船舶电喷柴油机瓦锡兰共轨技术课件.ppt

大连远洋运输公司,船舶轮机新技术 ——共轨技术在船上的应用 大连远洋运输公司 郑连国 2012.11.25,培训主要内容： 一、 Wartsila柴油机发展历程 二、Wartsila智能柴油机（共轨）工作原理 三、 Wartsila共轨柴油机在管理中应注意的事项,Wartsila柴油机发展历程 瓦锡兰公司：瓦锡兰公司(WartsilaCorporation)是全球领先的船用动力装 置及陆上电站设备的供货商和服务商，目前在全球70多个国家拥有160家 分支机构，总部位于芬兰赫尔辛基世界船用中速机的领头羊 1、1834年瓦锡兰公司在芬兰卡累利阿(Karelia)成立时仅仅是个锯木厂，1938年开始进入柴油机领域 2、瑞士苏尔寿公司(Sulzer Ltd.)成立于1834年，1898年开始与柴油机的发明者鲁道夫.狄赛尔合作生产柴油机1990年苏尔寿将其柴油机业务剥离，成立新苏尔寿柴油机公司(New SulzerDiesel，NSD)后来新苏尔寿柴油机公司成为意大利芬坎蒂尼公司的子公司 3、 1997年，瓦锡兰旗下的瓦锡兰柴油机公司(Wartsila Diesel)与芬坎蒂尼公司旗下的大部分柴油机业务(包括新苏尔寿柴油机公司)合并，成立瓦锡兰NSD公司(WArtsila NSDCorporAtion)。

4、 1997年瓦锡兰合并新苏尔寿柴油机公司之后，在原苏尔寿品牌的RTA系列低速机的基础上，2003年推出智能型电控共轨RT-flex型机发展智能型柴油机的优势,何为智能型柴油机： 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根据柴油机燃烧理论，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 优点：可靠性、经济性、满足排放要求、操作灵活性、延长使用寿命 主要部件：供油单元、共轨单元（共轨油管、ICU、VCU、安全阀、减压阀等）、伺服油自清滤器、曲轴转角传感器、E95控制箱、E90控制箱二、Wartsila智能柴油机（共轨）工作原理,传统机型与共轨柴油机比较,© Wärtsilä Land & Sea Academy Page 6 Chapter 20 7-Aug-19,RT-flex 柴油机整机图,© Wärtsilä Land & Sea Academy Page 7 Chapter 20 7-Aug-19,Overview, RT-flex50 (Size 0),WECS-9520, E 95 气缸控制模块接线箱,供油单元,,共轨单元,,自清滤器,,与集控室通讯连接箱（E90）在主机自由端,,,供油单元,供油单元直接通过曲轴带动。

伺服油泵通过各自的小齿轮带动，小齿轮传动轴上有一 “机械易断点”(减少传动轴上某点直径)，其目的是为了防止伺服油泵咬死时保护齿轮 因为供油单元上燃油泵和伺服油泵都没有定时，所以它们仅仅起输送燃油和滑油作用，凸轮轴相对曲轴也没有一定的对应点但是必须注意各凸轮之间有一定的排列Fuel side 油泵端: 柱塞式油泵输送燃油到燃油共轨为了保证共轨压力(600 - 900 bar)，油泵流量由WECS-9520内设定压力信号，通过电动执行器调节 Servo oil side 伺服油端: Dynex丹尼斯伺服油泵通过高压油管把~100 - 200 bar的伺服油输送到伺服油共轨 燃油泵和伺服油泵数量由主机缸数而定Supply Unit供油单元,RT-flex60,RT-flex58T,供油单元由曲轴通过两个中间齿轮传动 凸轮轴上装有一排三角凸轮 伺服油泵通过各自的小齿轮带动，小齿轮传动轴上有一 “机械易断点”(减少传动轴上某点直径)，为了当泵咬死时保护齿轮 伺服油泵齿轮也是通过液压安装上去 因为供油单元上燃油泵和伺服油泵都没有定时，所以它们仅仅起输送燃油和滑油作用，凸轮轴相对曲轴也没有一定的对应点。

但是必须注意各凸轮之间有一定的排列Supply Unit Drive供油单元驱动,Drawn for Size 4 尺寸4机型供油单元,Fuel side 燃油端: 柱塞式油泵输送燃油到燃油共轨为了保证共轨压力(600 - 900 bar)，油泵流量由WECS-9520内设定压力信号，通过电动执行器和连接杆系调节 蓄压器上有两个出口，它通过两根高压油管连接到燃油共轨 Servo oil side 伺服油端: 伺服油泵由丹尼斯Dynex或者博士Bosch制造 它们把压力~ 80 -190 bar的伺服油输送到蓄压块蓄压块上有两个出口，它们通过两根高压油管连接到伺服油共轨 燃油泵和伺服油泵数量由主机缸数而定Fuel pumps 燃油泵,,,,,Servo oil pumps 伺服油泵(图示为博士泵 “Bosch”),,,Fuel intermediate Accumulator 燃油中间蓄压器,,,,,,,,,,,,,,Servo oil collector Block伺服油蓄压块,,,,,Servo oil outlet to rail 伺服油出口,Fuel outlet to rail 燃油出口,2nd intermediate Gearwheel 次级中间齿轮,,,,Electric actuators 电动执行器,,Fuel pump regulating linkage燃油泵调节杆: 燃油泵调节杆通过Woodward (ProAct IV) 电动执行器动作。

执行器接受从WECS发出的位置信号每个执行器控制两个油泵（随着主机缸数不同执行器排列也不同） 调节杆到顶撑杆上的扭矩通过两边扭转弹簧传递如果某个油泵调节尺条卡住，相应的弹簧可以被压缩，可保证其它油泵调节杆仍可正常动作Electric fuel pump actuators 电动执行器,Local position indication (0-10). No load indicator !! 刻度板显示0-10刻度 但不是负荷指示器！,,,,Torsional springs 扭转弹簧,,,Fork lever 顶撑杆,,,Regulating Linkage调节杆系,,,Additional spring to push the rack, in case of failure, to full position 当执行器失效时，该弹簧能把油门尺条推到最大位置伺服油供给泵-Servo Oil Pump “Bosch”博士泵,Bosch伺服油泵都是轴向斜盘式柱塞油泵它们供油到蓄压块，再通过两根高压油管接到共轨伺服油管蓄压块上有个启跳压力为230 bar的安全阀 伺服油泵数量根据主机缸数而定。

如果某个油泵故障，主机仍能运行 当主机反转时，伺服油泵的斜盘也需要翻转 控制油用来翻转斜盘的位置共轨单元-Rail Unit Piping共轨管系,Fuel oil rail共轨燃油管: 燃油共轨管内是600 -900 bar 的高压燃油，在主机运时由供油单元上 高压油泵供给燃油共轨管内压力随着主机负荷变化每个缸在共轨内装有相对应的 喷射控制单元Injection Control Unit (ICU) ICUs通过连结到伺服油管的高压软管内伺服油来动作 WECS 控制ICUs的喷 射共轨由伴热管系加热Servo oil rail共轨伺服油管: 伺服油共轨管内是通过6 µm滤器过滤的压力为~80-190bar的伺服油，由供油单元上伺服油泵供给伺服油共轨管内压力随着主机负荷变化 每个缸有个相应的排气阀控制单元Valve Control Unit (VCU)WECS 通过VCUs控制排气阀动作 新设计的共轨单元内简化高压管数量Rail Unit Piping共轨管系, Size 0,Trace heating 伴热管,Servo oil rail共轨伺服油,Fuel oil rail共轨燃油,ICU 喷射控制单元,VCU 排气阀控制单元,Fuel overpressure regulating valve 燃油超压调节阀,Servo oil return pipe 伺服油回油管,,,,,,,,Fuel pressure relief valve 安全阀,,Rail Unit Piping共轨管系, Size 0,Trace heating伴热管,Servo oil rail共轨伺服油,Fuel oil rail共轨燃油,ICU喷射控制单元,VCU排气阀控制单元,Servo oil return pipe 伺服油回油管,,,,,,,Rail Unit Piping共轨管系, Size 1 MKI,Fuel rail燃油共轨管: 燃油共轨管内是~ 600 -900 bar 的高压燃油，在主机运行时，由供油单元上高压油泵供给。

燃油共轨管内压力根据主机负荷变化 每个缸在共轨内装有相对应的喷射控制单元Injection Control Unit (ICU) ICUs通过高压控制油来动作 WECS 控制ICUs的喷射 共轨由伴热管系加热ICUs,VCUs,Servo oil return pipe,Main bearing oil supply,,,,,Control oil supply rail 控制油进油管,Control oil return rail 控制油回油管,,,Fuel rail,,,Servo oil rail,,Servo oil rail伺服油共轨管: 伺服油共轨管内是经过(6-micron) 过滤的，由供油单元供给的压力为 ~ 80-190 bar的伺服油伺服共轨管内压力随着负荷变化每缸在共轨内相应的装有个排气阀控制单元Valve Control Unit / exhaust valve actuator (VCU) WECS 通过VCUs来控制排气阀的动作Rail Unit Piping共轨管系, Size 1 MKII,Additional return/leakage piping: 回油/泄漏管系： 燃油泄漏管 (回到溢流柜) 伺服油回油总管(到曲轴箱) 伴热管 (蒸汽或加热油) Fuel system overpressure valves: 燃油超压阀： SHD and overpressure regulating valve.停车和超压调节阀。

超压调节阀开启压力大概为1050 barSHD停车阀由安保系统给出信号动作来释放共轨燃油压力燃油泄放到燃油增压泵前) Safety valve 安全阀. 启阀压力为1250 bar燃油泄放到溢流柜Safety valve 安全阀,,SHD and overpressure regulating valve 停车阀和超压调节阀,,Fuel leakage pipe燃油泄漏管,,Trace heating 伴热管,,Servo oil return pipe 伺服油回油管,,,Fuel Rail Pipe燃油共轨管,燃油共轨管为一整段,The bore has a shape of a “peanut”. 腰行孔,例如 RT-flex96C,Connecting piece between fuel rail and ICU 燃油共轨管和ICU的连接块,(fuel) Injection Control Unit (ICU),Servo (control) oil supply 200 bar,ICU结构及工作原理,ICU, Size 4,ICU, Size 3,,Servo (control) oil side伺服油（控制油）端: 共轨阀控制伺服油进入控制油阀块。

Fuel side燃油端: 燃油控制阀通过控制油。