轮机新技术演示文稿1PPT课件

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智能柴油机的特点:
船用智能柴油机是在2000年后才正式装船使用的，与传 统机械控制式柴油机相比，其主要特点为有很强的运转 适应性、足够的可靠性、具有各种不同的操作模式、完 善的状态监测和控制系统。
1．很强的运转适应性主要表现在燃油喷射系统上，其 主要包括
1）能够自由地选择喷射压力。根据不同工况可确定所需 的最佳喷射压力，从而优化柴油机综合性能，降低了柴 油机在部分负荷时的油耗。(实际运行中综合油耗并没 降低.)意味燃油压力在工作中可变！针阀的开启有伺服 油驱动.最低稳定转速可达到额定转速的1/10.
2.燃油共轨 由供油单元、高压共轨油管、 WECS-9520控制系统、喷油器 和容积式起动空气控制装置。 供油单元有2-8个高效的机带 柱塞泵，又称共轨泵-凸轮控制， 将燃油压力提高至90MPa，送到 高压共轨油管。主机转动，共轨压力将燃油加压送到高压共轨油 管，由WECS-9520根据共轨压力传感器测量的共轨压力以及燃烧 的需要进行调节，共轨内的燃油经过高压油管，根据机器的状态， 由WECS-9520确定合适的喷油定时、持续角，喷射控制单元将燃 油喷入气缸。
司的RT-flex柴油机的吊缸周期可延长到三年，MAN B&W的低速机吊缸周期可以延长到五年。
3．各种不同的操作模式是指可以根据不同的要求由操 作者选择机器的运转模式，如经济性模式、排放控制模 式、低负荷运转模式等，并保证发动机一直处于最优化 状态运转。经济性模式—一般航区。排放控制—特殊航 区.
共轨平台：由WECS9520控制系统分别控制容积式燃油喷射单元、
排气阀驱动执行器VCU和起动空气装置。由曲轴编码器判断曲轴
的位置和活塞的位置后，完成燃油喷射、排气阀启闭和柴油机起
动功能。
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1.基本结构 电子控制包括WECS-9520控制系统、 容积式燃油喷射控制阀、排气阀 驱动执行器和起动空气控制装置。 WECS-9520控制系统由三部分： 凸轮轴替代部分、控制部分和 安全系统。 替代部分用来代替凸轮轴实现燃油喷射、排气阀和起动空气分配 器的起动。控制部分根据柴油机负荷和转速控制燃油和伺服油的 共轨压力。安全系统是对共轨阀的功能、传感器及各参数值进行 监测和诊断，保证系统安全工作。 WECS-9520控制系统通过传感器判断活塞位置后，由20MPa的伺 服油控制90MPa的燃油喷入气缸，. 根据WECS-9520控制系统进10行
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。尤其体现在燃油喷射方面，在经过
了位置控制方式、时间控制方式、蓄压共轨时间控制方
式三个阶段的发展后演变为目前的电子控制柴油机。
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电子控制柴油机的原理和特点
柴油机取消了传统柴油机的凸轮轴以及相关的机械 控制零部件，将燃油喷射、气阀启闭以及柴油机的 起动、换向、停车和气缸润滑等功能全部由电子控 制实现。它可以通过对相关参数的设定和修改，调 整主机的运行状态和工作参数，达到使柴油机保持 在最佳状况下工作的目的。此外，还可对柴油机的 运行情况及零部件的状况进行实时监测，并与船上 的控制系统、报警系统连接，对柴油机进行全方位 的控制。目前智能柴油机已在新装机船舶中得到广 泛运用，并逐步成为船舶柴油机的主流机型。
第九章 船用智能型柴油机
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一、智能柴油机概述
20世纪80年代末，智能控制在工业领域得到了迅速
发展，船舶智能柴油机的概念也应运而生。90年代，
随着人们对船舶可靠性、经济性和废气排放控制的
日益关注，船舶智能柴油机进入了实质性研究与开
发阶段。随着科学电子技术的发展，尤其是微型电子
计算机的运用，传统柴油机的控制方式逐步被电子控制
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电子控制柴油机原理：
通过电子控制技术，发动机管理系统的核心功 能由电控单元来实现。传感器为电控单元(ECU) 提供发动机的当前工况信息，电控单元对传感 器的信号进行分析以后，根据预定的控制策略 对执行器发出控制信号，控制喷油量、喷油始 点、增压压力、排气阀正时等，对发动机进行 闭环控制，使燃烧更精确。
4）燃料适应性好。对于不同的燃油，特别是劣质燃料油， 可根据燃烧需要改变喷油正时和气阀定时，并且在任 何负荷条件下工作均无可见排烟。这些对于凸轮驱动 的机械机构几乎是不可能实现的。此外，冷却系统、 增压系统和气缸注油系统也具有很强的运转适应性。
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2．足够的可靠性 这是指发动机具有更长的寿命和维修周期，在整个发动 机使用过程中具有很低的故障率和良好的维修性能，并 且在整个使用期间发动机的性能维持不变。如瓦锡兰公
4．完善的状态监测和控制系统，主要包括一体化的速 度控制设备、在线的柴油机故障诊断系统、活塞工作和 燃烧可靠性的监测及对气缸注油的优化等。能够在线监 测柴油机的运转状况，确保各缸的负荷均匀分布，防止 发动机超负荷，在故障发生前能够早期报警并启动处理 程序。
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瓦锡兰公司（Wartsila）率先将共轨技术应用于大功率 船用低速柴油机。Sulzer公司在并入瓦锡兰公司前的20 世纪80年代初就开始从事于电子控制式柴油机的研制。 继1981年的RTX－1型和1990年的RTX－2型之后，1998 年将燃油共轨喷射技术应用于RTX－3型技术示范机并 取得成功。在此基础上，开发出全电子控制、采用共轨 喷射技术的Sulzer RT－Flex型船用低速柴油机，并在实 船开始使用。目前，瓦锡兰公司拥有Sulzer RT－Flex系 列共计11种型号的智能柴油机.
2）精确地控制燃油喷油量。柴油机由电磁阀控制喷油，
其控制精度高，高压油管压力稳定，在柴油机运转范围
内，循环喷油量变动小，各缸供油均匀，柴油机工作稳
定。
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3）可独立地控制喷油正时和喷油速率变化，实现预喷射
和多次喷射，达到理想的喷油规律，配合高的燃油喷 射压力，既可降低柴油机的dp/dφ，又能保证良好的动 力性和经济性，同时还能将柴油机的NOx和微粒（PM） 排放控制在较小的数值范围内，以满足排放要求。能 否对含硫量进行控制？
1.基本结构
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1.基本结构
RT-flex型柴油机包括：供油单元、
共轨平台和WECS-9520控制系统。
供油单元：由柴油机曲轴输出端
的齿轮组带的燃油柱塞泵和滑油
斜盘泵。
燃油泵向共轨提供60-90MPa的燃油，
轴向柱塞泵提供8-18MPa的伺服油
用于排气阀VCU的启闭和燃油喷射控制单元ICU的驱动。