船舶电喷柴油机-MAN B&W共轨技术

1、整理课件1 大连远洋运输公司大连远洋运输公司 船舶轮机新技术 共轨技术在船上的应用 大连远洋运输公司 郑连国 2012.11.25整理课件2MAN B&WMAN B&W柴油机发展历程柴油机发展历程1、1897年德国工程师鲁道夫，狄赛尔(RudolfDiesel)在MAN柴油机公司的奥格斯堡(Augsburg)工厂发明了世界上第一台柴油机。2、丹麦B&w公司成立于1846年，总部位于丹麦哥本哈根，是丹麦一家大型船厂和领先的柴油机生产商。 1898年，鲁道夫，狄赛尔授权丹麦B&W公司(Burmeister&W&inAS)生产柴油机。3、 1971年丹

2、麦B&w公司将船厂和柴油机制造分离为两个独立的公司，柴油机制造部分于1980年被德国曼恩集团收购，改名为MAN B&W柴油机丹麦公司(MAN B&W Diesel AS)。4、 2006年，德国曼恩集团为了更好地整合其在德国、丹麦、法国、英国的柴油机业务，将MAN B&W柴油机公司(MAN B&WDiesel AG-德国法律下注册)重组为MAN柴油机公司(MAN Diesel SE-欧盟法律下注册)。 整理课件3典型典型ME机型结构及代码机型结构及代码整理课件4MCMC机型与机型与MEME机型比较机型比较Hydraulic Power Supply整理课

3、件5MAN B&W MAN B&W 公司的公司的MEME的设计特点的设计特点1、燃油共轨管路的压力为低压0.7-0.8MPa,伺服油压力为20MPa，都属于低压系统。每缸进行二次增压来达到喷射压力的要求。2、液压伺服油是是由主滑油泵送来的滑油通过二次过滤（6 m），再通过曲轴驱动的增压泵或电动驱动增压泵，增压到20 MPa送到阀箱，通过控制各缸的电磁阀，使伺服油分别进入各缸排气阀的液压缸单元进行排气操作和进入各缸燃油增压的液压单元进行增压喷油操作。3、ME系列柴油机燃油喷射、排气阀开启、关闭和换向等控制，采用计算机直接控制系统。Elva ：Electronic Valve Ac

4、tuationElfi: Electronic Valve Fuel Injection FIVA:Fuel Injection and Valve ActuationMOP:Main Operation Panel整理课件6Two-Stroke Medium BoreME Engine, Design ConceptHCU Unit 60ME-C.Fuel PumpExhaust Valve ActuatorElva Elfi Alpha LubricatorPlug ValveCommon supply of HP Oil2006.01.16 (4140 / PWN)2006-01-23整

5、理课件7工作原理工作原理- -The ME EngineThe ME Engine Hydraulic Hydraulic Oil LoopOil LoopFuel 10 barHydrauliccylinder unitAlpha lubricatorServo oilreturn to sumpFine aut. filterPiston cooling + bearingsFrom sumpMain lubepumpSafety and AccumulatorblokEL. driven hydraulic pumpsEngine drivenhydraulic pumpsServo o

6、ilFuel oil pressureboosterExhaust valve actuatorELFIELVACyl. 1Cyl. 2Cyl. 3Cyl. 4Cyl. 5Cyl. 6CCUCCUCCUCCUCCUCCU200 bar ISO 4406: 13/16 NAS Code: 7整理课件8El-driven pumpsEl-driven pumps2006-01-23整理课件9ME Engine, Pump Drive ME Engine, Pump Drive Hydraulic PumpStep Up GearChain wheel for 4” Duplex chain整理课件

7、10滑油自动冲洗滤器工作原理滑油自动冲洗滤器工作原理Filtering processBack flushing process整理课件111) Distributor 1) Distributor blockblock2) Components:FIVAAccumulatorsCylinder lubricator3) Highpressure pipesHYDRAULIC CYLINDER UNIT-HCU整理课件12H Hydraulic ydraulic C Cylinder ylinder U UnitnitHCUHCU整理课件13FIVAFIVAFIVA Degree Crank

8、angle -20020406080 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360Injection start (0)Injection End (20)Exhaust valve open (110)Exhaust valve Close (270)Approximate timing of events to be carried out by the FIVA valveOn an ME- engine the timing of injection is variable and this is just an exa

9、mple.整理课件14Cylinder lubricator systemCylinder lubricator system整理课件153331377/20041021 (2200/OZS)Inductive proximity sensor for feed-back signal to control of piston movementLevel sensor for cylinder oil in lubricatorInjection plunger Stroke adjustingscrewDrainoil outlet200 bar system oil supplySigna

10、l for lubrication from controllerOutlets forcylinder liner lub. oilinjectorsSpacer for basic setting of pump strokeActuator pistonSealingringCylinder lub. oil inletNon-return valve整理课件16Emergency cylinder lubricationEmergency cylinder lubricationIn case of CCU failure, where the CCU cannot be change

11、d immediately, the cylinder lubrication can be achieved by a temporary cable from one of the ECU units, plug 52, to the solenoid valve on the lubricator on the unit in question.The lubrication will be with random timing.整理课件17ME(-C) Hydraulic Cylinder UnitME(-C) Hydraulic Cylinder Unit05-02-2004 (25

12、00/KNB)整理课件18Hydraulic Cylinder UnitHydraulic Cylinder UnitL70MEL70MEDouble wall pipeHCU Distributer blockDouble wall pipe整理课件19整理课件20High pressure hydraulic oil - inletTo drainMembraneaccumulatorFuel oil inlet 8 barSuction valveELFI / FIVAProportionalValveSlide Fuel valveFuel plungerHydraulic pisto

13、nHigh pressure pipe整理课件21Hydraulic Cylinder UnitHydraulic Exhaust Valve Actuator ELVAOn/Off ValveDistribution BlockFuel oil Pressure BoosterELFIProportional Valve2006.01.16 (4140 / PWN)整理课件22Fuel Oil InjectionFuel Oil Injection1.The pistons move to the bottom position.2.The fuel inlet is open.Hydrau

14、lic oil leaves the hydraulic oil chamber via the ELFI valve.3.The accumulators are supplied by the Hydraulic Power Supply. The pressurised hydraulic oil is held back by the closed ELFI valve.Unpressurised fuel oilPressurised fuel oilUnpressurised hydraulic oilPressurised hydraulic oilELFI ValvePhase

15、 1整理课件23Fuel Oil InjectionFuel Oil Injection5.The ELFI valve is activated upwards, closing the return flow and opening for the flow of pressurised hydraulic oil. The oil passes through the ELFI valve and fills the hydraulic chamber.6.The high pressure forces the pistons upwards.7.The fuel oil inlet

16、is closed.8.The pressure on the fuel oil rises and exceeds the force of the spring in the cylinders fuel injection valve.Unpressurised fuel oilPressurised fuel oilUnpressurised hydraulic oilPressurised hydraulic oilPhase 2ELFIValve整理课件24柴油机转速控制 燃油喷射采用模拟量，燃油量的多少由CCU控制FIVA的比例阀来控制喷油量，来控制主机转速。通过控制燃油进油阀的

17、开度来实现的。 采用一个三位三通液压伺服阀来控制喷油和排气阀的开启。整理课件25ELVA on-off valveExhaust valve ActuatorExhaust valve spindleHigh pressure hydraulic oil inletMembraneaccumulatorHydraulic push rodTo drain2006.01.16 (4140 / PWN)排气阀动作原理排气阀动作原理整理课件26HCU ELVA valveDouble wall pipeExh. Valve actuatorHydraulic pushrod2006.01.16 (4

18、140 / PWN)整理课件2706.01 4140/PWN整理课件28Starting Air valve (Viken 1436)Starting air valvePilot valve for starting air valve06.01 4140/PWN整理课件29曲柄角度编码器曲柄角度编码器工作原理详见课本17页 。整理课件30Going through all screens:AlarmsEngine:AuxiliariesMaintenanceAdminMOP DISPLAYSME主机主机MOP操作界面操作界面整理课件31Engine:OperationEngine:Oper

19、ation整理课件32Engine:StatusEngine:Status整理课件33Engine:Engine:Process InformationProcess InformationRunning ModeRunning Mode整理课件34Auxiliaries:Auxiliaries:Hydraulic SystemHydraulic System整理课件35Alarms:Alarms:Channel ListChannel List整理课件36练习题练习题l 1. 电控柴油机与传统的柴油机相比，其主要特点表现为_。l 取消凸轮轴，喷油定时和喷油量、排气阀定时、起动空气定时等用计算

20、机控制；l 采用共轨燃油喷射系统；l 采用液压伺服油系统，用系统滑油驱动高压油泵、排气阀等机构；l 采用气缸压力在线检测系统l A. B. C. D. l 2. 电子技术在柴油机上的应用，促进了柴油机动力装置的发展，目前电子技术主要用于柴油机的_等方面的控制。l 起动空气阀；排气阀；气缸润滑油；燃油喷射；扫气l A. B. C. D. l 3. 电控柴油机与传统柴油机相比，特点之一是_。 l A. 提高低工况的热效率 l B. 提高过量空气系数和燃油喷射压力l C. 取消凸轮轴，用计算机控制各缸喷油定时和喷油量、排气阀定时、起动空气定时等l D. 采用中、高压增压器，提高增压器效率l 4. 电

21、控柴油机与传统柴油机相比，特点之一是_。 l A. 提高低工况的热效率 B. 提高过量空气系数和燃油喷射压力l C. 采用中、高增压器，提高增压器效率 D. 采用共轨燃油喷射系统，用计算机控制喷油器整理课件37l 5. 智能柴油机共轨燃油系统的优点包括：_。 l 燃油油耗低，经济性好； l 通过控制燃烧，能够同时满足排放和经济性对燃油系统的要求；l 采用电磁阀控制喷油，其控制精度较高；l 具有集中监控各种参数的功能；l 结构简化，运动部件减少，既提高可靠性又减少单位功率的重量和体积重量，降低制造和维护成本l A. B. C. D. l 6. 智能柴油机共轨喷射系统的优点是：能够根据外界条件的变

22、化，_。 l 柔性的调整喷油时间、喷油持续时间及喷射压力，获得最佳喷射效果；能够适应迅速改变功率和转速等工况的要求；柔性控制喷油速率变化，实现理想喷油规律；实现预喷射和多次喷射，既可降低NOX，又能降低曲轴的角加速度变化，保证优良的动力性和经济性。l A. B. C. D. l 7. 智能柴油机共轨燃油系统在部分负荷时的运行性能好，最低稳定转速低。目前其最低稳定转速可达_，柴油机在整个转速范围内均处于无烟工作状态。 l A. 58r/min B. 810r/min C. 1012r/min D. 1215r/minl 8. RT-flex型柴油机实现了无凸轮轴柴油机的_的全电子控制。l 燃油喷

23、射；排气阀启闭；起动空气和缸套润滑；进气和扫气优化l A. B. C. D. l 9. 和传统柴油机相比，RT-flex型电控柴油机取消了_。l 凸轮轴；排气阀驱动装置；起动空气分配器；凸轮轴驱动装置；主起动阀；燃油喷射器。l A. B. C. D. 整理课件38l10. 电控柴油机（SULZER RT-flex系列）与传统柴油机（SULZER RTA系列）相比，在结构上取消了很多部件，同时又增加了_等部件。 l液压伺服油泵； 燃油供给单元； 容积喷射控制单元；l柴油机电子控制系统； 曲轴角度编码器； 燃油喷射器lA. B. C. D. l11. 在RT-flex型电控柴油机中，容积喷射控制单

24、元用来控制_。lA. 燃油的喷油量和喷射时间 B. 排气阀的打开和关闭 lC. 气缸润滑油的喷射 D. 起动空气的接通和关闭l12. WECS-9500控制系统的组成单元包括_。l公共电子控制单元(COM-EU)；气缸电子控制单元(CYL-EU)；曲轴角度传感器；l各缸执行器的传感器；辅助控制单元(WECS assistant)；调速控制单元lA. B. C. D. l13. 在RT-flex型电控柴油机中，WECS-9500控制系统的主要任务包括：_。l负荷程序限制；排气阀启闭控制；主机的状态检测；进气和扫气优化控制；l伺服油共轨压力控制；和外部系统进行通信lA. B. C. D. l14.

25、 在RT-flex型电控柴油机中，WECS-9500控制系统的主要任务包括：_。l加速速率限制；气缸的喷油量和喷油时间控制；气缸的起动电磁阀控制；l对转速偏差的PID运算；燃油共轨压力控制；参数的设定和修改lA. B. C. D. l15. 在RT-flex型电控柴油机中，WECS 9500控制系统的作用不包括：向各缸控制单元_。lA. 发送燃油喷射控制信号 B. 发送排气阀的控制信号 lC. 发送转速偏差的PID控制信号 D. 发送起动控制信号整理课件39l16. WECS-9500控制系统主要由公共电子控制单元(COM EU)和各气缸的电子控制单元(CYL-EU)等组成，其中，公共电子控制

26、单元(COM-EU)的任务不包括：_lA. 接收来自于主机遥控系统、安保系统、调速器等外部系统的输入信号lB. 对输入信号进行程序处理 lC. 将程序处理的结果送到每个气缸的控制器 lD. 直接输出信号控制燃油系统、液压伺服系统的执行器等进行相应调节l17. WECS-9500控制系统主要由公共电子控制单元(COM EU)和各气缸的电子控制单元(CYL-EU)等组成，其中，各气缸的电子控制单元(CYL-EU)的任务是：_lA. 接收来自于主机遥控系统、安保系统、调速器等外部系统的输入信号lB. 将程序处理的结果送到主机遥控系统、安保系统、调速器等外部系统lC. 显示主机的状态及报警信息lD.

27、输出信号控制燃油系统、液压伺服系统的执行器等进行相应调节l18. 在RT-flex型电控柴油机中，如果容积式喷射单元上的油量传感器损环了，则控制系统将_。lA. 取代主控制器的燃油指令信号，进行定量喷射 B. 按照主控制器的燃油指令信号，进行变量喷射 C. 通过安保系统使主机自动停车 D. 切断机带高压燃油柱塞泵的进油l19. 当RT-flex型电控柴油机出现故障自动停车和应急停车的情况时，主机安保系统发出信号，在电磁阀的控制下_，燃油共轨的压力迅速下降。lA. 共轨中的高压燃油通过泄放阀泄放 B. 立即关闭燃油喷射控制阀lC. 迅速释放20MPa控制油 D. 切断机带高压燃油柱塞泵的进油l2

28、0. 在RT-flex型电控柴油机中，曲轴角度传感器_。l安装在主机的自由端；一般有2个；测量信号送到各缸的气缸控制单元；l测量信号送到主机遥控系统；任意一个传感器有故障，主机将自动停车lA. B. C. D. 整理课件40l 21. 在RT-flex型电控柴油机中，伺服油共轨中的压力通常为_。l A. 0.7MPa B. 3.0MPa C. 20 MPa D. 0.70.8MPal 22. 在RT-flex型电控柴油机中，燃油共轨中的压力通常为_。l A. 0.7MPa B. 3.0MPa C. 100 MPa D. 0.70.8MPal 23. 在MAN-B&W ME型电控柴油机中

29、，伺服油共轨中的压力通常为_。l A. 0.7MPa B. 3.0MPa C. 20MPa D. 0.70.8MPal 24. 在MAN-B&W ME型电控柴油机中，燃油共轨中的压力通常为_。l A. 0.7MPa B. 3.0MPa C. 100 MPa D. 0.70.8MPal 25. RT-flex系列电控柴油机与MAN B&W ME系列电控柴油机的相同点是_。l 取消了凸轮轴；采用电子控制、伺服油驱动；采用机带伺服油泵；采用机带燃油泵l A. B. C. D. l 26. RT-flex系列电控柴油机与MAN B&W ME系列电控柴油机的主要区别在于：前者采用

30、电子控制的_， 后者采用电子控制的_。l A. 储压器/高压油泵 B. 容积喷射控制单元/蓄压器l C. 储压器/容积喷射控制单元 D. 容积喷射控制单元/高压油泵整理课件41l 27. 对于同一规格的MAN B&W低速机而言，电控柴油机（ME系列）与传统柴油机（MC系列）相比，在结构上的主要区别是：前者取消了_： l 链轮及凸轮装置；高压油泵及排气阀执行装置、空气分配器、调速器、调节轴；机械式气缸注油器；机旁控制台l A. B. C. D. l 28. 对于同一规格的MAN B&W低速机而言，电控柴油机（ME系列）与传统柴油机（MC系列）相比，在结构上取消了很多部件，这些部件

31、的功能由_部件替代。 l 液压动力供应系统、液压缸组；柴油机控制系统；曲轴角度编码器；电控Alpha注油器；机旁控制板l A. B. C. D. l 29. 在MAN B&W ME系列电控柴油机中，用来控制各缸喷油的电磁阀ELFI是一个_。 l A. 双位控制的电磁阀 B. 比例控制的电磁阀l C. 比例积分控制的电磁阀 D. 比例积分微分控制的电磁阀l 30. 在MAN B&W ME系列电控柴油机中，用来控制各缸排气阀的电磁阀是一个_。 l A. 双位控制的电磁阀 B. 比例控制的电磁阀l C. 比例积分控制的电磁阀 D. 比例积分微分控制的电磁阀整理课件42l31. 在MAN B&W ME系列电控柴油机中，用来控制各缸起动阀的电磁阀是一个_。 lA. 双位控制的电