大型柴油机Crashing Astern紧急倒车机制
船用大型柴油机需利用压缩空气起动，其原理就是将具有一定压力的压缩空气，按柴油机各缸的点火顺序，在膨胀行程时约在上死点后引入气缸，压缩空气在缸内膨胀，推动活塞，使柴油机达到起动转速，完成自动发火。压缩空气起动的起动能量大，起动顺序可靠，在紧急情况下，亦可用压缩空气进行煞车，但该装置构造较复杂，重量较重，适用於大型柴油机。
不论在何种前进速度中，使用紧急倒车，主机的控制系统，会监测主机的转速，
1. 如果主机的转速，高於厂商规定的转速，这时即使我们使用紧急倒车(RING CRASH ASTERN)，也不会有压缩空气作动。首先船只主机的控制系统，只是把燃油供应切断，让船只的船速，随著水流的阻力自动降低。此时可能船可能已经前进6-7倍船身，当然这视船型不同而异。
2. 通常在船速到达微进俥DEAD SLOWAHEAD时，主机的转速也会随之降到大约在30转左右(转速依船型不同而异)，这时空气压力柜的压缩空气，才会开始进入紧急倒车程序。一般分为两部分，
l 首先需要空气压力柜的压缩空气进入气缸，在缸内膨胀，把主机正转的转速(一般是在20到30RPM)，立刻归零。虽然船只还有前进的速度，但是主机的转速，会被压缩空气制动为零。
l 在第二阶段的时候，压缩空气再次进入气缸，建立主机的负转速(反转转数)，等到主机的反向转数，建立至30转左右时(转速依船型不同而异)，这时才会喷油。
n 喷油也会失败，转数掉下来。
n 要喷油成功，看到转速表的指针，超过30转并稳定后，才能提供主机源源不绝的倒车动能。
船只在高速前进的时候，使用Crash Astern来减速，实际上，是与只有做停车RING STOP ENGINE无异，只有等到船速降到微进俥DEAD SLOW AHEAD时，才会有压缩空气做动，而这时船只已前进了6至7倍船长的距离，而且是以高速前进，并且还有残余的速度（微进俥），与前面所提使用左右满舵回转减速法，有很大的差距。压缩空气还要做转数归零操作与反转操作，如上节所述，等到船真正停在水面上，船只已经从开始拉紧急倒车的位置，前进12到13倍船长的距离。
驾驶台用车
上海远洋运输公司
摘要：一些驾驶员，能掌握常规用车，但是面对突发情况时的紧急用车，往往只能通过电话寻求机舱解决，错失时机。本文根据主机遥控的基本原理，阐述了特殊情况下的驾驶台用车操作，及主机停油的方式，指出了现代主机「能耗制动」的错误理念。保持正确用车，快速反应，增强应变能力，在确保证主机安全的情况下，避免事故的发生。
[关键词] 车钟 主机减速 海速 港速 紧急停车 停油 能耗制动 强制制动 摩擦制动 越控
0、引言
1、现代船舶，自动化程度高，通过驾驶台遥控，操纵主机。主机的啓、停，正、倒车，加、减速等常规操作，通过车钟一键完成，非常便捷。
2、驾控台车钟
3、主机驾控时，仅需要通过车钟，一键就能完成各类操纵。车钟一般设有停车、前进一、二、三，港速位，还有一档FULL，是「海速」，倒车也是如此。名义上是有档车钟，但实际操作时，可以是无级变速，除非在「临界转速」、鼓风机频繁啓停的转速不要使用外，其他速度，没有限制。车钟档位，见下图一。
图一：车钟档位
2、正常加速、停车
驾控操纵主机加速时，仅需把车钟放到所需要的转速位置，完成转速设定，主机会通过加速程序，缓慢加速。这个加速过程受到很多因素限制，如扫气压力、扭矩、加速程序、轮机长转速限制等诸多因素制约，加速过程漫长、且不一定能够达到我们所需要的设定转速。我们要正确理解。
正常「海速」航行的船舶，需要停车时，仅需要把驾驶台车钟从「海速」拉到「港速」前进三，主机按设定「程序」缓慢减速，主机油门逐步减下来的，经过一个时间过程，主机转速，才能达到「港速」前进三。
慢加速、慢减速的目的，是为了保护主机安全。当然，在港速运行的主机，转速就会「即时」跟踪车钟设定的转速而变化。
4、紧急减速、停车
5、如果「海速」航行时，遇到紧急情况，需要停车时，把车钟从「海速」拉到停车位，控制系统就会取消减速「程序」，主机会立即停油，转速会以较快速度下降。但主机要彻底停转，还是需要一个时间过程，这个过程的长短，取决於船舶的惯性以及风流等因素。这样操车，对主机是有一定的伤害，要尽量避免，但紧急情况下，并不是不可为。
在这个操车过程中，如险情解除后，但主机还有转速，可以再把车钟推上去，主机会重新加速。如主机没有转速了，会重新啓动，按程序加速。
4、主机停油方式
主机要停车，必需先停油。主机停油方式，有以下三种。如图二：主机停油方式意图。1、车钟放停车位，电子调速器接收信号，把主机高压油泵油门拉到零位，主机停油。2、为了确保可靠停油，同时会发送信号给停车电磁阀，一路控制空气，通过停车电磁阀，经梭阀，作用在高压油泵的停油释放阀上，确保主机停油。正常停车操作时，二种停油动作，同时进行。3、按下紧急停车按钮时，发送信号给紧急停车电磁阀，一路控制空气，通过紧急停车电磁阀，经梭阀，作用在高压油泵的停油释放阀上，主机立即停油。
图二：主机停油方式示意图
紧急停车情况下，主机需要恢复正常运行，除了紧急停车按钮需要复位外，车钟也需要回复到停车位，才能重新啓动主机。
6、主机的制动
7、如果「海速」航行时，遇到紧急情况，需要以最快的速度停主机，可直接把车钟拉到「倒车」位。主机立即停油，转速快速下降，到程序设定的「换向转速」时，空气分配器换向，主机进入「能耗制动」阶段。此时的主机类似空压机的压气过程，消耗主机的惯性动能，使主机转速快速下降。
主机转速进一步下降到「发火转速」时，约12RPM左右时，主机进入「强制制动」阶段。主机还在正车运行，主啓动阀接收打开信号，气缸啓动阀按照倒车程序打开，在压缩冲程时，气缸进入压缩空气，强制推动活塞，进行倒车啓动。在高压空气的作用下，主机会快速停转，转速归零。
第一次倒车啓动，一般是会失败的，其目的是强制把主机从正车转速压到零。主机会立即进行第二次倒车啓动，正常情况下，一般三次倒车啓动就能成功。
如三次倒车啓动均失败，说明此时的螺旋桨受水涡轮作用力很强。需要把车钟拉回「停止」位，再重新操作倒车啓动。
这样的操作对主机伤害较大，但是也不是传说中的把主机毁了，只要发火转速设定的合理的话（出厂试验时定好的，不可随便更改），一般不会有太大的问题。
6、摩擦制动代替了能耗制动
理论上，主机转速下降后，进行凸轮轴换向，主机在正车运行时，排气阀按照倒车程序开关，主机气缸的压气作用，消耗能量，形成「能耗制动」。这是基於老式主机而言，现代低速二冲程主机，其实是不设凸轮轴换向的，排气阀的开关定时，永远跟随主机转向、转速而变化，因此现代主机不可能形成真正的「能耗制动」，仅是通过摩擦力的作用，使主机转速逐步下降，此阶段，我们可以称为「摩擦制动」。
8、紧急倒车正确操作方式
9、由於主机转速必需下降到较低的发火转速时，才有「强制制动」，这个过程是比较慢长，因此实际操作中，一般是把车钟拉到「停止」位置，待转速下降到发火转速时，约12RPM左右时，再把车钟拉到倒车位，主机会立即进行「强制制动」，紧接著倒车啓动。这是相对安全和快捷的操作方式。
现代船舶，往超大型方向发展，惯性大，受水涡轮作用大，无论以何种方式操作，从海速到停车、倒车，这段时间是很长的，普遍需要半小时以上。这是外界因素影响，非人力所能控制。在海上，有经验的驾驶台人员一般不会通过紧急停车、倒车的方式来避让。因为在这长时间的停车过程中，舵效也会失去了很多，反而不利於「让船」。
8、控制面板的操作
驾驶台车钟旁，一般设有一个主机控制面板，在紧急情况下，驾驶员可以通过操作控制面板，直接操控主机，以应对紧急局面。
图三：控制面板
控制面板上有一「紧急停车」按钮。一旦按下此钮，无论车钟处於何位，主机立即停油，类似於把车钟直接拉到「停车」位置的动作。
按下这个按钮后，需要复位后，才能重新起动主机，一般情况下不要使用此按钮，除非是在「遥控系统」突然失效的情况，即车钟控制不了主机的情况下使用。
控制面板上一般还有SLOW DOWN CANCEL， SHUTD DOWN CANCEL， LIMITS CANCEL OVER-RIDE 等几个按钮。在紧急情况下，为了船舶安全时，才能使用。或经机舱确认是误报警时，才可以使用。
LIMITS CANCEL按钮，在主机加速过程中，如在浅水区域或风浪中，受到扫气压力、或扭矩限制时，主机转速上不去，按下此按钮，取消限制，主机油门会加大。短时间使用，对主机影响不大，长时间使用，对主机有明显伤害。
当主机发生故障、或误报警时，如排烟温度高、冷却水温度高等一般性故障时，主机会有自动减速到SLOW DOWN转速运行，紧急情况下，需要加速，可以按下SLOW DOWN CANCEL按钮，主机会恢复到正常速度。
当主机发生故障、或误报警时，如滑油低压、超速等严重故障时，主机会有SHUTD DOWN自动停车，紧急情况下，需要主机保持运行，可以按下SHUTD DOWN CANCEL按钮，主机会恢复到运行状态。
有的控制面板上，设有一个OVER-RIDE 按钮，俗称「越控」按钮。他的作用是取消主机的所有限制，及主机故障的减速、停车连锁，使主机保持运行。
该按钮，非特殊情况，如船舶「冲滩」时，或遇到危险局面时，千万不要使用，对主机的伤害很大，除非到了「保船不保机」的时候，要慎用！
2020/3/11