船用电控柴油机3
电控技术在船舶柴油机上的应用和发展
电控技术在船舶柴油机上的应用和发展
电控技术是一种通过电子设备对柴油机进行控制和管理的技术，它在船舶柴油机上的应用和发展具有重要的意义。
本文将介绍电控技术在船舶柴油机上的应用以及其发展方向。
1. 发动机控制系统：电控技术可以实现对柴油机的启动、停止、调速、燃油喷射、冷却系统和润滑系统的控制。
通过电控技术，可以实现对柴油机输出功率和燃油消耗的精确控制，提高燃油利用率和动力性能。
2. 排放控制系统：电控技术可以实现对排气温度、排气柴油机功率密度、排气排烟密度、排气氮氧化物浓度和燃烧噪声的控制。
通过电控技术，可以实现对排气中有害物质的减排，达到环境保护的要求。
3. 故障诊断系统：电控技术可以实现对柴油机各个部件的实时监测和故障诊断。
通过电控技术，可以及时发现柴油机的故障，并采取相应的措施进行修复，提高柴油机的可靠性和可用性。
4. 智能化管理系统：电控技术可以实现对柴油机运行参数的实时监测和数据采集。
通过电控技术，可以对柴油机的运行状态进行评估和优化，实现对柴油机的自动控制和智能化管理。
电控技术在船舶柴油机上的应用和发展具有重要的意义。
通过电控技术，可以实现对船舶柴油机的控制、管理和优化，提高柴油机的性能和可靠性，降低燃料消耗和排放物排放量，同时提高船舶的安全性和舒适性。
随着科技的不断进步和电子技术的快速发展，电控技术在船舶柴油机上的应用和发展前景更加广阔。
广西玉柴机器 Y C 6 L 电控国Ⅲ柴油机 使用维护说明书
1Y C6L电控国Ⅲ柴油机使用维护说明书使用前请仔细阅读使用说明书广西玉柴机器股份有限公司二○○六五月安全行车注意事项!1.机油压力感应塞、水温感应塞、机油压力过低报警器这些零件非常重要，凡有失灵者，须立即更换，以确保这些零件能正常工作。
否则会造成因缺油烧坏曲轴或因缺水致使气缸盖过热而开裂。
2.凡在保养过程中更换机油滤清器时，应先将新机油滤清器灌满机油再安装，而且安装完成后，必须起动柴油机，并使其怠速运转，然后下车仔细观察滤清器有无渗漏现象，若有则须及时排除，否则会导致缺油烧坏曲轴、轴瓦等运动副零部件。
3.每次起动柴油机，须怠速运转3～5分钟，待各种仪表正常工作后，方可起步运行。
不允许冷车突然加大油门，否则会损坏各种仪表及其相应零件、加速柴油机运动件的磨损及损坏增压器，从而缩短柴油机的使用寿命。
4.不允许高速、大负荷运转状态下突然熄火停机，怠速运转3～5分钟后再停机。
否则会损坏增压器及其它运动件，从而缩短柴油机的使用寿命。
5.应经常检查进气管路是否漏气、空气滤清器是否堵塞，若有以上现象则必须及时维护，否则会损坏增压器和导致拉缸等故障；同时柴油机功率会下降，整车只能以较低的车速行驶，应及时维修。
6.使用柴油机时要一档起步，否则柴油机可能会熄火。
7.凡发现柴油机工作不正常时，应及时处理。
8.柴油机运转时严禁靠近旋转部件，严禁直接触摸柴油机的高温部件（例如排气管和增压器等）；停机后不要立即打开水箱盖以免烫伤。
9.凡新机运行达1500～5000km时，须及时到玉柴的委托技术服务站进行走合保养，否则不予实行柴油机的免费保修。
10.冷却系统必须使用防冻液，否则由此引起的故障，不予实行免费保修。
11.电控柴油机的一些零部件在外观上与欧Ⅱ柴油机相同或相似，如喷油器、高压油管、柴油滤清器、喷油泵螺栓等。
严禁用其它型号的零部件替换。
12.严禁自行拆卸或维修电控有关的零件。
13.严禁用户擅自拔插各接插件。
14.严禁以水或任何清洗液冲洗柴油机。
船用电控柴油机3
排气阀的控制
（二）WECS 9500控制系统——电喷的核心
• WECS：Wartsila engine control system
• 功能：燃油喷射、排气阀开闭及起动控制等，并用来 控制燃油共轨和伺服油共轨的压力。
• 硬件：功能模块（WECS 9520只有一种模块-FCM 20
模块）
•
CANopen总线、MODBUS总线
燃油喷射控制单元
Volumetric Injection Control Unit
• 电子调速器根据主机工况输出信号给控制系统WECS 9500，再由它控制燃油喷射控制单元。容积喷射控制 单元借助于普通的液压驱动方法控制高压燃油口的开 闭。
• 经过加热的1000bar高压燃油经过每个气缸的容积式喷 射控制单元，送至喷油器。
气）。 注： VEO (variable exhaust valve open)
VEC (variable exhaust valve closing) VEO和VEC是由WECS计算的，不能手动修改。
2、WECS 9500控制系统的组成
·公共电子控制单元（COM-EU) 一机一套。负责与外部设备（如主机遥控系统、
• 曲柄角信号监视：对两个曲柄角信号和第一缸的TDC（上止 点）信号进行相互比较，如果三个信号的差值不在允许范围 内，则报警并实行SLOW DOWN 或SHUT DOWN。 如果有 一个转角传感器损坏，可以将其切断，WECS系统依靠另一 个传感器仍能继续工作。上止点传感器损坏主机仍能继续运 行。
WECS–9500和其它系统的关系
1、WECS-9500控制系统的主要功能
（1）与柴油机相关的控制功能 • – 燃油共轨压力（1000bar）控制； • – 用于排气阀驱动的伺服油压力（200bar）控制； • – 气缸润滑油控制。 （2）与气缸相关的控制功能 • – 容积燃油喷射控制(包括VIT)； • – 排气阀控制 (包括VEO和VEC)； • – 起动阀控制（通过电磁阀控制接通各缸起动阀的起动空
电控技术在船舶柴油机上的应用和发展
电控技术在船舶柴油机上的应用和发展随着科技的发展，电控技术在各个领域都得到了广泛应用，包括船舶柴油机。
船舶柴油机是船舶的主要动力装置，其性能和效率直接影响着船舶的运行速度和经济性。
传统的船舶柴油机通常采用机械控制系统，但由于机械控制系统存在着调整困难、响应速度慢、精度低等问题，因此越来越多的船舶柴油机开始采用电控技术。
电控技术在船舶柴油机上的应用主要体现在燃油系统、气门系统和喷油系统等方面。
首先是燃油系统。
电控技术可以使得船舶柴油机的燃油系统更加智能化和精确化。
传统的燃油系统需要手动调整喷油嘴的打开时间和喷油量，而电控技术可以通过传感器和控制器自动监测和调整喷油时间和喷油量，使得燃油的喷射更加精确。
电控技术还可以通过控制喷油器的工作状态，实现多级喷射，提高燃油的燃烧效率和动力输出。
其次是气门系统。
电控技术可以实现船舶柴油机气门的智能控制。
传统的气门控制系统通常采用机械驱动方式，响应速度慢，并且难以调整。
而电控技术可以通过控制器控制气门的开启和关闭时间，使得气门的控制更加精确和灵活。
电控技术还可以实现气门的多级控制和可变气门升程，提高气门的工作效率和发动机的功率输出。
电控技术在船舶柴油机上的应用和发展也面临着一些挑战。
首先是传感器技术的进一步提升。
传感器技术是实现电控技术的关键，需要具备高精度、高稳定性、高可靠性和耐高温、耐腐蚀等特点。
其次是控制算法的优化和改进。
控制算法是电控技术的核心，需要根据柴油机的工作特点和工况进行优化和改进，使得控制系统能够更好地适应不同的工况和要求。
还需要进一步完善电控技术的可靠性和安全性，确保船舶柴油机的稳定运行和船舶航行的安全。
电控技术在船舶柴油机上的应用和发展已经取得了显著的成果，并且在未来将会发展得更加广泛和深入。
电控技术可以提高船舶柴油机的燃油利用率和工作效率，降低船舶的能耗和运营成本，同时还可以减少对环境的污染，提高船舶的环境友好性。
随着电控技术的不断改进和完善，相信船舶柴油机的性能和效率将会得到进一步提升，为船舶行业的可持续发展提供更好的支持。
电控技术在船舶柴油机上的应用和发展
电控技术在船舶柴油机上的应用和发展随着航运业的快速发展，船舶柴油机已成为货运船、客船、海洋工程船等各领域的主要动力设备。
由于其使用环境恶劣，特别是长时间在海上航行，柴油机的可靠性和性能对于船舶的安全和经济运行至关重要。
近年来，电控技术的不断发展，为船舶柴油机带来了许多优势，提高了其性能、可靠性和经济性，有利于推动船舶工业的发展。
电控技术的应用1.电控柴油机系统电控柴油机系统是由传感器、控制单元、执行机构等组成的系统。
传感器可以测量柴油机的各项参数，如转速、温度、油压等，控制单元则可以根据传感器的信号对发动机进行控制，所以控制单元是电控柴油机系统的核心部分。
执行机构可以按控制单元的指令执行相关操作。
电控柴油机系统可以实现柴油机的自动化控制，提高了其性能和可靠性。
电控燃油系统是指利用电子计算机控制燃油系统的输出以达到更好的燃烧效果，是电控柴油机系统的重要组成部分。
传统的机械式喷油系统和电控喷油系统相比，能够实现更精确的喷油量控制，有效提高燃油利用率和能源利用率，降低排放污染。
3.发电机调速器发电机调速器是一种通过信号处理和放大电路来控制柴油机转速的电气设备。
传统的发电机调速器需要借助机械结构调节柴油机的转速，而现代的电控发电机调速器则可以通过电子控制来实现对柴油机转速的控制，可以更精确地控制发电机的输出功率和电压稳定性。
目前，随着科技的日益发展，电控技术在船舶柴油机中的应用也在不断升级和改进，以满足航运业对性能、可靠性和经济性的要求。
以下是电控技术的发展趋势：1.网络化电控技术随着航运业的快速发展，对数据的需求越来越大。
网络化电控技术可以将不同电子设备连接到同一个网络上，通过接口共享数据，辅助船员了解船舶的性能和状态。
通过数据分析，船公司也可以更有效地管理船队、监控船舶行驶情况和协调应对突发事件。
2.船用燃气发电机技术船用燃气发电机技术是现代化的电气动力系统，可以将液化天然气(LNG)等清洁燃料直接供给船舶上的发电机，以产生电力。
船用柴油机电控高压共轨系统技术特点及管理
的曲线 ，对 不同负荷下 的燃 油喷射量 、喷油 时间进 行 自动控
用电控技术 ， 通过控制燃油喷射 正时 、 喷油 量 、 射速率 、 喷 压力 以及 进 、 排气阀正时 ， 能有效 地实现柴油机在各种 负荷 下的性 能最优化 ， 而达到在满 足最新排放要 求下 ， 高其经济 性 、 从 提 可靠性 、 操纵 灵活性 ， 并延长使用 寿命 的 目的『 ｌ １ 。
当前 主 流 机 型 Ｓｌｅ ｔＴ—ｌｘ和 ＭＡＮ— ＆ — 的 电 控 技 术 进 行 了对 比和 分 析 ；探 讨 了船 用 柴 油机 电 子 喷 射 燃 油 系统 的 运 行 管 ｕｚｒＬ ｆ ｅ Ｂ Ｗ ＭＥ Ｃ
理措 施 ， 出电控共轨燃油喷射 系统可改善船 舶柴油机的经济性 、 指 可靠性和排放性 ， 是船 用柴油机 的发展 方向。
行 分 析 比较 ，介 绍 当前 船 舶 柴 油 机 电控 技 术 的 特 点 和 共 轨 柴 油机的管理要点。
３ 电控 共轨 系统 在船 用低 速 柴油 机上 的应 用
３１ Ｓ ｌ ｒ Ｔ ｆ ｘ共轨 柴 油 机 ． ｕｚ －ｌ ｅＲ ｅ
１ 电控 共轨 柴油机 与传 统喷 射柴 油机 的 比较
《 备制 造技术 ＞ ｏｏ年第 １ 装 ＞ ｌ ２ 期
船用柴油机 电控 高压 共轨 系统 技术特点及 管理
崔 荣健
（ 江苏海事职业技术学 院， 江苏 南京 ２ １７ ） １ １０
摘 要： 阐述 了电控共轨 柴油机 的工作过程和特 点， 并与传统 柴油机在 性能和结构 上进行 了比较 ， 在介 绍电控 柴油机 优点 的同时， 对
传统 的柴油机燃油 喷射系统 ， 是机械式 喷射系统。由调速
器控制 喷油量 ， 轮控制 喷油定时 、 排 气定时 和喷油及 进 、 凸 进 排 气 规 律 。在 额 定 工 况下 ， 实 现性 能 的优 化 。但 是 当柴 油 机 能 的 工 况 、 况 、 界 环 境 、 油 品 质 发 生 变 化 、 轮 轴 磨 损 等 因 海 外 燃 凸 素 ， 成 柴 油 机 工 作 偏 离 其 设 计 工 况 最 佳 值 时 ， 会影 响柴 油 造 则
船用电控柴油机介绍
燃油共轨压力控制
主控模块MCM从气缸控制模块CCM接收主机转速信号和现时共轨上的压 力信号，经运算处理后输出控制燃油泵执行机构的驱动信号，使得燃油泵输出 的燃油压力达到现时柴油机转速所要求的压力。当共轨上的燃油压力高时，通 过燃油压力控制释放阀，使其保持稳压；当安保系统检测到危及主机的故障信 号时就使燃油速闭阀动作，把燃油排放掉。如果燃油泵驱动器发生故障，则通 过弹簧连接在适当位置或移动到最高位置，变成定量泵，其余没有发生故障的 燃油泵仍保持变量泵而受控。
液压控制油压力控制
主控模块MCM采集控制油轨的伺服油压力信号，与给定值进行比 较，若有偏差，通过CAN总线使各气缸控制模块CCM去控制伺服泵输 出量，从而控制伺服油轨的压力。每个CCM都输出一个指令信号 （PWM信号）给伺服泵内部的压力控制器，伺服油和控制油都是把润 滑油再经过一次过滤后的滑油。
燃油喷射控制单元 Volumetric Injection Control Unit
燃油喷射控制单元
Volumetric Injection Control Unit
• 电子调速器根据主机工况输出信号给控制系统WECS 9500，再由它控制燃油喷射控制单元。容积喷射控制 单元借助于普通的液压驱动方法控制高压燃油口的开 闭。
• 经过加热的1000bar高压燃油经过每个气缸的容积式喷 射控制单元，送至喷油器。
• 在每个气缸盖上有三个单独控制的喷油器，通常它们 是共同作用的，在需要的时候也可单独进行控制。
• 单元设有位移传感器，把所喷射的油量反馈给控制系 统，一旦油量在本循环中已给足，就切断电磁阀，并 只有在三只电磁阀均回到零位时，才能给出下一循环 的油量，以防止电磁阀卡死时造成误喷油。
燃油喷射系统的主要功能
电控柴油机工作原理
电控柴油机工作原理
电控柴油机是一种利用电子控制技术来控制柴油机工作的一种发动机。
它基本原理如下：
1. 燃油喷射系统：电控柴油机采用电喷系统来控制燃油喷射过程。
电控柴油机的燃油喷射系统包括电喷油泵、喷油嘴和喷油控制器。
通过电喷油泵将燃油压力提高到所需的喷油压力，再通过喷油嘴将燃油喷入进气歧管或燃烧室。
喷油控制器控制喷油的时间、量和压力，以实现最佳的燃烧效果。
2. 进气与排气系统：电控柴油机的进气系统和传统柴油机相似，通过进气歧管将空气引入到燃烧室。
排气系统则将燃烧产生的废气排出。
3. 点火系统：电控柴油机不需要点火系统来点燃燃料，而是通过压燃的方式实现燃料的自燃。
4. 电子控制单元（ECU）：电控柴油机的关键部件是电子控制单元。
ECU接收各种传感器的输入信号，包括发动机转速、
进气温度、进气压力和冷却水温度等信息。
ECU根据这些信
息计算出最佳的燃油喷射时间和量，并控制喷油控制器来实现精确的燃油喷射控制。
同时，ECU还可以监测发动机的工作
情况，并对其进行故障诊断和故障码存储。
总的来说，电控柴油机通过电子控制技术来精确控制燃油喷射过程，提高燃油喷射的精度和效率，从而实现更好的经济性和环保性能。
电控技术在船舶柴油机上的应用和发展
电控技术在船舶柴油机上的应用和发展
电控技术是指通过电子控制装置对柴油机进行控制和调节的技术。
在船舶柴油机上的应用和发展，不仅提高了机器的工作效率，还降低了污染排放，提升了机器的可靠性和安全性。
电控技术在船舶柴油机上的应用主要体现在燃油喷射控制方面。
传统的柴油机燃油喷射系统是机械式喷油器，喷油数量和时间由机械部件控制。
而采用电控技术后，可以更精确地控制喷油量和喷油时间，从而优化燃烧过程，提高燃烧效率，减少燃油消耗和污染物排放。
电控技术在船舶柴油机上的另一个应用是排放控制。
船舶污染排放一直是国际社会关注的问题。
引入电控技术后，船舶柴油机的排放控制更加精细化和灵活，可以根据不同工况和环境要求进行排放控制。
通过控制燃油喷射、进气量、废气再循环等参数，可以有效地降低氮氧化物、颗粒物等污染物的排放。
电控技术还可以提高船舶柴油机的可靠性和安全性。
传统柴油机采用机械式传动和控制装置，受到机械磨损和故障的影响较大。
而电控技术采用电子传感器、执行器等设备取代了部分机械传动装置，降低了故障发生的概率，提高了机器的可靠性和使用寿命。
电控技术可以实现对柴油机的全过程监测和故障诊断，提前发现和排除故障，确保机器的安全运行。
在未来的发展中，电控技术将继续在船舶柴油机上得到应用和完善。
一方面，随着航运业的发展和环保要求的加强，船舶柴油机对于燃油消耗和排放的要求将越来越高，电控技术将进一步优化燃烧过程，减少能量损失和排放。
随着大数据、云计算等技术的发展，电控技术将与其他先进技术相结合，实现智能化控制和远程监测，提高船舶柴油机的运行效率和管理水平。
2024版船用电控柴油机PPT介绍
船用电控柴油机PPT介绍•船用电控柴油机概述•船用电控柴油机关键技术•船用电控柴油机性能评价•船用电控柴油机应用实例•船用电控柴油机市场前景及发展趋势船用电控柴油机概述01定义与发展历程定义船用电控柴油机是一种采用电子控制技术对柴油机的燃油喷射、进气、排气等系统进行精确控制的船用动力装置。
发展历程随着电子技术的不断发展，船用电控柴油机经历了从机械控制到电子控制的转变，实现了更高的燃油经济性、更低的排放和更好的动力性能。
结构组成及工作原理结构组成船用电控柴油机主要由柴油机本体、电子控制系统、传感器和执行器等组成。
其中，电子控制系统是核心部分，包括控制单元（ECU）、电源模块、输入输出模块等。
工作原理船用电控柴油机的工作原理是通过传感器实时监测柴油机的运行状态，将信号传递给ECU进行处理，ECU根据预设的控制策略发出指令，控制执行器对柴油机的燃油喷射、进气、排气等系统进行精确控制，从而实现柴油机的优化运行。
燃油经济性高通过精确控制燃油喷射量和喷射时间，降低燃油消耗和排放。
动力性能好通过优化进气、排气等系统，提高柴油机的动力输出和响应速度。
排放低采用先进的排放控制技术，降低氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）等有害物质的排放。
维护方便电子控制系统具有自诊断功能，方便故障排查和维修。
技术复杂度高船用电控柴油机的技术复杂度高，对维修人员的技能要求较高。
成本高相对于传统的机械控制柴油机，船用电控柴油机的成本较高。
对电源和传感器依赖性强船用电控柴油机的正常运行依赖于稳定的电源和可靠的传感器信号，一旦电源或传感器出现故障，将影响柴油机的性能和使用寿命。
船用电控柴油机关键技术021 2 3实现发动机控制策略的核心部件，负责采集传感器信号、处理数据并控制执行器动作。
电控单元（ECU）用于实时监测发动机运行状态，包括温度、压力、转速等参数，为ECU提供准确的数据输入。
传感器技术根据ECU的控制指令，驱动燃油喷射器、气门等部件动作，实现发动机的精确控制。
电控技术在船舶柴油机上的应用和发展
电控技术在船舶柴油机上的应用和发展
随着科技的不断进步，电控技术已经在船舶柴油机领域得到了广泛的应用，并取得了显著的发展。
电控技术的应用不仅大大提高了船舶柴油机的性能和效率，同时也提升了船舶的安全性和可靠性。
本文将介绍电控技术在船舶柴油机上的应用和发展。
电控技术在船舶柴油机燃烧控制方面的应用是十分重要的。
通过电控技术，可以实现柴油机的燃油喷射、进气控制和排气控制的精确调节，从而使燃烧过程更加高效和稳定。
通过电控技术，可以实现柴油机燃烧系统的自适应控制，根据不同负荷和工况条件对燃烧参数进行调节，使得柴油机在各种工况下都能保持最佳的燃烧效率，减少能源和环境的浪费。
电控技术在船舶柴油机排放控制方面也具有重要的应用价值。
随着环保意识的提高和环境法规的要求，船舶柴油机排放控制已经成为一个重要的问题。
通过电控技术，可以实现对船舶柴油机排气参数的实时监测和控制，例如排气温度、氧含量和排放质量等。
通过对排气参数的精确控制，可以有效降低船舶柴油机的排放物的含量，减少对环境的污染。
电控技术还可以应用于船舶柴油机的维护和故障诊断方面。
通过电控技术，可以实现对船舶柴油机各种参数的实时监测和记录，例如燃油消耗、润滑油温度和压力等。
通过对船舶柴油机运行参数的监测和分析，可以及时发现故障和异常情况，并通过数据分析和故障诊断技术进行准确诊断和处理。
电控技术还可以实现对船舶柴油机的远程监控和控制，让船舶运营者可以随时随地对柴油机进行监控和管理，提高船舶的可靠性和安全性。
船用电控柴油机-电喷机介绍
智能控制系统的组成
1）运行模式控制系统；2）主机控制系统；3）主机工况监测与分析。
三、电控柴油机的结构特点
与传统机型相比，电控柴油机有以下特点：
2、实船应用
1） 1993年，MAN-B&W公司在试验机上进行了试
运转。1998年，首台智能柴油机在挪威的Bow Cecil轮装船。2000年11月使用智能系统试航，并 通过了DNV等船级社的认可。 目前，MAN-B&W公司拥有ME系列共计约15种 型号的智能柴油机。 K系列已拥有14K108ME-C，转速：94r/mim 功率： 97300KW 推出ME/ME-C/ME-GI双燃料智能柴油机。
DF内燃机的工作原理
DF内燃机以天然气和柴油作为燃料，正常情况下 使用99％的天然气和1％燃油混合燃料，故障情 况下自动切换至燃油模式。
2）2001年，中波公司同上海船厂签订了建造四艘 载重吨为3万吨的多用途重吊船的协议。在这些 船上采用了SULZER 7RT-flex60C共轨式柴油机， 中波公司是世界范围内第二家选用这种型号柴油 机的船东。在韩国建造的中海日照、中海威海轮 使用SULZER 8RT-flex96C柴油机。 2006年投入使用的11000TEU集装箱船“艾 玛.马士基”, 主机使用WARTSILA 14RT-flex96C 智能柴油机。该型柴油机是目前世界最大的智能 柴油机。
3）沪东重机于2005年5月制造出国内首台7RTflex60C智能型柴油机，并研制了我国第一台ME 柴油机。
4）2006年11月，中海油运公司采用7RT-flex50C共 轨式柴油机的“谭”字型船舶投入海上航行（目 前已有4艘）。 5）2008年，中远集团采用ME智能柴油机主机的 10000TEU投入使用。
船用大功率电控柴油机的特点和使用优势
术特 点和使 用优势 ，指 出电控柴油机是今后行业发展 的趋 势。 关键词 ：电控 柴油机 ；使 用；优 势 中图分类号 ：Ｔ ４ １ Ｋ ２ 文献标识码 ：Ａ 文章编号８ ０－０００ ４ ３
Ｔｈ ａ ａ ｔｒｓ ｃ ｎ ｐｌ ａ ｉｎ ｖ ｎ ａ ｅ ｆＭ ａ ｉ ｅ Ｃｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ｓ ａ ｄ Ａｐ ｉ ｔｏ Ａｄ ａ ｔ ｇｓ ｏ ｒｎｅ ｉ ｃ Ｌａ ｇ － ｏ ｒＥｌｃｒ ｎ ｃ Ｃｏ ｔ ｏ ｅｅ ｇｎ ｒ ｅ ｐ ｗｅ ｅ ｔ ｏ ｉ ｎ ｒ ｌＤｉｓ ｌＥｎ ｉｅ
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电控柴 油 机 以计 算 机控 制和 快速 开关 阀驱 动 的
燃 油 、排 气和 起动正 时 代替 了常 规柴 油机 的机械 式
全 电子 控 制技 术 （ 称 电 控 技 术 ） 是 继 增 压 简
技术 后 ，内燃机 发展 史上 最重要 的技 术 ，是对传 统 内燃 机设计 理念 的重 大 突破 ，真正做 到机 电的紧密 结合 ，使 内燃机 的发展 进 入 了一 个 崭新 的阶段 。 目
船用电控柴油机
1998年，MAN-B&W公司的首台7S50ME—C智能柴油机 在挪威的Bow Cecil轮装船。
（2）2001年，中波公司同上海船厂签订了建造四
艘载重吨为3万吨的多用途重吊船的协议。在这 些船上采用了SULZER 7RT-flex60C共轨式柴油 机，中波公司是世界范围内第二家选用这种型号 柴油机的船东。
图 1-1-3
21
S 传感器
C 控制器
图1-1-4 RT-flex柴油机的控制系统
电控型柴油机主要功能
ME柴油机的控制 系统方框图
船用柴油机电喷技术的主要内容
• 喷油定时及喷油量的控制； • 排气阀开与关的定时控制； • 各缸起动阀的控制； • 主机正、倒车的控制； • 设置双套CAN总线、运行
• 曲柄角信号监视：对两个曲柄角信号和第一缸的TDC（上止 点）信号进行相互比较，如果三个信号的差值不在允许范围 内，则报警并实行SLOW DOWN 或SHUT DOWN。 如果有 一个转角传感器损坏，可以将其切断，WECS系统依靠另一 个传感器仍能继续工作。上止点传感器损坏主机仍能继续运 行。
（5）WECS-9500 辅助控制单元 Assistant
• 传统柴油机的控制方式逐步被电子控制方式代替， 如电子注油器取代机械式注油器，电子调速器取代 机械式、液压式调速器，燃油电子喷射取代传统机 械传动式喷射等。
2、实船应用
（1） 1993年，MAN-B&W公司在试验机上进行了
试运转。1998年，首台智能柴油机在挪威的Bow Cecil轮装船。2000年11月使用智能系统试航，并 通过了DNV等船级社的认可。 • 目前，MAN-B&W公司拥有ME系列共计约15种 型号的智能柴油机。 • K系列已拥有14K108ME-C，转速：94r/mim
船用电控柴油机介绍
由于大气污染超越国 界影响,因此全球对控制 船用柴油机排放十分关注。
IMO已在1997年9月颁布的MARPOL73／78公约附则Ⅵ 条例13中对130kw以上柴油机NOx的排放作出规定。
现代船舶柴油机主机的发展方向
• 1、提高运行可靠性和制造简单性 2、在提高燃烧指标的同时改善燃烧室 部件的工作状况 3、降低柴油机制造成本 4、延长检修间隔时间 5、向智能型发展
（1）综合考虑燃油流出量的安全性，实现喷油量的
精确控制； （2）喷油速率可变，喷油压力可任意选择； （3）在共轨系统和供油管中，可以保持稳定的油压； （4）实现各喷油阀的独立控制。
燃油泵（增压泵）和伺服油泵（液压油泵）
2、 排气阀控制系统
工作过程：排气阀是由伺服油来驱动的，主机运行时，曲轴旋转带动伺服 油泵加压伺服油，伺服油的压力大小由WECS-9500 系统根据主机的负荷来决 定，主机的负荷大，伺服油的压力也高，加压后的伺服油再去驱动排气阀伺 服油单元，去打开或关闭排气阀。
3、 RT-flex 柴油机的重要部件
1）燃油系统
工作过程：主机通过曲轴的旋转为燃油加压，使燃油压力达到1000bar，接着燃 油被送到Common Rail 管路中，再通过容积喷射控制单元对燃油喷射进行控制， 该单元由200Bar 的伺服油驱动，而伺服油的触发信号来自于WECS 9500的气缸 控制单元，气缸控制单元通过曲轴角度传感器测得的曲轴位置和负荷，进行判 断、计算，同时考虑传动机械的延时，然后选择最佳时机进行燃油的喷射（最 佳喷油正时、喷油量、使用喷油器数量等）。
燃油共轨压力控制
主控模块MCM从气缸控制模块CCM接收主机转速信号和现时共轨上的压 力信号，经运算处理后输出控制燃油泵执行机构的驱动信号，使得燃油泵输出 的燃油压力达到现时柴油机转速所要求的压力。当共轨上的燃油压力高时，通 过燃油压力控制释放阀，使其保持稳压；当安保系统检测到危及主机的故障信 号时就使燃油速闭阀动作，把燃油排放掉。如果燃油泵驱动器发生故障，则通 过弹簧连接在适当位置或移动到最高位置，变成定量泵，其余没有发生故障的 燃油泵仍保持变量泵而受控。
船用中速柴油机(III)
LESSON 14船用中速柴油机（III）当柴油机在船上首次起动或大修后起动时，首要的一点是，确保对提供海水、淡水、燃油、压缩空气、滑油的各辅助装置做过检查，并确认其清洁、运转良好且无漏泄。
首次运转应在低速、低负荷，最好是无负荷下运行。
运转3~5min后停车，检查所有外部是否过热。
若无外部过热，应拆下曲轴箱道门，检查内部各轴承和运转机构，并确认一切温度正常。
若检查后发现一切正常，可重新起动柴油机作稍长一点时间的运行。
在此运行期间，仔细查验各种安全设备，如润滑油低压停车装置、超速停车装置等。
在首次试车期间，必须做各缸负荷平衡测试。
各缸盖均装有爆压表的专用阀，应在全负荷最稳定运转时测取最大压力。
安装爆压表前先打开示功阀，吹除积炭，在爆压表装复前，关闭示功阀。
一旦爆压表装好，可全开示功阀。
使用后，关闭示功阀，卸下爆压表。
若各缸爆发压力不平衡，应重新调整高压油泵定时。
欲增大爆发压力，应通过顶头螺栓向前调喷油定时。
这种顶头调节螺栓的调节应一点点地进行，并不断检查爆发压力。
对喷油定时顶头调节螺栓的调节，无论从正车还是倒车上讲，均使喷油提前。
如要在一个转向使喷油提前而在反向不提前，则需改变高压油泵驱动机构从动部（顶头）和凸轮的相对位置，通过调节摇杆的偏心支点或用其他机构来实现。
爆压表亦可用来测量压缩压力。
这需通过柴油机空载时切断被测缸燃油来实现。
此时所测压力即是压缩压力。
若所测压力过低，则表明活塞环卡住，或排气阀漏泄。
在此情况下，爆发压力将不与喷油泵的调节对应。
喷油泵的齿条标有刻度，且在合理的制造公差范围内。
若喷油泵原调定刻度丢失，如喷油泵在大修后换新的情况下，在“最大油门”位置，将齿条调至相同读数作为调整的第一步，以平衡各缸负荷。
安装有热电偶高温计，记录各缸排气出口温度，所示温度显示了该缸的喷油量，所有缸的排气温度应接近一致，如（差别）在17ºC内。
若通过调节齿条调节燃油量，必须小心，每次需要调节时不能总向同一方向调节螺帽。
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2、WECS 9500控制系统的组成
· 公共电子控制单元（COM-EU) 一机一套。负责与外部设备（如主机遥控系统、 电子调速器、安保系统、监视与报警系统、燃油系统、 伺服油系统等）的通信，并调控燃油共轨压力。 ·气缸电子控制单元（CYL-EU) 每缸一套。控制燃油喷射、排气阀定时和起动定 时，并调控液压伺服油轨压力。 • 辅助控制单元（WECS assistant） 安装在集控室,包括一台电脑及WECS-CR装置， 用来监测主机运行工况、修改程序和有关参数。 • 曲柄角传感器 • 各缸执行器的传感器
燃油共轨压力控制
主控模块MCM从气缸控制模块CCM接收主机转速信号和现时共轨上的压 力信号，经运算处理后输出控制燃油泵执行机构的驱动信号，使得燃油泵输出 的燃油压力达到现时柴油机转速所要求的压力。当共轨上的燃油压力高时，通 过燃油压力控制释放阀，使其保持稳压；当安保系统检测到危及主机的故障信 号时就使燃油速闭阀动作，把燃油排放掉。如果燃油泵驱动器发生故障，则通 过弹簧连接在适当位置或移动到最高位置，变成定量泵，其余没有发生故障的 燃油泵仍保持变量泵而受控。
• 在装配中的气缸头 及共轨执行机构
ME电控柴油机的共轨控制系统
MAN-B&W公司
传统机型MC： 通过链轮、凸 轮及凸轮轴控 制喷油、排气 阀和起动空气 定时。 智能柴油机ME： 通过共轨燃油 喷射系统和液 压伺服油系统 控制喷油、排 气阀和起动空 气定时。
液压油供应单元
MC
高 压 油 泵 和 链 轮 等
BACK UP单元
曲轴转角传感器
曲轴转角传感器
• 在曲轴的自由端装有两个独立的曲轴转角传感器，由曲轴通 过带齿皮带带动，它们产生精确的曲轴转角数字信号（分辨 率为0.1°），传送到每个气缸控制模块，柴油机的喷油、排 气和起动定时的控制均以其所测的信号为准。因此，对于柴 油机的运行，它们是绝对不可缺少的，至少其中一个必须工 作，如果两个都坏了的话柴油机连应急运行都不可能。 • 曲柄角信号监视：对两个曲柄角信号和第一缸的TDC（上止 点）信号进行相互比较，如果三个信号的差值不在允许范围 内，则报警并实行SLOW DOWN 或SHUT DOWN。 如果有 一个转角传感器损坏，可以将其切断，WECS系统依靠另一 个传感器仍能继续工作。上止点传感器损坏主机仍能继续运 行。
ELFI
燃油喷射的控制
第2阶段：喷油泵排出高压油 比例电磁阀ELFI 工作在上位
ELFI
ME主机的燃油喷射系统
Low pressure fuel supply Fuel return
Injection Measuring and limiting device. Pressure booster (800-900 bar)
• 集控室备用系统和机旁备用系统： 在主机遥控系统故障时使用，只能完成部分主要功能。 注意：即使是机旁，依然是计算机控制的“电喷”。 （3） 电子调速器 • 电子调速器不是WECS的组成部分，它只需向WECS提供“燃 油指令”信号，无需通过伺服电机调速，VIT、VEC等功能 也由WECS承担，但调速器仍要实现燃油限制。 • WECS接收到“燃油指令”后，通过CAN总线，将燃油量的 设定值传送给气缸控制模块，模块输出信号给容积式喷油控 制单元上的共轨电磁阀，进而在液压控制油作用下打开喷油 阀。同时，实际喷油量信号反馈给气缸控制单元，再反馈给 电子调速器，使调速器作进一步的调整。 （4）安保系统 • 变化不大，只是增加了和WECS系统有关的SLOW DOWN、 SHUT DOWN信号（例如，两个曲轴角度传感器均有故障必 然会导致主机SHUT DOWN）。
Position sensor
ELFI valve
200 bar hydraulic oil. Common with exhaust valve actuator
The system provides: Pressure, timing, rate shaping, main, pre- & post-injection
液压控制油压力控制
主控模块MCM采集控制油轨的伺服油压力信号，与给定值进行比 较，若有偏差，通过CAN总线使各气缸控制模块CCM去控制伺服泵输 出量，从而控制伺服油轨的压力。每个CCM都输出一个指令信号 （PWM信号）给伺服泵内部的压力控制器，伺服油和控制油都是把润 滑油再经过一次过滤后的滑油。
燃油喷射控制单元 Volumetric Injection Control Unit
WECS-9500控制系统
公共电子控制 单元
伺服油系 制单元 曲柄转角传感器
1) WECS-9500 系统公共电子单元（COM-EU）
它包括两个主控制模 块MCM 700（互为备 用）和选择模块ASM 10。 主要作用： 对燃油泵和控制油泵、 起动空气阀进行控制； 与外部系统通信、对 内部信号进行监测和 传输。
WECS-View • WECS-View是WECS系统的辅助单元，用于控制 系统的监测报警、趋势显示、参数设定、故障诊断 等，WECS-View位于集控室。
Indication Card
Exhaust Valve Card
五、MAN B&W ME电控柴油机
12K98ME-C – the most powerful engine ordered: Bore: 980 mm Stroke: 2,660 mm Speed: 104 r/min Output: 84,280 kW Fuel cons: 346 ton/day Weight: 2,219 ton Height: 14.6 m Length: 29 m
2）气缸电子控制单 元(CYL-EU) 每个气缸配备一个 控制单元，安装在 Common Rail 平台 的下部； 主要作用：它可以 对气缸的起动空气提 供、燃油喷射、排气 阀的开闭在时间和数 量上进行控制，即 VIT、VEO、VEC 等功能的控制。
控制喷油的正时和使用个数
气缸电子控制单元CYL-EU（在共轨平台的下方）
燃油喷射系统的主要功能
（1）综合考虑燃油流出量的安全性，实现喷油量的
精确控制； （2）喷油速率可变，喷油压力可任意选择； （3）在共轨系统和供油管中，可以保持稳定的油压； （4）实现各喷油阀的独立控制。
燃油泵（增压泵）和伺服油泵（液压油泵）
2、 排气阀控制系统
工作过程：排气阀是由伺服油来驱动的，主机运行时，曲轴旋转带动伺服 油泵加压伺服油，伺服油的压力大小由WECS-9500 系统根据主机的负荷来决 定，主机的负荷大，伺服油的压力也高，加压后的伺服油再去驱动排气阀伺 服油单元，去打开或关闭排气阀。
1、WECS-9500控制系统的主要功能
（1）与柴油机相关的控制功能 • – 燃油共轨压力（1000bar）控制； • – 用于排气阀驱动的伺服油压力（200bar）控制； • – 气缸润滑油控制。 （2）与气缸相关的控制功能 • – 容积燃油喷射控制(包括VIT)； • – 排气阀控制 (包括VEO和VEC)； • – 起动阀控制（通过电磁阀控制接通各缸起动阀的起动空 气）。 注： VEO (variable exhaust valve open) VEC (variable exhaust valve closing) VEO和VEC是由WECS计算的，不能手动修改。
ME 燃 油 泵 和 伺 服 油 单 元
ME系列柴油机燃油及排气阀控制系统
排气阀执行器
高压油泵
蓄压器
ELFI阀
滑油共轨
ELVA阀
机带液压泵
电动液压泵 驱动齿轮
滑油
燃油喷射供油单元
燃油泵、蓄压器、控制阀
排气阀控制单元
蓄压器、控制阀
燃油喷射和排气阀液压控制原理
燃油喷射的控制
第1阶段：燃油进入喷油泵 比例电磁阀ELFI 工作在下位
燃油喷射控制单元
Volumetric Injection Control Unit
• 电子调速器根据主机工况输出信号给控制系统WECS 9500，再由它控制燃油喷射控制单元。容积喷射控制 单元借助于普通的液压驱动方法控制高压燃油口的开 闭。 • 经过加热的1000bar高压燃油经过每个气缸的容积式喷 射控制单元，送至喷油器。 • 在每个气缸盖上有三个单独控制的喷油器，通常它们 是共同作用的，在需要的时候也可单独进行控制。 • 单元设有位移传感器，把所喷射的油量反馈给控制系 统，一旦油量在本循环中已给足，就切断电磁阀，并 只有在三只电磁阀均回到零位时，才能给出下一循环 的油量，以防止电磁阀卡死时造成误喷油。
排气阀的控制
双位电磁阀ELVA 控制排气执行机构
Actuator
ELVA
排气阀的控制
（二）WECS 9500控制系统——电喷的核心
• WECS：Wartsila engine control system
• 功能：燃油喷射、排气阀开闭及起动控制等，并用来 控制燃油共轨和伺服油共轨的压力。 • 硬件：功能模块（WECS 9520只有一种模块-FCM 20 模块） • CANopen总线、MODBUS总线
WECS–9500和其它系统的关系
（1）气动操纵系统 • WECS控制系统实际上是凸轮轴和空气分配器的电子替 代物，用来取代传统气动操纵系统（如DENIS 9)的部 分功能，使气动操纵系统得到很大的简化。 （2）主机遥控系统 • 主机遥控系统（如AUTOCHIEF C20）独立于WECS– 9500系统，但两者紧密相关。主机遥控系统 将车令起动、正车、倒车和停车信号送到WECS9500系统； 将车速命令和负荷程序送到电子调速器； 接收由WECS-9500计算后送来的负荷信号和扫气 压力信号。