瓦锡兰智能柴油机简介ppt.

JIMEIUNIVERSITYMARINEENGINEERINGINSTITUTEJimeiUniversityMarineEngineeringInstituteNewSulzerRT-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;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;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47590DWT散货船上首次安装了6RT-flex58T-B型柴油机，最大输出功率为11275kw，主机转速为93转/分。JIMEIUNIVERSITYMARINEENGINEERINGINSTITUTEJimeiUniversityMarineEngineeringInstituteRT-Flex智能柴油机的外观结构高压油泵与伺服油泵燃油与排气阀电子控制单元增压器JIMEIUNIVERSITYMARINEENGINEERINGINSTITUTEJimeiUniversityMarineEngineeringInstitute二、传统柴油机和电控共轨型柴油机的区别高压油泵SulzerRT-Flex60C智能柴油机排气阀驱动伺服油控制装置容积式燃油电子控制单元排气阀伺服油泵增压器应急鼓风机油泵驱动装置JIMEIUNIVERSITYMARINEENGINEERINGINSTITUTEJimeiUniversityMarineEngineeringInstitute2、电喷共轨智能柴油机与传统柴油机结构上的区别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。1）传统柴油机的结构特点JIMEIUNIVERSITYMARINEENGINEERINGINSTITUTEJimeiUniversityMarineEngineeringInstitute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装置，通过电子控制装置改变气阀正时，低负荷运行时使气阀升程适当减少，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。2）电喷共轨智能柴油机的结构特点JIMEIUNIVERSITYMARINEENGINEERINGINSTITUTEJimeiUniversityMarineEngineeringInstitute3）结构上的区别：取消了传统的RTA型机的以下部件:废气阀驱动装置(VECDevice)、燃油泵(fuelpump);凸轮轴(camshaft);换向伺服马达(reversingservomotor);燃油连接(fuellinkage):燃油管路修改;伺服电机(actuator);燃油喷射时间控制的VIT装置;起动空气分配器(startairdistribution);凸轮轴驱动(camshaftdrive)。取消JIMEIUNIVERSITYMARINEENGINEERINGINSTITUTEJimeiUniversityMarineEngineeringInstitute取消取代的装置取代装置取代的装置如下:1）CommonRail装置，用来建立燃油压力;2）WECS-9500控制系统;3）伺服油系统(servooilsystem)：控制排气阀的操作;4）容积喷射控制单元(VolumetricInjectionControlUnit)：控制燃油的流量和喷射时间；5）燃油供给单元(supplyunit)取代原有的燃油泵，提供高压燃油和伺服油。JIMEIUNIVERSITYMARINEENGINEERINGINSTITUTEJimeiUniversityMarineEngineeringInstituteRT-Flexengine与RTAengine的结构比较图JIMEIUNIVERSITYMARINEENGINEERINGINSTITUTEJimeiUniversityMarineEngineeringInstitute三、SulzerRT-Flex的重要部件的结构1、燃油系统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CommonRail的管路里，再通过CommonRail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）。SULZERRT-FLEX智能柴油机共轨电喷系统图JIMEIUNIVERSITYMARINEENGINEERINGINSTITUTEJimeiUniversityMarineEngineeringInstitute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也可以按照预设的曲线对不同负荷下的燃油喷射量，喷油时间进行自动控制。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。JIMEIUNIVERSITYMARINEENGINEERINGINSTITUTEJimeiUniversityMarineEngineeringInstitute2、排气阀控制系统SULZERRT-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。JIMEIUNIVERSITYMARINEENGINEERINGINSTITUTEJimeiUniversityMarineEngineeringInstitute3、起动空气系统主空气阀气缸起动阀来自WECS95000起动控制信号工作过程:在起动过程中，WECS95000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。JIMEIUNIVERSITYMARINEENGINEERINGINSTITUTEJimeiUniversityMarineEngineeringInstitute4、气缸润滑油系统气缸注油器上\下两层人字形注油孔气缸油用于润滑气阀导杆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.JIMEIUNIVERSITYMARINEENGINEERINGINSTITUTEJimeiUniversityMarineEngineeringInstitute5、WECS9500控制系统位于集控室内的其他控制设备SulzerRT-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CommonRail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。JIMEIUNIVERSITYMARINEENGINEERINGINSTITUTEJimeiUniversityMarineEngineeringInstitute1）公共电子控制单元(Com-EU)它包括两个主控制模块MCM，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。WECS-9500系统设备组成JIMEIUNIVERSITYMARINEENGINEERINGINSTITUTEJimeiUniversityMarineEngineeringInstitute2）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CommonRail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JIMEIUNIVERSITYMARINEENGINEERINGINSTITUTEJimeiUniversityMarineEngineeringInstitute由皮带传动，装于自由端的曲轴转角传感器曲轴角度传感器(CrankAngleSensor)用于准确测量曲轴的位置，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。JIMEIUNIVERSITYMARINEENGINEERINGINSTITUTEJimeiUniversityMarineEngineeringInstituteWECS9500的辅助控制单元(WECSassistant)安装在集控室，该单元包括一台计算机和一台MAPEX-CR的控制装置。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。安装的操作软件为FlexViewSoftware（version3.2JIMEIUNIVERSITYMARINEENGINEERINGINSTITUTEJimeiUniversityMarineEngineeringInstitute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〉、MAPEX-TV/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。MAPEX系列JIMEIUNIVERSITYMARINEENGINEERINGINSTITUTEJimeiUniversityMarineEngineeringInstitute三、主机遥控、安全、调速等系统介绍1、主机遥控系统主机遥控系统独立于WECS-9500系统工作,但遥控系统与WECS-9500系统密切相关联。主机遥控系统可实现驾驶台控制和机舱控制