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大连船用柴油机有限公司技术处2012年7月 大连船用柴油机有限公司 1 5S60ME C8 2柴油机技术介绍 2 5S60ME CMK8 2 MAN二冲程主机型号定义 Mark 主机版本号 设计 C 紧凑型主机 B 排气定时由凸轮控制 主机设计程序 活塞直径 单位 cm 冲程 缸径比 S 超长冲程 约4 0 L 长冲程 约3 3 K 短冲程 约2 8 主机缸数 3 主机技术参数 机型 DMD MANB W5S60ME C8 2缸数 5冲程 2400mm标定最大持续功率 9108kW相应转速 97RPM平均有效压力 16 6Bar最高爆发压力 170bar燃油消耗率 考核点CSR 161 7g kWh 5 满足排放标准 TIERII标准发火顺序 1 4 3 2 5外形尺寸 长 宽 高m 7 2m 3 8m 11 1m 4 ME C主机结构特点 5 ME主机拥有用于启动燃油喷射和排气阀的液压 机械系统 促动器通过控制单元进行电子控制 这些控制单元形成了整套主机控制系统 燃油压力促动泵有一个简单的柱塞构成 这个柱塞通过油压启动的液压活塞提供动力 油压通过电子控制比例阀控制 排气阀也是用液压方式打开 但是凸轮驱动机械装置被2级排气阀促动器取代 促动器通过来自电子控制比例阀的控制油控制 排气阀关闭通过空气弹簧完成 起动阀通过电子控制方式打开 这样就可以不用起动空气分配器 控制系统的灵活性通过不同的 主机运行模式 来实现 可以根据操作条件选择自动控制方式 或者通过操作者手动操作 6 一 取消常规的MC C主机部件 凸轮轴总成 燃油 排气滚轮导套和换向机构 常规的燃油泵和VIT系统 电子调速器 链轮箱 应急操纵台 起动空气分配器 调节轴 缸体操纵侧凸轮箱 7 取消凸轮轴总成 包括凸轮轴 链轮 燃油凸轮 排气凸轮和示功凸轮 8 取消燃油 排气滚轮导套和换向装置 9 取消燃油泵 包括燃油泵 VIT系统 取消电子调速器 10 取消链轮箱 取消应急操纵台 11 取消起动空气分配器 12 取消调节轴 13 二 ME C主机的新式配置部件 液压动力单元 HPS 液压缸单元 电控的燃油喷射和排气定时系统 HCU 新式排气阀 主机控制系统 ECS 主机本地操作板 LOP 14 液压系统油回路 15 液压动力单元 HPS 16 液压动力单元 HPS HPS组成 两个电子驱动液压泵 主机起动时使用 三个机带泵 给HCU提供高压油 一个自清滤器 清洁进入液压系统的滑油一套高压油管HPS功能 在主机起动以及正常运转期间 给HCU提供足够高的液压油以完成燃油喷射及排气定时 17 HPS 自清滤器 18 自清滤器 HPS 19 液压块 电动液压泵 机带液压泵 蓄压器 高压油管 20 链轮 大齿轮 21 22 自动模式 完车时停泵 主机备车时 主泵维持压力 初始建立压力时 两泵同时运行 主机运行到特定转速后20s时停泵 默认15 负荷 手动模式 在MOP中选择 安全阀设定压力225bar 电动液压泵 23 机带液压泵 自动模式 根据负荷进行主机压力设定 泵有两种运行模式 1 压力控制模式 Ctrl 2 随动模式 Folw Ctrl 泵以50 运行 随时补偿实际压力同设定压力的差值 之后当 Ctrl 泵回到50 Folw 泵进行补偿 Ctrl 泵失效时 另外两台泵中一台将及时替代 24 轴向柱塞泵 BoschRexroth 25 柱塞泵流量调节原理 通过调整SwashPlate 冲击板 倾斜角度调整供油量 26 27 自清滤器 单个滤芯 28 过滤过程 反冲洗工程 29 液压缸单元 HCU 30 液压缸单元 HCU 31 燃油促动泵 排气促动泵 隔膜蓄压器 FIVA阀 气缸注油器 液压块 液压缸单元 HCU 32 调整泵冲程定位套 冲程调整螺栓 气缸滑油进口 300bar系统油 控制器注油信号 感应开关 控制活塞运动 反馈信号 喷射柱塞 促动器活塞 放泄油出口 气缸套滑油喷射器出口 ME主机ALPHA注油器 33 高压液压油进口 放泄 蓄压器 燃油压力8Bar FIVA比例阀 滑阀式喷油器 燃油柱塞 液压活塞 高压管 燃油喷射系统 34 FIVA阀 排气阀促动器 排气阀杆 高压液压油进口 隔膜蓄压器 液压管 排气系统 35 36 新式排气阀 37 关闭排气阀的空气弹簧尺寸减小 新式排气阀杆 新式油缸 新式空气缸 排气阀 38 自调整阻尼活塞 锥形体 非接触位置传感器 滑油进口 空气进口 阻尼活塞 排气阀 滑油出口 39 密封油控制单元 阻尼活塞作用 上行行程终止 排气阀关闭位置 排气阀开启位置 阻尼活塞作用 下行行程终止 40 密封油控制单元 41 排气阀油封 位置传感器 滑油进油管 泄放管 42 主机控制系统 ECS 多功能控制器 MPC 主操作面板 MOP 43 44 主机控制系统网络布置 整个主机控制系统为双套配置互为备用 当其中一套系统出现问题 另一套系统会接替工作 从而提高了网络系统的安全性 45 多功能控制器 MPC 主机控制单元 ECUA ECUB 气缸控制单元 CCU 1个 缸辅助控制单元ACU1 ACU2和ACU3主机连接控制单元 EICUA EICUB ECU用于对各个控制单元进行控制 CCU对每个气缸进行控制 包括燃油喷射 排气阀开闭 气缸注油和起动阀动作等 ACU对辅助鼓风机 液压动力单元进行控制及工况监测 EICU用于对主机与外部系统进行集中接口 46 气缸控制单元CCU 通过FIVA控制燃油喷射和排气定时监测燃油促动泵柱塞位置监测排气阀杆位置控制起动阀控制注油器注油 47 起动空气系统 MC C主机 ME C主机 48 辅助控制单元ACU 自动模式1 辅助鼓风机在 预起动 时起动2 主机运行后通过扫气压力控制 0 7bar时停止 有延时 0 4bar时起动3 主机停车后 辅助鼓风机继续运行15分钟 默认 辅助鼓风机控制 49 辅助控制单元ACU 液压泵的控制 ACU1控制电动泵1ACU2控制电动泵2ACU1控制机带泵1ACU2控制机带泵2ACU3控制机带泵3一个泵是压力控制模式 另两个是随动模式 50 主机连接控制单元EICU 桥楼控制系统连接到EICU集控室操作面板连接到EICU本地控制板连接到ECU 主机与外部系统进行集中接口 51 主操作面板 MOP 52 主机本地操作板 LOP 53 主机本地操作板 LOP 54 主机由Mark8 1升级为8 2 爆发压力由160bar提升为170bar 由于更高的爆发压力以及所需要的更小的燃烧室体积 相对应将以下部件进行了改进 Dot 2主机升级 55 采用MK9的设计 使主轴承滑油主管布置由原来的机架侧板下移到机座侧板上 支管穿过中间体连接到主轴承盖顶部进行主轴承的润滑 此设计减少了大量管系布置 从设计上减少了油管内部阻力 增加了滑油的流动性 对轴承的润滑效果更好 1 机座主轴承滑油管布置修改 56 机座主轴承滑油管布置 57 主机管系布置 58 增加爆发压力可以降低油耗 通过减少燃烧室容积 增大压缩压力 可以提高爆发压力 因此活塞头被修改为高顶山谷式 为配合该活塞头 缸套和缸盖也随其修改 导致主机增高30 40mm 另外 为增加活塞杆的强度 活塞杆的材料由S30Mn修改为S30MnH 2 新式活塞头和活塞杆 59 MK8 1 MK8 2 60 新式活塞头和活塞杆 61 62 缸盖高度升高30 40mm 起动阀位置修改 法兰变薄 缸盖螺栓PCD修改 缸盖圆周缩小 63 连杆形式改为修长型 长度增加60 80mm 材料由S20SX修改为S30Mn 为提高主机效率 降低摩擦 十字头修改为阶梯式 轴瓦增宽 降低本身重量 同时滑块整体缩小 滑块与机架倒滑板接触面积减小 大大减少了摩擦 3 新式连杆 十字头 滑块 64 连杆 十字头 滑块 65 中间体一改往日笨重的设计