瓦锡兰主机RT-flex资料之一(彩色)
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【船机帮】瓦锡兰新型电喷共轨RT-FLEX型主机管理精要
【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RT-flex型柴油机试车控制台设计
１ ． １ 控 制原理
Ｒ Ｔ — ｌ ｆ ｅ ｘ型柴 油 机 是 全 电子 化 控 制 ，智 能 型 柴
及 可靠性 ，更优 化 的燃油 消耗率 ，是 当前最 主要 的 研究 内容 ，更 是降低 船舶 运营 成本 的主要措 施 ，成
为 了船东 及 各 大航 运 公 司 的首 要 关 注 目标 。基 于
ｌ ｉ ｓ ｔ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｎ，ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｂ ｅ ｄ ｕ ｓ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ Ｗａ ｒ ｔ ｓ ｉ ｌ ａ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｉ ｔ ｓ ｍａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ —
第 ３ ５卷 （ ２ ０ １ ３ ） 第 ４期
柴油 机
Ｄｉ ｅ ｓ ｅ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ
｛ ｒ ， － ｏ ｌ 智能化与控 】 … 】 一 】 一 制 ｛
一 … 一 一 】 Ｈ ‘ ， ． ｏ
一
’ ０
—）
瓦锡 兰 Ｒ Ｔ ． ｌ ｆ ｅ ｘ型 柴油 机 试 车控 制 型柴 油 机 相 比较 ，Ｒ Ｔ ． ｌ ｆ ｅ ｘ型
柴 油机 采 用 了燃 油 、伺 服 油 、起 动 空 气 的 共 轨 技
术 ，取消 了传统 意义 上 的凸轮轴 控 制 ，通 过控 制功
能 电磁 阀件 的开和 闭 ，以达到对 柴 油机燃 油喷射 和
此 ，近些 年 来 ，瓦 锡 兰 公 司 推 出 了全 电子 控 制 的 Ｒ Ｔ ． ｌ ｆ ｅ ｘ型柴 油机 ，在 燃 油 消 耗 率 及 废 气 排 放 等 方 面 取得 了显 著 的效 果 。本 文 根据 Ｒ Ｔ ． ｌ ｆ ｅ ｘ型 柴 油 机 的控 制功 能 ，开展 了适用 于该 机型 的试车 控制 台设 计 ，具有 通 用 性 ，可 满 足 该 型 柴 油 机 台架 试 验 大 纲＿ ４ 的各 项 要 求 ；以公 司 的 ５ Ｒ Ｔ ． ｌ ｆ ｅ ｘ ５ ８ Ｔ ． Ｄ 为例 ． 验 证 了试 车 控制 台的设计 安全 性 、可靠 性 ；同时该
Ｒ Ｔ — ｌ ｆ ｅ ｘ型柴 油 机 是 全 电子 化 控 制 ，智 能 型 柴
及 可靠性 ，更优 化 的燃油 消耗率 ，是 当前最 主要 的 研究 内容 ，更 是降低 船舶 运营 成本 的主要措 施 ，成
为 了船东 及 各 大航 运 公 司 的首 要 关 注 目标 。基 于
ｌ ｉ ｓ ｔ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｎ，ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｂ ｅ ｄ ｕ ｓ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ Ｗａ ｒ ｔ ｓ ｉ ｌ ａ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｉ ｔ ｓ ｍａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ —
第 ３ ５卷 （ ２ ０ １ ３ ） 第 ４期
柴油 机
Ｄｉ ｅ ｓ ｅ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ
｛ ｒ ， － ｏ ｌ 智能化与控 】 … 】 一 】 一 制 ｛
一 … 一 一 】 Ｈ ‘ ， ． ｏ
一
’ ０
—）
瓦锡 兰 Ｒ Ｔ ． ｌ ｆ ｅ ｘ型 柴油 机 试 车控 制 型柴 油 机 相 比较 ，Ｒ Ｔ ． ｌ ｆ ｅ ｘ型
柴 油机 采 用 了燃 油 、伺 服 油 、起 动 空 气 的 共 轨 技
术 ，取消 了传统 意义 上 的凸轮轴 控 制 ，通 过控 制功
能 电磁 阀件 的开和 闭 ，以达到对 柴 油机燃 油喷射 和
此 ，近些 年 来 ，瓦 锡 兰 公 司 推 出 了全 电子 控 制 的 Ｒ Ｔ ． ｌ ｆ ｅ ｘ型柴 油机 ，在 燃 油 消 耗 率 及 废 气 排 放 等 方 面 取得 了显 著 的效 果 。本 文 根据 Ｒ Ｔ ． ｌ ｆ ｅ ｘ型 柴 油 机 的控 制功 能 ，开展 了适用 于该 机型 的试车 控制 台设 计 ，具有 通 用 性 ，可 满 足 该 型 柴 油 机 台架 试 验 大 纲＿ ４ 的各 项 要 求 ；以公 司 的 ５ Ｒ Ｔ ． ｌ ｆ ｅ ｘ ５ ８ Ｔ ． Ｄ 为例 ． 验 证 了试 车 控制 台的设计 安全 性 、可靠 性 ；同时该
瓦锡兰新型电喷共轨RT-FLEX型主机管理精要
所有模块之间的通信均经 由内部高速 Ｃ Ａ Ｎ ｂ ｕ ｓ 总线
完成 。ＷＥ Ｃ Ｓ ． ９ ５ ２ ０ 是 主机 控制 的核 心 ，处理 所 有 动作 ， 直 接 调节 并控 制主机 运 行 ， 但是 ＷＥ ＣＳ 一 ９ ５ ２ ０ 却不 是主 机遥 控 系统 也不 是安 保系 统 ，它是主 机 内
Ｗａ ｒ ｔ ｓ ｉ ｌ ａ公 司的 Ｒ Ｔ ． ｎ ｅ ｘ系 列和 ＭＡ Ｎ Ｂ＆Ｗ 的 Ｇ型
ＷＥ Ｃ Ｓ ． ９ ５ ２ ０ 系 统 由单 块 多功 能 模块 Ｆ Ｃ Ｍ一 ２ Ｏ （ Ｆ ｌ ｅ ｘ Ｃ ｏ ｎ ｒ ｔ ｏ ｌ Ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ． ２ ０ ） 组成 。每 一块 Ｆ Ｃ Ｍ． ２ ０ 都 被 安装 在每 一 个气 缸 的共 轨 箱下 面 （ Ｅ ９ ５ ）接线 箱 里 ，另外 还设 计有 两块 Ｆ Ｃ Ｍ． ２ Ｏ模 块 作为在 线 备 件 被 安装 在 主机 缸 头层 前 端 的 （ Ｅ ９ ０ ）接 线箱 里 ，
保系 统 。
１ ． ２ 燃 油 系统
供 油 单 元 主 要 是 由一 组 主 机 自带 的 柱 塞 式 高 压油 泵 组成 ， 根 据机 型 的大 小不 同 ， 高压 油泵有 ２ ～ ８台不等 ， 自带 高压 油泵柱 塞 的往 复运 动也 是通 过
ｔ ａ ｉ ｌ ｆ ｕ ｅ ｌ ｉ ｎ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ） ，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 、
凸轮 及 凸轮轴 非 常 小巧 ，节省 了主 机 空间 。因为 供
油单 元上 的燃 油 泵和 伺服 油泵 都没 有 定时 ，所 以它
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 ＷＥ Ｃ Ｓ ． ９ ５ ２ ０系 统等
RT—flex共轨柴油机的有效管理
来越 广 泛 地 应 用 在 船 舶 动 力 控 制 和 监 测 中 。从
１ ． １ 控 油量精 确 ， 喷油 量 自动 变化
Ｒ Ｔ — ｌ ｆ ｅ ｘ电控共轨柴油机可精确控制各缸的燃 油量 ， 喷油量能随工况变化而 自动变化 ， 按容积精确 控制喷油量 ， 采用 电磁阀控制喷油， 喷油动作及时迅 速， 控制精度较高， 在运转 的工况范围内， 保持最佳 的起始喷油时刻、 喷油持续时间与喷油规律 ， 保证 良 好的燃烧并取得优 良的综合性能。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、 排烟温度等各缸负荷参数相当均 衡； 机械负荷和热负荷低 ； 柴油机 内部机械作用力、
员更加 安全 有效 地 对此 类柴 油机进 行 维护 与管理 ， 文 中简要 介绍 了 Ｒ Ｔ— ｌ ｆ ｅ ｘ系列 电喷共 轨 柴
油机的技术特点， 探讨 了维护保养以及管理等方面需要注意的问题 。
关键 词 ： 共轨 柴 油机
０ 引言
特点
喷 油控制
排 气阀控制 曲轴转 角传 感 器 控 制模 块箱 性、 操纵灵 活性 和延 长使 用寿命 。
射正时、 喷油量、 喷射速率、 压力、 排气阀定时， 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
Ｒ Ｔ — ｌ ｆ ｅ ｘ 系列柴油机结构简单， 取消了油量调 节装置 、 凸轮轴等大部件 ， 不会再因机械部件的磨损 原因造成主机喷油和排气定时的变化 ， 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
纪宏伟
３ １
１ ． ５ 燃油系统能够同时满足排放和经济性的要求 Ｒ Ｔ—ｆ ｌ ｅ ｘ系列柴 油机 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。它能够利用精确控制喷油时间和喷油速 率来 控制整 个燃 烧 过 程 ， 从而达到控制排气中 Ｎ Ｏ ｘ 含 量和提 高经 济性 的 目的 ， 在 低 负荷状 态 下 ， 共轨 始 终 能保持 相 当高 的喷射 压力 ， 精 确控制 喷 油量 ， 雾 化
１ ． １ 控 油量精 确 ， 喷油 量 自动 变化
Ｒ Ｔ — ｌ ｆ ｅ ｘ电控共轨柴油机可精确控制各缸的燃 油量 ， 喷油量能随工况变化而 自动变化 ， 按容积精确 控制喷油量 ， 采用 电磁阀控制喷油， 喷油动作及时迅 速， 控制精度较高， 在运转 的工况范围内， 保持最佳 的起始喷油时刻、 喷油持续时间与喷油规律 ， 保证 良 好的燃烧并取得优 良的综合性能。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、 排烟温度等各缸负荷参数相当均 衡； 机械负荷和热负荷低 ； 柴油机 内部机械作用力、
员更加 安全 有效 地 对此 类柴 油机进 行 维护 与管理 ， 文 中简要 介绍 了 Ｒ Ｔ— ｌ ｆ ｅ ｘ系列 电喷共 轨 柴
油机的技术特点， 探讨 了维护保养以及管理等方面需要注意的问题 。
关键 词 ： 共轨 柴 油机
０ 引言
特点
喷 油控制
排 气阀控制 曲轴转 角传 感 器 控 制模 块箱 性、 操纵灵 活性 和延 长使 用寿命 。
射正时、 喷油量、 喷射速率、 压力、 排气阀定时， 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
Ｒ Ｔ — ｌ ｆ ｅ ｘ 系列柴油机结构简单， 取消了油量调 节装置 、 凸轮轴等大部件 ， 不会再因机械部件的磨损 原因造成主机喷油和排气定时的变化 ， 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
纪宏伟
３ １
１ ． ５ 燃油系统能够同时满足排放和经济性的要求 Ｒ Ｔ—ｆ ｌ ｅ ｘ系列柴 油机 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。它能够利用精确控制喷油时间和喷油速 率来 控制整 个燃 烧 过 程 ， 从而达到控制排气中 Ｎ Ｏ ｘ 含 量和提 高经 济性 的 目的 ， 在 低 负荷状 态 下 ， 共轨 始 终 能保持 相 当高 的喷射 压力 ， 精 确控制 喷 油量 ， 雾 化
瓦锡兰智能柴油机简介幻灯片
J
2、 排气阀控制系JIM统EI UNIVERSITY1M1 ARINE ENGINEERING INSTITUTE
升程适当减少，气缸压力适当提高。保证柴油机运行的经济性。
按负荷大小控制气缸套冷却：部分负荷时冷却水系统部分被旁通，保持运 行中气缸套表面温度在露点以上，避免低负荷时缸套材料出现低温腐蚀。 按负荷控制气缸滑油系统：使运行的发动机可根据负荷和运行状态获得最 佳供油率。
J
3）结构上的区别： JIMEI UNIVERSITY M6 ARINE ENGINEERING INSTITUTE
JIMEI UNIVERSITY M1 ARINE ENGINEERING INSTITUTE
New Sulzer RT-Flex低速智能柴油机简介
一、 Wasilia公司RT-Flex智能柴油机的开发历史
1981年研发小组研发了电子控制的燃油喷射控制系统并在试验 机上进行了2500小时试验;
1990年3月开发了第二代电子控制系统并将其应用在缸径为 540mm四冲程试验机上，该试验机是真正的无凸轮柴油机；最 大的特色在于：燃油喷射、排气阀驱动、空气启动和气缸润滑 由电子控制系统控制;
J
JIMEI UNIVERSITY M5 ARINE ENGINEERING INSTITUTE
2）电喷共轨智能柴油机的结构特点
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。 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。 采用了VEC装置，通过电子控制装置改变气阀正时，低负荷运行时使气阀
2、 排气阀控制系JIM统EI UNIVERSITY1M1 ARINE ENGINEERING INSTITUTE
升程适当减少，气缸压力适当提高。保证柴油机运行的经济性。
按负荷大小控制气缸套冷却：部分负荷时冷却水系统部分被旁通，保持运 行中气缸套表面温度在露点以上，避免低负荷时缸套材料出现低温腐蚀。 按负荷控制气缸滑油系统：使运行的发动机可根据负荷和运行状态获得最 佳供油率。
J
3）结构上的区别： JIMEI UNIVERSITY M6 ARINE ENGINEERING INSTITUTE
JIMEI UNIVERSITY M1 ARINE ENGINEERING INSTITUTE
New Sulzer RT-Flex低速智能柴油机简介
一、 Wasilia公司RT-Flex智能柴油机的开发历史
1981年研发小组研发了电子控制的燃油喷射控制系统并在试验 机上进行了2500小时试验;
1990年3月开发了第二代电子控制系统并将其应用在缸径为 540mm四冲程试验机上，该试验机是真正的无凸轮柴油机；最 大的特色在于：燃油喷射、排气阀驱动、空气启动和气缸润滑 由电子控制系统控制;
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JIMEI UNIVERSITY M5 ARINE ENGINEERING INSTITUTE
2）电喷共轨智能柴油机的结构特点
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。 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。 采用了VEC装置，通过电子控制装置改变气阀正时，低负荷运行时使气阀
柴油机特性PPT课件
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18
燃油喷射控制单元由WECS9520通过 电磁阀控制。200bar的伺服液压油通过电 磁阀，使燃油喷射控制单元动作，让 900bar的燃油进入喷油器。每个气缸有二 到三只喷油器，而每个喷油器由各自安 装在ICU的电液阀控制，可以根据 WECS9520柴油机控制系统的指令控制燃 油喷射的定时和喷油量，也可以实现在 低负荷时单只喷油器的循环喷油。由于 共轨系统的压力很高，因此对该阀的密 封性和承压能力的要求都非常高。
Graph 5-6 the fuel pump
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Graph 5-8 other parts in the rail unit
.
12
Graph 5-27 the schematic layout of an Injection Unit
.
13
Graph 5-29 three nozzles are used in unison
.
17
柴油机在工作时，由低压燃油泵将燃 油输入到燃油共轨泵，共轨泵将燃油加压 送入高压共轨油管，高压共轨油管中的压 力由WECS9520控制系统根据共轨压力传 感器测量的共轨压力以及燃烧的需要进行 调节。高压共轨油管内的燃油经过高压油 管，根据机器的运行状态，由WECS9520 控制系统确定合适的喷油定时、喷油持续 期，由喷射控制单元将燃油喷入气缸。
.
8
WECS9520控制系统通过传感器检测 曲轴位置，从而判断出柴油机气缸中活 塞位置后由200bar的伺服油控制900bar 的燃油喷射进入柴油机的气缸。根据柴 油机设定油门，由WECS9520控制系统 进行喷油定时和喷油时间喷油量的控制。
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Graph 5-5 the supply unit
瓦锡兰Wartsila RT-flex58T-D船用柴油机示功图
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。
瓦锡兰主机RT-flex资料之五(彩色)
Shut-off valve Lub.oil
Pressure transmitter
Metering screw Solenoid valve
INTERNAL USE ONLY
17
© Wärtsilä 25 August 2016 Pulse Lubrication System / A. Spicher
INTERNAL USE ONLY
Control system (part of WECS9520)
9
© Wärtsilä 25 August 2016 Pulse Lubrication System / A. Spicher
Differences CLU-3 / PLS
CLU-3
• • • • • Lubrication timing by pressure difference Long lubricating oil piping Distributor blocks needed Frequency converter with E-motor Lubricating oil pumps for two level lubrication • Feedrate adjustment by setting disc position and parameter „pump speed factor“ • Parameter setting in RCS and frequency converter • Exh.valve spindle lubrication by cyl.lub oil
INTERNAL USE ONLY
10
© Wärtsilä 25 August 2016 Pulse Lubrication System / A. Spicher
瓦锡兰主机RT-flex资料之四(彩色)
WCH / Licensing / M. Berchtold 4067 / 26.06.01
CLU3
Optimizing Functions
DENIS 5
(only RTA 84T, RTA84T-B/D)
VIT
+ FQS VEC CCO3 CLU3
VIT
DENIS 6 and DENIS 1b
Value adjustable range
AUTO / OFF +1° / -1° AUTO / OFF
normal / fixed quantity
0.85 - 1.15 TRUE / FALSE ---
CCO-3
WCH / Licensing / M. Berchtold 4067 / 26.06.01
Feed rate adjusted by setting screws/disks on the lubricating pumps parameter "pump speed factor" in the remote control system.
Load dependence controlled by frequency converter (variable speed of the electric motor) Emergency Control at constant electric motor speed.
WCH / Licensing / 4067 / M. Berchtold / 11.07.01
CLU3
General Layout and Signal Exchange
Remote Control System
瓦锡兰电喷机资料RT-flex overview - 041022 - Baart
RT-flex October `04 /1/ RB RT-flex October `04 /2/ RBCommon Rail platformWECS-9520controlSupply unitFuel pumps Camshaft Camshaft driveStart-Air-Distr Reversing servomotor Fuel-linkageVIT device (VEC device)Actuator Exh. Valve driveRT-flex October`04 /5/ RB RT-flex October`04 /6/ RBRT-flex October`04 /9/ RBJerk pump8 bar fuel supplyWith electronicallycontrolled exhaustvalve+RT-flex October`04 /10/ RBHigh efficiencyFuel pump 1000barServo oil pump 200barsimple453Cylinder2Servo Supply 200 barCommon Rail System Exhaust Valve DriveWECS-9520controlHydraulicActuatorIntroductionThe RT-flex principle….RT-flex October`04 /13/ RB RT-flex October`04 /14/ RBCommon RailplatformWECS-9520controlSupplyunit z zzzRT-flex October`04 /17/ RBFuel RailServo Oil RailRT-flex October`04 /18/ RBVolumetricInjection Control PistonControl oil sideHFO sideDesignDesign of Exhaust Valve Drive EVDn Rail valven Operating the control sliden Acting in 6-micron filtered control oil n Control slide valven Driving the valve actuator pistonn Acting in 6-micron filtered servo oil DesignzzzRT-flex October `04 /21/ RB RT-flex October `04 /22/ RBWECS-9520Amplifier Fuel AmplifierServo Oil CAN BushardwiredShaftencoderPower SuppliesRCS backup Local Ctrl3x CAN Bus2x SSICAN BusE95.3E95.1E95.6E95.2E95.4E95.5E95.7E90F C M -20F C M -20F C M -20F C M -20F C M -20F C M -20F C M -20F C M -20RT-flex October`04 /25/ RB RT-flex October`04 /26/ RBRT-flex October`04 /29/ RB RT-flex October`04 /30/ RBRT-flex October`04 /33/ RB RT-flex October`04 /34/ RBRT-flex sizes / engine introduction Our feed-back concept for continuous product improvement paid offCrew is operating the engine without assistance since May 2002Complete inspection after 5300 and 15’500 running hours showed verylow wear figures on engine parts incl. RT-flex systemSome components later adapted according to inspection’04, at 15’500 RH showed very goodRT-flex October `04 /37/ RBz More than 120 RT-flex enginesare on order or in service!z flex 0RT-flex50zflex I RT-flex58T-BRT-flex60Cz flex II RT-flex68T-B zflex IV RT-flex96CRT-flex84T-DRT-flex October `04 /38/ RBStatus of projects / Reference listRT-flex October`04 /41/ RB RT-flex October`04 /42/ RBRail UnitWECS 9520 E 90Terminal boxSpeed up gear for up to 6 servo oil pumps WECS 9520 E 95.xTerminal boxesMain fuel collector and pressure regulatingSupply unitRT-flex October`04 /45/ RB RT-flex October`04 /46/ RB Design Issues of the RT-flex System Size IVRT-flex October`04 /49/ RB ActuatorRT-flex October`04 /50/ RBFuel frompumpICUCommon rail pipeRT-flex96CNew exhaust valve drive test rigz New exhaust valve drive full scaletestingz Complete installation with exhaustvalve cage and valvez Servo oil rail for correct systemboundariesz Valve ‘brake’ to simulatecylinder back pressurePartitiondeviceServooil railTarget is to keep the system as already applied on Size I flex: z Components are mainly justenlarged for size IV requirementsz Design changes based on experience of size Iz Design for size IV has been verified byextensive component testingz Hydraulic system to be tested in full scale installationz No changes in software structurez No changes in WECS core componentsRT-flex96CRT-flex October`04 /53/ RB RT-flex October`04 /54/ RB Maximum loads for 12RT-flex96C engine with disabled fuel and servo-oil pumpsFuel Pumps in operation (ø 42mm)% Load PossibleServo-Oil Pumps in operation% Load PossibleFuel pumpsServo oil pumpsSummary75%100%RTA[g/kWh]Flex[g/kWh]PLUS[g/kWh]RT-flex October`04 /58/ RBby double supply piping, engine master controllerRT-flex October`04 /57/ RB。
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- One fuel leakage pipe (back to overflow tank) - One common servo oil return pipe (back to crankcase) - Trace heating (steam or thermo oil)
New Design Rail Unit
Fuel oil rail:
The fuel rail contains high pressure fuel of ~ 600 900 bar delivered by the fuel pumps of the supply unit during engine operation. The rail pressure is regulated depending on engine load. For each cylinder, there is an Injection Control Unit (ICU) installed on the fuel rail. The ICUs are actuated by help of servo oil pressure via hydr. HP-hoses. WECS is activating the ICUs for injection control. The rail is heated by a trace heating piping system.
E90 and E95.n Boxes with WECS-9520 modules underneath RU
Training Makes A Difference @ Wärtsilä
Training Center Winterthur / issue 01.2005 / hk
Wartsila RT-flex Size I
Fuel nozzle with “venting spiral”
Opening pressure 375 bar
Training Makes A Difference @ Wärtsilä
Training Center Winterthur / issue 01.2005 / hk
Wartsila RT-flex Size I
Rail Valve
To exh.vlv drive
New VCU design
The 3/2 way valve is pre-controlled by one rail valve (same type as for ICU, but it controls servo oil to actuate 3/2 way valve). The servo 3/2 way valve oil flow into, or out of VCU cylinder is controlled by the 3/2 way valve. The servo oil return pipe has a back pressure of ~2-3 bar, in order to dampen pressure peaks. In order to refill the intended oil loss through the constant orifice in the exhaust valve drive upper housing, there is an internal orifice to the upper part of the VCU/actuator pipe. Note: The servo oil itself is filtered to 6-micron by the automatic filter, in order to reach the required oil-cleanliness for a hydraulic system. It is taken from the main bearing oil system of the engine.
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Training Center Winterthur / issue 01.2005 / hk
பைடு நூலகம்
Wartsila RT-flex Size I
Rail Unit
Training Makes A Difference @ Wärtsilä
Wartsila RT-flex Size I
Rail Unit incl. WECS9520
Mechanical Features
Automatic Filer Supply unit on EXH-side
Supply unit on FUEL-side
Crank angle sensor drive (free end side)
Injection quantity sensor Fuel control valves
New ICU design
An ICU has two different sections: Servo oil side: The rail valves (RV2-valves) control the servo oil flow to the servo oil block. Fuel side: The fuel control valves are actuated by pistons in the servo oil block via thrust pieces. There is one valve for one injector. The main body of the ICU includes the injection quantity piston. Its stroke measurement sensor with housing is attached to the main body.
Trace heating
SHD and overpressure regulating valve
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Wartsila RT-flex Size I
VCUs
Servo oil rail
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Wartsila RT-flex Size I
Additional return/leakage piping:
Training Center Winterthur / issue 01.2005 / hk
Wartsila RT-flex Size I
Injectors with Included constant Orifice
New ICU design
Fuel control valves
Qty piston Qty piston sensor
Control oil pistons
Rail valves
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Training Center Winterthur / issue 01.2005 / hk
Wartsila RT-flex Size I
Fuel Nozzle
New Design Rail Unit
ICUs
Fuel rail
Servo oil rail:
The servo oil rail contains fine filtered (6-micron) high pressure servo oil, ~ 80-190 bar, delivered by the servo oil pumps of the supply unit, depending on engine load. For each cylinder there is a Valve Control Unit / exhaust valve actuator installed on the servo oil rail. WECS is activating the VCUs for exh.valve control. The high pressure rails of new design are made of single pipes. The ones of old design rail of rail pipe sections.
Training Center Winterthur / issue 01.2005 / hk
Wartsila RT-flex Size I
Previous and new design of Rail Unit (RU)
Rail Unit
Re-designed Rail unit
E95.n Boxes with WECS-9520 modules in the front of RU
Quantity piston
Fuel inlet
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Wartsila RT-flex Size I
ICU
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Fuel leakage pipe
Safety valve Servo oil return pipe
Fuel system overpressure valves:
New Design Rail Unit
Fuel oil rail:
The fuel rail contains high pressure fuel of ~ 600 900 bar delivered by the fuel pumps of the supply unit during engine operation. The rail pressure is regulated depending on engine load. For each cylinder, there is an Injection Control Unit (ICU) installed on the fuel rail. The ICUs are actuated by help of servo oil pressure via hydr. HP-hoses. WECS is activating the ICUs for injection control. The rail is heated by a trace heating piping system.
E90 and E95.n Boxes with WECS-9520 modules underneath RU
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Fuel nozzle with “venting spiral”
Opening pressure 375 bar
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Rail Valve
To exh.vlv drive
New VCU design
The 3/2 way valve is pre-controlled by one rail valve (same type as for ICU, but it controls servo oil to actuate 3/2 way valve). The servo 3/2 way valve oil flow into, or out of VCU cylinder is controlled by the 3/2 way valve. The servo oil return pipe has a back pressure of ~2-3 bar, in order to dampen pressure peaks. In order to refill the intended oil loss through the constant orifice in the exhaust valve drive upper housing, there is an internal orifice to the upper part of the VCU/actuator pipe. Note: The servo oil itself is filtered to 6-micron by the automatic filter, in order to reach the required oil-cleanliness for a hydraulic system. It is taken from the main bearing oil system of the engine.
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Rail Unit
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Rail Unit incl. WECS9520
Mechanical Features
Automatic Filer Supply unit on EXH-side
Supply unit on FUEL-side
Crank angle sensor drive (free end side)
Injection quantity sensor Fuel control valves
New ICU design
An ICU has two different sections: Servo oil side: The rail valves (RV2-valves) control the servo oil flow to the servo oil block. Fuel side: The fuel control valves are actuated by pistons in the servo oil block via thrust pieces. There is one valve for one injector. The main body of the ICU includes the injection quantity piston. Its stroke measurement sensor with housing is attached to the main body.
Trace heating
SHD and overpressure regulating valve
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VCUs
Servo oil rail
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Wartsila RT-flex Size I
Additional return/leakage piping:
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Injectors with Included constant Orifice
New ICU design
Fuel control valves
Qty piston Qty piston sensor
Control oil pistons
Rail valves
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Fuel Nozzle
New Design Rail Unit
ICUs
Fuel rail
Servo oil rail:
The servo oil rail contains fine filtered (6-micron) high pressure servo oil, ~ 80-190 bar, delivered by the servo oil pumps of the supply unit, depending on engine load. For each cylinder there is a Valve Control Unit / exhaust valve actuator installed on the servo oil rail. WECS is activating the VCUs for exh.valve control. The high pressure rails of new design are made of single pipes. The ones of old design rail of rail pipe sections.
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Rail Unit
Re-designed Rail unit
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Quantity piston
Fuel inlet
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ICU
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Fuel leakage pipe
Safety valve Servo oil return pipe
Fuel system overpressure valves: