油雾积存在缸内；
·当活塞上行到接近上死点时，缸内压力和温度升高，较多燃油同时燃烧，缸内压力急剧升高，柴油机
工作粗暴引起振动和敲击，示功图显示燃烧过程曲线过早离开压缩曲线，压力峰值前移。
（2）喷油量不增加，大部分燃油在上死点附近燃烧完毕，后燃减少，示功图显示膨胀线偏低，排气温度也比正常低。
喷油定时过早且喷油量不增加，故障点通常在：
·高压油泵喷油定时提前，尤其是回油阀调节式高压油泵。或
·喷油器启阀压力即喷油压力过低（例如油头弹簧断裂）。
2.3爆压高伴有压缩压力升高
压缩压力高，可能导致爆炸压力升高。
压缩压力高，有几种可能：
·减少缸头垫片或增加连杆大端垫片，致使气缸余隙过小，压缩压力升高，导致爆炸压力偏高。但是减少缸头垫片或增加连杆大端垫片，都是为了调整气缸余隙即调整压缩压力，一般都经过计算，压缩压力不会过高。
·换新缸套、活塞和活塞环，增加了气缸密性，导致压缩压力增加，导致爆炸压力升高。但是换新缸套、活塞和活塞环，只能恢复气缸气密程度，压缩压力不会高出设计值，当然也不会导致爆炸压力过高。
·扫气温度（含海水温度）过高，压缩压力可能高出设计值导致爆炸压力过高，等。
所以，爆炸压力高于正常值且伴有压缩压力高，主要是扫气温度（含海水温度）过高所致。
3爆压低示功图
爆压低，指爆炸压力低于正常值。
3.1爆压低伴有排温高
爆压降低伴有排温高，示功图显示压缩与膨胀曲线有明显分界点，压力曲线高度偏低，最高压力滞后，膨胀过程曲线高于正常位置（见图4，图中虚线表示正常值）。
这种情况，多因喷油太迟，燃烧过程滞后引起，故障点可能是：
·单位时间喷油量减少，例如油泵柱塞偶件磨损漏油，或燃油凸轮和传动机构磨损，或油头喷孔结碳堵塞延长喷油时间引起后燃。示功图显示，喷油定时无明显变化但最高压力偏低，且排气温度升高。
·油头雾化不良（漏油），膨胀过程中积在缸内的燃油燃烧引起后燃使缸内压力和温度比正常高。示功图现示最高压力偏低，膨胀曲线高于正常曲线且有小锯齿状波动。
·喷油压力太高致使针阀跳动造成多次重复喷射。示功图显示膨胀曲线前段呈不平滑波浪形。
·雾花形状与燃烧室不匹配，油雾喷到气缸壁或活塞上，恶化并延长燃烧过程。示功图显示膨胀曲线高于正常位置。
3.2爆压低伴有排温低
示功图“矮小”，最高压力偏低，膨胀曲线偏低，压缩曲线和膨胀曲线有明显的压力波动，且排温低，功率不足（如图5所示，图中虚线表示正常值）。某一（些）气缸低转速时还可能表现为转速不稳定。
原因可能是，气缸供油不够或进气不足。
（1）气缸供油不足，原因可能有：
·柴油机供油系统故障（滤器堵塞、供油泵故障、油泵的油门齿条卡死等）
·高压油泵柱塞偶件过度磨损，
·出油阀关闭不严，等。
（2）气缸进气不足，原因可能有：
·气缸过度磨损，
·活塞环咬死在槽内失效，
·排气阀严重泄漏，
·增压器故障，
·空冷器堵塞，等。
3.3爆压低伴有压缩压力下降
若爆压下降的同时压缩压力下降，且排温升高，则是扫气压力太低供气不足，导致燃烧恶化。
故障点可能是：
·气口堵塞；
·增压系统故障；
·活塞杆填料函失效；
·排气阀关闭不严；
·活塞环咬死或磨损过大；
·缸套磨损超极限；
·塞顶严重烧蚀，等。
作者：刘赐辉 来源：航海技术
