船舶电喷柴油机-瓦锡兰共轨技术

【船机帮】瓦锡兰新型电喷共轨RT-FLEX型主机管理精要船机故障心莫慌，遇事不决船机帮导读随着世界能源危机和环境污染的加重，在燃油成本增加，国际排放标准要求日益增高的现实条件下，各大主机制造商相继开展了智能柴油机的研究，随着微计算技术的成功应用，使电控共轨柴油机变成了现实，这也标志着柴油机技术的第三次革命。

电控共轨柴油机提高了燃油经济性、降低了主机排放、提高了可靠性和操作的灵活性，具有适时调节，精准定时，低碳环保经济等优良性能。

其中Wartsila公司的 RT-flex系列和 MAN B＆W 的 G 型系列最具代表性，下面仅就RT-FLEX机进行阐述。

一、RT-flex 主机特有部件介绍RT-FLEX 主机最大特点是具有电子控制的燃油共轨喷射系统（Electronically controlled commontail fuel injection system），实现了燃油、滑油、空气的共轨，取消了传统意义上的凸轮轴、高压油泵、排气阀驱动机构等，喷油及排气阀动作分别由电磁阀控制的ICU及VCU控制，定时精准，燃烧充分，可以满足TIRE 2 排放标准。

与传统机型相比较 RT-flex 采用燃油、伺服油、启动空气共轨，完全实现了燃油喷射与排气阀执行的电子控制，省却了排气阀驱动泵、燃油高压油泵、凸轮轴、凸轮轴驱动机构、换向伺服机构、启动空气分配器等机构，大大减小了主机几何尺寸。

为实现电喷控制，新型机相应配备了供油单元、共轨单元、角度编码器、微电脑控制 WECS-9520 系统等特有部分。

1、控制系统 WECS-9520WECS-9520系统由单块多功能模块FCM-20（Flex Control Module-20）组成。

每一块FCM-20都被安装在每一个气缸的共轨箱下面（E95）接线箱里，另外还设计有两块FCM-20 模块作为在线备件被安装在主机缸头层前端的（E90）接线箱里，所有模块之间的通信均经由内部高速CANbus总线完成。

瓦锡兰船用电控共轨型柴油机的最新技术特点[摘 要]阐述了瓦锡兰船用电控共轨柴油机的工作过程和特点，着重分析比较两大主流机型(Sulzer RT‐flex和MAN‐B＆W ME／ME‐C)。

通过与传统型柴油机在性能和结构上的比较，介绍了瓦锡兰船用电控柴油机的优点，探讨船用柴油机电子喷射燃油系统的运行管理措施，指出瓦锡兰船用电控共轨燃油喷射系统NOx排放可完全符合MARPOL 73／78国际防污公约的最新要求，从而进一步改善船舶柴油机的经济性、可靠性。

这是船用柴油机的发展方向。

1 前 言随着科学电子技术迅猛发展，微型计算机已越来越广泛地应用在船舶动力控制和监测中。

为了提高燃油经济性、降低排放要求、提高可靠性和操作的灵活性，实现适时调节，电控共轨柴油机已成为发展的必然趋势。

经过各大厂商的不懈努力，全电控型的柴油机终于在2003年研制成功并得到实船验证，这标志着柴油机的发展经历了又一次质的飞跃。

2传统柴油机和电控型柴油机的区别。

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、进排气等过程，能使柴油机在额定工况下实现性能的优化。

但是当柴油机的工况、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。

船用柴油机工作过程的燃烧效率，燃油消耗以及废气排放污染，一直是人们关注的问题。

根据国际海事组织《MARPOL73／78公约》的规定对船舶柴油机NOx的排放进行了严格的限制。

而控制其最有效的手段是降低最高燃烧温度及控制燃气在高温下停留的时间。

瓦锡兰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。

瓦锡兰低速柴油机进油控制电控高压共轨高压泵作者：吴亚飞李汉润袁信邓健星汤卓鑫来源：《广东造船》2015年第04期摘要：低速柴油机主要用作船舶主机。

船舶主机是船舶的心脏，而柴油机燃油系统中的高压泵又是柴油机的心脏。

玉柴船动现正引进生产瓦锡兰低速柴油机专利产品，对产品技术资料进行消化吸收是引进生产过程中必不可少的工作。

本文根据柴油机燃油系统及其高压喷油泵相关资料，对瓦锡兰RT-flex和W-X低速柴油机进油控制电控高压共轨高压泵进行研究分析关键词：柴油机；电控高压共轨燃油系中图分类号：V664.121 文献标识码：AAbstract： Low-speed diesel engine is used as main engine of a ship. Main engine is the heart of a ship and high-pressure pump of fuel system is the heart of diesel engine. As a licensee ofWÄRTSILÄ，YCMP （Yuchai Marine Power Co.，Ltd.） is introducing and manufacturing marine low-speed diesel engine from WÄRTSILÄ. It is essential to digest and absorb the technical data ofWÄRTSILÄ low-speed diesel. Through consulting ，collecting， analyzing a large number of data on fuel system of diesel engine and high-pressure fuel pump in conjunction with technical drawings and training data from WÄRTSILÄ a， this paper analyzes and studies the RT-flex and W-X hig- pressure common-rail diesel engine fuel system of WÄRTSILÄ.Keywords ：Diesel engine；Electronically controlled high-pressure common-rail fuel system1 引言作为引进专利产品的生产企业，需要对专利产品中采用的先进技术和关键零部件结构原理及控制系统进行分析研究，提高对专利产品的认识和设计理念的理解，更好的生产出符合质量要求的产品，对提高售后服务技术水平具有必要和迫切的现实意义。

M A N B&W和W a r t s i l a是世界船用柴油机的两大著名品牌。

在世界船用低速机市场，MANB&W品牌的占有率高达80%，Wartsila品牌占16%；在世界船用中速机市场，Wartsila品牌的占有率达到38%，M A N B&W品牌占27%。

拥有这两大品牌产品的M A N柴油机公司和瓦锡兰公司在船用低、中、高速柴油机的设计、研发和售后服务等领域始终居于世界前列，保持着绝对垄断的地位。

一、M A N公司——世界船用低速机的霸主MAN柴油机公司（MAN DieselSE）是德国曼恩集团的子公司之一，总部设在德国，是世界最主要的船用柴油机设计、开发和制造企业，在柴油机研制方面有百余年的丰富经验。

公司主要致力于新产品研发、出售专利技术、售前售后技术服务，同时也制造小缸径低速机和中、高速机等。

1.历史沿革M A N柴油机公司拥有最悠久的柴油机生产历史，1897年德国工程师鲁道夫·狄赛尔（RudolfDiesel）在MAN柴油机公司的奥格斯堡（Augsburg）工厂发明了世界上第一台柴油机，英文“Diesel”即是以狄赛尔（Diesel）的名字命名。

1898年，鲁道夫·狄赛尔授权丹麦B&W公司（Burmeister & WainA/S）生产柴油机。

丹麦B&W公司成立于1846年，总部位于丹麦哥本哈根，是丹麦一家大型船厂和领先的柴油机生产商。

该公司世界两大船用柴油机巨头——MAN和瓦锡兰公司发展情况中国船舶工业经济研究中心 刘贵浙于1971年将船厂和柴油机制造分离为两个独立的公司，柴油机制造部分于1980年被德国曼恩集团收购，改名为M A N B&W柴油机丹麦公司（MAN B&W Diesel A/S），而整个曼恩集团的柴油机业务由当时的MAN B&W柴油机公司（MAN B&W Diesel AG）负责。

瓦锡兰Wartsila RT－flex58T－D主机示功图的绘制，含义解释及其解决措施的讨论。

1.概述绘制示功图时,应当使用合适的、工作状态良好的示功器,柴油机转速和功率应当稳定,对船用柴油机而言应当是在深水区的平衡水域上进行,为了方便解释示功曲线图,应注明相应的气缸编号,柴油机转速、负荷指示器位置和VIT(可调喷油定时)位置。

2.气缸压力的确定为了减少柴油机的NOx排放量,以符合IM规则的要求,现已采用较高的压缩比和燃油喷油定时，一般而言,最大燃烧压力与压缩压力的比值,在100%负荷时处于0.90-1.25的范围内根据柴油机额定功率和相应的IMO调试的不同情况,示功图曲线可能在如下两种特例之间变动3.示功图的解释和相应的柴油机调整备注:柴油机验收试车时绘制出的示功图,应作为参考基准。

关于相应负荷及转速下的压缩压力及最大燃烧压力参考值,请参看试车报告及性能曲线3.1压缩压力正确,但最大燃烧压力过高，可能的原因:①点火(喷油始点)对所有燃油而言太早为了纠正点火压力,必须将“FQS”调整至“延时(later)”，参看WECS－9520柴油机控制系统)。

用FQS进行纠正时,只有全部各个气缸都表现出同样的压力偏差时才有效。

3.2压缩压力正确,但最大燃烧压力过低。

可能的原因:①燃烧不良:喷油嘴喷孔顶端变成喇叭形或已磨损，检查喷油嘴。

②点火(喷油始点)对所有燃油而言太迟，为了纠正点火压力,必须将“FQS”调整至“提前(earlier)”，参看WECS－9520柴油机控制系统。

用FQS进行纠正时,只有全部各个气缸都表现出同样的压力偏差时才有效3.3压缩压力和最大燃烧压力都太低。

可能的原因：①真实的负荷低于假定值②排气阀漏气，需检查排气阀。

③扫气空气压力太低，需清洗增压器和空冷器。

④进气温度太高。

⑤VEC(可调排气定时)定时错误，即排气阀关闭太迟(WECS9520内的参数)3.4 压缩压力和最大燃烧压力都太高可能的原因①柴油机超负荷②VEC(可调排气阀关闭)定时错误。

船用电喷主机的原理及日常管理浅析摘要：随着船舶智能化的日益发展以及世界能源危机和环境污染的加重，为了节约能源、降低排放，提高柴油机燃烧工况，电控喷射技术得到了飞速的发展。

而高压共轨燃油喷射系统既对满足柴油机的经济性能，又对实现低污染、低排放发挥了重要作用，电控共轨柴油机的排放已达到相当理想的状态。

本文主要针对目前市场两大船用主机的船用柴油机高压共轨系统的结构及组成，就电子控制系统的控制策略进行了叙述以及介绍了高压共轨系统在船用柴油机领域的应用实例与管理。

本文先就电喷船用主机的电喷共轨原理进行了浅析，并列举了船用电喷柴油主机在使用过程中电喷共轨系统可能发生的几点故障，展开了分析。

关键词：船用柴油机电喷共轨原理分析1两大电喷主机的共轨原理分析1.1WartsilaRT-flex共轨柴油机WartsilaRT-flex机型有两个公共油轨：一个输送的是200bar的滑油，它的作用是作为驱动排气阀、气缸起动阀和喷射控制装置的伺服油；另一个则是1000bar的作为柴油机燃料的重油，由曲轴通过三角凸轮带动高压共轨燃油泵把燃油加压到1000bar，然后由高压燃油管路流至高压公共供油管（如下图1中所示），再通过容积喷射控制单元（ICU），对燃油进行喷射控制，该控制单元由20MPa的伺服油驱动，伺服油的触发信号来自于WECS-9520的气缸控制单元，气缸控制单元通过曲轴角度传感器，测出曲轴的位置和负荷，再进行判断和计算以选择最佳的时刻进行燃油喷射。

轮机员还能够通过主机的反馈信息，同时利用WECS的辅助单元，对FQS和VIT进行重新设定。

WECS-9520也可以按照预先设定的曲线，对不同负荷下的燃油喷射量以及喷射时间进行自动控制，RT-flex机型每个气缸有3个喷油阀，当柴油机在低负荷运行时，WECS-9520控制系统可以关闭其中的1或2个喷油器来减少喷油量，进而达到节省燃油和减少排放的目的，同时还能保持良好的低负荷运行特性。

瓦锡兰最新型船用低速电控柴油机RT-flex35(W-X35)的性能与应用郑世保;张震;白坤生【摘要】介绍瓦锡兰最新型船用低速电控柴油RT-flex35(W-X35) UNIC系统的控制原理及工作过程,以及与传统的RTA柴油机相比,其主要技术性能指标的优势.概述降低NOx排放的各种措施,以及优化RT-flex35(W-X35)柴油机各项性能指标后,使之更加高效可靠、经济及低排放运行.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2013(042)005【总页数】4页(P105-108)【关键词】UNIC;WECS-9520;共轨系统;船用柴油机;电控;燃油喷射【作者】郑世保;张震;白坤生【作者单位】玉柴船舶动力股份有限公司,广东珠海519100;玉柴船舶动力股份有限公司,广东珠海519100;玉柴船舶动力股份有限公司,广东珠海519100【正文语种】中文【中图分类】U664.121目前电控技术在内燃机上的成功应用主要有两种方式：单体泵型电控内燃机及共轨型电控内燃机。

本文介绍共轨型电控柴油机。

在大功率低速二冲程柴油机领域，以瓦锡兰公司为主设计开发的RT-flex系列高压共轨柴油机体现了全电子控制技术的优越性和先进性[1-3]。

1 RT-flex35(W-X35)主要技术指标RT-flex35发动机性能优越，在整个负荷范围内可靠性高、大修周期长达5年。

主要技术参数见表1。

表1 主要技术参数参数项参数值气缸直径350 mm冲程1 550 mm汽缸数5～8单缸功率870 kN平均有效压力2.1 MPa转速167 r/min活塞平均速度8.6 m/s6缸机长度/重量4 500 mm/80 t6缸机转速/功率167 r·min-1/5 220 kWMCR点油耗率176/179/180*g/(kW·h)注： *标准调校/Delta调校/低负荷调校。

2 共轨系统控制原理瓦锡兰RT-flex35发动机使用全电控(UNIC)共轨实现对燃油喷射控制、排气门控制、启动控制和气缸润滑控制。

世界最大船用柴油机世界最大船用柴油机[世界最大的柴油机]超强马力的奇迹世界上最小的船用发动机：14个汽缸，单缸排气量升，单缸功率马力。

14缸机的功率,马力(rpm)。

整机轻吨。

采用重油，热效率达至50%(通常汽车发动机为25%-30%,柴油发动机为30%-35%).最佳效率工况下，每小时耗油升。

世界首台14缸低速船用柴油机于装上“emmamaersk”号大型集装箱船投入使用。

这就是瓦锡兰柴油机公司研制的目前世界上最小功率的低速船用柴油机,也就是世界首台14缸低速船用柴油机。

该机的顺利修建同时实现了船用推进器的重大突破。

该机为14缸rt-flex96c船用柴油机，持续输出最大功率千瓦，缸径mm，转速转/分。

长27.3米，高13.5米，整机重吨，适用于新一代大型集装箱船。

据介绍，传统的低速船用柴油机最多只有12个缸。

近年来，随着船舶日益大型化，船东明确提出须要更大功率的柴油机。

瓦锡兰公司明确提出了利用13缸和14缸机将功率减小至千瓦的方案，面世了在rta96c柴油机基础上发展出来的12缸rt-flex96c柴油机的改进型14缸rt-flex96c柴油机。

14缸机采用了完善的rt-flex共轨技术，提高了刚性,降低了结构应力，具有良好的可靠性、安全性和耐久性，且具有比同类机型维护更方便的优点。

到目前为止，全球投入使用和已承接订单的rt-flex96c和rta96c柴油机已达多台。

卡特c发动机：缸径：mm行程：mm排量：.7l气缸：v12功率：kw-kw输出功率：rpm油耗：g/min卡特b发动机。