瓦锡兰智能柴油机简介

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。

【动力之美】Wrtsil，世界最大的低速船用柴油机据说，在全球海洋上航行的每三艘船舶中就有一艘是由瓦锡兰提供的动力设备，而每两艘船舶中就有一艘由瓦锡兰提供维修服务。

瓦锡兰制造的最大柴油发动机有6辆家用车长，4层楼高，重量相当于2千亿人民币，拿它一小时烧掉的油给你家汽车用，可以绕地球两圈。

瓦锡兰（wartsila，芬兰语W?rtsil?）这家名字有点仙气的芬兰公司成立于1834年，是全球领袖级的动力系统公司，180年来一直提供陆用和海上动力系统和服务，运营业务涵盖电厂、船舶动力及维修服务三个领域。

瓦锡兰提供从4缸(4L20)至20缸(20V46F)的直列式和“V”字型配置的中速发动机，低速发动机统一配置从5缸(5RT-flex35)至14缸(14RT-flex96C)。

目前世界最大的柴油发动机，是瓦锡兰制造的14缸RT-flex96C型二冲程柴油发动机（Wartsila Sulzer RT-flex96C），它是专为大型、高速的集装箱运输船量身定制的经济型推进系统，适合航速为25节左右的3000至10,000标准箱（TEU）或更大的集装箱船，首台RT-flex96C被马士基(E-CLASS Emma Marsk)集装箱船所采用。

RT-flex96C长27.3米（相当于6辆家用车排队），高13.5米（相当于4层半住宅楼），整机重量2300吨（根据数据，1万元百元新钞大约115克，2300吨相当于2千亿人民币）。

RT-flex96C转速102转/分钟，每缸最大输出功率为5720千瓦（7670马力），总功率达80080千瓦（107390马力)，每小时油耗6400升，也就是说，拿它一小时的油给你家的汽车用，可以绕地球两圈。

↓↓瓦锡兰苏尔寿RT-flex96C 14缸二冲程涡轮增压船用柴油机(妈妈说，名字长了显得专业) ↓↓↓↓Wartsila flex96C装机工作状态（2分50秒）↓↓这位主持人Chris Barrie，经常采访如BAGGER 293挖掘机（第100期）之类的各种巨无霸，所以基本上说话总是用吼的。

二、瓦锡兰公司DF 系列四冲程双燃料智能型内燃机瓦锡兰公司推出的 DF 系列四冲程双燃料智能型内燃机，燃料以天然气为主，先导点火油为轻油（MDO ），燃油模式下工作时使用重油（ HFO ）。

天然气和先导点火油的喷射都采用电子控制，即电喷技术。

1．主要特点（ 1）采用两种运行模式天然气运行气模式（主要模式）和燃油运行模式。

燃料是采用天然气或轻油（MDO ） /重油（ HFO ）。

（ 2）天然气体和先导燃油的喷射都是采用电子控制。

（ 3）在运行中能灵活转换使用的燃料类型。

（ 4）燃气进气压力低，小于0.5MPa。

（ 5）低排放、高效率、高可靠性地提供功率输出。

2．工作原理如图 4-8-1， 4-8-2 所示。

图 4-8-1瓦锡兰公司50DF 内燃机工作原理气体运行模式采用：天然气+先导燃油点火“的方案。

低压天然气（小于0.5MPa ）与空气同时在进气行程进入气缸，燃气在压缩过程中和空气一起被压缩，高压先导燃油在压缩冲程的末期喷入气缸，先导燃油量小于满负荷下燃油量的1%。

空气和天然气混合物的燃烧是在先导燃油喷入气缸开始的，先导喷射的燃油起点作用。

图 4-8-2瓦锡兰公司50DF 内燃机喷射系统及喷油器柴油模式下的工作原理与常规柴油机相同，只不过使用重油或船用柴油时，点火油应继续工作。

3．发动机运行模式转换发动机运行模式的转换，见图4-8-3 所示。

图 4-8-3发动机运行模式的转换示意图图4-8-4双燃料发动机的控制系统当发动机在燃气模式下运行时：（1）使用燃气，用 MDO 点火。

（2）在报警的情况下，任何负荷工况都能自动瞬时（ <10s）切换成燃油运行模式，并保证发动机输出功率和频率稳定。

（3）在接到外部指令的情况下，任何负荷工况都能切换成燃油运行模式，并保持发动机输出功率和频率稳定。

（4）发动机负荷低于 15%时， 3min 后自动切换成燃油模式运行。

当发动机在燃油模式运行时：（1）使用重油或船用柴油，点火油应继续工作。

RT-flex Course, 5-daysRT-flex Course, 5 daysforService EngineersShip’s Machinery CrewShip’s Electrical EngineerEngine Builder PersonnelRT-flex Course, 5-daysThe participants must have a technical education, preferably in marine or mechanical / electrical engineeringGeneral understanding of WärtsiläRTA enginesParticipant qualificationRT-flex Course, 5-daysThe participants are able for safe operation of a WärtsiläRT-flex engineto carry out basic maintenance and trouble shootingGoal of the TrainingRT-flex Course, 5-days RT-flex sizesSize 0:RT-flex50Size I: RT-flex58TRT-flex60CSize II:RT-flex68TSize III:RT-flex82CRT-flex82TSize IV:RT-flex84TRT-flex96CThe following chapters will be presented in this course: Introduction of RT-flex engine designDifferences to conventional RTA enginesPhilosophy of RT-flex technologyMechanical features (RT-flex specific parts only) Rail unitFuel injectionExhaust valve driveSupply unitCrank angle sensorHydraulic-and pneumatic systems Fuel oilServo oilControl oil (some engine types only)Starting airControl systemSystem layoutFuel InjectionExhaust valve driveStarting systemWECS-9520 (WECS-9500)Remote control system (not Wärtsiläsupply) Safety system (not Wärtsiläsupply)FlexViewDetails of the RT-flex engine data visualization toolService aspectsGeneralInspection intervalsTrouble shootingFCM Flex Control ModuleICU Injection Control UnitRT-flex Wärtsilä2-stroke engine of latest design WECS WärtsiläEngine Control SystemWLSA WärtsiläLand & Sea AcademySU Supply UnitVCU(Exhaust) Valve Control UnitA general list of abbreviations is shown in the engine manualsA general list of symbols is listed in the engine manualsRT-flex Course, 5-days。

世界两大船用柴油机巨头MAN和瓦锡兰公司发展情况MANSE是一家总部位于德国的跨国工程制造企业，是世界两大船用柴油机巨头之一、公司成立于1758年，是全球领先的商用车制造商和柴油发动机制造商之一、MANSE在船用柴油机领域具有很高的声誉和市场份额。

MAN的船用柴油机业务主要由其子公司MAN Diesel & Turbo（MAN DT）负责。

MAN DT是全球领先的船用柴油发动机供应商之一，其产品包括主发动机、辅助发动机、推进系统和其他相关设备。

公司提供的主机功率范围从450 kW到97,300 kW，适用于各种类型的船舶，包括货船、客船、军舰和游轮等。

MANDT一直致力于提供高效、可靠的船用柴油机解决方案。

公司注重技术创新，不断推出新产品和解决方案以满足客户的需求。

MANDT的柴油机采用先进的燃烧技术和低排放设计，具有节能环保的特点。

公司还提供全面的售后服务和维修支持，确保客户获得最佳的使用体验和性能。

瓦锡兰公司（Wärtsilä Corporation）是芬兰一家全球领先的能源解决方案和技术服务供应商，也是世界两大船用柴油机巨头之一、瓦锡兰公司成立于1834年，具有悠久的历史和丰富的经验。

公司主要业务涵盖船舶和海洋市场、能源市场及工业市场。

瓦锡兰公司在船舶市场上的表现非常出色。

公司提供全面的船用柴油机解决方案，包括主发动机、辅助发动机、推进系统和相关设备。

公司的柴油机产品拥有广阔的功率范围，适用于各种类型的船舶。

瓦锡兰公司注重技术创新和研发投入，不断推出高效、环保的柴油机产品。

公司还提供全球化的销售和售后服务网络，以满足客户的需求。

MAN和瓦锡兰公司在船用柴油机市场上的竞争非常激烈。

两家公司都在不断提高产品性能和质量，以满足客户需求。

两家公司都注重技术创新和研发投入，在提高燃油效率和减少排放方面取得了显著成果。

两家公司还积极发展全球市场，拓展销售网络和客户基础。

总的来说，MAN和瓦锡兰公司作为世界两大船用柴油机巨头，在船用柴油机市场上具有很高的竞争力和影响力。

瓦锡兰电控柴油机的结构特点及故障处理和管理要点作者：吴金九来源：《珠江水运》2018年第09期摘要：电控柴油机的出现，以其经济性和环保优势，赢得了市场的欢迎，并有进一步普及之势。

电控柴油机与常规的柴油机在结构方面有很大不同，这就要求船舶轮机人员了解新型柴油机的结构特点和管理要点，提高管理水平，积累经验，并进行安全的管理。

关键词：RT-flex柴油机结构特点故障处理管理要点1.引言瓦锡兰（Wartsila ）公司生产的Sulzer RT-Flex系列电控柴油机以其优良的工况，方便简捷的维护管理赢得了中国船东的喜爱。

但对于新型的柴油机来讲，如何通过柴油机的有效运转来保证船舶安全，并达到节能减排的目的，又是广大船东最为关心的一个问题。

本文从Sulzer RTFlex柴油机结构特点及故障处理等方面，探讨电控柴油机在保证船舶安全方面的管理措施。

2.瓦锡兰公司Sulzer RT-Flex柴油机结构特点简介2.1瓦锡兰公司的Sulzer RT-Flex基本结构原理相对常规柴油机而言，RT-flex型柴油机取消了机械式凸轮轴系统及其传动机构。

增设了供油单元、共轨平台和WECS-9500（现已发展到了WECS-9520）控制系统，如图1所示。

供油单元是由柴油机的曲轴输出端的齿轮带动，通过高效的燃油泵向共轨管提供100MPa 的燃油。

通过轴向柱塞泵提供20 MPa的伺服液压油用于排气阀的启闭和燃油喷射的控制。

共轨平台由WECS-9500（20）控制系统分别控制燃油喷射控制器，排气阀驱动执行器和起动空气控制装置，通过传感器判断曲轴位置及活塞在气缸中位置后，完成燃油喷射、排气阀启闭和柴油机的起动功能。

2.2燃油共轨RT-flex柴油机的燃油共轨系统由供油单元，高压共轨（CommonR a i l ）油管，WECS-9520控制系统，喷油器和燃油喷射控制装置组成。

共轨中已加热的高压燃油（通常100MPa ）由供油单元供给。

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。