JNewSulzerRT-Flex低速智能柴油機(jī)簡(jiǎn)介一、Wasilia公司RT-Flex智能柴油機(jī)的開發(fā)歷史1981年研發(fā)小組研發(fā)了電子控制的燃油噴射控制系統(tǒng)并在試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行了2500小時(shí)試驗(yàn);1990年3月開發(fā)了第二代電子控制系統(tǒng)并將其應(yīng)用在缸徑為540mm四沖程試驗(yàn)機(jī)上，該試驗(yàn)機(jī)是真正的無凸輪柴油機(jī)；最大的特色在于：燃油噴射、排氣閥驅(qū)動(dòng)、空氣啟動(dòng)和氣缸潤(rùn)滑由電子控制系統(tǒng)控制;1998年6月，公司開發(fā)出了基于共軌技術(shù)的第三代電子控制系統(tǒng)并應(yīng)用在RT-flex試驗(yàn)機(jī)上，進(jìn)行了2000運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)的試驗(yàn)。2001年9月18日在一艘47590DWT散貨船上首次安裝了6RT-flex58T-B型柴油機(jī)，最大輸出功率為11275kw，主機(jī)轉(zhuǎn)速為93轉(zhuǎn)/分。1JNewSulzerRT-Flex低速智能JRT-Flex智能柴油機(jī)的外觀結(jié)構(gòu)高壓油泵與伺服油泵燃油與排氣閥電子控制單元增壓器2JRT-Flex智能柴油機(jī)的外觀結(jié)構(gòu)高壓油泵與伺服油泵燃油J二、傳統(tǒng)柴油機(jī)和電控共軌型柴油機(jī)的區(qū)別高壓油泵SulzerRT-Flex60C智能柴油機(jī)排氣閥驅(qū)動(dòng)伺服油控制裝置容積式燃油電子控制單元排氣閥伺服油泵增壓器應(yīng)急鼓風(fēng)機(jī)油泵驅(qū)動(dòng)裝置3J二、傳統(tǒng)柴油機(jī)和電控共軌型柴油機(jī)的區(qū)別高壓油泵SulzerJ2、電噴共軌智能柴油機(jī)與傳統(tǒng)柴油機(jī)結(jié)構(gòu)上的區(qū)別傳統(tǒng)的柴油機(jī)是由調(diào)速器控制其噴油量，由凸輪控制其噴油定時(shí)、進(jìn)排氣、起動(dòng)等過程，能使柴油機(jī)在額定工況下實(shí)現(xiàn)性能的優(yōu)化。當(dāng)柴油機(jī)的工況、海況、外界環(huán)境、燃油品質(zhì)發(fā)生變化，凸輪軸磨損或者機(jī)械間隙改變導(dǎo)致噴油正時(shí)、噴油速率、配氣正時(shí)、氣閥時(shí)面值等參數(shù)偏離其設(shè)計(jì)的最佳值時(shí)，均會(huì)影響柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性能。傳統(tǒng)柴油機(jī)在低負(fù)荷運(yùn)行，由于燃燒性能不佳，會(huì)出現(xiàn)排放不能達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。1）傳統(tǒng)柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)4J2、電噴共軌智能柴油機(jī)與傳統(tǒng)柴油機(jī)結(jié)構(gòu)上的區(qū)別傳統(tǒng)的柴油機(jī)J電控型柴油機(jī)也稱為智能型柴油機(jī)，即將電子設(shè)備及軟件應(yīng)用于船用柴油機(jī)并成為其重要部分的新型柴油機(jī)。主要是應(yīng)用了電控技術(shù)，通過控制燃油噴射正時(shí)、噴油量、噴射速率、壓力以及進(jìn)、排氣閥正時(shí)，能夠有效地實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)在各種負(fù)荷下的性能最優(yōu)化，從而達(dá)到在滿足最新排放要求下，提高其經(jīng)濟(jì)性、可靠性、操縱靈活性和延長(zhǎng)使用壽命。采用了VEC裝置，通過電子控制裝置改變氣閥正時(shí)，低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)使氣閥升程適當(dāng)減少，氣缸壓力適當(dāng)提高。保證柴油機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

按負(fù)荷大小控制氣缸套冷卻：部分負(fù)荷時(shí)冷卻水系統(tǒng)部分被旁通，保持運(yùn)行中氣缸套表面溫度在露點(diǎn)以上，避免低負(fù)荷時(shí)缸套材料出現(xiàn)低溫腐蝕。按負(fù)荷控制氣缸滑油系統(tǒng)：使運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)可根據(jù)負(fù)荷和運(yùn)行狀態(tài)獲得最佳供油率。2）電噴共軌智能柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)5J電控型柴油機(jī)也稱為智能型柴油機(jī)，即將電子設(shè)備及軟件應(yīng)用于船J3）結(jié)構(gòu)上的區(qū)別：取消了傳統(tǒng)的RTA型機(jī)的以下部件:廢氣閥驅(qū)動(dòng)裝置(VECDevice)、燃油泵(fuelpump);凸輪軸(camshaft);換向伺服馬達(dá)(reversingservomotor);燃油連接(fuellinkage):燃油管路修改;伺服電機(jī)(actuator);燃油噴射時(shí)間控制的VIT裝置;起動(dòng)空氣分配器(startairdistribution);凸輪軸驅(qū)動(dòng)(camshaftdrive)。

取消6J3）結(jié)構(gòu)上的區(qū)別：取消了傳統(tǒng)的RTA型機(jī)的以下部件:廢氣J取消取代的裝置取代裝置取代的裝置如下:1）CommonRail裝置，用來建立燃油壓力;2）WECS-9500控制系統(tǒng);3）伺服油系統(tǒng)(servooilsystem)：控制排氣閥的操作;4）容積噴射控制單元(VolumetricInjectionControlUnit)：控制燃油的流量和噴射時(shí)間；5）燃油供給單元(supplyunit)取代原有的燃油泵，提供高壓燃油和伺服油。7J取取代的裝置取代裝置取代的裝置如下:1）CommonRaJRT-Flexengine與RTAengine的結(jié)構(gòu)比較圖8JRT-Flexengine與RTAengine的結(jié)構(gòu)J三、SulzerRT-Flex的重要部件的結(jié)構(gòu)1、燃油系統(tǒng)工作過程：主機(jī)通過曲軸的旋轉(zhuǎn)為燃油泵加壓，使燃油壓力達(dá)到1000Bar，接著燃油被送到CommonRail的管路里，再通過CommonRail里的容積噴射控制單元對(duì)燃油噴射進(jìn)行控制。該控制單元由200Bar的伺服油驅(qū)動(dòng)，而伺服油的觸發(fā)信號(hào)來自于WECS-9500的氣缸控制單元，氣缸控制單元通過曲軸角度傳感器測(cè)得曲軸位置和負(fù)荷，進(jìn)行判斷、計(jì)算。同時(shí)，考慮傳動(dòng)機(jī)械的延時(shí)，然后選擇最佳時(shí)機(jī)進(jìn)行燃油的噴射（最佳噴油正時(shí)、噴油量、使用噴油器數(shù)量）。

SULZERRT-FLEX智能柴油機(jī)共軌電噴系統(tǒng)圖9J三、SulzerRT-Flex的重要部件的結(jié)構(gòu)1、燃油J

輪機(jī)員還可以通過主機(jī)的反饋信息，利用WECS的輔助單元對(duì)FQS和VIT進(jìn)行重新設(shè)定。同時(shí)，WECS-9500也可以按照預(yù)設(shè)的曲線對(duì)不同負(fù)荷下的燃油噴射量，噴油時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)控制。RT-flex的氣缸的噴油器有3個(gè)，低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，WECS-9500控制系統(tǒng)可以關(guān)閉其中的1個(gè)或2個(gè)噴油閥，減少噴油量，從而可以達(dá)到省油，減少?gòu)U氣排放的目的，同時(shí)還可以達(dá)到良好的低負(fù)荷運(yùn)行特性。10J輪機(jī)員還可以通過主機(jī)的反饋信息，利用WECS的輔助單元J2、排氣閥控制系統(tǒng)

SULZERRT-FLEX智能柴油機(jī)排氣閥控制原理圖工作過程：排氣閥是由伺服油來驅(qū)動(dòng)的，主機(jī)運(yùn)行時(shí)，曲軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)伺服油泵加壓伺服油，伺服油的壓力大小由WECS-9500系統(tǒng)根據(jù)主機(jī)的負(fù)荷來決定，主機(jī)的負(fù)荷大，伺服油的壓力也高，加壓后的伺服油再去驅(qū)動(dòng)排氣閥伺服油單元，去打開或關(guān)閉廢氣閥。排氣閥的打開和關(guān)閉時(shí)間(VEO、VEC)是按照WECS-9500系統(tǒng)的內(nèi)部設(shè)定的曲線根據(jù)主機(jī)的轉(zhuǎn)速自動(dòng)調(diào)節(jié)。11J2、排氣閥控制系統(tǒng)SULZERRT-FLEX智能柴油J3、起動(dòng)空氣系統(tǒng)主空氣閥氣缸起動(dòng)閥來自WECS95000起動(dòng)控制信號(hào)工作過程:在起動(dòng)過程中，WECS95000氣缸控制單元送出起動(dòng)控制信號(hào),按照既定的起動(dòng)曲線或程序使曲軸平穩(wěn)的慢轉(zhuǎn)地起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣既可以節(jié)省起動(dòng)空氣，又可以達(dá)到良好的低轉(zhuǎn)速運(yùn)行特性。12J3、起動(dòng)空氣系統(tǒng)主空氣閥氣缸起動(dòng)閥來自WECS95000起J4、氣缸潤(rùn)滑油系統(tǒng)氣缸注油器上\下兩層人字形注油孔氣缸油用于潤(rùn)滑氣閥導(dǎo)桿根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷的大小,來自WECS9500的信號(hào),用于控制注油量的大小,低負(fù)荷時(shí)適當(dāng)減少,高負(fù)荷是逐漸增加.13J4、氣缸潤(rùn)滑油系統(tǒng)氣缸注油器上\下兩層人字形注油孔氣缸油用J5、WECS9500控制系統(tǒng)位于集控室內(nèi)的其他控制設(shè)備SulzerRT-flex機(jī)本身具有一套WECS-9500主機(jī)管理系統(tǒng)，它與主機(jī)遙控并不一樣，它的主要作用：1）是對(duì)CommonRail的燃油壓力、伺服油壓力進(jìn)行控制，2）與主機(jī)、氣缸相關(guān)的功能的管理，其中包括主機(jī)的狀態(tài)檢測(cè)，一些參數(shù)的調(diào)整，來控制氣缸的噴油時(shí)間、噴油量、排氣時(shí)間，使主機(jī)工作在一種非常良好的工作狀態(tài)，燃油的燃燒更加充分，3）另外，該系統(tǒng)還是主機(jī)與外界通信的窗口。14J5、WECS9500控制系統(tǒng)位于集控室內(nèi)的其他控制設(shè)備SJ1）公共電子控制單元(Com-EU)它包括兩個(gè)主控制模塊MCM，互為備用，和選擇模塊ASM。它的主要作用：對(duì)油路的油壓，主起動(dòng)空氣閥進(jìn)行控制；與其它系統(tǒng)通信、對(duì)內(nèi)部信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和傳輸。WECS-9500系統(tǒng)設(shè)備組成15J1）公共電子控制單元(Com-EU)WECS-9500系J2）氣缸電子控制單元(Cyl-EU)每個(gè)氣缸配備一個(gè)該控制單元，安裝在CommonRail平臺(tái)的下部；主要作用：它可以對(duì)氣缸的起動(dòng)空氣提供、燃油噴射、排氣閥的開閉在時(shí)間和數(shù)量上進(jìn)行控制，即VIT、VEO、VEC等功能的控制?？刂茋娪偷恼龝r(shí)和使用個(gè)數(shù)16J2）氣缸電子控制單元(Cyl-EU)每個(gè)氣缸配備一個(gè)該控J由皮帶傳動(dòng)，裝于自由端的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器曲軸角度傳感器(CrankAngleSensor)

用于準(zhǔn)確測(cè)量曲軸的位置，然后反饋信號(hào)給WECS-9500系統(tǒng)，便于對(duì)噴油和排氣的正時(shí)進(jìn)行控制。17J由皮帶傳動(dòng)，裝于自由端的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器曲軸角度傳感器(CrJWECS9500的輔助控制單元(WECSassistant)

安裝在集控室，該單元包括一臺(tái)計(jì)算機(jī)和一臺(tái)MAPEX-CR的控制裝置。主要作用：1）是顯示主機(jī)的狀態(tài)及報(bào)警，例如每個(gè)氣缸的燃油、排氣正時(shí)，每個(gè)氣缸轉(zhuǎn)速等狀態(tài)的顯示，2）以及對(duì)主機(jī)的一些參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，例如，修改VIT，F(xiàn)QS等的參數(shù)，改變噴油的起始角度，排氣閥的關(guān)閉角度等。安裝的操作軟件為FlexViewSoftware（version3.218JWECS9500的輔助控制單元(WECSassistaJ作為智能化的主機(jī)，RT-flex機(jī)型也配備一些附加的功能，即一些特殊的參數(shù)檢測(cè)，數(shù)據(jù)分析，管理維修，和備件管理等，其中包括MAPEX-TP(氣缸磨損檢測(cè))、MAPEX-PR(活塞運(yùn)行可靠性檢測(cè))、MAPEX-CR(燃燒可靠性檢測(cè)〉、MAPEX-TV/AV(扭矩振動(dòng)/軸向振動(dòng)檢測(cè))、MAPEX-SM(備件和維修)，使用者可以根據(jù)需要，有選擇性的安裝以上的管理功能。MAPEX系列19J作為智能化的主機(jī)，RT-flex機(jī)型也配備一些附加的功能J三、主機(jī)遙控、安全、調(diào)速等系統(tǒng)介紹1、主機(jī)遙控系統(tǒng)主機(jī)遙控系統(tǒng)獨(dú)立于WECS-9500系統(tǒng)工作,但遙控系統(tǒng)與WECS-9500系統(tǒng)密切相關(guān)聯(lián)。主機(jī)遙控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)駕駛臺(tái)控制和機(jī)艙控制的相互轉(zhuǎn)換。主機(jī)遙控系統(tǒng)通?？梢詫?shí)現(xiàn)以下功能:1）車鐘系統(tǒng);2）速度檢測(cè);3）啟動(dòng)程序;4）遙控顯示參數(shù);5）報(bào)警功能;6）減速和停車。WECS-9500與主機(jī)遙控系統(tǒng)的交流與主機(jī)遙控系統(tǒng)的交流:1）所有主機(jī)運(yùn)行命令如正車、倒車等，依操作人員要求的指令產(chǎn)生于主機(jī)遙控系統(tǒng);并通過WECS–9500的公共電子單元，用于對(duì)主機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)、調(diào)速等操作；2）另一方面主控制模板的負(fù)荷信號(hào)也會(huì)送到主機(jī)遙控系統(tǒng)。兩個(gè)掃氣壓力和溫度的信號(hào)經(jīng)WECS-9500控制系統(tǒng)傳送到主機(jī)遙控系統(tǒng),其中有一路信號(hào)是備用信號(hào)。20J三、主機(jī)遙控、安全、調(diào)速等系統(tǒng)介紹1、主機(jī)遙控系統(tǒng)主機(jī)遙控J2、調(diào)速系統(tǒng)以往的調(diào)速系統(tǒng)是由調(diào)速器來控制伺服電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，而現(xiàn)在的調(diào)速系統(tǒng)只需要提供燃油的命令信號(hào)給WECS-9500系統(tǒng)即可。主要工作原理如下:1）轉(zhuǎn)速命令由車鐘發(fā)出給調(diào)速系統(tǒng)，調(diào)速系統(tǒng)與轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得的主機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速比較，然后計(jì)算出需要提供的燃油命令送給WECS-9500系統(tǒng)的公共控制單元；2）公共控制單元通過總線將數(shù)據(jù)傳給每個(gè)氣缸控制單元，氣缸控制單元再輸出信號(hào)給容積噴射控制單元，該容積噴射控制單元再去控制噴油器進(jìn)行噴油，3）噴油量的反饋信號(hào)也反饋給氣缸控制單元，再到公共控制單元，進(jìn)而反饋給主機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，便于調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)一步的控制。21J2、調(diào)速系統(tǒng)以往的調(diào)速系統(tǒng)是由調(diào)速器來控制伺服電機(jī)進(jìn)行調(diào)速J

四、RT-flex機(jī)型的優(yōu)點(diǎn)與常規(guī)的RTA型主機(jī)相比，RT-flex機(jī)型具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、油耗低，維修費(fèi)用少

RT-flex型主機(jī)通過CommonRail裝置使燃油維持在較為優(yōu)化的壓力下，再通過主機(jī)管理系統(tǒng)WECS-9500控制系統(tǒng)控制燃油的噴油量及噴油時(shí)間，使其更加充分的燃燒，從而達(dá)到省油和減少維護(hù)的目的。2、無煙排放通過CommonRail及WECS-9500控制系統(tǒng)使燃油的燃燒較為充分，再加上WECS-9500控制系統(tǒng)對(duì)廢氣的排放時(shí)間的優(yōu)化控制，使RT-flex機(jī)的廢氣中NOx的排放較低，更好的滿足了IMO的廢氣排放要求。22J四、RT-flex機(jī)型的優(yōu)點(diǎn)與常規(guī)的RTA型主機(jī)相J3、良好的低轉(zhuǎn)速運(yùn)行特性

RT-flex機(jī)通過CommonRail裝置對(duì)燃油壓力的控制，低負(fù)荷時(shí)燃油依然保持高壓，以及噴油嘴可以選擇性關(guān)閉的功能，使主機(jī)可以在低速的情況下無煙的運(yùn)行，最低的運(yùn)行轉(zhuǎn)速可以達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的10-12%，較適合在港口低速運(yùn)行。4、冗余設(shè)計(jì)使系統(tǒng)更加可靠

燃油泵、伺服油泵、燃油管以及電子控制系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)，使主機(jī)在損壞一臺(tái)燃油泵或一臺(tái)伺服油泵后，仍可滿負(fù)荷工作，電氣控制單元及總線的雙套設(shè)計(jì)，使控制系統(tǒng)更加可靠。23J3、良好的低轉(zhuǎn)速運(yùn)行特性4、冗余設(shè)計(jì)使系統(tǒng)更加可靠23J5）采用電磁閥控制噴油，控制精度較高，高壓油路中不會(huì)出現(xiàn)氣泡和殘余壓力為0的現(xiàn)象，循環(huán)噴油量變動(dòng)小，各缸燃燒壓力、排煙溫度等熱力參數(shù)相當(dāng)均衡；機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷低；柴油機(jī)內(nèi)部機(jī)械作用力、扭矩和振動(dòng)較小。6）由于各個(gè)負(fù)荷狀態(tài)下燃油均能很好霧化，缸內(nèi)結(jié)碳明顯減少，可以延長(zhǎng)檢修周期，降低船舶備件費(fèi)用。7）取消了凸輪等大部件，減輕了主機(jī)的重量和體積，從而增加了柴油機(jī)的可靠性，降低制造成本，加大大修間隔，降低維修成本，并可延長(zhǎng)壽命。24J5）采用電磁閥控制噴油，控制精度較高，高壓油路中不會(huì)出現(xiàn)氣J五、電控共軌柴油機(jī)的不足與改進(jìn)措施1）由于給公共油軌輸油的是軸帶泵，剛開始啟動(dòng)時(shí)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速較低，影響到軌壓，使其壓力有些波動(dòng)，必然會(huì)影響到共軌系統(tǒng)的工作狀況。油軌的給油泵由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，那么給油泵的轉(zhuǎn)速不再受主機(jī)的影響，這樣更加容易控制。2）對(duì)共軌系統(tǒng)伺服油清潔程度要求較高。如果把共軌系統(tǒng)的伺服油設(shè)計(jì)成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，增加一套滑油的冷卻、凈化等機(jī)械，將會(huì)使共軌系統(tǒng)的管理更加方便。

3）電控共軌柴油機(jī)僅把排氣閥作了優(yōu)化控制，對(duì)于進(jìn)氣、掃氣未進(jìn)行優(yōu)化，所以整個(gè)換氣過程還未達(dá)到最優(yōu)化。25J五、電控共軌柴油機(jī)的不足與改進(jìn)措施1）由于給公共油軌輸油的J4）系統(tǒng)中較多使用電磁閥且激磁頻繁，不少電子元器件長(zhǎng)期在高溫、振動(dòng)等環(huán)境中工作，損壞概率高，從而導(dǎo)致意外事故增多。5）大量采用電腦技術(shù)，對(duì)船舶管理人員提出了更高的要求。六、共軌柴油機(jī)運(yùn)行管理要點(diǎn)1）保證滑油系統(tǒng)的清潔。由于有一部分滑油是用于控制系統(tǒng)的，對(duì)其清潔度有很高的要求。應(yīng)該特別注意各個(gè)濾器的狀態(tài)，并按要求清洗。2）確保共軌油壓管路的密封。共軌油壓系統(tǒng)的壓力較高，在運(yùn)行過程中一定要觀察它的密封性是否良好。特別是進(jìn)入噴油器的那段管路，既要保證它的密封性，同時(shí)又要保證它的膨脹不是太大，以免對(duì)噴射霧化產(chǎn)生不良影響。26J4）系統(tǒng)中較多使用電磁閥且激磁頻繁，不少電子元器件長(zhǎng)期在高J3）電磁閥。在共軌油壓系統(tǒng)的控制單元中，電磁閥是一個(gè)很重要也是很容易損壞的元件。必須保證滑油的清潔度，否則會(huì)造成電磁閥的動(dòng)作延遲或卡死，或電磁閥磨損加劇，從而產(chǎn)生密封不好等一系列問題。另外，過電流還會(huì)造成電磁閥的燒毀。因此，日常管理中，要特別注意對(duì)電磁閥的維護(hù)保養(yǎng)。4）傳感器。傳感器是控制系統(tǒng)獲取柴油機(jī)上工作狀況的主要途徑。傳感器損壞將會(huì)造成控制系統(tǒng)誤動(dòng)作，必須保證各個(gè)傳感器的清潔和保養(yǎng)，尤其是在惡劣狀況下工作的傳感器，應(yīng)予以特別關(guān)注。5）NOx排放量控制。電控共軌柴油機(jī)在滿足NOx的排放標(biāo)準(zhǔn)的情況下，必須充分提高其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。所以這就要求輪機(jī)管理人員把握一個(gè)度。27J3）電磁閥。在共軌油壓系統(tǒng)的控制單元中，電磁閥是一個(gè)很重要J從柴油機(jī)技術(shù)發(fā)展的歷程來看，其經(jīng)歷了高壓油泵的應(yīng)用、渦輪增壓技術(shù)和電子控制技術(shù)三次飛躍，其中以電子控制技術(shù)的發(fā)展影響最大。隨著柴油機(jī)應(yīng)用電子技術(shù)的不斷發(fā)展，燃油共軌噴射系統(tǒng)將會(huì)廣泛應(yīng)用于船舶大型低速柴油機(jī)，使排放量符合公約的要求，且進(jìn)一步改善船舶柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。未來的船舶推進(jìn)動(dòng)力裝置，智能化程度將會(huì)越來越高，以減輕輪機(jī)管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和減少船上人員配備。所以，電控型柴油機(jī)極有可能完全取代傳統(tǒng)的船用柴油機(jī)。結(jié)論28J從柴油機(jī)技術(shù)發(fā)展的歷程來看，其經(jīng)歷了高壓油泵的應(yīng)用、渦輪增J船舶動(dòng)力裝置新技術(shù)的應(yīng)用一、雙燃料內(nèi)燃機(jī)：主要在LNG船舶上使用，主要利用了LNG船舶貨艙內(nèi)的LNG

，在自然條件下自然蒸發(fā)的天然氣作為燃料。近年來，誕生了以天然氣—柴油（或燃料油）的雙燃料的二沖程內(nèi)燃機(jī)和四沖程內(nèi)燃機(jī)，最大優(yōu)點(diǎn)：1）可最大限度地利用自然蒸發(fā)的天然氣，極大地降低燃油的消耗（節(jié)約燃油20%—30%）；2）NOx排放量只有普通柴油機(jī)的1/10，CO2的排放量也相當(dāng)?shù)?。目前，使用在船舶的雙燃料內(nèi)燃機(jī)有：Wartsilia公司的50DF系列四沖程雙燃料智能內(nèi)燃機(jī)和MAN公司ME-GI二沖程雙燃料智能內(nèi)燃機(jī)。29J船舶動(dòng)力裝置新技術(shù)的應(yīng)用一、雙燃料內(nèi)燃機(jī)：29J1、Wartsilia50DF四沖程雙燃料智能內(nèi)燃機(jī)天然氣模式時(shí)，燃料以天然氣為主，先導(dǎo)燃油為輕油；燃油模式時(shí)使用重油。天然氣模式時(shí)，天然氣和先導(dǎo)輕油的噴射采用了電子技術(shù)，即電噴技術(shù)；目前已擁有6L和18V系列，單缸功率950KW，最大功率17100KW，轉(zhuǎn)速500RPM，最大熱效率47%。30J1、Wartsilia50DF四沖程雙燃料智能內(nèi)燃機(jī)30J1）工作原理：天然氣噴射裝置空氣與天然氣混合氣吸氣階段混合氣壓縮階段先導(dǎo)輕油噴射點(diǎn)火階段工作過程：1）氣體模式采用“天然氣+先導(dǎo)燃油”的方案：低壓天然氣（小于5bar）與空氣同時(shí)在進(jìn)氣沖程進(jìn)入氣缸，高壓先導(dǎo)燃油在壓縮沖程的末期噴入氣缸（先導(dǎo)燃油量小于滿負(fù)荷下燃油量的1%），空氣與天然氣的混合物的燃燒是在先導(dǎo)燃油噴入氣缸開始的先導(dǎo)燃油起點(diǎn)火作用；2）燃油方案：當(dāng)主機(jī)負(fù)荷在滿負(fù)荷的15%以下時(shí)，即使主機(jī)是在氣體模式下運(yùn)轉(zhuǎn)，但在3MIN以后，還是會(huì)轉(zhuǎn)換到燃油模式。因此，系統(tǒng)總是在燃油模式下啟動(dòng)，穩(wěn)定燃燒后，才啟用天然氣模式。31J1）工作原理：天然氣噴射裝置空氣與天然氣混合氣吸氣階段混合J2）主要特點(diǎn)采用了兩種模式運(yùn)行，即天然氣模式（主要模式，燃料是天然氣和先導(dǎo)輕油）和燃油模式（在低負(fù)荷、啟動(dòng)時(shí)使用，燃料油為重油）；天然氣和先導(dǎo)燃油的噴射采用電子控制；在運(yùn)行中能靈活轉(zhuǎn)換燃料類型；低排放、高效率、高可靠的提供功率的輸出。32J2）主要特點(diǎn)32J二、電力推進(jìn)系統(tǒng)1、電力推進(jìn)系統(tǒng)的組成：電力推進(jìn)系統(tǒng)主要由電站、配電板、變壓器、諧波抑制器、變頻器、推進(jìn)電機(jī)、監(jiān)控系統(tǒng)、螺旋槳組成。電站：由柴油發(fā)電機(jī)組和一套主配板組成。除了常規(guī)的電壓（440V）外，綜合電力推進(jìn)系統(tǒng)大多數(shù)采用6.6KV中壓電。對(duì)于電力需求大的船舶，系統(tǒng)中的柴油機(jī)可被功率更大，更為緊湊的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組替代。變頻器：交流推進(jìn)電機(jī)的控制或變速驅(qū)動(dòng)依賴于變壓變頻技術(shù)。

交流推進(jìn)電機(jī)的調(diào)速主要采用變頻調(diào)速，要求提供給交流電機(jī)的電源能夠同時(shí)改變電壓和頻率。目前三種變頻器：同步變頻器（交-交變頻）、循環(huán)變頻器（交-直-交變頻）和脈沖變頻器。大多采用交-交變頻器。推進(jìn)電機(jī)：主要有交流電機(jī)、永磁電機(jī)、超導(dǎo)電機(jī)。隨著永磁電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)中趨于采用永磁同步電機(jī)，功率從幾百幾百瓦到幾兆瓦。33J二、電力推進(jìn)系統(tǒng)1、電力推進(jìn)系統(tǒng)的組成：電力推進(jìn)系統(tǒng)主要由J電站管理及監(jiān)控系統(tǒng)：電站管理系統(tǒng)采用同步運(yùn)行方式，保證了船舶電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定性；電力推進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)：采用現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，由推進(jìn)控制中心（接受控制轉(zhuǎn)速信號(hào)，處理后給相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)）、推進(jìn)操縱單元（啟動(dòng)、停止推進(jìn)裝置，控制推進(jìn)裝置的轉(zhuǎn)速，控制舵角信號(hào)）、舵角控制單元（接受舵角指示信號(hào)，驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)使吊艙軸旋轉(zhuǎn)，從而改變舵角及航向）以及報(bào)警、監(jiān)視單元組成。螺旋槳：采用變頻技術(shù)的電力推進(jìn)系統(tǒng)螺旋槳均為定距漿。主要采用吊艙推進(jìn)式螺旋槳。34J電站管理及監(jiān)控系統(tǒng)：34J2、典型的電力推進(jìn)裝置：SSP吊艙式推進(jìn)器電力推進(jìn)裝置，已在中遠(yuǎn)集團(tuán)廣州公司“泰安口”和“康盛口”使用。35J2、典型的電力推進(jìn)裝置：SSP吊艙式推進(jìn)器電力推進(jìn)裝置，已JSSP吊艙式推進(jìn)器電力推進(jìn)裝置結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：它的吊艙直接懸掛在船下，通過法蘭盤與船體相連；吊艙內(nèi)裝一臺(tái)低速永磁同步電機(jī)；兩個(gè)三葉定螺旋漿安裝在吊艙的前后兩端，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)；吊艙的側(cè)面有一對(duì)飛機(jī)尾翼狀的導(dǎo)流鰭，能提高推進(jìn)效率，還具有散熱功能；吊艙軸由兩臺(tái)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，能使吊艙360度轉(zhuǎn)動(dòng)，起到舵的作用。吊艙36JSSP吊艙式推進(jìn)器電力推進(jìn)裝置結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：吊艙36J3、電力推進(jìn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)化機(jī)艙，有利于船舶動(dòng)力裝置的配置：原動(dòng)機(jī)與電力推進(jìn)相對(duì)獨(dú)立，使船舶總體設(shè)計(jì)自由度大大增加，節(jié)省大量的空間；機(jī)械噪音大幅度減少，振動(dòng)減少，工作區(qū)整潔，減少?gòu)U氣的排放，機(jī)艙內(nèi)空氣新鮮，環(huán)境得到改善。性能提升：推進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速易于調(diào)節(jié)，在各種轉(zhuǎn)速下都能得到恒定轉(zhuǎn)矩，使操縱方便，啟動(dòng)性能好，制動(dòng)快。正倒車速度切換快，極大地提升了船舶的操縱性和機(jī)動(dòng)性。營(yíng)運(yùn)成本低，有利于環(huán)保：由于原動(dòng)機(jī)在各種航速下均保持在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，燃油的消耗率較低，也能夠控制船舶對(duì)環(huán)境的污染。實(shí)現(xiàn)自控：采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理，全面提升船舶信息化、智能化、自動(dòng)化水平。維護(hù)量減輕：易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控，提高適航性，減輕維護(hù)工作量。吊艙式推進(jìn)裝置可以潛水維修或在船艙內(nèi)維修，工作量大為減少。37J3、電力推進(jìn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：37J4、電力推進(jìn)的應(yīng)用：

在民用船舶上的應(yīng)用正在快速發(fā)展，已不在局限于破冰船、挖泥船、勘探測(cè)量船、工程船傳統(tǒng)的電力推進(jìn)船舶；同時(shí)也已應(yīng)用于滾裝船、郵船、車渡、油船、集裝箱船、游船。38J4、電力推進(jìn)的應(yīng)用：38J由兩組呈扇型布置，各由3個(gè)高壓油泵組成排氣閥驅(qū)動(dòng)伺服油泵，共三個(gè)燃油蓄壓緩沖器

高壓燃油泵、伺服油泵圖39J由兩組呈扇型布置，各由3個(gè)高壓油泵組成排氣閥驅(qū)動(dòng)伺服油泵，J根據(jù)柴油負(fù)荷的大小，WES9500給出供油量大小的信號(hào)，當(dāng)負(fù)荷較小時(shí)，油量減少，當(dāng)負(fù)荷增加時(shí)，油量增加，保持燃油共軌管壓力維持在1000bar。油門刻度40J根據(jù)柴油負(fù)荷的大小，WES9500給出供油量大小的信號(hào)，當(dāng)J容積噴射控制單元來自Wes95000噴油器關(guān)閉控制信號(hào)，用于控制噴油器的噴射和噴油正時(shí)。來自伺服油泵的控制油將噴射油量的大小送至Wes95000電子控制單元.接高壓油管41J容積噴射控制單元來自Wes95000噴油器關(guān)閉控制信號(hào)，用J3個(gè)噴油器及高壓油管排氣閥液壓油油管RT-Flex60c智能柴油機(jī)缸頭層42J3個(gè)噴油器及高壓油管排氣閥液壓油油管RT-Flex60cJ燃油系統(tǒng)控制油系統(tǒng)伺服油系統(tǒng)氣缸電子控制單元公共電子控制單元曲柄轉(zhuǎn)角傳感器WECS-950043J燃油系統(tǒng)控制油系統(tǒng)伺服油系統(tǒng)氣缸電子控制單元公共電子控制單J伺服油泵自動(dòng)沖洗過濾器排氣閥驅(qū)動(dòng)控制裝置44J伺服油泵自動(dòng)沖洗過濾器排氣閥驅(qū)動(dòng)控制裝置44JNewSulzerRT-Flex低速智能柴油機(jī)簡(jiǎn)介一、Wasilia公司RT-Flex智能柴油機(jī)的開發(fā)歷史1981年研發(fā)小組研發(fā)了電子控制的燃油噴射控制系統(tǒng)并在試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行了2500小時(shí)試驗(yàn);1990年3月開發(fā)了第二代電子控制系統(tǒng)并將其應(yīng)用在缸徑為540mm四沖程試驗(yàn)機(jī)上，該試驗(yàn)機(jī)是真正的無凸輪柴油機(jī)；最大的特色在于：燃油噴射、排氣閥驅(qū)動(dòng)、空氣啟動(dòng)和氣缸潤(rùn)滑由電子控制系統(tǒng)控制;1998年6月，公司開發(fā)出了基于共軌技術(shù)的第三代電子控制系統(tǒng)并應(yīng)用在RT-flex試驗(yàn)機(jī)上，進(jìn)行了2000運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)的試驗(yàn)。2001年9月18日在一艘47590DWT散貨船上首次安裝了6RT-flex58T-B型柴油機(jī)，最大輸出功率為11275kw，主機(jī)轉(zhuǎn)速為93轉(zhuǎn)/分。45JNewSulzerRT-Flex低速智能JRT-Flex智能柴油機(jī)的外觀結(jié)構(gòu)高壓油泵與伺服油泵燃油與排氣閥電子控制單元增壓器46JRT-Flex智能柴油機(jī)的外觀結(jié)構(gòu)高壓油泵與伺服油泵燃油J二、傳統(tǒng)柴油機(jī)和電控共軌型柴油機(jī)的區(qū)別高壓油泵SulzerRT-Flex60C智能柴油機(jī)排氣閥驅(qū)動(dòng)伺服油控制裝置容積式燃油電子控制單元排氣閥伺服油泵增壓器應(yīng)急鼓風(fēng)機(jī)油泵驅(qū)動(dòng)裝置47J二、傳統(tǒng)柴油機(jī)和電控共軌型柴油機(jī)的區(qū)別高壓油泵SulzerJ2、電噴共軌智能柴油機(jī)與傳統(tǒng)柴油機(jī)結(jié)構(gòu)上的區(qū)別傳統(tǒng)的柴油機(jī)是由調(diào)速器控制其噴油量，由凸輪控制其噴油定時(shí)、進(jìn)排氣、起動(dòng)等過程，能使柴油機(jī)在額定工況下實(shí)現(xiàn)性能的優(yōu)化。當(dāng)柴油機(jī)的工況、海況、外界環(huán)境、燃油品質(zhì)發(fā)生變化，凸輪軸磨損或者機(jī)械間隙改變導(dǎo)致噴油正時(shí)、噴油速率、配氣正時(shí)、氣閥時(shí)面值等參數(shù)偏離其設(shè)計(jì)的最佳值時(shí)，均會(huì)影響柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性能。傳統(tǒng)柴油機(jī)在低負(fù)荷運(yùn)行，由于燃燒性能不佳，會(huì)出現(xiàn)排放不能達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。1）傳統(tǒng)柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)48J2、電噴共軌智能柴油機(jī)與傳統(tǒng)柴油機(jī)結(jié)構(gòu)上的區(qū)別傳統(tǒng)的柴油機(jī)J電控型柴油機(jī)也稱為智能型柴油機(jī)，即將電子設(shè)備及軟件應(yīng)用于船用柴油機(jī)并成為其重要部分的新型柴油機(jī)。主要是應(yīng)用了電控技術(shù)，通過控制燃油噴射正時(shí)、噴油量、噴射速率、壓力以及進(jìn)、排氣閥正時(shí)，能夠有效地實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)在各種負(fù)荷下的性能最優(yōu)化，從而達(dá)到在滿足最新排放要求下，提高其經(jīng)濟(jì)性、可靠性、操縱靈活性和延長(zhǎng)使用壽命。采用了VEC裝置，通過電子控制裝置改變氣閥正時(shí)，低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)使氣閥升程適當(dāng)減少，氣缸壓力適當(dāng)提高。保證柴油機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

按負(fù)荷大小控制氣缸套冷卻：部分負(fù)荷時(shí)冷卻水系統(tǒng)部分被旁通，保持運(yùn)行中氣缸套表面溫度在露點(diǎn)以上，避免低負(fù)荷時(shí)缸套材料出現(xiàn)低溫腐蝕。按負(fù)荷控制氣缸滑油系統(tǒng)：使運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)可根據(jù)負(fù)荷和運(yùn)行狀態(tài)獲得最佳供油率。2）電噴共軌智能柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)49J電控型柴油機(jī)也稱為智能型柴油機(jī)，即將電子設(shè)備及軟件應(yīng)用于船J3）結(jié)構(gòu)上的區(qū)別：取消了傳統(tǒng)的RTA型機(jī)的以下部件:廢氣閥驅(qū)動(dòng)裝置(VECDevice)、燃油泵(fuelpump);凸輪軸(camshaft);換向伺服馬達(dá)(reversingservomotor);燃油連接(fuellinkage):燃油管路修改;伺服電機(jī)(actuator);燃油噴射時(shí)間控制的VIT裝置;起動(dòng)空氣分配器(startairdistribution);凸輪軸驅(qū)動(dòng)(camshaftdrive)。

取消50J3）結(jié)構(gòu)上的區(qū)別：取消了傳統(tǒng)的RTA型機(jī)的以下部件:廢氣J取消取代的裝置取代裝置取代的裝置如下:1）CommonRail裝置，用來建立燃油壓力;2）WECS-9500控制系統(tǒng);3）伺服油系統(tǒng)(servooilsystem)：控制排氣閥的操作;4）容積噴射控制單元(VolumetricInjectionControlUnit)：控制燃油的流量和噴射時(shí)間；5）燃油供給單元(supplyunit)取代原有的燃油泵，提供高壓燃油和伺服油。51J取取代的裝置取代裝置取代的裝置如下:1）CommonRaJRT-Flexengine與RTAengine的結(jié)構(gòu)比較圖52JRT-Flexengine與RTAengine的結(jié)構(gòu)J三、SulzerRT-Flex的重要部件的結(jié)構(gòu)1、燃油系統(tǒng)工作過程：主機(jī)通過曲軸的旋轉(zhuǎn)為燃油泵加壓，使燃油壓力達(dá)到1000Bar，接著燃油被送到CommonRail的管路里，再通過CommonRail里的容積噴射控制單元對(duì)燃油噴射進(jìn)行控制。該控制單元由200Bar的伺服油驅(qū)動(dòng)，而伺服油的觸發(fā)信號(hào)來自于WECS-9500的氣缸控制單元，氣缸控制單元通過曲軸角度傳感器測(cè)得曲軸位置和負(fù)荷，進(jìn)行判斷、計(jì)算。同時(shí)，考慮傳動(dòng)機(jī)械的延時(shí)，然后選擇最佳時(shí)機(jī)進(jìn)行燃油的噴射（最佳噴油正時(shí)、噴油量、使用噴油器數(shù)量）。

SULZERRT-FLEX智能柴油機(jī)共軌電噴系統(tǒng)圖53J三、SulzerRT-Flex的重要部件的結(jié)構(gòu)1、燃油J

輪機(jī)員還可以通過主機(jī)的反饋信息，利用WECS的輔助單元對(duì)FQS和VIT進(jìn)行重新設(shè)定。同時(shí)，WECS-9500也可以按照預(yù)設(shè)的曲線對(duì)不同負(fù)荷下的燃油噴射量，噴油時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)控制。RT-flex的氣缸的噴油器有3個(gè)，低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，WECS-9500控制系統(tǒng)可以關(guān)閉其中的1個(gè)或2個(gè)噴油閥，減少噴油量，從而可以達(dá)到省油，減少?gòu)U氣排放的目的，同時(shí)還可以達(dá)到良好的低負(fù)荷運(yùn)行特性。54J輪機(jī)員還可以通過主機(jī)的反饋信息，利用WECS的輔助單元J2、排氣閥控制系統(tǒng)

SULZERRT-FLEX智能柴油機(jī)排氣閥控制原理圖工作過程：排氣閥是由伺服油來驅(qū)動(dòng)的，主機(jī)運(yùn)行時(shí)，曲軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)伺服油泵加壓伺服油，伺服油的壓力大小由WECS-9500系統(tǒng)根據(jù)主機(jī)的負(fù)荷來決定，主機(jī)的負(fù)荷大，伺服油的壓力也高，加壓后的伺服油再去驅(qū)動(dòng)排氣閥伺服油單元，去打開或關(guān)閉廢氣閥。排氣閥的打開和關(guān)閉時(shí)間(VEO、VEC)是按照WECS-9500系統(tǒng)的內(nèi)部設(shè)定的曲線根據(jù)主機(jī)的轉(zhuǎn)速自動(dòng)調(diào)節(jié)。55J2、排氣閥控制系統(tǒng)SULZERRT-FLEX智能柴油J3、起動(dòng)空氣系統(tǒng)主空氣閥氣缸起動(dòng)閥來自WECS95000起動(dòng)控制信號(hào)工作過程:在起動(dòng)過程中，WECS95000氣缸控制單元送出起動(dòng)控制信號(hào),按照既定的起動(dòng)曲線或程序使曲軸平穩(wěn)的慢轉(zhuǎn)地起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣既可以節(jié)省起動(dòng)空氣，又可以達(dá)到良好的低轉(zhuǎn)速運(yùn)行特性。56J3、起動(dòng)空氣系統(tǒng)主空氣閥氣缸起動(dòng)閥來自WECS95000起J4、氣缸潤(rùn)滑油系統(tǒng)氣缸注油器上\下兩層人字形注油孔氣缸油用于潤(rùn)滑氣閥導(dǎo)桿根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷的大小,來自WECS9500的信號(hào),用于控制注油量的大小,低負(fù)荷時(shí)適當(dāng)減少,高負(fù)荷是逐漸增加.57J4、氣缸潤(rùn)滑油系統(tǒng)氣缸注油器上\下兩層人字形注油孔氣缸油用J5、WECS9500控制系統(tǒng)位于集控室內(nèi)的其他控制設(shè)備SulzerRT-flex機(jī)本身具有一套WECS-9500主機(jī)管理系統(tǒng)，它與主機(jī)遙控并不一樣，它的主要作用：1）是對(duì)CommonRail的燃油壓力、伺服油壓力進(jìn)行控制，2）與主機(jī)、氣缸相關(guān)的功能的管理，其中包括主機(jī)的狀態(tài)檢測(cè)，一些參數(shù)的調(diào)整，來控制氣缸的噴油時(shí)間、噴油量、排氣時(shí)間，使主機(jī)工作在一種非常良好的工作狀態(tài)，燃油的燃燒更加充分，3）另外，該系統(tǒng)還是主機(jī)與外界通信的窗口。58J5、WECS9500控制系統(tǒng)位于集控室內(nèi)的其他控制設(shè)備SJ1）公共電子控制單元(Com-EU)它包括兩個(gè)主控制模塊MCM，互為備用，和選擇模塊ASM。它的主要作用：對(duì)油路的油壓，主起動(dòng)空氣閥進(jìn)行控制；與其它系統(tǒng)通信、對(duì)內(nèi)部信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和傳輸。WECS-9500系統(tǒng)設(shè)備組成59J1）公共電子控制單元(Com-EU)WECS-9500系J2）氣缸電子控制單元(Cyl-EU)每個(gè)氣缸配備一個(gè)該控制單元，安裝在CommonRail平臺(tái)的下部；主要作用：它可以對(duì)氣缸的起動(dòng)空氣提供、燃油噴射、排氣閥的開閉在時(shí)間和數(shù)量上進(jìn)行控制，即VIT、VEO、VEC等功能的控制。控制噴油的正時(shí)和使用個(gè)數(shù)60J2）氣缸電子控制單元(Cyl-EU)每個(gè)氣缸配備一個(gè)該控J由皮帶傳動(dòng)，裝于自由端的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器曲軸角度傳感器(CrankAngleSensor)

用于準(zhǔn)確測(cè)量曲軸的位置，然后反饋信號(hào)給WECS-9500系統(tǒng)，便于對(duì)噴油和排氣的正時(shí)進(jìn)行控制。61J由皮帶傳動(dòng)，裝于自由端的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器曲軸角度傳感器(CrJWECS9500的輔助控制單元(WECSassistant)

安裝在集控室，該單元包括一臺(tái)計(jì)算機(jī)和一臺(tái)MAPEX-CR的控制裝置。主要作用：1）是顯示主機(jī)的狀態(tài)及報(bào)警，例如每個(gè)氣缸的燃油、排氣正時(shí)，每個(gè)氣缸轉(zhuǎn)速等狀態(tài)的顯示，2）以及對(duì)主機(jī)的一些參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，例如，修改VIT，F(xiàn)QS等的參數(shù)，改變噴油的起始角度，排氣閥的關(guān)閉角度等。安裝的操作軟件為FlexViewSoftware（version3.262JWECS9500的輔助控制單元(WECSassistaJ作為智能化的主機(jī)，RT-flex機(jī)型也配備一些附加的功能，即一些特殊的參數(shù)檢測(cè)，數(shù)據(jù)分析，管理維修，和備件管理等，其中包括MAPEX-TP(氣缸磨損檢測(cè))、MAPEX-PR(活塞運(yùn)行可靠性檢測(cè))、MAPEX-CR(燃燒可靠性檢測(cè)〉、MAPEX-TV/AV(扭矩振動(dòng)/軸向振動(dòng)檢測(cè))、MAPEX-SM(備件和維修)，使用者可以根據(jù)需要，有選擇性的安裝以上的管理功能。MAPEX系列63J作為智能化的主機(jī)，RT-flex機(jī)型也配備一些附加的功能J三、主機(jī)遙控、安全、調(diào)速等系統(tǒng)介紹1、主機(jī)遙控系統(tǒng)主機(jī)遙控系統(tǒng)獨(dú)立于WECS-9500系統(tǒng)工作,但遙控系統(tǒng)與WECS-9500系統(tǒng)密切相關(guān)聯(lián)。主機(jī)遙控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)駕駛臺(tái)控制和機(jī)艙控制的相互轉(zhuǎn)換。主機(jī)遙控系統(tǒng)通?？梢詫?shí)現(xiàn)以下功能:1）車鐘系統(tǒng);2）速度檢測(cè);3）啟動(dòng)程序;4）遙控顯示參數(shù);5）報(bào)警功能;6）減速和停車。WECS-9500與主機(jī)遙控系統(tǒng)的交流與主機(jī)遙控系統(tǒng)的交流:1）所有主機(jī)運(yùn)行命令如正車、倒車等，依操作人員要求的指令產(chǎn)生于主機(jī)遙控系統(tǒng);并通過WECS–9500的公共電子單元，用于對(duì)主機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)、調(diào)速等操作；2）另一方面主控制模板的負(fù)荷信號(hào)也會(huì)送到主機(jī)遙控系統(tǒng)。兩個(gè)掃氣壓力和溫度的信號(hào)經(jīng)WECS-9500控制系統(tǒng)傳送到主機(jī)遙控系統(tǒng),其中有一路信號(hào)是備用信號(hào)。64J三、主機(jī)遙控、安全、調(diào)速等系統(tǒng)介紹1、主機(jī)遙控系統(tǒng)主機(jī)遙控J2、調(diào)速系統(tǒng)以往的調(diào)速系統(tǒng)是由調(diào)速器來控制伺服電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，而現(xiàn)在的調(diào)速系統(tǒng)只需要提供燃油的命令信號(hào)給WECS-9500系統(tǒng)即可。主要工作原理如下:1）轉(zhuǎn)速命令由車鐘發(fā)出給調(diào)速系統(tǒng)，調(diào)速系統(tǒng)與轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得的主機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速比較，然后計(jì)算出需要提供的燃油命令送給WECS-9500系統(tǒng)的公共控制單元；2）公共控制單元通過總線將數(shù)據(jù)傳給每個(gè)氣缸控制單元，氣缸控制單元再輸出信號(hào)給容積噴射控制單元，該容積噴射控制單元再去控制噴油器進(jìn)行噴油，3）噴油量的反饋信號(hào)也反饋給氣缸控制單元，再到公共控制單元，進(jìn)而反饋給主機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，便于調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)一步的控制。65J2、調(diào)速系統(tǒng)以往的調(diào)速系統(tǒng)是由調(diào)速器來控制伺服電機(jī)進(jìn)行調(diào)速J

四、RT-flex機(jī)型的優(yōu)點(diǎn)與常規(guī)的RTA型主機(jī)相比，RT-flex機(jī)型具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、油耗低，維修費(fèi)用少

RT-flex型主機(jī)通過CommonRail裝置使燃油維持在較為優(yōu)化的壓力下，再通過主機(jī)管理系統(tǒng)WECS-9500控制系統(tǒng)控制燃油的噴油量及噴油時(shí)間，使其更加充分的燃燒，從而達(dá)到省油和減少維護(hù)的目的。2、無煙排放通過CommonRail及WECS-9500控制系統(tǒng)使燃油的燃燒較為充分，再加上WECS-9500控制系統(tǒng)對(duì)廢氣的排放時(shí)間的優(yōu)化控制，使RT-flex機(jī)的廢氣中NOx的排放較低，更好的滿足了IMO的廢氣排放要求。66J四、RT-flex機(jī)型的優(yōu)點(diǎn)與常規(guī)的RTA型主機(jī)相J3、良好的低轉(zhuǎn)速運(yùn)行特性

RT-flex機(jī)通過CommonRail裝置對(duì)燃油壓力的控制，低負(fù)荷時(shí)燃油依然保持高壓，以及噴油嘴可以選擇性關(guān)閉的功能，使主機(jī)可以在低速的情況下無煙的運(yùn)行，最低的運(yùn)行轉(zhuǎn)速可以達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的10-12%，較適合在港口低速運(yùn)行。4、冗余設(shè)計(jì)使系統(tǒng)更加可靠

燃油泵、伺服油泵、燃油管以及電子控制系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)，使主機(jī)在損壞一臺(tái)燃油泵或一臺(tái)伺服油泵后，仍可滿負(fù)荷工作，電氣控制單元及總線的雙套設(shè)計(jì)，使控制系統(tǒng)更加可靠。67J3、良好的低轉(zhuǎn)速運(yùn)行特性4、冗余設(shè)計(jì)使系統(tǒng)更加可靠23J5）采用電磁閥控制噴油，控制精度較高，高壓油路中不會(huì)出現(xiàn)氣泡和殘余壓力為0的現(xiàn)象，循環(huán)噴油量變動(dòng)小，各缸燃燒壓力、排煙溫度等熱力參數(shù)相當(dāng)均衡；機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷低；柴油機(jī)內(nèi)部機(jī)械作用力、扭矩和振動(dòng)較小。6）由于各個(gè)負(fù)荷狀態(tài)下燃油均能很好霧化，缸內(nèi)結(jié)碳明顯減少，可以延長(zhǎng)檢修周期，降低船舶備件費(fèi)用。7）取消了凸輪等大部件，減輕了主機(jī)的重量和體積，從而增加了柴油機(jī)的可靠性，降低制造成本，加大大修間隔，降低維修成本，并可延長(zhǎng)壽命。68J5）采用電磁閥控制噴油，控制精度較高，高壓油路中不會(huì)出現(xiàn)氣J五、電控共軌柴油機(jī)的不足與改進(jìn)措施1）由于給公共油軌輸油的是軸帶泵，剛開始啟動(dòng)時(shí)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速較低，影響到軌壓，使其壓力有些波動(dòng)，必然會(huì)影響到共軌系統(tǒng)的工作狀況。油軌的給油泵由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，那么給油泵的轉(zhuǎn)速不再受主機(jī)的影響，這樣更加容易控制。2）對(duì)共軌系統(tǒng)伺服油清潔程度要求較高。如果把共軌系統(tǒng)的伺服油設(shè)計(jì)成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，增加一套滑油的冷卻、凈化等機(jī)械，將會(huì)使共軌系統(tǒng)的管理更加方便。

3）電控共軌柴油機(jī)僅把排氣閥作了優(yōu)化控制，對(duì)于進(jìn)氣、掃氣未進(jìn)行優(yōu)化，所以整個(gè)換氣過程還未達(dá)到最優(yōu)化。69J五、電控共軌柴油機(jī)的不足與改進(jìn)措施1）由于給公共油軌輸油的J4）系統(tǒng)中較多使用電磁閥且激磁頻繁，不少電子元器件長(zhǎng)期在高溫、振動(dòng)等環(huán)境中工作，損壞概率高，從而導(dǎo)致意外事故增多。5）大量采用電腦技術(shù)，對(duì)船舶管理人員提出了更高的要求。六、共軌柴油機(jī)運(yùn)行管理要點(diǎn)1）保證滑油系統(tǒng)的清潔。由于有一部分滑油是用于控制系統(tǒng)的，對(duì)其清潔度有很高的要求。應(yīng)該特別注意各個(gè)濾器的狀態(tài)，并按要求清洗。2）確保共軌油壓管路的密封。共軌油壓系統(tǒng)的壓力較高，在運(yùn)行過程中一定要觀察它的密封性是否良好。特別是進(jìn)入噴油器的那段管路，既要保證它的密封性，同時(shí)又要保證它的膨脹不是太大，以免對(duì)噴射霧化產(chǎn)生不良影響。70J4）系統(tǒng)中較多使用電磁閥且激磁頻繁，不少電子元器件長(zhǎng)期在高J3）電磁閥。在共軌油壓系統(tǒng)的控制單元中，電磁閥是一個(gè)很重要也是很容易損壞的元件。必須保證滑油的清潔度，否則會(huì)造成電磁閥的動(dòng)作延遲或卡死，或電磁閥磨損加劇，從而產(chǎn)生密封不好等一系列問題。另外，過電流還會(huì)造成電磁閥的燒毀。因此，日常管理中，要特別注意對(duì)電磁閥的維護(hù)保養(yǎng)。4）傳感器。傳感器是控制系統(tǒng)獲取柴油機(jī)上工作狀況的主要途徑。傳感器損壞將會(huì)造成控制系統(tǒng)誤動(dòng)作，必須保證各個(gè)傳感器的清潔和保養(yǎng)，尤其是在惡劣狀況下工作的傳感器，應(yīng)予以特別關(guān)注。5）NOx排放量控制。電控共軌柴油機(jī)在滿足NOx的排放標(biāo)準(zhǔn)的情況下，必須充分提高其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。所以這就要求輪機(jī)管理人員把握一個(gè)度。71J3）電磁閥。在共軌油壓系統(tǒng)的控制單元中，電磁閥是一個(gè)很重要J從柴油機(jī)技術(shù)發(fā)展的歷程來看，其經(jīng)歷了高壓油泵的應(yīng)用、渦輪增壓技術(shù)和電子控制技術(shù)三次飛躍，其中以電子控制技術(shù)的發(fā)展影響最大。隨著柴油機(jī)應(yīng)用電子技術(shù)的不斷發(fā)展，燃油共軌噴射系統(tǒng)將會(huì)廣泛應(yīng)用于船舶大型低速柴油機(jī)，使排放量符合公約的要求，且進(jìn)一步改善船舶柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。未來的船舶推進(jìn)動(dòng)力裝置，智能化程度將會(huì)越來越高，以減輕輪機(jī)管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和減少船上人員配備。所以，電控型柴油機(jī)極有可能完全取代傳統(tǒng)的船用柴油機(jī)。結(jié)論72J從柴油機(jī)技術(shù)發(fā)展的歷程來看，其經(jīng)歷了高壓油泵的應(yīng)用、渦輪增J船舶動(dòng)力裝置新技術(shù)的應(yīng)用一、雙燃料內(nèi)燃機(jī)：主要在LNG船舶上使用，主要利用了LNG船舶貨艙內(nèi)的LNG

，在自然條件下自然蒸發(fā)的天然氣作為燃料。近年來，誕生了以天然氣—柴油（或燃料油）的雙燃料的二沖程內(nèi)燃機(jī)和四沖程內(nèi)燃機(jī)，最大優(yōu)點(diǎn)：1）可最大限度地利用自然蒸發(fā)的天然氣，極大地降低燃油的消耗（節(jié)約燃油20%—30%）；2）NOx排放量只有普通柴油機(jī)的1/10，CO2的排放量也相當(dāng)?shù)?。目前，使用在船舶的雙燃料內(nèi)燃機(jī)有：Wartsilia公司的50DF系列四沖程雙燃料智能內(nèi)燃機(jī)和MAN公司ME-GI二沖程雙燃料智能內(nèi)燃機(jī)。73J船舶動(dòng)力裝置新技術(shù)的應(yīng)用一、雙燃料內(nèi)燃機(jī)：29J1、Wartsilia50DF四沖程雙燃料智能內(nèi)燃機(jī)天然氣模式時(shí)，燃料以天然氣為主，先導(dǎo)燃油為輕油；燃油模式時(shí)使用重油。天然氣模式時(shí)，天然氣和先導(dǎo)輕油的噴射采用了電子技術(shù)，即電噴技術(shù)；目前已擁有6L和18V系列，單缸功率950KW，最大功率17100KW，轉(zhuǎn)速500RPM，最大熱效率47%。74J1、Wartsilia50DF四沖程雙燃料智能內(nèi)燃機(jī)30J1）工作原理：天然氣噴射裝置空氣與天然氣混合氣吸氣階段混合氣壓縮階段先導(dǎo)輕油噴射點(diǎn)火階段工作過程：1）氣體模式采用“天然氣+先導(dǎo)燃油”的方案：低壓天然氣（小于5bar）與空氣同時(shí)在進(jìn)氣沖程進(jìn)入氣缸，高壓先導(dǎo)燃油在壓縮沖程的末期噴入氣缸（先導(dǎo)燃油量小于滿負(fù)荷下燃油量的1%），空氣與天然氣的混合物的燃燒是在先導(dǎo)燃油噴入氣缸開始的先導(dǎo)燃油起點(diǎn)火作用；2）燃油方案：當(dāng)主機(jī)負(fù)荷在滿負(fù)荷的15%以下時(shí)，即使主機(jī)是在氣體模式下運(yùn)轉(zhuǎn)，但在3MIN以后，還是會(huì)轉(zhuǎn)換到燃油模式。因此，系統(tǒng)總是在燃油模式下啟動(dòng)，穩(wěn)定燃燒后，才啟用天然氣模式。75J1）工作原理：天然氣噴射裝置空氣與天然氣混合氣吸氣階段混合J2）主要特點(diǎn)采用了兩種模式運(yùn)行，即天然氣模式（主要模式，燃料是天然氣和先導(dǎo)輕油）和燃油模式（在低負(fù)荷、啟動(dòng)時(shí)使用，燃料油為重油）；天然氣和先導(dǎo)燃油的噴射采用電子控制；在運(yùn)行中能靈活轉(zhuǎn)換燃料類型；低排放、高效率、高可靠的提供功率的輸出。