船舶电喷柴油机MAN-B&W共轨技术-文档资料.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,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,2012.11.25,1,MAN B&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,MAN B&W,柴油机丹麦公司,(MAN B&W Diesel A,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,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,),。,2,典型,ME,机型结构及代码,3,MC机型与ME机型比较,Hydraulic Power Supply,4,MAN B&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（,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 Actuation,Elfi,:,Electronic Valve Fuel Injection,FIVA:Fuel Injection and Valve Actuation,MOP:Main Operation Panel,5,Two-Stroke Medium BoreME Engine,Design Concept,HCU Unit 60ME-C.,Fuel Pump,Exhaust Valve Actuator,Elva,Elfi,Alpha Lubricator,Plug Valve,Common supply of HP Oil,2006.01.16 (4140/PWN),6,工作原理,-,The ME Engine,Hydraulic Oil Loop,Fuel 10 bar,Hydraulic,cylinder unit,Alpha lubricator,Servo oil,return to sump,Fine aut.filter,Piston cooling,+bearings,From sump,Main lube,pump,Safety and,Accumulator,blok,EL.driven,hydraulic pumps,Engine driven,hydraulic pumps,Servo oil,Fuel oil pressure,booster,Exhaust valve actuator,ELFI,ELVA,Cyl.1,Cyl.2,Cyl.3,Cyl.4,Cyl.5,Cyl.6,CCU,CCU,CCU,CCU,CCU,CCU,200 bar,ISO 4406:13/16,NAS Code:7,2006-01-23,7,El-driven pumps,8,ME Engine,Pump Drive,Hydraulic Pump,Step Up Gear,Chain wheel for,4”Duplex chain,2006-01-23,9,滑油自动冲洗滤器工作原理,Filtering process,Back flushing process,10,1)Distributor block,2),C,omponents:,FIVA,Accumulators,Cylinder lubricator,3)Highpressure pipes,HYDRAULIC CYLINDER UNIT-HCU,11,H,ydraulic,C,ylinder,U,nitHCU,12,FIVA,13,Cylinder lubricator system,14,Alpha Lubricator for ME-Engine,3331377/20041021 (2200/OZS),Inductive proximity sensor for feed-back signal to,control of piston movement,Level sensor for cylinder oil in lubricator,Injection plunger,Stroke,adjusting,screw,Drain,oil,outlet,200 bar system oil supply,Signal for lubrication from controller,Outlets for,cylinder liner lub.oil,injectors,Spacer for basic setting of pump,stroke,Actuator,piston,Sealingring,Cylinder lub.oil inlet,Non-return valve,15,Emergency cylinder lubrication,In case,of,CCU,failure,where,the,CCU,cannot,be,changed,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.,16,ME(-C)Hydraulic Cylinder Unit,05-02-2004 (2500/KNB),17,Hydraulic Cylinder UnitL70ME,Double wall pipe,HCU Distributer block,Double wall pipe,18,ME,Fuel,Oil Pressure Booster,S50MC-C,S50ME-C,Fuel,P,lunger,Hydraulic,actuator,Fuel o,il,inlet pressure,8 bar,Feed back Position sensor,Suction Valve,7S50ME-C,19,Fuel,I,njection,S,ystem,High pressure,hydraulic oil,-,inlet,To d,rain,Membrane,accumulator,Fuel oil inlet,8 bar,Suction valve,ELFI/FIVA,Proportional,V,alve,Slide,Fuel valve,Fuel p,lungerHydraulic,piston,High pressure pipe,7S50ME-C,20,Hydraulic Cylinder Unit,Hydraulic Exhaust,Valve Actuator,ELVA,On/Off Valve,Distribution Block,Fuel oil,Pressure Booster,ELFI,Proportional Valve,2006.01.16 (4140/PWN),21,Fuel Oil Injection,1.The pistons move to the bottom,p,osition.,2.The fuel inlet is open.,Hydraulic oil leaves the hydraulic oil chamber via the ELFI valve,.,The accumulators are supplied by the Hydraulic Power Supply.The pressurised hydraulic oil is held back,b,y the closed ELFI valve.,Unpressurised fuel oil,Pressurised fuel oil,Unpressurised hydraulic oil,Pressurised hydraulic oil,ELFI Valve,Phase 1,22,Fuel Oil Injection,5.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 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 oil,Pressurised fuel oil,Unpressurised hydraulic oil,Pressurised hydraulic oil,Phase 2,ELFI,Valve,23,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。,24,ELVA on-off valve,Exhaust valve Actuator,Exhaust valve spindle,High pressure,hydraulic oil,inlet,Membrane,accumulator,Hydraulic,push rod,To d,rain,2006.01.16 (4140/PWN),排气阀动作原理,25,HCU,ELVA valve,Double wall pipe,Exh.Valve actuator,Hydraulic pushrod,2006.01.16 (4140/PWN),26,ME Starting,Air,System,MC-C design,ME-C design,Starting valves,Starting valves,Starting air,NC-valves,Pilot air inlet,Blow-off,Connection for,ECS,distributor,The NC valve is mounted on the main starting pipe behind the cylinder cover,06.01 4140/PWN,27,Starting Air valve(Viken 1436),Starting air valve,Pilot valve for starting air valve,06.01 4140/PWN,28,曲柄角度编码器,工作原理详见课本,17,页。,29,Going through all screens:,Alarms,Engine,:,Auxiliaries,Maintenance,Admin,MOP DISPLAYS,ME,主机,MOP,操作界面,30,Engine:Operation,31,Engine:Status,32,Engine:Process InformationRunning Mode,33,Auxiliaries:Hydraulic System,34,Alarms:Channel List,35,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,_,。,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；,采用共轨燃油喷射系统；,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；,采用气缸压力在线检测系统,A.B.,C.,D.,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。,起动空气阀；排气阀；气缸润滑油；燃油喷射；扫气,A.B.,C.,D.,3.,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,36,5.,智能柴油机共轨燃油系统的优点包括：,_,。,燃油油耗低，经济性好；,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；,采用电磁阀控制喷油，其控制精度较高；,具有集中监控各种参数的功能；,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.B.,C.,D.,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化，,_,。,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。,A.B.C.,D.,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。,A.58r/min B.810r/min,C.1012r/min,D.1215r/min,8.RT-flex,型柴油机实现了无凸轮轴柴油机的,_,的全电子控制。,燃油喷射；排气阀启闭；起动空气和缸套润滑；进气和扫气优化,A.,B.C.D.,9.,和传统柴油机相比，,RT-flex,型电控柴油机取消了,_,。,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。,A.,B.C.D.,37,10.,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。,液压伺服油泵；燃油供给单元；容积喷射控制单元；,柴油机电子控制系统；曲轴角度编码器；燃油喷射器,A.,B.C.D.,11.,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,_,。,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；,各缸执行器的传感器；辅助控制单元,(WECS assistant),；调速控制单元,A.,B.C.D.,13.,在,RT-flex,型电控柴油机中，,WECS-9500,控制系统的主要任务包括：,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；,伺服油共轨压力控制；和外部系统进行通信,A.,B.,C.D.,14.,在,RT-flex,型电控柴油机中，,WECS-9500,控制系统的主要任务包括：,_,。,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；,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,A.B.,C.,D.,15.,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,_,。,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,38,16.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,(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：,_,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,_,。,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；,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,A.,B.C.D.,39,21.,在,RT-flex,型电控柴油机中，伺服油共轨中的压力通常为,_,。,A.0.7MPa B.3.0MPa,C.20 MPa,D.0.7,0.8MPa,22.,在,RT-flex,型电控柴油机中，燃油共轨中的压力通常为,_,。,A.0.7MPa B.3.0MPa,C.100 MPa,D.0.7,0.8MPa,23.,在,MAN-B&W ME,型电控柴油机中，伺服油共轨中的压力通常为,_,。,A.0.7MPa B.3.0MPa,C.20MPa,D.0.7,0.8MPa,24.,在,MAN-B&W ME,型电控柴油机中，燃油共轨中的压力通常为,_,。,A.0.7MPa B.3.0MPa C.100 MPa,D.0.7,0.8MPa,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,_,。,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,A.,B.C.D.,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,40,27.,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,_,：,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,A.B.C.,D.,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，这些部件的功能由,_,部件替代。,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,A.B.,C.,D.,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,_,。,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,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,_,。,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,41,31.,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,_,。,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.MAN B&W ME,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用开关量控制,C.,燃油喷射采用开关量控制，排气阀控制采用模拟量控制,D.,燃油喷射采用模拟量控制，排气阀控制采用开关量控制,33.,关于,MAN B&W ME,系列电控柴油机的操纵系统，说法正确的是,_,。,每个缸都有一个电子控制单元,CCU,；操纵系统大为简化，取消控制空气；操纵系统中仍保留了主、辅起动阀；操纵系统中取消主起动阀,A.,B.C.D.,34.MAN B&W ME,系列电控柴油机的操纵系统与,MC,系列传统柴油机相比，变化之一是前者,_,。,A.,取消空气分配器和主起动阀,B.,取消主、辅起动阀,C.,每个缸都有一个电子控制单元,CCU,D.,取消盘车机连锁,35.MAN B&W ME,系列电控柴油机与,MC,系列传统柴油机相比，主要区别不同在于：前者的,_,采用电子控制。,喷油定时；排气阀定时；起动空气定时,A.B.C.,D.,42,36.MAN B&W ME,系列电控柴油机的最大特点是,_,。,A.,电子控制、取消控制空气,B.,电子控制喷油，取消凸轮,C.,取消凸轮，电磁阀直接驱动,D.,采用电子控制、伺服油驱动,37.,关于,MAN B&W ME,系列电控柴油机，下列说法中正确的是,_,。,取消了凸轮轴；取消了排气阀执行机构；增加了曲柄角位置传感器；,取消了起动空气；采用电磁阀控制喷油、排气和起动定时,A.B.,C.,D.,38.,在,MAN B&W ME,系列柴油机的电控系统中，辅助控制单元,(ACU),的作用是,_,。,A.,对燃油泵、润滑泵和辅助风机进行起、停控制，使共轨管路中保持所要求的压力,B.,接收驾驶台的操作信息和集控室操作界面上的信息，并与外部系统进行通信,C.,管理各缸控制单元,(CCU),并对其进行监控,D.,根据主机控制单元,ECU,发来的指令进行综合处理，进而控制主机各缸的起动、停车、喷油、排气,等操作,39.,在,MAN B&W ME,系列电控柴油机中，调速控制功能,_,。,A.,被集成在辅助控制单元,(ACU),中,B.,被集成在主机控制单元,(ECU),中,C.,被集成在主机信息控制单元,(EICU),中,D.,由外部调速器独立实现,43,