船舶主机喷油器拆卸耗时要因分析
摘 要：喷油器是发动机高压燃油喷射系统之一，工作环境恶劣。由于设计上的缺陷，喷油器压盖螺母为球形面，同喷油器衬套构成密封线，燃烧室积炭容易窜入喷油器本体，因此主机每运行3000小时就需要对喷油器解体清洁。本文根据喷油器拆卸的步骤，分析每一步骤的耗时，对喷油器拆卸耗时进行要因分析，得出拆卸喷油器耗时的要因在于拉拔喷油器专用工具不合理难以对喷油器进行有效拉拔。
关键词：喷油器；拆卸；要因
某科学考察船有2台主机左右对称分布，每台主机8缸，每缸对应一个喷油器。喷油器位于气缸内，工作环境恶劣，拆卸过程也困难。两台主机喷油器拉拔往往需要耗费大量时间。如果喷油器积炭过多，根本无法正常拔出，给检修工作带来诸多不便，如何更快速地拆卸喷油器成为摆在眼前亟不可待的课题。
拆卸喷油器的步骤及耗时
为确定喷油器的实际拆卸时间，对主机三组岗位人员拆卸喷油器的时间进行了统计，如表1所示。三组成员拆卸喷油器的时间分别为11分42秒、12分30秒、12分5秒。耗费时间长，且不易将喷油器拉拔出来。不仅如此，主机喷油器保养过程中，均多次出现喷油器烧蚀积炭严重，利用现有工具难以拔出喷油器，只能通过对主机吊缸才能取出喷油器，而一次吊缸就要耗时一天，消耗缸头大修包套件、噴油器衬套等备件，额外增加维修经费，耗费耗时耗力，增大检修范围，影响正常维修进度。因此缩短喷油器的平均拉拔时间显得非常必要。
利用厂家标配的喷油器拉拔工具对喷油器进行拆卸的过程主要分五步：一是打开气缸盖罩壳，拆除喷油器压盖；二是将厂家标配的拉拔工具装在喷油器上面；三是使用拉拔工具将喷油器向上拉出；四是手动将拉拔出来的喷油器搬运至检修位置；五是拆除喷油器拉拔工具。小组将喷油器拆卸过程分为五步后，随即对每一步所需耗时进行了分析统计，如表2所示。从表中不难看出，在拆卸喷油器时，人力机械对喷油器进行拉拔所需时间最为长，平均花费7分钟，占总用时的58.3%，其次是喷油器安装时间，显然这两个因素就是问题的症结所在。
喷油器拆卸耗时过长的要因确认
通过“头脑风暴法”分析结果，对影响喷油器拆卸时间进行了深入的分析和确认，梳理出以下4个因素末端，如表3所示，并制定了要因确认表，明确了调查内容。
2. 要因确认一：喷油器积炭严重
喷油器位于燃烧室的顶端，喷嘴处于燃烧室内，燃烧室环境恶劣，喷油器处于高温高压燃气恶劣环境中。喷油器靠压盖螺母与喷油器衬套形成刚性密封，对密封性要求高，由于结构设计原因，喷油器安装清洁过程要求高，此处密封效果并不是太好，在高温高压燃气的侵蚀下，容易积炭进入喷油器四周，使喷油器难以拉拔出来。为确定喷油器的积炭情况，对主机运行时间相近的喷油器积炭情况进行抽检。抽检8个喷油器，当喷油器运行在5000小时时积炭严重，当喷油器运行时间≤3000小时，积炭情况较为轻微，3000小时左右对喷油器检查，喷油器情况较好，同时对拉拔喷油器影响也不大，随着运行时间增长，积炭程度加剧，合理控制喷油器检查时间，就能较好避免喷油器拆卸，且该因素为主机结构设计引起，不可避免。因此确认该故障因素为非要因。
2. 要因确认二：喷油器拉拔工具拆卸空间有限，人员配合拆卸困难
拆卸喷油器的全过程都要在主机机体上完成，气缸盖上面空间狭小，人员配合拆卸困难，喷油器拉拔工具上容易沾到油污，操作过程容易滑脱，同时受到机舱环境高温高噪客观环境影响，人员沟通配合容易出现失误，延长拆卸时间。抽取岗位人员拆卸喷油器10次，其中失误2次，结果显示完成喷油器的拆卸至少需两个人配合，且一次拆卸过程出现配合、沟通失误率≤30%，故确认为非要因。
2.3 要因确认三：拉拔工具无底座，空间狭小，对中困难，安装时间长
旧的拉拔工具结构设计时底部与喷油器相连的部分没有底座，导致人员在安装拉拔工具时，完全靠肉眼和经验判断拉拔工具与喷油器的相对位置关系，完成拉拔工具的安装。为确认岗位人员安装拉拔工具实际的用时，对不同岗位人员的安装情况进行了统计，如图1所示。数据显示，岗位人员安装拉拔工具时间均在120秒左右，大于60秒目标。因此，确认该因素为要因。
2.4 要因确认四：拉拔工具结构设计过于简单，难以对喷油器进行拉拔
喷油器拉拔工具通过人力快速拉动滑块，产生向上的拉力，使喷油器拉拔出来。工具结构设计简单，滑块操作不便，有效行程短，产生的拉力小、不均匀；螺杆直径过细，容易变形损坏。为此，对岗位人员实际拉拔时间进行统计，结果显示，岗位人员普遍耗时在6-8分钟，远超过要求的小于等于3分钟。图2为拆卸喷油器步骤耗时比重分布图，由图也不难看出，由于拉拔工具的设计缺陷，导致岗位人员拉拔喷油器的时间长，占整个拆卸时间比重大。因此，确认拉拔工具结构设计缺陷为要因。
3 结语
由缸头取出喷油器需使用专用的拉拔工具，厂家配备的拉拔工具，结构过于简单，存在设计不合理的现象，使用时提升活塞不便用力、有效行程过短，无法提供足够的拉力，给岗位人员工作带来极大不便，大多数船用柴油机同样面临喷油器拉拔困难的问题，若能统一标准，对船舶主机喷油器拉拔工具进行改进，这必将有效节省岗位人员的时间，提高柴油机检修的效率。
参考文献：
[1]母忠林.柴油机故障快速诊断与维修要点[M].化学工业出版社，2016.
[2]罗红英.船舶柴油机使用及维护[M].哈尔滨工程大学出版社，2010.
[3]张天野.船舶柴油机[M].哈尔滨工程大学出版社，2017.
[4]简晓春.柴油机喷油泵喷油器维修与调试[M].人民交通出版社，2011.
[5]黄政.船舶柴油机装配与调试[M].哈尔滨工程大学出版社，2010.