柴油机注油器的工作原理

“嘉”字号主机气缸油注油器ALPHA LUBRICATOR SYSTEM介绍

1．ALPHA注油器的优点：

1）降低气缸油消耗

2）降低因气缸油的燃烧所带来的排放，使柴油机更加环保。

3）作为电子控制ME柴油机的组成部分

2．ALPHA注油器的组成：

1）增压泵站，将气缸油增压至45bar

2）通过共管将油输送至每缸的注油器，由电磁阀控制向气缸内供油

3）电子控制部件和测速部件

3．ALPHA的工作原理：

ALPHA注油器的控制信号来自主机油门传感器（装在主机NO2缸或NO5缸旁的油门总杆上）的负荷信号和曲轴角码器(装在主机自由端)的转角(速)信号，实现了根据柴油机功率调整气缸油供应量的功能。ALPHA气缸油注油器不是固定地跟随主机每转一周向气缸内供油一次，而是根据需要，每二转或三转供油一次，而且每次工作的供油量相同，喷射频率决定了注油器的供油率。喷油定时由主机的曲轴转角而定，在压缩冲程时，活塞上行至(270-310°角)，即在第一、二道环之间到达气缸油注油嘴位置时，控制系统准确向注油器电磁阀发出信号，电磁阀打开，注油器内活塞向前移动，通过前置的6个小柱塞将气缸油以25bar的压力投送到活塞环上。每个注油器上配备了监测装置，当注油器因故障停止工作时，系统会向主机安全系统发出信号，安全系统执行主机降速和报警功能。ALPHA注油器有三种控制模式即AUTO/MCU/BCU模式，平时置AUTO位，自动选择MCU控制；当MCU故障时，自动转为BCU控制模式，此时“BCU IN CONTROL”的指示灯亮并发出一个报警信号，此时的供油率是取决于速度信号（装在飞轮端的速度传感器）且供油量比基准供油量100%自动增加50%即为150%。

4．管理注意：

1）运行时检查反馈指示灯闪烁正常，油管脉动、油压正常，没有漏泄。停机状态时，打开扫气箱导门，从扫气口检查缸套、活塞环磨损及扫气箱下部油泥积存情况。单独按“PRELUB”可喷油12次，同时按“ESC”+“PRELUB”两个按钮，可连续喷油1000次，此时分别把各缸的活塞盘到下死点可检查各缸气缸油注油口油流情况；按“PRELUB”停止喷油（停机状态才能进行预润滑）。2）停航状态检查各缸气缸油注油器喷射情况时，注意原来的HMI人机界面是按照每缸有两个注油器来排列各缸注油器的序号，而“嘉”字号主机6S50MC-C机，每缸只装配有一个注油器，因此6个缸的注油器在HMI操作系统里的排号依次是1、3、5、7、9、11。按“▲”或“▼” 键找出“Lub.”，按“ENTER”进入，按“▲”或“▼” 键选出要检查的气缸号，可选择“ON”或“OFF”来观察电磁阀是否动作和注油器是否喷油。3）每月检查升压泵运行，油压40-50bar，小于35 bar或大于60 bar报警，油温30-60℃，大于70℃报警；平时两台升压泵的转换是同时按“ESC”+“PUMP1”两个按钮，选择NO1升压泵运行，同时按“ESC”+“PUMP2”两个按钮，选择NO2升压泵运行。4)当MCU和BCU电路板均损坏时的应急运行：a）把MCU-J22的接线端1移开；b）另加一条导线把MCU-J52的接线端4连接到MCU-J22的接线端1；此时主机只能在低于55 rpm的低转速运行，且无论主机运行或停止，系统自动供油，油量为正常油量加25%。5）当某一个缸的主机注油器损坏不能喷油时，主机可以在低于40%的MCR功率下应急短时间运行，此时可以拆换注油器备件，但整个过程必须在15分钟内完成。 5．主机的磨合程序

一、ALHIA注油器简介

1、ALPHA注油器系统

ALPHA注油器系统如图所示，它由泵站、注油器单元、注油器控制单元、人机交互面板、触发系统及负荷传感器等组成。

(1)泵站:由两个独立操作的泵、加热盘管、过滤器和一个吸入油箱组成。

泵站启动面板的电源是各自独立供给，以保证油泵运行安全。

(2）注油器单元:

每个汽缸都有一个注油器单元，对于缸径在700~980mm的柴油机每缸有两个注油器，而对于中小缸径型柴油机来说可设置一个注油器。

每个注油器的进油处有一个氮气储压器，压力为2.5～3.0MPa，在出口处也有一个小氮气储压器，压力为0.15MPa每个注油器上安装反馈传感器和电磁阀，根据柴油机的型号装有3～6个注油枪。

(3）ALPHA注油器控制单位:

由控制注油器的三个电子器件——主控制单元（MCU)、备用控制单元（BCU)和转换开关单元（ SBU）组成。

(4）负荷变送器: 负荷变送器连接油门总杆，因此把柴油机的油门刻度的百分比连续不断地传送到主控制单元（MCU)。

油门刻度百分比近似看做平均有效压力百分比，从而配合转速百分比对柴油机的负荷进行计算。

(5）触发系统（曲轴编码器)︰

曲轴编码器连接在曲轴前端，信号通过一个接线盒传送到主控制单元，通过这个信号主控制单元决定喷油正时。

对于那些曲轴前端不适于安装角度编码器的柴油机来说，一般在飞轮端安装触发环和测速装置。

(6）备用触发系统:

备用触发系统由安装在飞轮端的两个转速检测装置组成，因此可以将柴油机的转速信号传送到备用控制单元。

(7)人机交换面板（HMD :

人机控制面板通常安装在集控室内，可以很方便地调整汽缸油注油器参数，并显示出各种数值和报警，手动启动油泵和汽缸油预润滑等操作。

2、ALPHA注油器工作原理

从日用油柜出来的汽缸油经高压泵站增压至4~5MPa，然后通过共轨油管输送至注油器。

每个注油器带有储压器，储压器起到稳压的作用。

加油机工作原理

加油机是一种用于加注燃料的设备，广泛应用于加油站和其他燃料供应场所。它的工作原理可以简单地分为以下几个步骤：储油、计量、输送和控制。

1. 储油：加油机通常会有一个储油罐，用于储存燃料。这个储油罐通常位于地下，可以容纳大量的燃料。储油罐内部有一系列传感器，用于监测燃料的容量和质量。

2. 计量：加油机需要精确地计量出每一次加注的燃料量。为了实现计量，加油机通常配备了一个计量装置，包括流量计和计量控制器。流量计通过测量燃料的流动速度来确定加注的燃料量。计量控制器则根据流量计的读数和预设的加注量来控制加油机的工作。

3. 输送：加油机通过一系列输送系统将燃料从储油罐输送到用户的车辆或容器中。输送系统通常包括泵和管道。泵负责将燃料从储油罐抽取出来，并通过管道输送到加注口。管道通常由耐腐蚀材料制成，以确保燃料的安全输送。

4. 控制：加油机的工作需要通过控制系统来实现。控制系统通常包括计量控制器、阀门和电子控制单元。计量控制器根据预设的加注量来控制加油机的工作，阀门用于控制燃料的流动，电子控制单元则负责监测和控制整个加油机的工作状态。

除了上述基本原理，现代加油机还常常配备一些附加功能，以提高加注的效率和安全性。例如，一些加油机配备了自动停止功能，当加注量达到预设值时，加油机会自动停止加注，以防止过度加注。另外，一些加油机还配备了防爆装置，以确保在加注过程中不会发生火灾或爆炸。

总结起来，加油机的工作原理是通过储油、计量、输送和控制等步骤来实现燃料的加注。它的工作依赖于计量装置、输送系统和控制系统的协调配合。通过精确计量和可靠控制，加油机能够高效地完成加注任务，为用户提供方便和安全的燃料供应服务。

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加强Alpha注油器注油率管理，保障船舶航行安全经济

作者：杨本磊 肖军 王敏功

来源：《中国科技纵横》2014年第06期

【摘 要】 本文先简要介绍了Alpha注油器的系统组成和工作原理，然后以“育鲲”轮主柴油机为例介绍了主机运行各阶段Alpha注油器注油率的设定和调节方法。

【关键词】 Alpha注油器 注油率 航行安全

传统的机械式气缸注油器由于注油压力低、耗油量多等缺点已不能适应当今的大型低速二冲程柴油机，Alpha气缸油注油器以其消耗气缸油少、注油压力高等优点得到了广泛应用，作为新兴事物，船舶管理人员必须加强Alpha注油器学习与管理，以保障船舶航行既安全又经济。下面以“育鲲”轮的Alpha注油器来对注油率设定做出分析，希望能对使用者有所帮助。

1 组成及工作原理

（1）组成。Alpha注油器系统由泵站和控制板、注油器单元、Alpha注油器控制单元、负荷传送器、曲轴编码器、转速采样传感器、人机交互面板（HMI）等组成。

（2）工作原理。1）主机起动运转时泵站油泵自动起动，为注油器提供4～5Mpa压力的气缸油；曲轴编码器发送的1#缸上死点信号和曲轴位置信号发送到主控单元；主控单元通过油门刻度发送器发来的油门信号，以及人机界面HMI中的预先设定值，运算处理各种数据后，向注油器发出注油指令。2）当注油信号结束时，电磁阀复位。注油器的每次喷油量是恒量控制，但特定的喷油率是由喷油频率来实现，而注油器的喷油频率是根据主机的负荷和速度来计算的，一般和主机气缸的平均有效压力成正比。气缸油的注油率基本是按100%（MCR）负荷按喷油量/转速和注油器的冲程计算确定。HMI可以独立调整单缸的气缸油喷油率在60%～200%之间，其默认值是100%

2 注油率大小对柴油机的影响

Alpha注油器的注油率小了会导致活塞环和气缸套磨损加剧和漏气增多，漏泄的燃气又会破坏气缸壁上的油膜引发咬缸事故；注油率高了会使活塞顶面、环带区、气口和排气阀处的沉积物（碳酸钙）增多，使气流通道部分堵塞；多余的气缸油还会沉积在扫气箱和排气管中，导致扫气箱着。正确的气缸注油率应严格执行说明书要求，不能大也不能小。最好保持在正常范围内接近下限值，因为主机在设计时已经留有足够的充裕量。