《主推進(jìn)動(dòng)力裝置》

第九章柴油機(jī)電子控制技術(shù)電控柴油機(jī)發(fā)展的時(shí)代背景簡(jiǎn)介傳統(tǒng)柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和缺點(diǎn)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(guò)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)。Chapter柴油機(jī)電子控制技術(shù)9.1電子控制柴油機(jī)原理和特點(diǎn)9.2瓦錫蘭RT-flex柴油機(jī)9.3MANB&WME柴油機(jī)9.4第四節(jié)電子注油器9.5電子調(diào)速器第一節(jié)柴油機(jī)電控技術(shù)概述1.1柴油機(jī)與電控柴油機(jī)的定義1.2柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢(shì)1.3柴油機(jī)電控系統(tǒng)的組成與功能1.4柴油機(jī)電控系統(tǒng)的主要特點(diǎn)1.1電控柴油機(jī)的定義電控柴油機(jī)：燃油噴射系統(tǒng)由柴油機(jī)電控單元（ECU）控制，ECU對(duì)每個(gè)噴油器的噴油量、噴油時(shí)刻進(jìn)行精確控制，使柴油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性達(dá)到最佳的平衡。船用柴油機(jī)電噴技術(shù)的主要內(nèi)容排氣閥開(kāi)與關(guān)的定時(shí)控制；噴油定時(shí)及噴油量的控制；各缸起動(dòng)閥的控制；主機(jī)正、倒車的控制；設(shè)置雙套運(yùn)行中可轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，確保運(yùn)行可靠性。電子控制系統(tǒng)的組成1）運(yùn)行模式控制系統(tǒng)；2）主機(jī)控制系統(tǒng)；3）主機(jī)工況監(jiān)測(cè)與分析。與傳統(tǒng)機(jī)型相比，電控柴油機(jī)有以下特點(diǎn)：1）取消了傳統(tǒng)的凸輪軸系統(tǒng)2）采用共軌燃油噴射系統(tǒng)3）采用共軌液壓伺服油系統(tǒng)4）采用氣缸壓力在線檢測(cè)系統(tǒng)電控柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.2柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展歷程到目前為止，柴油機(jī)電控技術(shù)已經(jīng)歷了3代技術(shù)變化：第一代為凸輪壓油、位置控制技術(shù)。該技術(shù)保留了傳統(tǒng)柴油機(jī)供給系統(tǒng)的基本組成和結(jié)構(gòu)，只是取消了機(jī)械控制部件（調(diào)速器等），增加了傳感器、ECU、執(zhí)行器等組成的控制系統(tǒng)，它執(zhí)行器控制油泵齒條的位置，使控制精度和響應(yīng)速度得以提高。其缺點(diǎn)是：響應(yīng)速度慢，控制精度不夠高，供油壓力不能精確控制。第二代為凸輪壓油、時(shí)間控制技術(shù)。該技術(shù)基本保留了傳統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)，通過(guò)高速電磁閥直接控制高壓燃油的適時(shí)噴射。其缺點(diǎn)是：供油壓力無(wú)法精確控制。第三代為共軌蓄壓、電磁閥時(shí)間控制技術(shù)。高壓共軌系統(tǒng)的特點(diǎn)突出：①高壓共軌系統(tǒng)的燃油噴射壓力獨(dú)立于柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷。②高壓共軌系統(tǒng)對(duì)噴油時(shí)機(jī)和噴油量的控制非常自由。③高壓共軌系統(tǒng)對(duì)噴油規(guī)律的調(diào)節(jié)能力很強(qiáng)。④高壓共軌系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)很高的燃油噴射壓力。目前已達(dá)到160～200Mpa。⑤高壓共軌系統(tǒng)適應(yīng)性較強(qiáng)，可以用于多種柴油機(jī)機(jī)型。

1.3柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)（1）高的噴射壓力高的噴射壓力可明顯改善柴油和空氣的混合質(zhì)量，縮短著火延遲期，使燃燒更迅速、更徹底，并且控制燃燒溫度，從而降低廢氣排放。（2）獨(dú)立的噴射壓力控制若供油系統(tǒng)具有不依賴轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的噴射壓力控制能力，就可選擇最合適的噴射壓力使噴射持續(xù)期、最佳著火延遲期，使柴油機(jī)在各種工況下的廢氣排放最低而經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)。（3）改善柴油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性高噴射壓力、獨(dú)立的噴射壓力控制、小孔徑噴油、較高的平均噴油壓力等措施都能降低燃油消耗率，從而提高柴油機(jī)的燃油消耗經(jīng)濟(jì)性。（4）獨(dú)立的燃油噴射正時(shí)控制噴射正時(shí)直接影響著柴油機(jī)活塞上止點(diǎn)前噴入汽缸的油量，決定著汽缸的峰值爆發(fā)壓力和最高溫度。（5）可變的預(yù)噴射控制能力預(yù)噴射可以降低顆粒排放，又不至增加NOX的排放，還可以改善柴油機(jī)冷啟動(dòng)性能、降低冷態(tài)工況下白煙的排放，降低噪聲，改善低速扭矩。（6）最小油量的控制能力供油系統(tǒng)具有高噴射壓力的能力與柴油機(jī)怠速所需要的小油量控制能力之間發(fā)生矛盾。當(dāng)供油系統(tǒng)具有預(yù)噴射能力后，將能夠使控制小油量的能力進(jìn)一步提高。（7）快速斷油能力電控柴油機(jī)噴油器上采用高速電磁閥開(kāi)關(guān)就很容易實(shí)現(xiàn)快速斷油。（8）降低驅(qū)動(dòng)扭矩沖擊載荷燃油噴射系統(tǒng)在很高的壓力下工作，既增加了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所需要的平均扭矩，也加大了沖擊載荷。燃油噴射系統(tǒng)對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)平穩(wěn)加載和卸載的能力，是一種衡量噴射系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。

1.4柴油機(jī)電控系統(tǒng)的組成與功能1.柴油機(jī)電控系統(tǒng)的構(gòu)成目前，常見(jiàn)柴油機(jī)電控系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)與其他大多數(shù)自動(dòng)控制系統(tǒng)相近，主要由傳感器、執(zhí)行器和控制器三大部分構(gòu)成。(1)傳感器，電控柴油機(jī)一般有以下傳感器：①進(jìn)氣溫度和壓力傳感器。②曲軸信號(hào)傳感器。③凸輪軸信號(hào)傳感器。④冷卻液溫度傳感器。⑤加速旋鈕位置傳感器。⑥廢氣再循環(huán)閥位置傳感器。（2）執(zhí)行器行器就是執(zhí)行ECU的指令，調(diào)節(jié)柴油機(jī)的供（噴）油量和供（噴）油正時(shí)。主要包括以下部件：①電控高壓燃油設(shè)備。②廢氣再循環(huán)閥。③控制開(kāi)關(guān)。④可調(diào)噴嘴增壓器。

（3）控制器柴油機(jī)電控系統(tǒng)的電子控制器一般稱為電控單元，也有稱之為發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊，習(xí)慣上簡(jiǎn)稱為ECU(ElectronicControlUnit)或ECM(EngineControlModule)。

ECU主要根據(jù)各傳感器輸入信號(hào)和內(nèi)存程序，計(jì)算出供（噴）油量和供（噴）油開(kāi)始時(shí)刻，并向執(zhí)行元件發(fā)出執(zhí)行令信號(hào)。①ECU的控制功能。②ECU的硬件。③ECU的軟件系統(tǒng)。④ECU的標(biāo)定與調(diào)試。1.4高壓共軌系統(tǒng)的組成

電控共軌系統(tǒng)傳感器電子控制單元ECU電控噴油器高壓泵電控共軌噴油系統(tǒng)傳感器

燃油蓄壓+電磁閥時(shí)間控制

電子控制單元ECU共軌壓力傳感器燃油軌（共軌）高壓泵電磁壓力調(diào)節(jié)器電子控制單元ECU共軌壓力傳感器燃油軌（共軌）電控噴油器高壓泵高壓共軌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖柴油機(jī)電控系統(tǒng)的功能JimeiUniversityMarineEngineeringInstitute2、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(guò)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)JimeiUniversityMarineEngineeringInstitute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(guò)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(guò)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)

1.5柴油機(jī)電控系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

（1）能夠智能化地控制燃油噴射量和根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況控制噴油提前角，有效地提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和排放質(zhì)量。（2）改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)速特性，由電控單元控制代替了傳統(tǒng)的離心式調(diào)速器，使轉(zhuǎn)速控制更精確、更可靠。（3）提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的冷起動(dòng)（低溫起動(dòng)）性能，電控單元可通過(guò)冷卻液溫度傳感器或機(jī)油溫度傳感器確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于冷起動(dòng)。（4）降低發(fā)動(dòng)機(jī)的排煙。電控單元根據(jù)油門開(kāi)度、水溫、機(jī)油溫度以及渦輪增壓器的進(jìn)氣壓力，精確地控制噴油量和噴油正時(shí)，使尾氣排放更加理想化。（5）減少發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，提高了噴油器的制造精度，提高了燃油的噴射壓力，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)各缸噴油量的一致性，可以在電磁閥的標(biāo)牌上查到校準(zhǔn)碼，通過(guò)儀器向電控單元輸入每個(gè)噴油器電磁閥的校準(zhǔn)碼。

（6）可通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率進(jìn)行重新編程。對(duì)一定型號(hào)的柴油機(jī)，可以設(shè)計(jì)三種不同的功率狀態(tài)。

（7）由于取消了機(jī)械調(diào)速器，減少了維修任務(wù)。（8）具有發(fā)動(dòng)機(jī)的保護(hù)功能，當(dāng)電控單元測(cè)知傳感器的信號(hào)失控時(shí)，電控單元除了閃爍警告燈以提醒駕駛員注意外，同時(shí)減少噴油量，甚至使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。（9）具有發(fā)動(dòng)機(jī)自我診斷功能。電控單元對(duì)電控系統(tǒng)所有傳感器、執(zhí)行器、連接器及其線路的斷路、短路、信號(hào)失真等故障，均可以進(jìn)行連續(xù)性的監(jiān)測(cè)，如發(fā)現(xiàn)電控系統(tǒng)有故障，便儲(chǔ)存故障碼，必要時(shí)可以啟動(dòng)安全保護(hù)功能；維修時(shí)則可通過(guò)儀器調(diào)取故障代碼、數(shù)據(jù)流以及波形，以利于快捷維修。（10）提高了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。（11）適應(yīng)性廣。只要改變ECU的控制程序和數(shù)據(jù)，一種噴油泵就能廣泛用在各種柴油機(jī)上，而且柴油機(jī)燃油噴射控制可與變速器控制、怠速控制等各種控制系統(tǒng)進(jìn)行組合實(shí)現(xiàn)集中控制，有利于縮短柴油機(jī)電控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期，并降低成本，從而擴(kuò)大柴油機(jī)電控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。第二節(jié)瓦錫蘭RT-flex柴油機(jī)Wartsila柴油機(jī)發(fā)展歷程

瓦錫蘭公司(WartsilaCorporation)是全球領(lǐng)先的船用動(dòng)力裝置及陸上電站設(shè)備的供貨商和服務(wù)商，目前在全球70多個(gè)國(guó)家擁有160家分支機(jī)構(gòu)，總部位于芬蘭赫爾辛基。

世界船用中速機(jī)的領(lǐng)頭羊。1、1834年瓦錫蘭公司在芬蘭卡累利阿(Karelia)成立時(shí)僅僅是個(gè)鋸木廠，1938年開(kāi)始進(jìn)入柴油機(jī)領(lǐng)域。2、瑞士蘇爾壽公司(SulzerLtd.)成立于1834年，1898年開(kāi)始與柴油機(jī)的發(fā)明者魯?shù)婪?狄賽爾合作生產(chǎn)柴油機(jī)。1990年蘇爾壽將其柴油機(jī)業(yè)務(wù)剝離，成立新蘇爾壽柴油機(jī)公司(NewSulzerDiesel，NSD)。后來(lái)新蘇爾壽柴油機(jī)公司成為意大利芬坎蒂尼公司的子公司。

3、1997年，瓦錫蘭旗下的瓦錫蘭柴油機(jī)公司(WartsilaDiesel)與芬坎蒂尼公司旗下的大部分柴油機(jī)業(yè)務(wù)(包括新蘇爾壽柴油機(jī)公司)合并，成立瓦錫蘭NSD公司(WArtsilaNSDCorporAtion)。4、1997年瓦錫蘭合并新蘇爾壽柴油機(jī)公司之后，在原蘇爾壽品牌的RTA系列低速機(jī)的基礎(chǔ)上，2003年推出智能型電控共軌RT-flex型機(jī)。JimeiUniversityMarineEngineeringInstitute

RT-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(kāi)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(kāi)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(wú)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(kāi)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。2）2001年，中波公司同上海船廠簽訂了建造四艘載重噸為3萬(wàn)噸的多用途重吊船的協(xié)議。在這些船上采用了SULZER7RT-flex60C共軌式柴油機(jī)，中波公司是世界范圍內(nèi)第二家選用這種型號(hào)柴油機(jī)的船東。在韓國(guó)建造的中海日照、中海威海輪使用SULZER8RT-flex96C柴油機(jī)。

2006年投入使用的11000TEU集裝箱船“艾瑪.馬士基”,主機(jī)使用WARTSILA14RT-flex96C智能柴油機(jī)。該型柴油機(jī)是目前世界最大的智能柴油機(jī)。3）滬東重機(jī)于2005年5月制造出國(guó)內(nèi)首臺(tái)7RT-flex60C智能型柴油機(jī)，并研制了我國(guó)第一臺(tái)電控柴油機(jī)。4）2006年11月，中海油運(yùn)公司采用7RT-flex50C共軌式柴油機(jī)的“譚”字型船舶投入海上航行（目前已有4艘）。5）2008年，中遠(yuǎn)集團(tuán)采用ME智能柴油機(jī)主機(jī)的10000TEU投入使用。6）2010年10月，江南船廠為中海集運(yùn)公司建造的8艘4700TEU船舶在長(zhǎng)興島開(kāi)工，這些船舶采用RT-flex68C智能型柴油機(jī)；中海集運(yùn)在韓國(guó)建造的幾艘13000TEU船舶采用ME智能柴油機(jī)主機(jī)。7）中海貨運(yùn)公司的新造大型貨輪（76000T)采用RT-flex智能型柴油機(jī)。JimeiUniversityMarineEngineeringInstituteRT-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JimeiUniversityMarineEngineeringInstitute高壓油泵RT-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)裝置電控柴油機(jī)

RTflex-60c共軌

（CommonRail）柴油機(jī)的組成MechanicalFeaturesSupplyunitonFUEL-sideRailUnitincl.WECS-9500SupplyunitonEXH-sideAutomaticFilerCrankanglesensordrive(freeendside)RT-flex50WECS-9520,E95氣缸控制模塊接線箱供油單元共軌單元自清濾器與集控室通訊連接箱（E90）在主機(jī)自由端取消了傳統(tǒng)的RTA型機(jī)的以下部件:排氣閥驅(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)。

取消傳統(tǒng)柴油機(jī)和電控共軌型柴油機(jī)的區(qū)別取消取代的裝置取代裝置取代的裝置如下:1）CommonRail裝置，用來(lái)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，由液壓伺服油泵提供動(dòng)力液壓油。傳統(tǒng)機(jī)型與共軌柴油機(jī)比較Functionoffuelinjectionpump（一）、RT－flex柴油機(jī)的共軌系統(tǒng)JimeiUniversityMarineEngineeringInstitute三、RT-Flex的重要部件的結(jié)構(gòu)1、燃油系統(tǒng)工作過(guò)程：主機(jī)通過(guò)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(guò)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(lái)自于WECS-9500的氣缸控制單元，氣缸控制單元通過(guò)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）。

RT-FLEX智能柴油機(jī)共軌電噴系統(tǒng)圖JimeiUniversityMarineEngineeringInstitute

輪機(jī)員還可以通過(guò)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。燃油泵（增壓泵）和伺服油泵（液壓油泵）SupplyUnit供油單元RT-flex60RT-flex58TJimeiUniversityMarineEngineeringInstitute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、伺服油泵圖供油單元由曲軸通過(guò)兩個(gè)中間齒輪傳動(dòng)。凸輪軸上裝有一排三角凸輪。伺服油泵通過(guò)各自的小齒輪帶動(dòng)，小齒輪傳動(dòng)軸上有一“機(jī)械易斷點(diǎn)”(減少傳動(dòng)軸上某點(diǎn)直徑)，為了當(dāng)泵咬死時(shí)保護(hù)齒輪。伺服油泵齒輪也是通過(guò)液壓安裝上去。因?yàn)楣┯蛦卧先加捅煤退欧捅枚紱](méi)有定時(shí)，所以它們僅僅起輸送燃油和滑油作用，凸輪軸相對(duì)曲軸也沒(méi)有一定的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。但是必須注意各凸輪之間有一定的排列。3-lobecams三角凸輪Supplyunitgearwheel供油單元齒輪Servooilpumpdrivegearwheelandpinions伺服油泵驅(qū)動(dòng)齒輪和小齒輪2ndintermediateGearwheel次級(jí)中間齒輪CamshaftbearingCovers凸輪軸瓦蓋DrawnforSize4尺寸4機(jī)型供油單元Fuelside燃油端:

柱塞式油泵輸送燃油到燃油共軌。為了保證共軌壓力(600-900bar)，油泵流量由WECS-9520內(nèi)設(shè)定壓力信號(hào)，通過(guò)電動(dòng)執(zhí)行器和連接桿系調(diào)節(jié)。蓄壓器上有兩個(gè)出口，它通過(guò)兩根高壓油管連接到燃油共軌Servooilside伺服油端:

伺服油泵把壓力~80-190bar的伺服油輸送到蓄壓塊。蓄壓塊上有兩個(gè)出口，它們通過(guò)兩根高壓油管連接到伺服油共軌燃油泵和伺服油泵數(shù)量由主機(jī)缸數(shù)而定。Fuelpumps燃油泵Servooilpumps

伺服油泵(圖示為博士泵“Bosch”)FuelintermediateAccumulator燃油中間蓄壓器ServooilcollectorBlock伺服油蓄壓塊Servooiloutlettorail伺服油出口Fueloutlettorail燃油出口2ndintermediateGearwheel次級(jí)中間齒輪Electricactuators電動(dòng)執(zhí)行器共軌泵燃油泵（共軌泵）機(jī)帶柱塞泵JimeiUniversityMarineEngineeringInstitute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。油門刻度伺服油供給泵Bosch伺服油泵都是軸向斜盤式柱塞油泵。它們供油到蓄壓塊，再通過(guò)兩根高壓油管接到共軌伺服油管。蓄壓塊上有個(gè)啟跳壓力為230bar的安全閥。伺服油泵數(shù)量根據(jù)主機(jī)缸數(shù)而定。如果某個(gè)油泵故障，主機(jī)仍能運(yùn)行。當(dāng)主機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，伺服油泵的斜盤也需要翻轉(zhuǎn)。控制油用來(lái)翻轉(zhuǎn)斜盤的位置。共軌單元-RailUnitPiping共軌管系Fueloilrail共軌燃油管:燃油共軌管內(nèi)是600-900bar的高壓燃油，在主機(jī)運(yùn)時(shí)由供油單元上高壓油泵供給。燃油共軌管內(nèi)壓力隨著主機(jī)負(fù)荷變化。每個(gè)缸在共軌內(nèi)裝有相對(duì)應(yīng)的噴射控制單元InjectionControlUnit(ICU)。ICUs通過(guò)連結(jié)到伺服油管的高壓軟管內(nèi)伺服油來(lái)動(dòng)作。WECS控制ICUs的噴射。共軌由伴熱管系加熱。Servooilrail共軌伺服油管:伺服油共軌管內(nèi)是通過(guò)6μm濾器過(guò)濾的壓力為~80-190bar的伺服油，由供油單元上伺服油泵供給。伺服油共軌管內(nèi)壓力隨著主機(jī)負(fù)荷變化。每個(gè)缸有個(gè)相應(yīng)的排氣閥控制單元ValveControlUnit(VCU)。WECS通過(guò)VCUs控制排氣閥動(dòng)作。新設(shè)計(jì)的共軌單元內(nèi)簡(jiǎn)化高壓管數(shù)量。RailUnitPiping共軌管系Traceheating伴熱管Servooilrail共軌伺服油Fueloilrail共軌燃油ICU噴射控制單元VCU排氣閥控制單元Fueloverpressureregulatingvalve燃油超壓調(diào)節(jié)閥Servooilreturnpipe伺服油回油管Fuelpressurereliefvalve安全閥RailUnitFuelRailPipe燃油共軌管燃油共軌管為一整段Theborehasashapeofa“peanut”.腰行孔例如RT-flex96CConnectingpiecebetweenfuelrailandICU燃油共軌管和ICU的連接塊燃油噴射控制單元

VolumetricInjectionControlUnit

共軌閥:共軌閥組是由超快的(~1ms)電液電磁閥組組成的；共軌閥是高速響應(yīng)的2位3通閥。每個(gè)缸都有4個(gè)共軌閥。其中3個(gè)是ICU上的預(yù)控閥，1個(gè)是VCU上預(yù)控閥。Flex50上ICU僅有2個(gè)共軌閥。

共軌閥JimeiUniversityMarineEngineeringInstitute容積噴射控制單元來(lái)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(lái)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ICU結(jié)構(gòu)及工作原理ICUCross-Section剖面圖ICU,WorkingPrinciple工作原理FuelrailServorailRailvalves共軌閥Injectioncontrolvalves噴射控制閥Fuelquantitypiston燃油油量活塞Fuelquantitysensor燃油油量傳感器Fuelnozzles油頭(Size4:Controlrail)?W?rtsil?Land&SeaAcademy Page

65 Chapter20 15-Apr-25ICU,WorkingPrinciple工作原理FuelrailServorailRailvalvesInjectioncontrolvalvesFuelquantitypistonFuelquantitysensorFuelnozzlesFuelrailServorailRailvalvesInjectioncontrolvalvesFuelquantitypistonFuelquantitysensorFuelnozzlesFuelrailServorailRailvalvesInjectioncontrolvalvesFuelquantitypistonFuelquantitysensorFuelnozzles

InjectionFuelrailServorailRailvalvesInjectioncontrolvalvesFuelquantitypistonFuelquantitysensorFuelnozzles

InjectionFuelrailServorailRailvalvesInjectioncontrolvalvesFuelquantitypistonFuelquantitysensorFuelnozzlesReturn

FuelrailServorailRailvalvesInjectioncontrolvalvesFuelquantitypistonFuelquantitysensorFuelnozzles

Backtoreturnposition<<課堂作業(yè)：RT-flex柴油機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)由哪幾部分組成？它們各自的功用是什么？燃油共軌壓力控制

主控模塊MCM從氣缸控制模塊CCM接收主機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和現(xiàn)時(shí)共軌上的壓力信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算處理后輸出控制燃油泵執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得燃油泵輸出的燃油壓力達(dá)到現(xiàn)時(shí)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速所要求的壓力。當(dāng)共軌上的燃油壓力高時(shí)，通過(guò)燃油壓力控制釋放閥，使其保持穩(wěn)壓；當(dāng)安保系統(tǒng)檢測(cè)到危及主機(jī)的故障信號(hào)時(shí)就使燃油速閉閥動(dòng)作，把燃油排放掉。如果燃油泵驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障，則通過(guò)彈簧連接在適當(dāng)位置或移動(dòng)到最高位置，變成定量泵，其余沒(méi)有發(fā)生故障的燃油泵仍保持變量泵而受控。JimeiUniversityMarineEngineeringInstitute2、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(guò)程：排氣閥是由伺服油來(lái)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(lái)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(kāi)或關(guān)閉廢氣閥。排氣閥的打開(kāi)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)。排氣閥控制單元VCU傳統(tǒng)的機(jī)械式氣閥機(jī)構(gòu)傳統(tǒng)的液壓式氣閥傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1-凸輪軸；2-凸輪；3-頂頭；4-頂桿；5-套筒；6-柱塞；7-安全閥；8-補(bǔ)油閥；9-油管；10-緩沖銷；11-柱塞；12-套筒；13-活塞；14-氣缸；15-卡環(huán)；16-簧板；17-氣閥；18-轉(zhuǎn)翼A-補(bǔ)油管；B-補(bǔ)油孔；C、D-油空間；M、N-氣空間液壓控制油壓力控制

主控模塊MCM采集控制油軌的伺服油壓力信號(hào)，與給定值進(jìn)行比較，若有偏差，通過(guò)CAN總線使各氣缸控制模塊CCM去控制伺服泵輸出量，從而控制伺服油軌的壓力。每個(gè)CCM都輸出一個(gè)指令信號(hào)（PWM信號(hào)）給伺服泵內(nèi)部的壓力控制器，伺服油和控制油都是把潤(rùn)滑油再經(jīng)過(guò)一次過(guò)濾后的滑油。排氣閥控制單元

噴油控制單元

通過(guò)連接塊把伺服油從共軌伺服油管供到2位3通閥(3/2wayvalve)。2位3通閥(3/2wayvalve)通過(guò)共軌閥(railvalve)控制。（同ICU工作原理一樣）伺服油回油管有~2-3bar的背壓，為了防止壓力波動(dòng)。

有一路主滑油通過(guò)止回閥供到VCU執(zhí)行活塞上部（即排氣閥液壓管內(nèi)），來(lái)補(bǔ)償通過(guò)排氣閥驅(qū)動(dòng)上節(jié)流孔流失的滑油。

MainbearingoilSupply主滑油補(bǔ)償Servooilreturn伺服油回油管Connectingelement連接塊Railvalve共軌閥Toexhaustvalve到排氣閥3/2wayvalve2位3通閥VCUcylinderandpistonVCU液壓缸和活塞排氣閥控制單元VCU(ValveControlUnit)RailValve共軌閥3/2wayvalve2位3通閥VCUpistonVCU活塞Servooilsupply伺服油供給Toexhaustvalvedrive到排氣閥驅(qū)動(dòng)Servooilreturn伺服油回油HP-hosesto/fromICU進(jìn)回ICU高壓軟管VCU直接裝在共軌伺服油管上。從排氣閥驅(qū)動(dòng)上殼體上節(jié)流孔溢流出的滑油，可以通過(guò)VCU內(nèi)部的節(jié)流孔補(bǔ)償?shù)絍CU上部（或排氣閥液壓管）排氣閥控制單元VCU(ValveControlUnit)VCU,WorkingPrinciple工作原理ServorailRailvalve共軌閥Sliderod滑動(dòng)閥芯Piston活塞Positionsensor排氣閥位置傳感器Springair空氣彈簧Exhaustvalve排氣閥*)internalfromservorailorexternalfromlubeoil從共軌伺服油管或者滑油管Oilsupply*)VCU,WorkingPrinciple工作原理ServorailRailvalve共軌閥Sliderod滑動(dòng)閥芯Piston活塞Positionsensor排氣閥位置傳感器Springair空氣彈簧Exhaustvalve排氣閥*)internalfromservorailorexternalfromlubeoil從共軌伺服油管或者滑油管Oilsupply*)VCU,WorkingPrinciple工作原理ServorailRailvalve共軌閥Sliderod滑動(dòng)閥芯Piston活塞Positionsensor排氣閥位置傳感器Springair空氣彈簧Exhaustvalve排氣閥*)internalfromservorailorexternalfromlubeoil從共軌伺服油管或者滑油管Oilsupply*)RTA-valvedrive與傳統(tǒng)的RTA機(jī)排氣閥比有以下不同點(diǎn):為了減少伺服油容量，排氣閥活塞通過(guò)雙活塞來(lái)驅(qū)動(dòng)。兩個(gè)冗余的排氣閥位置傳感器用來(lái)監(jiān)測(cè)排氣閥運(yùn)動(dòng)。一個(gè)測(cè)量錐型塊用于排氣閥位置測(cè)量。空氣彈簧活塞直接在上殼體內(nèi)運(yùn)動(dòng)。碟形彈簧組是為了當(dāng)空氣彈簧空氣低壓時(shí)保證排氣閥的開(kāi)啟位置。ExhaustValveDrive排氣閥驅(qū)動(dòng)Exhaustvalvespindle排氣閥閥桿Airspringpiston空氣彈簧活塞Measuringcone測(cè)量錐型塊DoublepistonDrive雙活塞驅(qū)動(dòng)Damper緩沖器Discspringpackage碟形彈簧組Twoexhaustvalvestrokesensors排氣閥位置傳感器Oilinletfromexhaustvalveactuatorpipe進(jìn)油口Orifice節(jié)流孔

Thrustpiece推力塊JimeiUniversityMarineEngineeringInstitute3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)缸頭層課堂作業(yè)：RT-flex柴油機(jī)的排氣閥啟閉是如何控制的？（二）WECS9500控制系統(tǒng)——電噴的核心WECS：Wartsilaenginecontrolsystem功能：燃油噴射、排氣閥開(kāi)閉及起動(dòng)控制等，并用來(lái)控制燃油共軌和伺服油共軌的壓力。硬件：功能模塊（WECS9520只有一種模塊-FCM20

模塊）

CANopen總線、MODBUS總線1、WECS-9500控制系統(tǒng)的主要功能

（1）與柴油機(jī)相關(guān)的控制功能–燃油共軌壓力（1000bar）控制；–用于排氣閥驅(qū)動(dòng)的伺服油壓力（200bar）控制；–氣缸潤(rùn)滑油控制。（2）與氣缸相關(guān)的控制功能–容積燃油噴射控制(包括VIT)；–排氣閥控制(包括VEO和VEC)；–起動(dòng)閥控制（通過(guò)電磁閥控制接通各缸起動(dòng)閥的起動(dòng)空氣）。注：VEO(variableexhaustvalveopen)VEC(variableexhaustvalveclosing)VEO和VEC是由WECS計(jì)算的，不能手動(dòng)修改。2、WECS9500控制系統(tǒng)的組成·公共電子控制單元（COM-EU)

一機(jī)一套。負(fù)責(zé)與外部設(shè)備（如主機(jī)遙控系統(tǒng)、電子調(diào)速器、安保系統(tǒng)、監(jiān)視與報(bào)警系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、伺服油系統(tǒng)等）的通信，并調(diào)控燃油共軌壓力。·氣缸電子控制單元（CYL-EU)

每缸一套。控制燃油噴射、排氣閥定時(shí)和起動(dòng)定時(shí)，并調(diào)控液壓伺服油軌壓力。輔助控制單元（WECSassistant）安裝在集控室,包括一臺(tái)電腦及WECS-CR裝置，用來(lái)監(jiān)測(cè)主機(jī)運(yùn)行工況、修改程序和有關(guān)參數(shù)。曲柄角傳感器各缸執(zhí)行器的傳感器燃油系統(tǒng)控制油系統(tǒng)伺服油系統(tǒng)氣缸電子控制單元CYL-EU公共電子控制單元COM-EU曲柄轉(zhuǎn)角傳感器WECS-9500控制系統(tǒng)遙控遙控備份Com-eu選擇器速度控制安全系統(tǒng)報(bào)警系統(tǒng)輔助裝置WECSassistant電源傳感器調(diào)節(jié)器JimeiUniversityMarineEngineeringInstituteWECS9500控制系統(tǒng)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(lái)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。它包括兩個(gè)主控制模塊MCM700（互為備用）和選擇模塊ASM10。主要作用：控制下列設(shè)備：

燃油泵、控制油泵、起動(dòng)空氣閥；與外部系統(tǒng)通信、對(duì)內(nèi)部信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和傳輸。1)WECS-9500系統(tǒng)公共電子單元（COM-EU）2）氣缸電子控制單元(CYL-EU)每個(gè)氣缸配備一個(gè)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(kāi)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)氣缸電子控制單元CYL-EU（在共軌平臺(tái)的下方）曲軸轉(zhuǎn)角傳感器曲軸轉(zhuǎn)角傳感器在曲軸的自由端裝有兩個(gè)獨(dú)立的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器，由曲軸通過(guò)帶齒皮帶帶動(dòng)，它們產(chǎn)生精確的曲軸轉(zhuǎn)角數(shù)字信號(hào)（分辨率為0.1°），傳送到每個(gè)氣缸控制模塊，柴油機(jī)的噴油、排氣和起動(dòng)定時(shí)的控制均以其所測(cè)的信號(hào)為準(zhǔn)。因此，對(duì)于柴油機(jī)的運(yùn)行，它們是絕對(duì)不可缺少的，至少其中一個(gè)必須工作，如果兩個(gè)都?jí)牧说脑挷裼蜋C(jī)連應(yīng)急運(yùn)行都不可能。曲柄角信號(hào)監(jiān)視：對(duì)兩個(gè)曲柄角信號(hào)和第一缸的TDC（上止點(diǎn)）信號(hào)進(jìn)行相互比較，如果三個(gè)信號(hào)的差值不在允許范圍內(nèi)，則報(bào)警并實(shí)行SLOWDOWN或SHUTDOWN。如果有一個(gè)轉(zhuǎn)角傳感器損壞，可以將其切斷，WECS系統(tǒng)依靠另一個(gè)傳感器仍能繼續(xù)工作。上止點(diǎn)傳感器損壞主機(jī)仍能繼續(xù)運(yùn)行。

JimeiUniversityMarineEngineeringInstitute

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(guò)CommonRail裝置使燃油維持在較為優(yōu)化的壓力下，再通過(guò)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(wú)煙排放通過(guò)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。JimeiUniversityMarineEngineeringInstitute3、良好的低轉(zhuǎn)速運(yùn)行特性

RT-flex機(jī)通過(guò)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(wú)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。JimeiUniversityMarineEngineeringInstitute5）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。噴油器數(shù)量的控制通常情況下3油頭同時(shí)使用為降低排放而連續(xù)的切換油頭低速低排放時(shí)的操作2個(gè)油頭工作1個(gè)油頭工作低于12%rpmR1時(shí)低負(fù)荷時(shí)的操作第三節(jié)MAN公司ME柴油機(jī)JimeiUniversityMarineEngineeringInstitute1、1897年德國(guó)工程師魯?shù)婪颍屹悹?RudolfDiesel)在MAN柴油機(jī)公司的奧格斯堡(Augsburg)工廠發(fā)明了世界上第一臺(tái)柴油機(jī)。2、丹麥B&w公司成立于1846年，總部位于丹麥哥本哈根，是丹麥一家大型船廠和領(lǐng)先的柴油機(jī)生產(chǎn)商。1898年，魯?shù)婪颍屹悹柺跈?quán)丹麥B&W公司(Burmeister&W&inA／S)生產(chǎn)柴油機(jī)。3、1971年丹麥B&w公司將船廠和柴油機(jī)制造分離為兩個(gè)獨(dú)立的公司，柴油機(jī)制造部分于1980年被德國(guó)曼恩集團(tuán)收購(gòu)，改名為MANB&W柴油機(jī)丹麥公司(MANB&WDieselA／S)。4、2006年，德國(guó)曼恩集團(tuán)為了更好地整合其在德國(guó)、丹麥、法國(guó)、英國(guó)的柴油機(jī)業(yè)務(wù)，將MANB&W柴油機(jī)公司(MANB&WDieselAG-德國(guó)法律下注冊(cè))重組為MAN柴油機(jī)公司(MANDieselSE-歐盟法律下注冊(cè))。MANB&W柴油機(jī)發(fā)展歷程ME柴油機(jī)實(shí)船應(yīng)用1）1993年，MAN-B&W公司在試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行了試運(yùn)轉(zhuǎn)。1998年，首臺(tái)智能柴油機(jī)在挪威的BowCecil輪裝船。2000年11月使用智能系統(tǒng)試航，并通過(guò)了DNV等船級(jí)社的認(rèn)可。目前，MAN-B&W公司擁有ME系列共計(jì)約15種型號(hào)的智能柴油機(jī)。K系列已擁有14K108ME-C，轉(zhuǎn)速：94r/mim

功率：

97300KW推出ME/ME-C/ME-GI雙燃料智能柴油機(jī)。1998年，MAN-B&W公司的首臺(tái)7S50ME—C

智能柴油機(jī)在挪威的BowCecil輪裝船。

MANB&WME電控柴油機(jī)12K98ME-C–themostpowerfulengineordered:Bore: 980 mm Stroke: 2,660 mmSpeed: 104 r/min Output: 84,280 kWFuelcons: 346 ton/day Weight: 2,219 tonHeight: 14.6 m Length: 29 m在裝配中的氣缸頭及共軌執(zhí)行機(jī)構(gòu)MAN-B&W公司傳統(tǒng)機(jī)型MC：通過(guò)鏈輪、凸輪及凸輪軸控制噴油、排氣閥和起動(dòng)空氣定時(shí)。

智能柴油機(jī)ME：

通過(guò)共軌燃油噴射系統(tǒng)和液壓伺服油系統(tǒng)控制噴油、排氣閥和起動(dòng)空氣定時(shí)。

液壓油供應(yīng)單元

MC高壓油泵和鏈輪等ME燃油泵和伺服油單元

一、取消常規(guī)的MC-C主機(jī)部件：☆凸輪軸總成☆燃油、排氣滾輪導(dǎo)套和換向機(jī)構(gòu)☆常規(guī)的燃油泵和VIT系統(tǒng)☆電子調(diào)速器☆鏈輪箱☆應(yīng)急操縱臺(tái)☆起動(dòng)空氣分配器☆調(diào)節(jié)軸☆缸體操縱側(cè)凸輪箱

取消凸輪軸總成包括凸輪軸、鏈輪、燃油凸輪、排氣凸輪和示功凸輪

取消燃油、排氣滾輪導(dǎo)套和換向裝置

取消燃油泵包括燃油泵、VIT系統(tǒng)取消電子調(diào)速器

取消鏈輪箱取消應(yīng)急操縱臺(tái)

取消起動(dòng)空氣分配器

取消調(diào)節(jié)軸

二、ME-C主機(jī)的新式配置部件：☆液壓動(dòng)力單元（HPS）☆液壓缸單元，電控的燃油噴射和排氣定時(shí)系統(tǒng)（HCU）☆新式排氣閥☆主機(jī)控制系統(tǒng)（ECS）☆主機(jī)本地操作板（LOP）

ME電控柴油機(jī)的共軌系統(tǒng)ME系列柴油機(jī)燃油及排氣閥控制系統(tǒng)機(jī)帶液壓泵電動(dòng)液壓泵高壓油泵排氣閥執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)齒輪ELVA閥ELFI閥滑油滑油共軌蓄壓器ME主機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)Thesystemprovides:Pressure,timing,rateshaping,main,pre-&post-injection200barhydraulicoil.CommonwithexhaustvalveactuatorLowpressurefuelsupplyFuelreturnPositionsensorMeasuringandlimitingdevice.Pressurebooster(800-900bar)InjectionELFIvalve

液壓動(dòng)力單元（HPS）

液壓動(dòng)力單元（HPS）HPS組成:兩個(gè)電子驅(qū)動(dòng)液壓泵，主機(jī)起動(dòng)時(shí)使用。三個(gè)機(jī)帶泵，給HCU提供高壓油。一個(gè)自清濾器，清潔進(jìn)入液壓系統(tǒng)的滑油一套高壓油管HPS功能：在主機(jī)起動(dòng)以及正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間，給HCU提供足夠高的液壓油以完成燃油噴射及排氣定時(shí)。

HPS自清濾器HPS液壓塊電動(dòng)液壓泵機(jī)帶液壓泵蓄壓器高壓油管鏈輪大齒輪軸向柱塞泵–BoschRexroth機(jī)帶軸向柱塞泵（伺服油泵）柱塞泵流量調(diào)節(jié)原理：通過(guò)調(diào)整SwashPlate（沖擊板）傾斜角度調(diào)整供油量自清濾器自清濾器單個(gè)濾芯過(guò)濾過(guò)程反沖洗工程

液壓缸單元（HCU）

液壓缸單元（HCU）

燃油促動(dòng)泵排氣促動(dòng)泵隔膜蓄壓器FIVA閥氣缸注油器液壓塊液壓缸單元（HCU）

燃油噴射供油單元排氣閥控制單元

燃油泵、蓄壓器、控制閥蓄壓器、控制閥高壓液壓油進(jìn)口放泄蓄壓器燃油壓力8BarFIVA比例閥滑閥式噴油器燃油柱塞液壓活塞高壓管燃油噴射系統(tǒng)第1階段：燃油進(jìn)入噴油泵比例電磁閥ELFI工作在下位ELFI燃油噴射的控制比例電磁閥ELFI工作在上位ELFI第2階段：噴油泵排出高壓油燃油噴射的控制ELVAon-offvalveExhaustvalveActuatorExhaustvalvespindleHighpressure

hydraulicoil–inletMembraneaccumulatorHydraulicpushrodTodrain液壓驅(qū)動(dòng)排氣閥與電子控制排氣閥動(dòng)作原理FIVA閥排氣閥促動(dòng)器排氣閥桿高壓液壓油進(jìn)口隔膜蓄壓器液壓管排氣系統(tǒng)自調(diào)整阻尼活塞錐形體非接觸位置傳感器滑油進(jìn)口空氣進(jìn)口阻尼活塞排氣閥滑油出口排氣閥的控制雙位電磁閥ELVA控制排氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)ELVAActuator排氣閥油封位置傳感器滑油進(jìn)油管泄放管燃油噴射和排氣閥液壓控制原理調(diào)整泵沖程定位套沖程調(diào)整螺栓300bar系統(tǒng)油控制器注油信號(hào)感應(yīng)開(kāi)關(guān)，控制活塞運(yùn)動(dòng)，反饋信號(hào)噴射柱塞促動(dòng)器活塞放泄油出口氣缸套滑油噴射器出口ME主機(jī)ALPHA注油器起動(dòng)空氣系統(tǒng)MC-C主機(jī)ME-C主機(jī)主機(jī)控制系統(tǒng)（ECS）多功能控制器（MPC）主操作面板（MOP）ME柴油機(jī)電控系統(tǒng)主操作面板（MOP）主機(jī)本地操作板（LOP）ME-C電子控制箱集中布置多功能控制器（MPC）主機(jī)控制單元（ECUA&ECUB）氣缸控制單元（CCU）1個(gè)/缸輔助控制單元ACU1，ACU2和ACU3主機(jī)連接控制單元（EICUA&EICUB）ECU用于對(duì)各個(gè)控制單元進(jìn)行控制；CCU對(duì)每個(gè)氣缸進(jìn)行控制，包括燃油噴射、排氣閥開(kāi)閉、氣缸注油和起動(dòng)閥動(dòng)作等；ACU對(duì)輔助鼓風(fēng)機(jī)、液壓動(dòng)力單元進(jìn)行控制及工況監(jiān)測(cè)；EICU用于對(duì)主機(jī)與外部系統(tǒng)進(jìn)行集中接口。EICU：接受來(lái)自駕駛臺(tái)、集控室控制屏和MOP輸出的相關(guān)控制信號(hào)，并與外部系統(tǒng)進(jìn)行通信。然后通過(guò)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)ECU、ACU和CCU的控制。2個(gè)EICU互為熱備用且具有標(biāo)準(zhǔn)通信接口。MOP：位于集控室，實(shí)現(xiàn)ME主機(jī)主要操縱功能的人機(jī)界面。通過(guò)它，主機(jī)遙控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)主機(jī)的各種操縱。一般為2塊，互為熱態(tài)備用。ME主機(jī)的電控系統(tǒng)ECU：主要起調(diào)速器作用，對(duì)主機(jī)的各種控制信號(hào)必須通過(guò)這兩個(gè)控制單元并由它輸出指令給各個(gè)ACU和CCU，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)主機(jī)的控制。2個(gè)單元互為熱備用。當(dāng)2個(gè)同時(shí)故障時(shí)，即使通過(guò)LOP，ME主機(jī)也無(wú)法起動(dòng)運(yùn)行。CCU：每缸1個(gè)。主要功能是對(duì)主機(jī)各缸的排氣閥、燃油升壓器、氣缸起動(dòng)閥及氣缸油注油器進(jìn)行相關(guān)的控制。ACU：3個(gè)。主要用來(lái)控制輔助風(fēng)機(jī)、燃油泵、液壓泵等，使共軌保持所需壓力有自動(dòng)和手動(dòng)兩種工作模式。1、主機(jī)接口控制單元EICU橋樓控制系統(tǒng)連接到EICU集控室操作面板連接到EICU本地控制板連接到ECU主機(jī)與外部系統(tǒng)進(jìn)行集中接口2、主機(jī)控制單元ECU主機(jī)控制器核心3、輔助控制單元ACU4、氣缸控制單元CCU3、輔助控制單元ACU自動(dòng)模式1.輔助鼓風(fēng)機(jī)在‘預(yù)起動(dòng)’時(shí)起動(dòng)2.主機(jī)運(yùn)行后通過(guò)掃氣壓力控制：0.7bar時(shí)停止（有延時(shí)），0.4bar時(shí)起動(dòng)3.主機(jī)停車后，輔助鼓風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)行15分鐘（默認(rèn)）輔助鼓風(fēng)機(jī)控制3、輔助控制單元ACU液壓泵的控制ACU1控制電動(dòng)泵1ACU2控制電動(dòng)泵2ACU1控制機(jī)帶泵1ACU2控制機(jī)帶泵2ACU3控制機(jī)帶泵3一個(gè)泵是壓力控制模式，另兩個(gè)是隨動(dòng)模式4、氣缸控制單元CCU通過(guò)FIVA控制燃油噴射和排氣定時(shí)監(jiān)測(cè)燃油促動(dòng)泵柱塞位置監(jiān)測(cè)排氣閥桿位置控制起動(dòng)閥控制注油器注油主機(jī)的自由端安裝有曲柄轉(zhuǎn)角傳感器（雙套）和測(cè)速探頭，飛輪端也有測(cè)速探頭，ECU所需的相關(guān)信號(hào)參數(shù)由它們提供。主機(jī)的許多控制必須在獲取曲柄轉(zhuǎn)角信號(hào)的基礎(chǔ)上才能實(shí)現(xiàn)，如各缸的供油、排氣閥的啟閉定時(shí)等。如果此測(cè)量單元故障，ME主機(jī)也就無(wú)法啟動(dòng)。5、曲柄轉(zhuǎn)角傳感器課堂作業(yè)：MANB&WME系列柴油機(jī)的主要電子控制設(shè)備有哪些？.

目前世界上兩種主流智能型大型低速船用柴油機(jī)的比較.W/SulzerRT-flex60CFuelOilCommonRailSystem.M/BTheMEEngineHydraulicOilLoop.Wartsila公司SulzerRT-flex系列柴油機(jī)采用的共軌系統(tǒng)，和MAN-B&W公司ME系列柴油機(jī)采用的電控燃油噴射系統(tǒng)，具有一定的差別：(1)油軌方面。

SulzerRT-flex機(jī)型的公共油軌有兩個(gè)：一是20Mpa的滑油，它的作用是作為驅(qū)動(dòng)排氣閥、氣缸起動(dòng)閥和噴射控制裝置伺服油；二是100Mpa的