全速倒车停船试验中主机熄火原因分析

船舶在航运中失去动力将极其危险！

因此新造船必须要进行全速倒车停船试验，防止发生倒车主机熄火故障。

全速倒车停船试验又俗称大换向试验，其目的是考核在紧急情况下船舶的停船能力，一般用航迹距离来衡量。

一般是将试验数据及结果提供给船长，供紧急情况下做出合理正确操作。

福建某近海失去动力船舶等待救援

全速倒车停船试验的一般做法是：

船舶主机转速开至额定转速，船舶全速航行 ，待航速稳定后，发令开始试验，同时船长将操纵器 (车钟)从全速正车位置迅速拉至全速倒车位置，试验结束条件是船舶对水相对静止。

在试验过程中记录航速，航迹等。 

相对于大换向试验，也存在着小换向试验，这是行业内对现行船舶规范中倒车试验的俗称，该试验是指从正车最低稳定转速开始 (船舶处于低速航行状态)转换至倒车最低稳定转速的转换时间不得超过15S。

大换向试验和小换向试验最主要的区别是换 向时船舶航速一个是全速状态的换向，一个是低速状态的换向。

在船舶建造后的实船航行实验中，倒车试验 (小换向试验)基本都可以通过检验，但在全速倒车停船试验时 (大换向试验)，往往产生 主机熄火，甚至是齿轮箱损坏的现象。

下面就对全速停船试验中发生主机熄火的原因进行探讨。 

(1)开环遥控系统。 

①按相关规范规定的时间延时(方式1)。

按《钢质内河船舶建造规范》对小换向试验 的要求换向时间不大于15s，遥控系统不区分是 “大换 向”还是“小换向”，均采用一个逻辑程序模块，设定延时时间，一般是脱排后延时11—13s后发出合排指令。

考虑到指令的执行需要时间，因此为满足规范要求，提前发出指令。 

②按人为经验及实船试验设定的时间延时 (方式2)。

遥控系统对于换向采用至少2个延时时间的设定值，首先判断是大换向还是小换向，对于正常的小换向为满足规范要求，按①所述的时间来设置(即小于 15s的延时)。

对于大换向，是通过个人积累的经验以及在船舶航行试验时，进行多次倒车试验来设定一个合理的延时，从而保证在大换向时主机不熄火。

据了解有些船舶的延时达到了2min30s，这个和具体的船舶及做试验时的环境有较大关系。 

(2)闭环遥控系统 (方式3)。 

遥控系统首先判断是大换向还是小换向，对 于正常的小换向为满足规范要求，按①所述 的时间来设置延时后，发出反向合排指令。

对于大换向，通过增加监测艉轴转速信号，当艉轴转速降低到设定值时，发出合排指令 ，这个设定值一般是在船舶航行试验时，进行多次倒车试验及根据个人经验积累来设定一个合理的值，同样这个值的设定与具体的船舶及做试验的环境有较大关系。 

反向合排指令的发出时机无论采用上述哪种 方式，最终遥控系统都会发出反向合排指令 ，指令发出后，遥控系统首先调整主机转速增加至合排转速(在脱排后，主机会继续降低 到最低稳定转速，因此主机此刻是处于最低稳定转速)，然后控制反向合排动作执行 (如控制反向合排电磁阀等)，在齿轮箱离合器合排过程中，首先需要使螺旋桨转速在极短时间内达到零，这将会产生较大的负加速度及较大的惯性力矩。

在惯性阻力矩的作用下，柴油机的转速将会下降，同时调速器开始调整油门刻度加大供油量，柴油机输出转矩增加，在此过程中离合器是处于滑摩状态。

在这个不断的机桨相互作用过程中，当柴油机转速下降到最低稳定转速时，如果柴油机 的输出转矩仍未能克服螺旋桨及轴系的惯性力矩，那么柴油机将停止运转 (熄火)，由于柴油机停止运转，离合器液压油泵停止工作 ，离合器自动脱开。

当然，如果在柴油机转速下降到最低稳定转速前，柴油机输出转矩克服了螺旋桨及轴系 的惯性力矩，螺旋桨转速从正转降零，又从 零升至反向合排的转速(反转)，这就意味着反向合排成功。

 (3)加速指令。 

当反向合排成功后，遥控系统按照最终操纵 器(车钟)的位置，以一定的速率控制主机转速上升预定的转速。 

从上述对整个大换向试验遥控系统指令执行 细节的分析可以看出，当主机的输出转矩不足以克服螺旋桨的惯性力矩时，就会导致主机熄火，螺旋桨惯性力矩的大小在换向时间一定时，基本正比于螺旋桨在反向合排指令发出瞬间的转速高低。

无论是“大换向”还是“小换向”，当换向时的 螺旋桨转速过高时，均有可能会导致主机熄火。 

“小换向”在等待15S的过程中，由于初始的螺旋桨转速就比较低，在15s内，螺旋桨的转速已经基本降低到了合适的换向转速，因此“小换向”试验容易成功，但这并非绝对，据了解有采用闭环遥控系统的船舶，大换向试验非常成功，而小换向试验却发生了主机熄火现象，这也基本可以说明小换向能否成功依然是与螺旋桨的转速高低有关系，只是此现象不经常出现。