船舶轮机新技术MANBW共轨技术

船舶轮机新技术MANBW共轨技术第1页/共43页MANB&W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&inA／S)生产柴油机。3、1971年丹麦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MANB&W柴油机丹麦公司(MANB&WDieselA／S)。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MANB&W柴油机公司(MANB&WDieselAG-德国法律下注册)重组为MAN柴油机公司(MANDieselSE-欧盟法律下注册)。第2页/共43页典型ME机型结构及代码第3页/共43页MC机型与ME机型比较HydraulicPowerSupply第4页/共43页MANB&W公司的ME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（6µm），再通过曲轴驱动的增压泵或电动驱动增压泵，增压到20MPa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：ElectronicValveActuationElfi:ElectronicValveFuelInjectionFIVA:FuelInjectionandValveActuationMOP:MainOperationPanel第5页/共43页Two-StrokeMediumBore

ME–Engine,DesignConceptHCUUnit–60ME-C.FuelPumpExhaustValveActuatorElvaElfi

AlphaLubricatorPlugValveCommonsupplyofHPOil2006.01.16(4140/PWN)第6页/共43页2006-01-237工作原理-TheMEEngine

HydraulicOilLoopFuel10barHydrauliccylinderunitAlphalubricatorServooilreturntosumpFineaut.filterPistoncooling+bearingsFromsumpMainlubepumpSafetyandAccumulatorblokEL.drivenhydraulicpumpsEnginedrivenhydraulicpumpsServooilFueloilpressureboosterExhaustvalveactuatorELFIELVACyl.1Cyl.2Cyl.3Cyl.4Cyl.5Cyl.6CCUCCUCCUCCUCCUCCU200barISO4406:13/16NASCode:7第7页/共43页El-drivenpumps第8页/共43页2006-01-239ME–Engine,PumpDrive

HydraulicPumpStepUpGearChainwheelfor4”Duplexchain第9页/共43页1)Distributorblock2)Components:FIVAAccumulatorsCylinderlubricator3)HighpressurepipesHYDRAULICCYLINDERUNIT-HCU第10页/共43页HydraulicCylinderUnit

HCU第11页/共43页FIVA第12页/共43页Cylinderlubricatorsystem第13页/共43页AlphaLubricatorforME-Engine3331377/20041021(2200/OZS)Inductiveproximitysensor

forfeed-backsignaltocontrolofpistonmovementLevelsensorfor

cylinderoilinlubricatorInjectionplungerStrokeadjustingscrewDrainoiloutlet200barsystemoilsupplySignalforlubricationfromcontrollerOutletsforcylinderlinerlub.oilinjectorsSpacerforbasicsettingofpumpstrokeActuatorpistonSealingringCylinderlub.

oilinletNon-returnvalve第14页/共43页EmergencycylinderlubricationIncaseofCCUfailure,wheretheCCUcannotbechangedimmediately,thecylinderlubricationcanbeachievedbyatemporarycablefromoneoftheECUunits,plug52,tothesolenoidvalveonthelubricatorontheunitinquestion.Thelubricationwillbewithrandomtiming.第15页/共43页ME(-C)HydraulicCylinderUnit05-02-2004(2500/KNB)第16页/共43页HydraulicCylinderUnit

L70MEDoublewallpipeHCUDistributerblockDoublewallpipe第17页/共43页MEFuelOilPressureBooster

S50MC-CS50ME-CFuelPlungerHydraulicactuatorFueloilinletpressure

8barFeedbackPositionsensorSuctionValve7S50ME-C第18页/共43页FuelInjectionSystemHighpressure

hydraulicoil-inletTodrainMembraneaccumulatorFueloilinlet8barSuctionvalveELFI/FIVAProportionalValveSlideFuelvalveFuelplungerHydraulicpistonHighpressurepipe7S50ME-C第19页/共43页HydraulicCylinderUnitHydraulicExhaustValveActuatorELVAOn/OffValveDistributionBlockFueloilPressureBoosterELFIProportionalValve2006.01.16(4140/PWN)第20页/共43页FuelOilInjection1. Thepistonsmovetothebottomposition.2. Thefuelinletisopen.HydraulicoilleavesthehydraulicoilchamberviatheELFIvalve.TheaccumulatorsaresuppliedbytheHydraulicPowerSupply.ThepressurisedhydraulicoilisheldbackbytheclosedELFIvalve.UnpressurisedfueloilPressurisedfueloilUnpressurisedhydraulicoilPressurisedhydraulicoilELFIValvePhase1第21页/共43页FuelOilInjection5. TheELFIvalveisactivatedupwards,closingthereturnflowandopeningfortheflowofpressurisedhydraulicoil.TheoilpassesthroughtheELFIvalveandfillsthehydraulicchamber.6. Thehighpressureforcesthepistonsupwards.7. Thefueloilinletisclosed.8. Thepressureonthefueloilrisesandexceedstheforceofthespringinthecylinder’sfuelinjectionvalve.UnpressurisedfueloilPressurisedfueloilUnpressurisedhydraulicoilPressurisedhydraulicoilPhase2ELFIValve第22页/共43页

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。第23页/共43页ELVAon-offvalveExhaustvalveActuatorExhaustvalvespindleHighpressure

hydraulicoil–inletMembraneaccumulatorHydraulicpushrodTodrain2006.01.16(4140/PWN)排气阀动作原理第24页/共43页HCUELVAvalveDoublewallpipeExh.ValveactuatorHydraulicpushrod2006.01.16(4140/PWN)第25页/共43页MEStartingAir

SystemMC-CdesignME-CdesignStartingvalvesStartingvalvesStartingairNC-valvesPilotairinletBlow-offConnectionforECSdistributorTheNCvalveismountedonthemainstartingpipebehindthecylindercover06.014140/PWN第26页/共43页StartingAirvalve(Viken1436)StartingairvalvePilotvalveforstartingairvalve06.014140/PWN第27页/共43页曲柄角度编码器工作原理详见课本17页。第28页/共43页Goingthroughallscreens:Alarms…Engine:Auxiliaries…Maintenance…Admin…MOPDISPLAYSME主机MOP操作界面第29页/共43页Engine:Operation第30页/共43页Engine:Status第31页/共43页Engine:

ProcessInformation

RunningMode第32页/共43页Auxiliaries:

HydraulicSystem第33页/共43页Alarms:

ChannelList第34页/共43页练习题1.电控柴油机与传统的柴油机相比，其主要特点表现为______。①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机控制；②采用共轨燃油喷射系统；③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；④采用气缸压力在线检测系统A.①④B.①②④C.①～④

D.①③2.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。①起动空气阀；②排气阀；③气缸润滑油；④燃油喷射；⑤扫气A.①②⑤B.③④⑤C.①②③④D.②③④⑤3.电控柴油机与传统柴油机相比，特点之一是______。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D.采用中、高压增压器，提高增压器效率4.电控柴油机与传统柴油机相比，特点之一是______。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第35页/共43页5.智能柴油机共轨燃油系统的优点包括：______。①燃油油耗低，经济性好；②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；③采用电磁阀控制喷油，其控制精度较高；④具有集中监控各种参数的功能；⑤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

A.①③④B.②～⑤C.①～④D.①～⑤6.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化，______。①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；②能够适应迅速改变功率和转速等工况的要求；③柔性控制喷油速率变化，实现理想喷油规律；④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。A.①③B.①②C.①③④D.①～④7.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。A.5~8r/minB.8~10r/minC.10~12r/minD.12~15r/min8.RT-flex型柴油机实现了无凸轮轴柴油机的______的全电子控制。①燃油喷射；②排气阀启闭；③起动空气和缸套润滑；④进气和扫气优化A.①②③B.②③④C.①③④D.①②③④9.和传统柴油机相比，RT-flex型电控柴油机取消了______。①凸轮轴；②排气阀驱动装置；③起动空气分配器；④凸轮轴驱动装置；⑤主起动阀；⑥燃油喷射器。A.①②③④B.②③④⑤C.①③④⑥D.②③⑤⑥第36页/共43页10.电控柴油机（SULZERRT-flex系列）与传统柴油机（SULZERRTA系列）相比，在结构上取消了很多部件，同时又增加了______等部件。①液压伺服油泵；②燃油供给单元；③容积喷射控制单元；④柴油机电子控制系统；⑤曲轴角度编码器；⑥燃油喷射器A.①②③④⑤B.②③⑤⑥C.①③④⑥D.②③⑤⑥11.在RT-flex型电控柴油机中，容积喷射控制单元用来控制______。A.燃油的喷油量和喷射时间

B.排气阀的打开和关闭C.气缸润滑油的喷射D.起动空气的接通和关闭12.WECS-9500控制系统的组成单元包括______。①公共电子控制单元(COM-EU)；②气缸电子控制单元(CYL-EU)；③曲轴角度传感器；④各缸执行器的传感器；⑤辅助控制单元(WECSassistant)；⑥调速控制单元A.①②③④⑤B.②③④⑥C.①③④⑥D.②③⑤⑥13.在RT-flex型电控柴油机中，WECS-9500控制系统的主要任务包括：______。①负荷程序限制；②排气阀启闭控制；③主机的状态检测；④进气和扫气优化控制；⑤伺服油共轨压力控制；⑥和外部系统进行通信A.①②③④B.②③⑤⑥C.①③④⑤D.①④⑤⑥14.在RT-flex型电控柴油机中，WECS-9500控制系统的主要任务包括：______。①加速速率限制；②气缸的喷油量和喷油时间控制；③气缸的起动电磁阀控制；④对转速偏差的PID运算；⑤燃油共轨压力控制；⑥参数的设定和修改A.①②③⑥B.①③④⑥C.②③⑤⑥D.①②④⑤15.在RT-flex型电控柴油机中，WECS9500控制系统的作用不包括：向各缸控制单元______。A.发送燃油喷射控制信号B.发送排气阀的控制信号C.发送转速偏差的PID控制信号

D.发送起动控制信号第37页/共43页16.WECS-9500控制系统主要由公共电子控制单元(COMEU)和各气缸的电子控制单元(CYL-EU)等组成，其中，公共电子控制单元(COM-EU)的任务不包括：______A.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B.对输入信号进行程序处理C.将程序处理的结果送到每个气缸的控制器D.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17.WECS-9500控制系统主要由公共电子控制单元(COMEU)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：______A.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B.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C.显示主机的状态及报警信息D.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18.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______。A.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19.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。A.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C.迅速释放20MPa控制油D.切断机带高压燃油柱塞泵的进油20.在RT-flex型电控柴油机中，曲轴角度传感器______。①安装在主机的自由端；②一般有2个；③测量信号送到各缸的气缸控制单元；④测量信号送到主机遥控系统；⑤任意一个传感器有故障，主机将自动停车A.①②③B.①③④C.①③⑤D.②④⑤第38页/共43页21.在RT-flex型电控柴油机中，伺服油共轨中的压力通常为______。A.0.7MPaB.3.0MPaC.20MPaD.0.7～0.8MPa22.在RT-flex型电控柴油机中，燃油共轨中的压力通常为______。A.0.7MPaB.3.0MPaC.100MPaD.0.7～0.8MPa23.在MAN-B&WME型电控柴油机中，伺服油共轨中的压力通常为______。A.0.7MPaB.3.0MPaC.20MPaD.0.7～0.8MPa24.在MAN-B&WME型电控柴油机中，燃油共轨中的压力通常为______。A.0.7MPaB.3.0MPaC.100MPaD.0.7～0.8MPa25.RT-flex系列电控柴油机与MANB&WME系列电控柴油机的相同点是______。①取消了凸轮轴；②采用电子控制、伺服油驱动；③采用机带伺服油泵；④采用机带燃油泵A.①②B.①②③C.①②④D.①②③④26.RT-flex系列电控柴油机与MANB&WME系列电控柴油机的主要区别在于：前者采用电子控制的______，后者采用电子控制的______。A.储压器/高压油泵B.容积喷射控制单元/蓄压器C.储压器/容积喷射控制单元D.容积喷射控制单元/高压油泵第39页/共43页27.对于同一规格的MANB&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______：①链轮及凸轮装置；②高压油泵及排气阀执行装置、空气分配器、调速器、调节轴；③机械式气缸注油器；④机旁控制台A.①④B.①②C.①～③D.①～④28.对于同一规格的MANB&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，这些部件的功能由______部件替代。①液压动力供应系统、液压缸组；②柴油机控制系统；③曲轴角度编码器；④电控Alpha注油器；⑤机旁控制板A.①③B.①③④C.①～⑤

D.①④29.在MANB&WME系列电控柴油机中，用来控制各缸喷油的电磁阀ELFI是一个______。A.双位控制的电磁阀B.比例控制的电磁阀C.比例积分控制的电磁阀D.比例积分微分控制的电磁阀30.在MANB&WME系列电控柴油机中，用来控制各缸排气阀的电磁阀是一个______。A.双位控制的电磁阀

B.比例控制的电磁阀C.比例积分控制的电磁阀D.比例积分微分控制的电磁阀第40页/共43页31.在MANB&WME系列电控柴油机中，用来控制各缸起动阀的电磁阀是一个______。A.双位控制的电磁阀

B.比例控制的电磁阀C.比例积分控制的电磁阀D.比例积分微分控制的电磁阀32.MANB&WME系列电控柴油机与RT-flex机型有所区别，它的______。。A.燃油喷射和排气阀控制均采用模拟量控制B.燃油喷射和排气阀控制均采