智能柴油机及其系统简介ppt

JIMEI UNIVERSITY MARINE ENGINEERING INSTITUTE RT-Flex engine 与RTA engine 的结构比较图
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三、Sulzer RT-Flex 的重要部件及系统 JIMEI UNIVERSITY MARINE ENGINEERING INSTITUTE
气缸注油器
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5、WECS9500控制系统
位于集控室内的其他控制设备
Sulzer RT-flex 机本身具有 一套WECS-9500主机管理系统， 它与主机遥控并不一样，它的 主要作用： 1）是对Common Rail 的燃油 压力、伺服油压力进行控制， 2）与主机、气缸相关的功能的 管理，其中包括主机的状态检 测，一些参数的调整，来控制 气缸的喷油时间、喷油量、排 气时间，使主机工作在一种非 常良好的工作状态，燃油的燃 烧更加充分， 3）另外，该系统还是主机与外 界通信的窗口。 Jimei University Marine Engineering Institute
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取 消
取代的装臵 取代装臵 取代的装臵如下:1）Common Rail 装臵，用来建立燃油压力;2）WECS-9500 控制系统目前已升级为WECS-9520） 3）伺服油系统(servo oil system)：控制排 气阀的操作;4）容积喷射控制单元(; Volumetric Injection Control Unit )：控制 燃油的流量和喷射时间； 5）燃油供给单元(supply unit )取代原有的燃油 泵，提供高压燃油和伺服油。 Jimei University Marine Engineering Institute
排气阀驱动伺服 油控制装置 增压器
容积式燃油电 子控制单元 高压油泵
应急鼓风机
排气阀伺服油泵
Sulzer RTFlex60C智能 柴油机
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油泵驱动装置
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2、电喷共轨智能柴油机与传统柴油机结构上的区别 1）传统柴油机的结构特点 传统的柴油机是由调速器控制其喷油量，由凸轮控制其喷油定 时、进排气、起动等过程，能使柴油机在额定工况下实现性能的 优化。 当柴油机的工况、海况、外界环境、燃油品质发生变化，凸轮 轴磨损或者机械间隙改变导致喷油正时、喷油速率、配气正时、 气阀时面值等参数偏离其设计的最佳值时，均会影响柴油机经济 性能。 传统柴油机在低负荷运行，由于燃烧性能不佳，会出现排放不 能达到规定的排放标准。
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4、气缸润滑油系统
气缸油用于润滑气阀导杆
上/下两层人字形注油孔
根据柴油机负荷的大小, 来自WECS9500的信号, 用于控制注油量的大小, 低负荷时适当减少,高负 荷是逐渐增加.
控制喷油的正时和使用个数
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曲轴角度传感器 (Crank Angle Sensor )
用于准确测量曲轴的位 臵， 然后反馈信号给 WECS-9500 系统，便于 对喷油和排气的正时进行 控制。
1998年6月，公司开发出了基于共轨技术的第三代电子控制系统 并应用在RT-flex试验机上，进行了2000运转小时的试验。
2001年9月18日在一艘47590 DWT散货船上首次安装了6RTflex58T-B型柴油机，最大输出功率为11275kw，主机转速为93 转/分。 Jimei University Marine Engineering Institute
1、燃油系统
SULZER RT-FLEX智能柴油机共轨电喷系统图
工作过程：主机通过曲轴的旋转为燃油泵加压，使燃油压力达到1000Bar，接 着燃油被送到Common Rail 的管路里，再通过Common Rail里的容积喷射控制 单元对燃油喷射进行控制。该控制单元由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 器测得曲轴位臵和负荷，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）。 Jimei University Marine Engineering Institute
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New Sulzer RT-Flex低速智能柴油机简介 一、 Wasilia公司RT-Flex智能柴油机的开发历史
1981年研发小组研发了电子控制的燃油喷射控制系统并在试验 机上进行了2500小时试验;（第一代电子控制系统） 1990年3月开发了第二代电子控制系统并将其应用在缸径为 540mm四冲程试验机上，该试验机是真正的无凸轮柴油机；最 大的特色在于：燃油喷射、排气阀驱动、空气启动和气缸润滑 由电子控制系统控制;
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3、起动空气系统
来自WECS95000起动 控制信号
主空气阀
气缸起动阀
工作过程:在起动过程中， WECS9500气缸控制单元送出起动控制 信号,按照既定的起动曲线或程序使曲轴平稳的慢转地起动运转，这 样既可以节省起动空气，又可以达到良好的低转速运行特性。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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2）气缸电子控制单 元(Cyl-EU) 每个气缸配备一个 该控制单元，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。
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2）电喷共轨智能柴油机的结构特点
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。 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。 采用了VEC装臵，通过电子控制装臵改变气阀正时，低负荷运行时使气阀
JIMEI UNIVERSITY MARINE ENGINEERING INSTITUTE WECS-9500 系统设备组成
1）公共电子控制单元 (Com-EU) 它包括两个主控制模 块MC M，互为备用， 和选择模块ASM。 它的主要作用： 对油路的油压，主起 动空气阀进行控制； 与其它系统通信、对 内部信号进行监测和 传输。
JIMEI UNIVERSITY MARINE ENGINEERING INSTITUTE RT-Flex 智能柴油机的外观结构
燃油与排气 阀电子控制 单元
增压器
高压油泵与 伺服油泵
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JIMEI UNIVERSITY MARINE ENGINEERING INSTITUTE 二、传统柴油机和电控共轨型柴油机的区别
由皮带传动，装于自由端 的曲轴转角传感器 Jimei University Marine Engineering Institute
WECS 的辅助控制单元(WECS assistant)
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安装在集控室， 该单元包括一台计算机和一台MAPEX-CR 的控制装臵。 主要作用：1）是显示主机的状态及报警，例如每个气缸的燃油、排气正时，每个气缸转 速等状态的显示，2）以及对主机的一些参数进行设定，例如，修改VIT，FQS等的参数， 改变喷油的起始角度，排气阀的关闭角度等。
升程适当减少，气缸压力适当提高。保证柴油机运行的经济性。 按负荷大小控制气缸套冷却：部分负荷时冷却水系统部分被旁通，保持运 行中气缸套表面温度在露点以上，避免低负荷时缸套材料出现低温腐蚀。 按负荷控制气缸滑油系统：使运行的发动机可根据负荷和运行状态获得最 佳供油率。
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MAPEX 系列
作为智能化的主机，RT-flex 机型也配备一些附加的功能，即 一些特殊的参数检测，数据分析，管理维修，和备件管理等， 其中包括MAPEX-TP(气缸磨损检测)、MAPEX-PR(活塞运 行可靠性检测)、MAPEX-CR(燃烧可靠性检测〉、MAPEXTV/AV(扭矩振动/轴向振动检测)、MAPEX-SM(备件和维修)， 使用者可以根据需要，有选择性的安装以上的管理功能。
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轮机员还可以通过主机的反馈信息，利用WECS 的辅助单元对FQS 和VIT 进行重新设定。同时，WECS-9500 （目前已升级到WECS-9520）RT-flex 的气 缸的喷油器有3 个，低负荷运行时，WECS-9500 控制系统可以关闭其中的1 个 或2 个喷油阀，减少喷油量，从而可以达到省油，减少废气排放的目的，同时 还可以达到良好的低负荷运行特性。
3）结构上的区别：
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取 消
取消了传统的RTA 型机的以下部件:排气阀驱动装臵(VEC Device)、燃油泵 (fuel pump); 凸轮轴(camshaft); 换向伺服马达(reversing servomotor);燃油连接 (fuel linkage):燃油管路修改;伺服电机(actuator);燃油喷射时间控制的VIT 装臵; 起动空气分配器(start airdistribution);凸轮轴驱动(camshaft drive)。
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JIMEI UNIVERSITY MARINE ENGINEERING INSTITUTE 2、 排气阀控制系统
SULZER RT-FLEX 智能柴油机排 气阀控制原理图
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，去打开或关闭废气阀。排气阀的打开和关闭时间(VEO、VEC)是 按照WECS-9500 系统的内部设定的曲线根据主机的转速自动调节。