海船培训课件4.3

船舶动力装置中华人民共和国海船船员适任考试培训教材左春宽孙永明张春来李世臣主编目录一二第一章柴油机及其附属设备的性能评估第二章主柴油机及其附属设备的使用与管理三四第三章船舶主推进动力装置的工况配合及管理第四章电控喷射柴油机五第五章典型液压系统六七第六章制冷与空调系统的操作和维护第七章

船用蒸汽锅炉第四章电控喷射柴油机4节双燃料内燃机3节MANME电喷柴油机2节WinGDRT-flex电控喷射柴油机1节

电控喷射柴油机的基本概念第三节MANME电喷柴油机一、液压动力单元二、液压动力油缸单元三、柴油机控制系统四、曲轴转角编码器五、气动操纵系统六、日常管理和常见故障分析12K98ME-C–themostpowerfulengineordered:Bore: 980 mm Stroke: 2,660 mmSpeed: 104 r/min Output: 84,280 kWFuelcons: 346 ton/day Weight: 2,219 tonHeight: 14.6 m Length: 29 m典型ME机型结构及代码MC机型与ME机型比较HydraulicPowerSupplyME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:MainOperationPanel2006-01-2312一、液压动力供给单元HPSFuel10barHydrauliccylinderunitAlphalubricatorServooilreturntosumpFineaut.filterPistoncooling+bearingsFromsumpMainlubepumpSafetyandAccumulatorblockEL.drivenhydraulicpumpsEnginedrivenhydraulicpumpsServooilFueloilpressureboosterExhaustvalveactuatorELFIELVACyl.1Cyl.2Cyl.3Cyl.4Cyl.5Cyl.6CCUCCUCCUCCUCCUCCU200barHPS组成：两个电机驱动液压泵，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提供足够商的液压油以完成燃油喷射及排气定时。1.滑油滤清单元FilteringprocessBackflushingprocess•反冲洗，最初设定间隔60分钟•压差冲洗，最初设定dp=0.6bar•压差报警，最初设定dp=0.8bar低压滑油供给系统2.电动机驱动液压油泵定向定量泵或定向变量泵3.柴油机驱动液压油泵变向变量泵如果泵的控制发生故障，斜盘位置会强制地在AHEAD的最大位置1号驱动泵由ACU1控制，2号驱动泵由ACU2控制，3号由ACU3控制1，2，3号泵有单独的系统油压力传感器连接到各自的ACU4，5号泵的控制信号是开关量的。要么工作在AHEAD的最大位置，要么工作在ASTERN的最大位置所有的泵在吸入口都有压力传感器，如果压力过低或者所有的传感器都发生故障，主机会发生SHUTDOWN4.系统中主要阀的压力设定阀号20MPa的液压系统20MPa的液压系统310机带泵安全阀2331311机带泵安全阀2531.5312电动泵安全阀17.522.5310Pressurereliefvalve(openingpressure230bar).311Pressurereliefvalve.Normallyclosed.Thepressurereliefvalveismechanicallyadjustedtoanopeningpressureof250bar.Iftheoilconsumptiondrops,thepressurewillrise,andifthepressurerisesabove250bar,thereliefvalvewillopenandleadtheoilbacktothemaintank.312Pressurereliefvalve.Normallyclosed.Thepressurereliefvalveismechanicallyadjustedtoanopeningpressureof175bars.Shouldtheoilconsumptionsuddenlyfall,thepressurewillriseandshouldthepressurerisetomorethan250barthereliefvalvewillopenandleadtheoilbacktothemaintank.5.集油盘及液位传感器作用：将泄漏滑油收集并泄放掉。两个：360----油位较低时，报警361----油位较高时，自动停车二、液压动力油缸单元二、液压动力油缸单元HydraulicCylinderUnit

HCUAlpha气缸油电子喷射系统及其管理2024/3/1135动力/执行活塞回油45巴压力油通电，PA通，执行活塞动作注油基本注油量调节螺钉喷油活塞气缸油油头接口注油信号活塞动作反馈传感器2.燃油喷射阀FIVA2024/3/11363、液压油蓄压器2024/3/1137蓄能器充气压力应该在第一周进行检查下次检查应该在4个月左右之后进行，随后每6个月检查一次蓄能器的微小泄漏是不可避免的，根据经验一般每个月压力会下降2-5bar•充气压力同时取决于工作的伺服油压和蓄能器温度•300bar的HPS蓄能器的充气压力为：136bar+0/-5@20°C154bar+0/-5@50°CFuelInjectionSystemHighpressure

hydraulicoil-inletTodrainMembraneaccumulatorFueloilinlet8barSuctionvalveELFI/FIVAProportionalValveSlideFuelvalveFuelplungerHydraulicpistonHighpressurepipe7S50ME-C1. Thepistonsmovetothebottomposition.2. Thefuelinletisopen.HydraulicoilleavesthehydraulicoilchamberviatheELFIvalve.TheaccumulatorsaresuppliedbytheHydraulicPowerSupply.ThepressurisedhydraulicoilisheldbackbytheclosedELFIvalve.UnpressurisedfueloilPressurisedfueloilUnpressurisedhydraulicoilPressurisedhydraulicoilELFIValvePhase14.液压燃油增压泵5. TheELFIvalveisactivatedupwards,closingthereturnflowandopeningfortheflowofpressurisedhydraulicoil.TheoilpassesthroughtheELFIvalveandfillsthehydraulicchamber.6. Thehighpressureforcesthepistonsupwards.7. Thefueloilinletisclosed.8. Thepressureonthefueloilrisesandexceedstheforceofthespringinthecylinder’sfuelinjectionvalve.UnpressurisedfueloilPressurisedfueloilUnpressurisedhydraulicoilPressurisedhydraulicoilPhase2ELFIValve5.液压泵腔的节流阀2024/3/1141ELVAon-offvalveExhaustvalveActuatorExhaustvalvespindleHighpressure

hydraulicoil–inletMembraneaccumulatorHydraulicpushrodTodrain2006.01.16(4140/PWN)6.排气阀液压驱动器三、柴油机控制系统2024/3/1143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。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起动空气系统MC-C主机ME-C主机辅助控制单元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，另两个是随动模式主机连接控制单元EICU驾驶台控制系统连接到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2.MPC2024/3/11503.MPC板的更换与控制程序的下载（I)MPC板的更换由于所有的ME柴油机控制系统的MPC板硬件配置都相同，所以不同位置的MPC.板均可互换。通常情况下，随机配有一个备用的MPC控制板，当在线工作的某个MPC生故障，可将发生故障的控制板拆下，然后将备用的MPC控制板装上，再对号将相应的端子插人对应的接口后并将IDDOG正确安装，等程序下载安装完成后，系统即可恢复使用。2024/3/1151（2)MPC板控制程序的正常下载方法与步骤①将MPC板的电源（A和B)全关。②找下旧的MPC板的所有接线插头，将旧的MPC板拆除。③检查新的MPC板是否正常并确认如下a.确认给MPC板编码的8个双位开关处于全关（OFF)状态。b.检查并确认为CPU设置的一组8个不同颜色的两位开关中的1和8处于关闭（OFF)状态：2到7处于开启（ON)状态。④将新的MPC板安装上。⑤将所有的接线端子重新对号装复。⑥将MPC板的电源（A和B)接通。⑦待MPC板上的LED指示灯变绿，表明程序下载完成，该控制单元可以正常使用了。2024/3/1152（3)MPC板控制程序的强制下载方法与步骤①将MPC板的电源（A和B)全关。②拔下旧的MPC板的所有接线插头，将旧的MPC板拆除。③检查新的MPC板是否正常并确认如下：a.确认给MPC板编码的8个双位开关处于全关（OFF)状态。b.检查并确认为CPU设置的一组8个不同颜色的两位开关中的1、4和8处于关闭状态（OFF):2、3.5、6和7处于开启（ON)状态④将新的MPC板安装上。⑤将所有的接线端子重新对号装复。⑥将MPC板的电源（A和B)接通。⑦待MPC板上的LED·指示灯显示为2红3绿时，将No.4开关（黄）置于开（ON)位置。8待MPC板上的LED指示灯变绿，表明程序下载完成，该控制单元可以正意使用了。2024/3/11534.MOP界面的操作2024/3/11542024/3/1155a报警界面2024/3/1156b柴油机监控操作界面2024/3/1157C辅助系统界面2024/3/1158d控制系统维护操作界面2024/3/1159e系统管理界面5.机旁控制站LOP2024/3/11602024/3/1161四、曲轴转角编码器①检查并确认TSA-A和TSA-B电源正常②盘车，直到TSA-A上的LED指示灯刚一亮起马上停止盘车。③检查并确认柴油机的飞轮刻度指针应该正好指向飞轮上的刻度“0”处。④继续盘车45°曲轴转角，此时TSA-B上的LED指示灯应该亮起。满足上述情况，表明曲轴转角编码器的安装情况正常。如果柴油机在工作中某个曲轴转角编码器发生故障，柴油机还能继续工作；如果两个都发生故障，柴油机将无法工作，只能将发生故障的编码器拆掉，换新。2024/3/1162（2)曲轴转角编码器的拆卸①将保护罩（如有）的安装螺栓拆除。②将内外两个编码器的电缆做好标记后拔下。③将外面的编码器（TSA-B)的安装螺栓拆除，取出外部的编码器。④若有必要，选取一段适当尺寸的金属管套在传动轴外并与编码器轴承衬套接触，用木槌敲击管子的另一端使轴承衬套松动。⑤拆除减震支架连接法兰的螺栓，取下减震法兰。⑥里面的编码器（TSA-A)及减震法兰的拆卸方法与步骤与外部的相同。外部的安装支架不要轻易拆卸（除非必要时可拆卸，因为安装时需要重新对中。2024/3/1163（3）曲轴转角编码器的安装①安装编码器的外部支架需要重新对中，确保圆周的偏移量“X”不超过0.3mm②检查并确认编码器轴承的轴封完好后将轴承、轴承衬套、轴封及位置补偿器组装好并将组件在外部支架上安装好。③转动TSA-A编码器的空心轴，并将定位圆点对准箭头标记（右旋机：一个圆点的对准箭头标记；左旋机：两个圆点。④检查并确认将柴油机的第一缸盘车至上止点，然后将对好标记的编码器TSA-A安装到位置补偿器上。⑤按照正车方向转动编码器的空心轴，直到TSA-A的LED指示灯刚一变亮，按照规定的力矩上紧编码器在驱动轴上的锁紧环⑥若指示灯已经亮起，应继续沿着正车方向转动空心轴直到指示灯灭后再次变亮时，停止转动空心轴并将锁紧环锁紧。2024/3/11643.曲轴转角编码器在MOP界面上的偏差补偿调整测量DeltaTacho-B的值的偏差值应不大于±1°;测速补偿偏差应不大于±0.4。具体方法与步骤如下：（1)测试的条件与要求①依次单缸停油（通过MOP－ChiefLimiters实现）。②等到（至少20s)该缸的排温低于200℃后，接通PMI系统，通过测得PMI0-dia-gram图将会得到TSA-A和TSA-B的补偿（offset).（2)若测得的相应数据不超出偏差要求，系统将会根据偏差进行自动修正。（3)若测得的相应数据超出偏差要求，则需要对相应的编码器进行重新安装与调整。（4)编码器各个传感器的工作状态，可按图4-3-28中左下角的Details查看。（5)曲轴转角编码器正常工作状态2024/3/1165五、气动操纵系统2024/3/1166六、日常管理和常见故障1.曲轴转角编码器的管理和常见故障定期检查和测试曲轴转角编码器的“0”位和装配螺丝的紧固情况。常见的故障：固定支架松动、编码器锁紧环松动，使得编码器的空心轴与驱动轴的相对位置改变、编码器轴承损坏、传感器接线松动及信号放大器故障等。2024/3/11672.HPS的管理和常见故障（1)定期对6um的滤芯清洁，超声波清洁仪，严禁使用压缩空气吹扫。主机油底壳中的含水量（WaterContent《1%),三个月滑油取样分析。（2)由柴油机驱动的液压泵的滑油进口的压力传感器主要有两个作用：①可防止忘记打开滑油进口阀，导致液压泵干转损坏。②滑油进口的压力是3个进口压力传感器的平均压力，当某个传感器或系统滑油泵发生故障时，进口油压必定发生相应的变化，当油压低至0.70MPa时，声光报警：降至0.05MPa，自动停车且不可取消。2024/3/11682.HPS的管理和常见故障（3)定期测试漏泄探头并清洁废油柜。当废油柜的液位上升到一定位置，将安全保护停车该保护可以被取消。（4)定期对蓄压器压力测试以保证其处于最佳工作状态。如蓄压器内的氮气压力下降严重，会出现如下故障：①伺服油泵停止后，液压系统内的液压下降会很快，可从MOP中的hydraulicpressurede-caytime界面里看到，并报警。②液压系统油压不稳定，导致燃油喷射、排气阀启闭不正常。③极易导致燃油喷射阀（FIVA)损坏。④可能导致蓄压器内的膜片在液压油的作用下撞到罐体的内表面而损坏。（5)系统设有hydraulicpressuredecaytime检测回路，当伺服油泵停止后，主要用来监测系统油压降至蓄压器相应的压力值附近（14~16MPa)所需要的时间，如果时间太短，会发生报警，避免系统存在泄漏，应及时检查并排除。2024/3/11693.液压动力油缸单元的管理和常见故障（1)FIVA①常见故障主要发生在先导阀部位，主要有以下几个方面：a.先导阀或主阀的咬死。b.先导阀电磁线圈烧毁或弹簧断裂。它们共同的表现均为不喷油，不开（关）排气阀，单缸排温偏差低，报警。c.先守陶电磁力不足，使主阀中位对中不良向无停称，单缸喷油量少，排气阀开启时间长。表现为单缸排温偏低。d.先导同弹簧力不足，使主阀中位对中不良，向右偏移，单缸油门偏大，排气阀开启时间短。表现为单缸排温偏高。

c.系统内进人空气。表现为运行不稳定，有时可能造成单缸油门偏大或排气阀延迟关闭。703.液压动力油缸单元的管理和常见故障（1)FIVA②FIVA的使用与管理a.液压油管理保证自清滤器工作，并按规定清洗、更换滤芯。同时保持油温，避免油温突变。定期取样化验，确保油质合格。b.中位调试由厂家调试好。不可随意拆装或中位调试。在特殊情况下，如由于导阀的电磁力或弹簧弹力不足，主阀中位对中不良，可以在阀的接线板上进行微调，以适量修正阀的输入电流，达到修正主阀芯的位移，确保主阀可靠对中。也可使用专用工具（标准长度螺栓），插入主阀左端，从右端推动阀芯，至不能移动为止，此时主阀芯就是在标准的中位。调整位移传感器中测量杆的长度，来适量调整反馈电流的大小，以达到CCU输出电流的微量改变，来确保主阀芯的中位位置。2024/3/11713.液压动力油缸单元的管理和常见故障（1)FIVAc.运行管理在运行管理中，必须确保主控制室的节流泄压管畅通，以保证控制室内的压力随进人腔室的流量变化而变化，同时，必须确保主油路的回油有一定的背压，确保燃油升压器和排气阀的平稳运行。在设备维护保养后，必须彻底排气，以免扰乱FIVA阀的正常动作。2024/3/11723.液压动力油缸单元的管理和常见故障（2)排气阀ME-C电喷柴油机的排气阀与传统变化不大，主要三点：①ME柴油机的排气阀的启闭是由FIVA控制的20~30MPa的液压油驱动器来实现的。②ME柴油机用于关闭排气阀的空气弹簧活塞的直径比MC柴油机的更小。③ME柴油机的排气阀安装了阀杆的位置反馈信号传感器。ME-C电喷柴油机的最大优点就是集成的电控喷射化控制，通过MOP容易改变排气阀的启闭定时，2024/3/11733.液压动力油缸单元的管理和常见故障（2)排气阀排气阀阀杆位置反馈信号传感器（SpindlePositionFeedbackSensor)是一种接近传感器（ProximitySensor),故障率较高，而且一旦发