船舶电喷柴油机瓦锡兰轨技术讲课课件.ppt（79页）

1、船舶电喷柴油机瓦锡兰共轨技术培训主要内容：一、Wartsila柴油机发展历程二、Wartsila智能柴油机（共轨）工作原理三、Wartsila共轨柴油机在管理中应注意的事项Wartsila柴油机发展历程瓦锡兰公司：瓦锡兰公司(WartsilaCorporation)是全球领先的船用动力装置及陆上电站设备的供货商和服务商，目前在全球70多个国家拥有160家分支机构，总部位于芬兰赫尔辛基。世界船用中速机的领头羊。1、1834年瓦锡兰公司在芬兰卡累利阿(Karelia)成立时仅仅是个锯木厂，1938年开始进入柴油机领域。2、瑞士苏尔寿公司(Sulzer Ltd.)成立于1834年，1898年开始与柴

2、油机的发明者鲁道夫.狄赛尔合作生产柴油机。1990年苏尔寿将其柴油机业务剥离，成立新苏尔寿柴油机公司(New SulzerDiesel，NSD)。后来新苏尔寿柴油机公司成为意大利芬坎蒂尼公司的子公司。3、1997年，瓦锡兰旗下的瓦锡兰柴油机公司(Wartsila Diesel)与芬坎蒂尼公司旗下的大部分柴油机业务(包括新苏尔寿柴油机公司)合并，成立瓦锡兰NSD公司(WArtsila NSDCorporAtion)。4、1997年瓦锡兰合并新苏尔寿柴油机公司之后，在原苏尔寿品牌的RTA系列低速机的基础上，2003年推出智能型电控共轨RT-flex型机。发展智能型柴油机的优势发展智能型柴油机的优势

3、 何为智能型柴油机：电控型柴油机也称为智能型柴油机，即将电子设备及软件应用于船用柴油机并成为其重要部分的新型柴油机。根据柴油机燃烧理论，主要是应用了电控技术，通过控制燃油喷射正时、喷油量、喷射速率、压力以及进、排气阀正时，能够有效地实现柴油机在各种负荷下的性能最优化，从而达到在满足最新排放要求下，提高其经济性、可靠性、操纵灵活性和延长使用寿命。优点：可靠性、经济性、满足排放要求、操作灵活性、延长使用寿命。主要部件：供油单元、共轨单元（共轨油管、ICU、VCU、安全阀、减压阀等）、伺服油自清滤器、曲轴转角传感器、E95控制箱、E90控制箱。二、二、WartsilaWartsila智能柴油机（共轨

4、）工作原理智能柴油机（共轨）工作原理传统机型与共轨柴油机比较传统机型与共轨柴油机比较 Wrtsil Land&Sea AcademyPage 6 6Chapter 208/25/2023RT-flex RT-flex 柴油机整机图柴油机整机图另外，每个模块还拥有两个 module busses(1x CANopen,1x MODbus)用来和外部系统进行通信(PropCS,ALM),应急控制面板,执行器(size IV).SHD and overpressure刻度板显示0-10刻度有个检查闷塞来检查泄漏。Control oil supply rail供油单元直接通过曲轴带动。#11

5、on a 12-cyl.Fuel nozzle withstroke sensorsInjector 2 RailvalveFeedback ok/Failure共轨柴油机运行管理要点 InjectionElectric fuel pump actuators这样做是为了降低可视废气排放以及节油的考虑.Wrtsil Land&Sea AcademyPage 7 7Chapter 208/25/2023Overview,RT-flex50(Size 0)Overview,RT-flex50(Size 0)WECS-9520,E 95 气缸控制模块接线箱供油单元共轨单元自清滤器与集控室通讯连接箱（

6、E90）在主机自由端通过它来驱动两个滚珠轴承上的轴。Trace heating2位3通阀(3/2 way valve)通过共轨阀(rail valve)控制。Fuel intermediateAdditional return/leakage piping:To exhaust valve慢转的速度可以通过调整WECS-9520中的脉冲频率参数加以调节安保系统触发泄油信号，通过应急停车电磁阀 3.服务负荷:高油压用来优化燃油经济性燃油泵和伺服油泵数量由主机缸数而定。共轨油压系统的压力较高，在运行过程中一定要观察它的密封性是否良好。Injection/Valve open刻度板显示0-10刻度以

7、至于能达到精确的喷油和排气阀控制。但对于有很多气缸的大型主机来说，启动阀关闭角度可以被相应的减小一点，以节省启动空气.供油单元供油单元l 供油单元直接通过曲轴带动。l 伺服油泵通过各自的小齿轮带动，小齿轮传动轴上有一“机械易断点”(减少传动轴上某点直径)，其目的是为了防止伺服油泵咬死时保护齿轮。l 因为供油单元上燃油泵和伺服油泵都没有定时，所以它们仅仅起输送燃油和滑油作用，凸轮轴相对曲轴也没有一定的对应点。但是必须注意各凸轮之间有一定的排列。Fuel side 油泵端油泵端:柱塞式油泵输送燃油到燃油共轨。为了保证共轨压力(600-900 bar)，油泵流量由WECS-9520内设定压力信号，通

8、过电动执行器调节。Servo oil side 伺服油端伺服油端:Dynex丹尼斯伺服油泵通过高压油管把100-200 bar的伺服油输送到伺服油共轨。燃油泵和伺服油泵数量由主机缸数而定。Supply UnitSupply Unit供油单元供油单元RT-flex60RT-flex58T供油单元由曲轴通过两个中间齿轮传动。凸轮轴上装有一排三角凸轮。伺服油泵通过各自的小齿轮带动，小齿轮传动轴上有一“机械易断点”(减少传动轴上某点直径)，为了当泵咬死时保护齿轮。伺服油泵齿轮也是通过液压安装上去。因为供油单元上燃油泵和伺服油泵都没有定时，所以它们仅仅起输送燃油和滑油作用，凸轮轴相对曲轴也没有一定的对应

9、点。但是必须注意各凸轮之间有一定的排列。3-lobe cams三角凸轮Supply unit gearwheel供油单元齿轮Servo oil pump drive gearwheeland pinions伺服油泵驱动齿轮和小齿轮2nd intermediate Gearwheel次级中间齿轮Camshaft bearingCovers 凸轮轴瓦盖Supply Unit DriveSupply Unit Drive供油单元驱动供油单元驱动Drawn for Size 4尺寸4机型供油单元Fuel side 燃油端燃油端:柱塞式油泵输送燃油到燃油共轨。为了保证共轨压力(600-900 bar)，

10、油泵流量由WECS-9520内设定压力信号，通过电动执行器和连接杆系调节。蓄压器上有两个出口，它通过两根高压油管连接到燃油共轨。Servo oil side 伺服油端伺服油端:伺服油泵由丹尼斯Dynex或者博士Bosch制造它们把压力 80-190 bar的伺服油输送到蓄压块。蓄压块上有两个出口，它们通过两根高压油管连接到伺服油共轨。燃油泵和伺服油泵数量由主机缸数而定。Fuel pumps燃油泵Servo oil pumps伺服油泵(图示为博士泵“Bosch”)Fuel intermediate Accumulator燃油中间蓄压器Servo oil collector Block伺服油蓄压块

11、Servo oiloutlet to rail伺服油出口Fuel outlet to rail燃油出口2nd intermediate Gearwheel次级中间齿轮Electric actuators电动执行器Fuel pump regulating linkage燃油泵调节燃油泵调节杆杆:燃油泵调节杆通过Woodward(ProAct IV)电动执行器动作。执行器接受从WECS发出的位置信号。每个执行器控制两个油泵（随着主机缸数不同执行器排列也不同）。调节杆到顶撑杆上的扭矩通过两边扭转弹簧传递。如果某个油泵调节尺条卡住，相应的弹簧可以被压缩，可保证其它油泵调节杆仍可正常动作。Electri

12、c fuel pump actuators电动执行器电动执行器Local position indication(0-10).No load indicator!刻度板显示刻度板显示0-10刻度刻度但不是负荷指示器！但不是负荷指示器！Torsional springs扭转弹簧Fork lever顶撑杆Regulating LinkageRegulating Linkage调节杆系调节杆系Additional spring to push the rack,in case of failure,to full position 当执行器失效时，该弹簧能把油门尺条推到最大位置。伺服油供给泵伺服油供

13、给泵-Servo Oil Pump Servo Oil Pump“BoschBosch”博士泵博士泵Bosch伺服油泵都是轴向斜盘式柱塞油泵。它们供油到蓄压块，再通过两根高压油管接到共轨伺服油管。蓄压块上有个启跳压力为230 bar的安全阀。伺服油泵数量根据主机缸数而定。如果某个油泵故障，主机仍能运行。当主机反转时，伺服油泵的斜盘也需要翻转。控制油用来翻转斜盘的位置。共轨单元共轨单元-Rail Unit PipingRail Unit Piping共轨管系共轨管系Fuel oil rail共轨燃油管:燃油共轨管内是600-900 bar 的高压燃油，在主机运时由供油单元上高压油泵供给。燃油共轨

14、管内压力随着主机负荷变化。每个缸在共轨内装有相对应的 喷射控制单元Injection Control Unit(ICU)。ICUs通过连结到伺服油管的高压软管内伺服油来动作。WECS 控制ICUs的喷 射。共轨由伴热管系加热。Servo oil rail共轨伺服油管:伺服油共轨管内是通过6 m滤器过滤的压力为80-190bar的伺服油，由供油单元上伺服油泵供给。伺服油共轨管内压力随着主机负荷变化。每个缸有个相应的排气阀控制单元Valve Control Unit(VCU)。WECS 通过VCUs控制排气阀动作。新设计的共轨单元内简化高压管数量。Rail Unit PipingRail Unit

15、 Piping共轨管系共轨管系,Size 0,Size 0Trace heating伴热管Servo oil rail共轨伺服油共轨伺服油Fuel oil rail共轨燃油共轨燃油ICU喷射控制单元VCU排气阀控制单元Fuel overpressure regulating valve燃油超压调节阀Servo oil return pipe伺服油回油管Fuel pressure relief valve安全阀Rail Unit PipingRail Unit Piping共轨管系共轨管系,Size 0,Size 0Trace heating伴热管Servo oil rail共轨伺服油共轨伺服油

16、Fuel oil rail共轨燃油共轨燃油ICU喷射控制单元VCU排气阀控制单元Servo oil return pipe伺服油回油管Rail Unit PipingRail Unit Piping共轨管系共轨管系,Size 1 MK,Size 1 MKIlFuel rail燃油共轨管:l燃油共轨管内是燃油共轨管内是 600-900 bar 的高的高压燃油，在主机运行时，由供油单元压燃油，在主机运行时，由供油单元上高压油泵供给。燃油共轨管内压力上高压油泵供给。燃油共轨管内压力根据主机负荷变化。根据主机负荷变化。l每个缸在共轨内装有相对应的喷射每个缸在共轨内装有相对应的喷射控制单元控制单元Inj

17、ection Control Unit(ICU)。ICUs通过高压控制油来动作。通过高压控制油来动作。WECS 控控制制ICUs的喷射。的喷射。l共轨由伴热管系加热。共轨由伴热管系加热。ICUsVCUsServo oil return pipeMain bearing oil supplyControl oil supply rail控制油进油管Control oil return rail控制油回油管Fuel railServo oil railServo oil rail伺服油共轨管:伺服油共轨管内是经过(6-micron)过滤的，由供油单元供给的压力为 80-190 bar的伺服油。伺服

18、共轨管内压力随着负荷变化。每缸在共轨内相应的装有个排气阀控制单元Valve Control Unit/exhaust valve actuator(VCU)。WECS 通过VCUs来控制排气阀的动作。Rail Unit PipingRail Unit Piping共轨管系共轨管系,Size 1 MK,Size 1 MKIIl Additional return/leakage piping:l 回油回油/泄漏管系：泄漏管系：n 燃油泄漏管燃油泄漏管(回到溢流柜回到溢流柜)n 伺服油回油总管伺服油回油总管(到曲轴箱到曲轴箱)n 伴热管伴热管(蒸汽或加热油蒸汽或加热油)l Fuel system

19、overpressure valves:l 燃油超压阀：燃油超压阀：n SHD and overpressure regulating valve.停车和超压调停车和超压调节阀。节阀。超压调节阀开启压力大概为超压调节阀开启压力大概为1050 bar。SHD停车阀停车阀由安保系统给出信号动作来释放共轨燃油压力。由安保系统给出信号动作来释放共轨燃油压力。(燃油泄放到燃油增压泵前燃油泄放到燃油增压泵前)。n Safety valve 安全阀安全阀.启阀压力为启阀压力为1250 bar。燃油泄放到溢流柜。燃油泄放到溢流柜。Safety valve安全阀SHD and overpressure regu

20、lating valve停车阀和超压调节阀Fuel leakage pipe燃油泄漏管Trace heating伴热管Servo oil return pipe伺服油回油管Fuel Rail PipeFuel Rail Pipe燃油共轨管燃油共轨管l燃油共轨管为一整段燃油共轨管为一整段 The bore has a shape of a“peanut”.腰行孔例如 RT-flex96CConnecting piece between fuel rail and ICU燃油共轨管和ICU的连接块低负荷:较高的压力有助于优化燃烧(降低排放)其中3个是ICU上的预控阀，1个是VCU上预控阀。但是两端

21、的泄漏通过同一泄漏孔泄放。使用者与WECS-9520的通讯被集成在控制系统的操作面板和flexView操作界面上打开液压燃油停车阀 3.伺服油供给泵-Servo Oil Pump“Bosch”博士泵indication(0-10).WECS-9520 没有中央处理器，但是每个气缸都拥有自己的FCM-20模块用来处理和该气缸有关的功能和共轨功能Electric actuators这些FCM-20 模块被直接安装在主机上并且通过内部System CAN Bus进行通讯.自清滤器自动清洗下的“残油”回到曲轴箱。通过在高速时提早开启排气阀，保持废气压力反冲力保持常压，来提高燃油经济性并减少活塞下方沉积

22、物。*)internal from servo rail or external from lube oil曲轴角度传感器安装在曲轴（或者盖斯林格减震器Geislinger Damper）的自由端VCU直接装在共轨伺服油管上。(fuel)Injection Control Unit(ICU)(fuel)Injection Control Unit(ICU)WECS-9520 controlServo(control)oil supply 200 barICUICU结构及工作原理结构及工作原理ICU,Size 4ICU,Size 4ICU,Size 3ICU,Size 3Servo(contro

23、l)oil side伺服油（控制油）端伺服油（控制油）端:共轨阀控制伺服油进入控制油阀块。Fuel side燃油端燃油端:燃油控制阀通过控制油阀块内活塞动作。每个油头有个相应的控制阀。ICU本体内是喷射油量活塞。为了保证油量传感器正常工作，“Fuel Quantity Sensor”燃油油量传感器在旁边温度较低的传感器壳体内。控制和燃油端是完全分开的。但是两端的泄漏通过同一泄漏孔泄放。Working principle工作原理工作原理:每个ICU喷射控制单元由2或3个先导阀（共轨阀）控制燃油从共轨到油头的开关。每次燃油喷射，必要的喷射冲程和油量数据都有测量，然后在下次喷射时进行修正喷射。Fue

24、l quantity piston油量活油量活塞塞Servo(control)oil sideFuel side燃油端燃油端Rail valves共轨阀共轨阀Fuel control valves 燃油燃油控制阀控制阀Fuel quantity sensor油量传油量传感器感器Servo oil supply伺服油供伺服油供给给Servo oil return回回油油ICUICU喷射控制单元喷射控制单元ICU Cross-SectionICU Cross-Section剖面图剖面图ICU,ICU,Working PrincipleWorking Principle工作原理工作原理Fuel ra

25、ilServo railRail valves共轨阀Injection control valves喷射控制阀Fuel quantity piston燃油油量活塞Fuel quantity sensor燃油油量传感器Fuel nozzles油头(Size 4:Control rail)Wrtsil Land&Sea AcademyPage 2727Chapter 208/25/2023ICU,ICU,Working PrincipleWorking Principle工作原理工作原理Fuel railServo railRail valvesInjection control valvesFu

26、el quantity pistonFuel quantity sensorFuel nozzlesFuel railServo railRail valvesInjection control valvesFuel quantity pistonFuel quantity sensorFuel nozzlesFuel railServo railRail valvesInjection control valvesFuel quantity pistonFuel quantity sensorFuel nozzles InjectionFuel railServo railRail valv

27、esInjection control valvesFuel quantity pistonFuel quantity sensorFuel nozzles InjectionFuel railServo railRail valvesInjection control valvesFuel quantity pistonFuel quantity sensorFuel nozzlesReturn Fuel railServo railRail valvesInjection control valvesFuel quantity pistonFuel quantity sensorFuel

28、nozzles Back to return position显示显示:辅助鼓风机手动控制辅助鼓风机手动控制./鼓风机没有运行鼓风机没有运行 在鼓风机自动状态下，只有当主机没有运行的时候，在鼓风机自动状态下，只有当主机没有运行的时候，才能停掉鼓风机才能停掉鼓风机.在手动模式下，可以在任何时候停掉鼓风机在手动模式下，可以在任何时候停掉鼓风机消音慢转失败和主机安消音慢转失败和主机安保报警保报警对安保系统中的对安保系统中的SHD进进行复位行复位按一次触发越权按一次触发越权SHD，再按一次取消越权再按一次取消越权(看红看红色色 LED 显示显示).释放起动空气，释放起动空气，并且使并且使主机在正车方向

29、吹车，按主机在正车方向吹车，按多久吹车多久多久吹车多久慢转失败会显示在该面板慢转失败会显示在该面板上上.再按一次对慢转失败进行再按一次对慢转失败进行复位复位:持续按持续按 Ackn.按钮超过按钮超过5秒钟秒钟,WECS-9520 软件和一些重要的软件和一些重要的IMO检查信息会显示在屏幕上，直到按检查信息会显示在屏幕上，直到按钮被再按一次钮被再按一次.触发一次触发一次 慢转循环慢转循环.l共轨阀:l共轨阀组是由超快的共轨阀组是由超快的(1ms)1ms)电液电磁阀组组成的电液电磁阀组组成的.l考虑到很高的动作电流以及电磁阀铁芯的热负荷考虑到很高的动作电流以及电磁阀铁芯的热负荷,l所以该动作不能够

30、超过所以该动作不能够超过4.5ms.4.5ms.这个这个“on”-time on”-time 会被会被l采样采样,并且由并且由 WECS-9520WECS-9520监测并且限制在监测并且限制在4.5ms4.5msl之内之内.l共轨阀是双稳态的共轨阀是双稳态的,即选定动作到一个位置，这个位置会一直持续到相反的命即选定动作到一个位置，这个位置会一直持续到相反的命令从令从 WECS-9520WECS-9520发出发出.l在安装完或者更换这个双稳态电磁阀之后在安装完或者更换这个双稳态电磁阀之后,其阀的位置其阀的位置 (开还是关开还是关)是不知道是不知道的的.l为了确保主机停车时，阀一直处于安全位置为了

31、确保主机停车时，阀一直处于安全位置 l“没有喷油没有喷油”和和“排气阀关闭排气阀关闭”位置位置 l,从从WECS-9520 WECS-9520 会间隔一段时间会间隔一段时间(10S)10S)送出送出l一个脉冲复位信号给共轨阀一个脉冲复位信号给共轨阀共轨阀共轨阀l曲轴角度检测:l由于没有直接的机械的曲轴角度传感器为喷油和排气阀提供控制信息。所以通过电气的角由于没有直接的机械的曲轴角度传感器为喷油和排气阀提供控制信息。所以通过电气的角度编码器来测量实际的曲轴角度是很有必要的度编码器来测量实际的曲轴角度是很有必要的.曲轴角度编码器可以通过曲轴角度编码器可以通过 WECS-9520WECS-9520提

32、供完提供完整的圆周角度整的圆周角度,因此一旦送上电，就能够立即快速准确的显示当前实际的曲轴角度因此一旦送上电，就能够立即快速准确的显示当前实际的曲轴角度.l两个角度编码器通过一跟带齿的皮带连接到一个特别设计的驱动轴上两个角度编码器通过一跟带齿的皮带连接到一个特别设计的驱动轴上.这样的设计可以避这样的设计可以避免角度编码器轴向以及径向的移动，产生测量免角度编码器轴向以及径向的移动，产生测量l误差误差.l每个角度编码器从光学编码碟片上读取曲轴每个角度编码器从光学编码碟片上读取曲轴l角度并转换成数字位信号角度并转换成数字位信号.l FCM-20 FCM-20 模块通过模块通过 SSI bus SSI

33、 bus 来读取这些数据来读取这些数据l(Synchronous Serial Interface(Synchronous Serial Interface Bus).Bus).曲轴角度检测曲轴角度检测n为了同步 FCM-20 模块和 CA-sensors之间的数据,每个SSI 总线都拥有自己的 clock bus,而数据位则是通过 data bus传送.n倒数两个 FCM-20 模块是clock bus masters(e.g.#11 on a 12-cyl.RT-flex).I.e.FCM-20#(倒数第二块)提供时钟脉冲信号给 1号传感器和1号总线上的其他模块.FCM-20#(最

34、后一块)提供脉冲信号给 2号传感器和2号总线上的其他模块.n从 CA sensors过来的信号在FCM-20内部都会处理并且监测是否有错误.n角度编码器的数值会和飞轮端TDC传感器读取的脉冲信号相比较.如果TDC的信号不在角度编码器的信号0的一定范围内，那么一个common failure 或者 critical failure(主机停车)会由 WECS-9520触发(取决于偏差角度).n最终的曲轴角度是根据角度编码器测量的数值来进行计算的，最终被用来确定曲轴角度，主机转速和转向。曲轴角度检测曲轴角度检测通常的操作通常的操作在活塞到达TDC之前的几度,FCM-20 模块会考虑到VIT和FQS，

35、计算出正确的喷油角度,然后会给出一个 deadtime 用来补偿从控制系统给出喷油指令到喷油真正开始的时间差。deadtime 是在喷油循环中，通过比较喷油指令给出，到燃油数量传感器开始动作，这段时间里测量到的。燃油数量传感器还提供了一个喷油量的反馈用来和燃油指令作比较.喷油的开始和结束指令都是由 FCM-20模块触发的.喷油控制喷油控制:(volumetric injection control)每一个缸上的FCM-20 模块通过处理曲轴角度信号和从控制系统接受到的燃油指令来独立计算出自己的喷油定时。喷油控制喷油控制每个角度编码器从光学编码碟片上读取曲轴喷射相同量的燃油，一个油头所需要的时间

36、要比两个油头的时间长,更长的喷油时间会增大燃油喷射面积，并且该燃油的喷射压力是可控的，因此改善了雾化效果达到了理想的燃烧条件.安保系统触发泄油信号，通过应急停车电磁阀 3.ICUs通过连结到伺服油管的高压软管内伺服油来动作。Orifice节流孔这样的设计可以避免角度编码器轴向以及径向的移动，产生测量伺服油回油管有2-3 bar 的背压，为了防止压力波动。Servo oil supply有一路主滑油通过止回阀供到VCU执行活塞上部（即排气阀液压管内），来补偿通过排气阀驱动上节流孔流失的滑油。#11 on a 12-cyl.Servo oil rail伺服油共轨管:为了降低缸套的热负荷,被

37、激活的油头会每20分钟循环的换一次.如有必要会发出故障报警信号（过载，高差压等）主机不同的负荷时，共轨里的燃油压力是变化的.Actuator for Fuel Pump低负荷时的操作低负荷时的操作:在主机运转在低负荷时 WECS-9520 会切断每个气缸3个油头中的2个或者1个.这样做是为了降低可视废气排放以及节油的考虑.在喷油过程中，所喷射的燃油压力只能由其峰值压力后所控制.喷射相同量的燃油，一个油头所需要的时间要比两个油头的时间长,更长的喷油时间会增大燃油喷射面积，并且该燃油的喷射压力是可控的，因此改善了雾化效果达到了理想的燃烧条件.单个油头控制单个油头控制为了降低缸套的热负荷,被激活的油

38、头会每20分钟循环的换一次.不同气缸的油头互换会间隔10S开始一次，以避免因所有缸同时换油头，由于新工作油头温度低而导致排放不好.单个油头的控制单个油头的控制通常情况下3 油头同时使用为降低排放而连续的切换油头低速低排放时的操作2个油头工作1个油头工作低于 12%rpm R1时低负荷时的操作n从开启排气阀指令发出到阀杆开始动作.这段时间称之为 opening deadtime.n这个deadtime 会通过稍微提前一点点触发排气阀电磁阀，来补偿来自液压和机械系统的时间延时.n以上的都是模拟量,排气阀关闭角度 是由FCM-20 模块计算和控制的，包括 VEC:“可变排气阀关闭角度”和 closi

39、ng deadtime.排气阀控制排气阀控制lVEO,VEC:lVEC VEC 该功能是在传统的该功能是在传统的 RTA84T-B/D RTA84T-B/D 主机上的概念主机上的概念:nVEC:可变排气阀关闭角度l当喷油角度提前时，通过调节压缩压力来使当喷油角度提前时，通过调节压缩压力来使 燃燃烧比烧比 (P(Pmax max/P/Pcomprcompr)在一个可以接受的范围内在一个可以接受的范围内.nVEO:可变排气阀开启角度l通过在高速时提早开启排气阀，保持废气压力反通过在高速时提早开启排气阀，保持废气压力反冲力保持常压，来提高燃油经济性并减少活塞下冲力保持常压，来提高燃油经济性并减少活塞

40、下方沉积物。方沉积物。-35-30-25-20-15-10-5050102030405060708090100 110 120Engine Speed%VEC Angle CA-5051015200102030405060708090 100 110 120Engine Speed%VEO Angle CAVECVEOVEC 和和 VEO 是由是由 WECS-9520 计算出来的，并且不可以通过手动来改变计算出来的，并且不可以通过手动来改变!VEO,VECVEO,VEClFQS,VIT:l这些功能在传统的这些功能在传统的RTARTA机型上就已经应用机型上就已经应用:n FQS:燃油品质设定u

41、手动补偿喷油定时 n VIT:可变喷油定时u提前/滞后 喷油 是根据主机在特定负荷下，对燃油消耗及排放 NOx x emission进行优化后的角度.l不同于不同于RTARTA主机主机,RT-flex,RT-flex喷油角度不再和喷油角度不再和 爆炸压力相关爆炸压力相关 (提前喷油提前角提前喷油提前角 =“+”,=“+”,滞后滞后 =“-”),=“-”),而是和而是和l曲轴角度曲轴角度 (CA)0(CA)0-360-360之间有关系之间有关系.l因此因此,一个提前的喷油角度或者一个提前的喷油角度或者 FQS FQS 设定设定 更高的爆炸压力更高的爆炸压力(例如例如 +1.0+1.0 根据根据

42、RTA RTA 原理原理)现在是现在是 -1.0-1.0 就会有更早的喷油角度就会有更早的喷油角度 (例如例如 2 2 代替了代替了 3 3 CA).CA).FQS,VITFQS,VIT-3.0-2.0-1.00.01.02.00.00.10.2 0.30.40.50.6 0.70.80.91.0 1.11.2Charge Air Pressure -IT A Angle CAFQS,VIT:RT-flex机的VIT角度计算是根据 RPM,扫气压力扫气压力 和(新)燃油共轨压力燃油共轨压力.第3个参数是 用来补偿不同的共轨油压导致不同的喷油定时.更高的油压会导致更早的喷油角度，以及更高的爆炸压

43、力 Pmax.因此，随着油压的上升，喷油角度会相应的略有滞后.VIT AVIT BVIT CFQS,VITFQS,VIT-2.0-1.00.01.02.03.04.00102030405060708090100 110 120Engine Speed%IT B Angle CA-4.0-3.0-2.0-1.00.01.02.03.04.002004006008001000120014001600Fuel Rail Pressure barIT C Angle CAFuel Rail pressure at CMCR l起动n在备车的时候，燃油执行器会根据现有的在燃油共轨里的油压来做出响应，在非

44、常低共轨压力下，执行器会根据WECS-9520 参数而给出95100%的输出.nWECS-9520 监测燃油共轨压力并且燃油共轨压力达到最低要求，主机就开始发火。n起动空气会在主机达到一个特定转速之后，切断，这个特定转速是在 RCS 系统里设置的.燃油压力控制燃油压力控制l主机运行n2 个传感器提供了燃油共轨压力的实时压力数据.为了更快的响应动态油压的管理,任何对于速度控制的燃油指令的改变，都会被同时作为反馈传送到控制回路。nFCM-20#3 或者 FCM-20#4 计算出所需的油压并且给出信号到油泵的执行机构。(4-20 mA 信号范围).n油泵提升燃油共轨压力是通过 中间燃油蓄压器.最终的

45、共轨里面的油压是由供给的油的数量以及喷射到缸里面的燃油数量决定的。燃油压力控制燃油压力控制燃油压力控制燃油压力控制主机不同的负荷时，共轨里的燃油压力是变化的.低负荷:较高的压力有助于优化燃烧(降低排放)50%负荷和 CMCR 负荷时:低油压用于满足 IMO 排放标准 服务负荷:高油压用来优化燃油经济性Example:l开启和关闭启动阀开启和关闭启动阀 2.07 2.07 是由相应汽缸的是由相应汽缸的 FCMFCM模块模块根据曲轴角度所控制的根据曲轴角度所控制的.l一般开启角度是一般开启角度是 0 0,关闭角度是关闭角度是 110110.l但对于有很多气缸的大型主机来说，但对于有很多气缸的大型主

46、机来说，启动阀关闭角启动阀关闭角度可以被相应的减小一点，以节省启动空气度可以被相应的减小一点，以节省启动空气.l如果遥控系统通过总线给出一个启动信号，主起动如果遥控系统通过总线给出一个启动信号，主起动阀阀 2.03 2.03 就会从就会从FCM-20#1 FCM-20#1 和和 FCM-20#2FCM-20#2得到信号，得到信号，通过通过 ZV70113C ZV70113C 和和 ZV7014C ZV7014C 电磁阀被打开电磁阀被打开l对于慢转和慢转失败复位对于慢转和慢转失败复位,遥控系统分别发送信号遥控系统分别发送信号到到FCM-20#1 FCM-20#1 和和 FCM-20#2.FCM-

47、20#2.慢转的速度可以通过调慢转的速度可以通过调整整WECS-9520WECS-9520中的脉冲频率参数加以调节中的脉冲频率参数加以调节 l另外，另外，Air RunAir Run信号可以利用启动空气吹一吹主机信号可以利用启动空气吹一吹主机起动阀控制起动阀控制2.072.03燃油泄漏管(回到溢流柜)主机不同的负荷时，共轨里的燃油压力是变化的.高的电流脉冲和短的阀芯位移量，达到了一个非常短的反应时间，Block伺服油蓄压块另外，Air Run信号可以利用启动空气吹一吹主机Fuel intermediateFuel quantity sensor油量传感器（同ICU工作原理一样）自清滤器自动清洗

48、下的“残油”回到曲轴箱。这些FCM-20 模块被直接安装在主机上并且通过内部System CAN Bus进行通讯.stroke sensorsFuel quantity piston调节杆到顶撑杆上的扭矩通过两边扭转弹簧传递。燃油共轨管内压力随着主机负荷变化。Power Supply Failurel冗余,在部件受损时的应急操作:lFlex 控制模块 FCM-20n如果一个 FCM-20 故障,相应的气缸动作就会停止，剩余其他气缸继续保持动作.n任何一个 FCM-20 模块都可以被在线的备件模块所替换.相应的软件和参数已经被存储在该备件模块内，并且不再需要下载软件和程序。n当安装一个新的FCM

49、-20模块时,从仓库里拿出来之后,必须要先被安装在E90箱子里，作为在线备件。模块冗余模块冗余传感器冗余传感器冗余l角度传感器n如果两个角度传感器中有一个故障,WECS-9520 会利用剩下的那个好的传感器继续工作.N但是至少要有一个角度传感器工作正常但是至少要有一个角度传感器工作正常 !TDC-TDC-传感器传感器n一个坏的TDC传感器会在 WECS-9520 监测系统里有所显示,但是通常不会引起停车或者SLOWDOWN(=包括拆掉传感器).传感器冗余传感器冗余燃油数量传感器燃油数量传感器n如果遇到故障的燃油数量传感器,相应的 FCM-20 会用一个固定的deadtime来计算喷油提前角和用

50、一个人工的斜坡信号来控制喷油量,这样做会使受影响的气缸喷油量与正常的气缸相比，要少.l排气阀位置传感器n每一个排气阀有两个位置传感器.如果两个都故障,FCM 控制排气阀的开关动作都是按照固定的定时来动作.共轨柴油机运行管理要点共轨柴油机运行管理要点 对共轨柴油机的管理注重技术上的管理，特别是在电子控制系统方面，对船上轮机管理人员的技术水平提出了更高的要求。（1）保证滑油系统的清洁。由于有一部分滑油是用于控制系统的，对其清洁度有很高的要求。应该特别注意各个滤器的状态，并按要求清洗。（2）确保共轨油压管路的密封。共轨油压系统的压力较高，在运行过程中一定要观察它的密封性是否良好。特别是进入喷油器的那