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瓦锡兰船用电控共轨型柴油机的最新技术特点<二>

2011-03-30 14:52:48 翰宇 翰宇机电

3.2 电控共轨柴油机的优点
(1)燃油系统能够同时满足排放和经济性的要求。机械式喷射系统,在燃烧的前期燃油燃烧的速度快、放热率大、导致燃气温度高,从而使燃气中的NOx量相对增加。如果采取减小喷油提前角来降低NOx,由于结构的限制,则整个燃烧过程较长,后燃严重,从而导致柴油机的经济性降低。而共轨系统在适当减小喷油提前角来降低燃烧温度的同时,也增大喷油速率来缩短整个燃烧过程。共轨型柴油机一般提供两种操作模式:燃油经济性模式和低NOx模式。在一般航区航行,使用燃油经济性模式同时遵守国际海事组织(IMO)提出的NOx排放标准;在特殊航区航行,选择NOx模式,瓦锡兰柴油机的排放将会符合特殊航区的NOx排放标准。此外,电控共轨燃油系统能够控制喷油时间和喷油速率来控制燃烧过程,从而达到控制排气中NOx量和提高经济性的目的。
(2)采用电磁阀控制喷油,控制精度较高,高压油路中不会出现气泡和残余压力为0的现象,循环喷油量变动小,各缸燃烧压力、排烟温度等热力参数相当均衡;机械负荷和热负荷低;柴油机内部机械作用力、扭矩和振动较小。
(3)由于各个负荷状态下燃油均能很好雾化,缸内结碳明显减少,可以延长检修周期,降低船舶备件费用。
(4)部分负荷时运行性好,最低稳定转速低。柴油机在低负荷运转时,能保持相当高的喷射压力,同时精确控制喷油量。
(5)取消了凸轮等大部件,减轻了主机的重量和体积,从而增加了柴油机的可靠性,降低制造成本,加大大修间隔,降低维修成本,并可延长寿命。
3.3电控共轨柴油机的不足与改进措施
电控共轨柴油机和传统的柴油机相比具有很多优点,但还存在一些不足的地方,也是未来共轨柴油机所需要解决的问题。
(1)由于给公共油轨输油的是轴带泵,刚开始启动时柴油机转速较低,影响到轨压,使其压力有些波动,必然会影响到共轨系统的工作状况。已经提出油轨的给油泵由电动机提供动力,那么给油泵的转速不再受主机的影响,这样更加容易控制。
(2)对共轨系统伺服油清洁程度要求较高。如果把共轨系统的伺服油设计成一个独立的系统,增加一套滑油的冷却、净化等机械,将会使共轨系统的管理更加方便。
(3)瓦锡兰电控共轨柴油机仅把排气阀作了优化控制,对于进气、扫气未进行优化,所以整个换气过程还未达到最优化。这一缺点的改进必将更有利于柴油机性能的提高。
(4)系统中较多使用电磁阀且激磁频繁,不少电子元器件长期在高温、振动等环境中工作,损坏概率高,从而导致意外事故增多。为了更好监测柴油机的工况,必须加大对新型传感器和电磁阀的研发。
(5)采用先进的控制模式与提高控制软件的功能。建立完备的诊断与报警系统。 (6)大量采用电脑技术,对船舶管理人员提出了更高的要求。加强对管理人员的培训。
3.4共轨柴油机运行管理要点
对共轨柴油机的管理注重技术上_的管理,特别是在电子控制系统方面,对船上轮机管理人员的技术水平提出了更高的要求。概括如下:
(1)保证滑油系统的清洁。由于有一部分滑油是用于控制系统的,对其清洁度有很高的要求。应该特别注意各个滤器的状态,并按要求清洗。
(2)确保共轨油压管路的密封。共轨油压系统的压力较高,在运行过程中一定要观察它的密封性是否良好。特别是进入喷油器的那段管路,既要保证它的密封性,同时又要保证它的膨胀不是太大,以免对喷射雾化产生不良影响。
(3)电磁阀。在瓦锡兰共轨油压系统的控制单元中,电磁阀是一个很重要也是很容易损坏的元件。必须保证滑油的清洁度,否则会造成电磁阀的动作延迟或卡死,或电磁阀磨损加剧,从而产生密封不好等一系列问题。另外,过电流还会造成电磁阀的烧毁。因此,日常管理中,要特别注意对电磁阀的维护保养。
(4)传感器。传感器是控制系统获取柴油机上工作状况的主要途径。传感器损坏将会造成控制系统误动作,必须保证各个传感器的清洁和保养,尤其是在恶劣状况下工作的传感器,应予以特别关注。
(5)NOx排放量控制。电控共轨柴油机在满足NOx的排放标准的情况下,必须充分提高其运行经济性。所以这就要求轮机管理人员把握一个度。
4 结束语
从柴油机技术发展的历程来看,其经历了高压油泵的应用、涡轮增压技术和电子控制技术三次飞跃,其中以电子控制技术的发展影响最大。随着柴油机应用电子技术的不断发展,瓦锡兰燃油共轨喷射系统将会广泛应用于船舶大型低速柴油机,使排放量符合公约的要求,且进一步改善船舶柴油机的经济性和可靠性。未来的船舶推进动力装置,智能化程度将会越来越高,以减轻轮机管理人员的劳动强度和减少船上人员配备。所以,电控型柴油机极有可能完全取代传统的船用柴油机。

瓦锡兰船用电控共轨型柴油机的最新技术特点<一>
瓦锡兰船用电控共轨型柴油机的最新技术特点<二>

 
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