大型柴油機Crashing Astern緊急倒車機制
船用大型柴油機需利用壓縮空氣起動，其原理就是將具有一定壓力的壓縮空氣，按柴油機各缸的點火順序，在膨脹行程時約在上死點後引入氣缸，壓縮空氣在缸內膨脹，推動活塞，使柴油機達到起動轉速，完成自動發火。壓縮空氣起動的起動能量大，起動順序可靠，在緊急情況下，亦可用壓縮空氣進行煞車，但該裝置構造較複雜，重量較重，適用於大型柴油機。
不論在何種前進速度中，使用緊急倒車，主機的控制系統，會監測主機的轉速，
1. 如果主機的轉速，高於廠商規定的轉速，這時即使我們使用緊急倒車(RING CRASH ASTERN)，也不會有壓縮空氣作動。首先船隻主機的控制系統，只是把燃油供應切斷，讓船隻的船速，隨著水流的阻力自動降低。此時可能船可能已經前進6-7倍船身，當然這視船型不同而異。
2. 通常在船速到達微進俥DEAD SLOWAHEAD時，主機的轉速也會隨之降到大約在30轉左右(轉速依船型不同而異)，這時空氣壓力櫃的壓縮空氣，才會開始進入緊急倒車程序。一般分為兩部分，
l 首先需要空氣壓力櫃的壓縮空氣進入氣缸，在缸內膨脹，把主機正轉的轉速(一般是在20到30RPM)，立刻歸零。雖然船隻還有前進的速度，但是主機的轉速，會被壓縮空氣制動為零。
l 在第二階段的時候，壓縮空氣再次進入氣缸，建立主機的負轉速(反轉轉數)，等到主機的反向轉數，建立至30轉左右時(轉速依船型不同而異)，這時才會噴油。
n 噴油也會失敗，轉數掉下來。
n 要噴油成功，看到轉速表的指針，超過30轉並穩定後，才能提供主機源源不絕的倒車動能。
船隻在高速前進的時候，使用Crash Astern來減速，實際上，是與只有做停車RING STOP ENGINE無異，只有等到船速降到微進俥DEAD SLOW AHEAD時，才會有壓縮空氣做動，而這時船隻已前進了6至7倍船長的距離，而且是以高速前進，並且還有殘餘的速度（微進俥），與前面所提使用左右滿舵迴轉減速法，有很大的差距。壓縮空氣還要做轉數歸零操作與反轉操作，如上節所述，等到船真正停在水面上，船隻已經從開始拉緊急倒車的位置，前進12到13倍船長的距離。
駕駛台用車
上海遠洋運輸公司
摘要：一些駕駛員，能掌握常規用車，但是面對突發情況時的緊急用車，往往只能通過電話尋求機艙解決，錯失時機。本文根據主機遙控的基本原理，闡述了特殊情況下的駕駛台用車操作，及主機停油的方式，指出了現代主機「能耗制動」的錯誤理念。保持正確用車，快速反應，增強應變能力，在確保證主機安全的情況下，避免事故的發生。
[關鍵詞] 車鐘 主機減速 海速 港速 緊急停車 停油 能耗制動 強制制動 摩擦制動 越控
0、引言
1、現代船舶，自動化程度高，通過駕駛台遙控，操縱主機。主機的啓、停，正、倒車，加、減速等常規操作，通過車鐘一鍵完成，非常便捷。
2、駕控台車鐘
3、主機駕控時，僅需要通過車鐘，一鍵就能完成各類操縱。車鐘一般設有停車、前進一、二、三，港速位，還有一檔FULL，是「海速」，倒車也是如此。名義上是有檔車鐘，但實際操作時，可以是無級變速，除非在「臨界轉速」、鼓風機頻繁啓停的轉速不要使用外，其他速度，沒有限制。車鐘檔位，見下圖一。
圖一：車鐘檔位
2、正常加速、停車
駕控操縱主機加速時，僅需把車鐘放到所需要的轉速位置，完成轉速設定，主機會通過加速程序，緩慢加速。這個加速過程受到很多因素限制，如掃氣壓力、扭矩、加速程序、輪機長轉速限制等諸多因素制約，加速過程漫長、且不一定能夠達到我們所需要的設定轉速。我們要正確理解。
正常「海速」航行的船舶，需要停車時，僅需要把駕駛台車鐘從「海速」拉到「港速」前進三，主機按設定「程序」緩慢減速，主機油門逐步減下來的，經過一個時間過程，主機轉速，才能達到「港速」前進三。
慢加速、慢減速的目的，是為了保護主機安全。當然，在港速運行的主機，轉速就會「即時」跟蹤車鐘設定的轉速而變化。
4、緊急減速、停車
5、如果「海速」航行時，遇到緊急情況，需要停車時，把車鐘從「海速」拉到停車位，控制系統就會取消減速「程序」，主機會立即停油，轉速會以較快速度下降。但主機要徹底停轉，還是需要一個時間過程，這個過程的長短，取決於船舶的慣性以及風流等因素。這樣操車，對主機是有一定的傷害，要盡量避免，但緊急情況下，並不是不可為。
在這個操車過程中，如險情解除後，但主機還有轉速，可以再把車鐘推上去，主機會重新加速。如主機沒有轉速了，會重新啓動，按程序加速。
4、主機停油方式
主機要停車，必需先停油。主機停油方式，有以下三種。如圖二：主機停油方式意圖。1、車鐘放停車位，電子調速器接收信號，把主機高壓油泵油門拉到零位，主機停油。2、為了確保可靠停油，同時會發送信號給停車電磁閥，一路控制空氣，通過停車電磁閥，經梭閥，作用在高壓油泵的停油釋放閥上，確保主機停油。正常停車操作時，二種停油動作，同時進行。3、按下緊急停車按鈕時，發送信號給緊急停車電磁閥，一路控制空氣，通過緊急停車電磁閥，經梭閥，作用在高壓油泵的停油釋放閥上，主機立即停油。
圖二：主機停油方式示意圖
緊急停車情況下，主機需要恢復正常運行，除了緊急停車按鈕需要復位外，車鐘也需要回復到停車位，才能重新啓動主機。
6、主機的制動
7、如果「海速」航行時，遇到緊急情況，需要以最快的速度停主機，可直接把車鐘拉到「倒車」位。主機立即停油，轉速快速下降，到程序設定的「換向轉速」時，空氣分配器換向，主機進入「能耗制動」階段。此時的主機類似空壓機的壓氣過程，消耗主機的慣性動能，使主機轉速快速下降。
主機轉速進一步下降到「發火轉速」時，約12RPM左右時，主機進入「強制制動」階段。主機還在正車運行，主啓動閥接收打開信號，氣缸啓動閥按照倒車程序打開，在壓縮衝程時，氣缸進入壓縮空氣，強制推動活塞，進行倒車啓動。在高壓空氣的作用下，主機會快速停轉，轉速歸零。
第一次倒車啓動，一般是會失敗的，其目的是強制把主機從正車轉速壓到零。主機會立即進行第二次倒車啓動，正常情況下，一般三次倒車啓動就能成功。
如三次倒車啓動均失敗，說明此時的螺旋槳受水渦輪作用力很強。需要把車鐘拉回「停止」位，再重新操作倒車啓動。
這樣的操作對主機傷害較大，但是也不是傳說中的把主機毀了，只要發火轉速設定的合理的話（出廠試驗時定好的，不可隨便更改），一般不會有太大的問題。
6、摩擦制動代替了能耗制動
理論上，主機轉速下降後，進行凸輪軸換向，主機在正車運行時，排氣閥按照倒車程序開關，主機氣缸的壓氣作用，消耗能量，形成「能耗制動」。這是基於老式主機而言，現代低速二衝程主機，其實是不設凸輪軸換向的，排氣閥的開關定時，永遠跟隨主機轉向、轉速而變化，因此現代主機不可能形成真正的「能耗制動」，僅是通過摩擦力的作用，使主機轉速逐步下降，此階段，我們可以稱為「摩擦制動」。
8、緊急倒車正確操作方式
9、由於主機轉速必需下降到較低的發火轉速時，才有「強制制動」，這個過程是比較慢長，因此實際操作中，一般是把車鐘拉到「停止」位置，待轉速下降到發火轉速時，約12RPM左右時，再把車鐘拉到倒車位，主機會立即進行「強制制動」，緊接著倒車啓動。這是相對安全和快捷的操作方式。
現代船舶，往超大型方向發展，慣性大，受水渦輪作用大，無論以何種方式操作，從海速到停車、倒車，這段時間是很長的，普遍需要半小時以上。這是外界因素影響，非人力所能控制。在海上，有經驗的駕駛台人員一般不會通過緊急停車、倒車的方式來避讓。因為在這長時間的停車過程中，舵效也會失去了很多，反而不利於「讓船」。
8、控制面板的操作
駕駛台車鐘旁，一般設有一個主機控制面板，在緊急情況下，駕駛員可以通過操作控制面板，直接操控主機，以應對緊急局面。
圖三：控制面板
控制面板上有一「緊急停車」按鈕。一旦按下此鈕，無論車鐘處於何位，主機立即停油，類似於把車鐘直接拉到「停車」位置的動作。
按下這個按鈕後，需要復位後，才能重新起動主機，一般情況下不要使用此按鈕，除非是在「遙控系統」突然失效的情況，即車鐘控制不了主機的情況下使用。
控制面板上一般還有SLOW DOWN CANCEL， SHUTD DOWN CANCEL， LIMITS CANCEL OVER-RIDE 等幾個按鈕。在緊急情況下，為了船舶安全時，才能使用。或經機艙確認是誤報警時，才可以使用。
LIMITS CANCEL按鈕，在主機加速過程中，如在淺水區域或風浪中，受到掃氣壓力、或扭矩限制時，主機轉速上不去，按下此按鈕，取消限制，主機油門會加大。短時間使用，對主機影響不大，長時間使用，對主機有明顯傷害。
當主機發生故障、或誤報警時，如排煙溫度高、冷卻水溫度高等一般性故障時，主機會有自動減速到SLOW DOWN轉速運行，緊急情況下，需要加速，可以按下SLOW DOWN CANCEL按鈕，主機會恢復到正常速度。
當主機發生故障、或誤報警時，如滑油低壓、超速等嚴重故障時，主機會有SHUTD DOWN自動停車，緊急情況下，需要主機保持運行，可以按下SHUTD DOWN CANCEL按鈕，主機會恢復到運行狀態。
有的控制面板上，設有一個OVER-RIDE 按鈕，俗稱「越控」按鈕。他的作用是取消主機的所有限制，及主機故障的減速、停車連鎖，使主機保持運行。
該按鈕，非特殊情況，如船舶「衝灘」時，或遇到危險局面時，千萬不要使用，對主機的傷害很大，除非到了「保船不保機」的時候，要慎用！
2020/3/11