船用ME和MC主機(jī)精編版

1、船用ME和MC主機(jī)ME和MC主機(jī)電控?zé)o凸輪（ME）大型低速柴油機(jī)目前發(fā)展迅速，世界上已經(jīng)有很多ME柴油機(jī) 訂單，并且許多ME柴油機(jī)已經(jīng)投入運(yùn)行，市場(chǎng)己經(jīng)完全接受了職能化電控低速 柴油機(jī)的概念。目前智能化低速柴油機(jī)包括了從缸徑350mm到缸徑980mm的主 機(jī)。雖然對(duì)許多使用者來(lái)說(shuō)，智能化低速柴油機(jī)的概念還是一個(gè)新鮮的事物，但 是這個(gè)技術(shù)早就在中高速柴油機(jī)使用了，并且從九十年代初期，智能化技術(shù)已經(jīng) 在低速柴油機(jī)上引進(jìn)試驗(yàn)使用，并且獲得了成功。同傳統(tǒng)MC主機(jī)相比，ME主機(jī)新技術(shù)主要有以下特點(diǎn)：在所有主機(jī)負(fù)荷點(diǎn)都可以改善燃油經(jīng)濟(jì)性。滿足關(guān)于現(xiàn)在及至將來(lái)排放要求更加靈活。主機(jī)平衡性更好，更易于調(diào)整。主

2、機(jī)系統(tǒng)模塊化，（ME一主機(jī)的注油器于ME主機(jī)液壓控制件一體化）。無(wú)煙操作。能在更低的負(fù)荷下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著ME主機(jī)控制軟件的不斷升級(jí)以及主機(jī)調(diào)整更加精確，上述 主機(jī)特點(diǎn)會(huì)越來(lái) 越趨向完美。其他ME主機(jī)特征還有：ME-C真正的無(wú)凸輪操作。（ME-B主機(jī)帶有排氣凸輪）HF0和MD0之間轉(zhuǎn)換操作靈活，零件總數(shù)保持較低。（如每缸只有一個(gè)NC閥）。氣缸控制計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)離高溫區(qū)域。除了 ME主機(jī)特性外，其他主機(jī)特征如0R0S燃燒室，Slide噴油器，Nimonic 排氣閥，W型排氣閥座都可以保證穩(wěn)定的長(zhǎng)檢修間隔時(shí)間以及令人滿意的氣 缸狀態(tài)。ME主機(jī)概念ME主機(jī)概念就是由一個(gè)伺服液壓系統(tǒng)組成的用來(lái)促動(dòng)燃油噴射和排

3、氣閥開(kāi)啟。促 動(dòng)器是通過(guò)一系列控制單元電子控制，并形成主機(jī)控制系統(tǒng)（ECS）。燃油噴射是通過(guò)壓力促動(dòng)泵完成，其在機(jī)械原理方面比常規(guī)的MC系列燃油泵簡(jiǎn) 單。ME主機(jī)燃油注塞是通過(guò)由高壓控制油促動(dòng)的活塞驅(qū)動(dòng)，高壓油來(lái)自電子控 制比例閥并作為動(dòng)力使用。同燃油噴射壓力促動(dòng)潛類似，電子控制排氣閥促動(dòng)器 是通過(guò)壓力控制油驅(qū)動(dòng)，排氣閥壓力控制油是通過(guò)一個(gè)ON/OFF型控制閥或者比 例控制閥供給。液壓循環(huán)系統(tǒng)使用滑油作為介質(zhì)?；屯ㄟ^(guò)濾器過(guò)濾后通過(guò)安裝在主機(jī)上的液壓 動(dòng)力供應(yīng)單元提升壓力。（附圖8）來(lái)自液壓動(dòng)力供應(yīng)單元的發(fā)出伺服油通過(guò)雙壁管供給液壓缸單元。每缸有一個(gè)供 應(yīng)單元。每個(gè)供應(yīng)單元有一個(gè)燃油壓力促動(dòng)器

4、和一個(gè)排氣閥促動(dòng)器組成。在氣缸 控制單元（HCU）上裝有一個(gè)燃油噴射和排氣閥促動(dòng)控制閥（FIVA） , Alpha注油 器也裝在HCU上。（附圖9。）FIVA閥是彈力安裝設(shè)計(jì)，具有良好的減振效果。 實(shí)船經(jīng)驗(yàn)表明，ME技術(shù)使主機(jī)能夠獲得較低的燃油消耗（FOC）,缸與缸之間的 平衡性更好，具有良好的加速特性和改善性的低速慢轉(zhuǎn)性能。此外，ME系列主機(jī) 更加詳細(xì)的監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)使操作更加簡(jiǎn)易，主機(jī)大修時(shí)間間隔更長(zhǎng)。ME主機(jī)技術(shù) 使調(diào)整主機(jī)平均指示壓力（Pi）和最大爆發(fā)壓力（Pmax）更容易。這些功能的實(shí) 現(xiàn)都是通過(guò)安裝在機(jī)控室里的主操作板（MOP）完成的。同凸輪驅(qū)動(dòng)的燃油噴射主機(jī)相比，ME技術(shù)時(shí)主機(jī)在惡

5、劣的環(huán)境下操作轉(zhuǎn)速波動(dòng)更小，更為重要的是，ME主機(jī)能為船東節(jié)省領(lǐng) 的油耗。除了 ME主機(jī)內(nèi)在的更好 的部分負(fù)荷燃油消耗外，ME技術(shù)使主機(jī)更容易保持正確的性能參數(shù)。雙壁管密封采用新式設(shè)計(jì)，在這個(gè)設(shè)計(jì)里，密封功能和承擔(dān)管子和液壓油重力的 功能被分開(kāi)。密封功能通過(guò)U-杯口密封完成，而承擔(dān)重力功能由導(dǎo)向帶完成。此 外，引入刮環(huán)來(lái)保證外部密封的可靠性能，通過(guò)外部管加壓使密封處始終有滑油 潤(rùn)滑。主機(jī)驅(qū)動(dòng)泵：如果驅(qū)動(dòng)泵失靈，防波板(swash plate)將在正車(chē)方向被強(qiáng)迫加到最大容量。1號(hào)泵由ACU1控制，2號(hào)泵由ACU2控制，3號(hào)泵由ACU3控制;1, 2, 3號(hào)泵有各自的系統(tǒng)壓力傳感器并連到各自的可控

6、ACU。4, 5號(hào)泵由一個(gè)二進(jìn)制信號(hào)控制，正倒車(chē)都有最大容量。4號(hào)泵油ECUA控制，5 號(hào)泵由ECUB控制。所有泵有吸入壓力傳感器，如果壓力過(guò)低或者所有傳感器失靈，將啟動(dòng)shutdown 功能。HPS帶有10 Um濾網(wǎng)的自清濾器，帶25Hm濾網(wǎng)的備用濾器。2個(gè)電驅(qū)動(dòng)高壓 泵，提供175Bar壓力，啟動(dòng)時(shí)使用；3個(gè)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸向活塞泵，提供給HCU250Bar 高壓油。HPS單元產(chǎn)生用于HCU的液壓動(dòng)力，HPS包括機(jī)驅(qū)動(dòng)泵和電子驅(qū)動(dòng)泵。機(jī)驅(qū)動(dòng)泵 是在主機(jī)運(yùn)行時(shí)提供油，電驅(qū)動(dòng)泵是主機(jī)在青爭(zhēng)止時(shí)保持系統(tǒng)壓力。機(jī)驅(qū)動(dòng)泵通過(guò) 齒輪驅(qū)動(dòng)或者鏈驅(qū)動(dòng)連接到曲軸上，是電子控制位移可變式結(jié)構(gòu)。Main compone

7、nts： o Self cleaning filter with 10-micron filter mesh.o Redundancy filter with 25-micron filter mesh.o Start up pumps：High pressure pumps with supply pressure of 175 bar.Low pressure pumps for filling the exhaust valve push rod with supply pressure of 4 bar.Engine driven axial piston pumps supplyin

8、g high pressure oil to the Hydraulic Cylinder Unit with oil pressure up to 250 bar.Before engine start, the hydraulic oil pressure used in theme chan i c/hydraulie system for controlling the actuators is generated by electrical driven start up pumps. After start the engine driven pumps will take ove

9、r the supply.作為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，HPS系統(tǒng)包含一系列主機(jī)驅(qū)動(dòng)泵和電子驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)泵。主機(jī)驅(qū)動(dòng)泵 是軸向活塞式泵（Swash plate型），其流量通過(guò)一個(gè)比例閥控制。對(duì)于新機(jī)來(lái)說(shuō)，液壓油濾落濾網(wǎng)規(guī)格從10 Um改為6 Um,這樣可以延長(zhǎng)易損件的 使用壽命。主機(jī)ECS主機(jī)ECS由一套MPCs組成，這些MPC 一般用在ACU, CCU, ECU和EICU上，從 硬件看他們是相同的。一旦被連接到單獨(dú)的應(yīng)用單元，MPC將根據(jù)要求的功能裝 上軟件。M0PME ECS目前的執(zhí)行系統(tǒng)包括一個(gè)帶觸摸屏的工業(yè)用PC,工程師可以通過(guò)觸摸屏 完成主機(jī)命令，調(diào)整主機(jī)參數(shù)，選擇主機(jī)運(yùn)行模式，并觀察控制系統(tǒng)的狀態(tài)。此

10、 外，系統(tǒng)還包括一臺(tái)用于M O P備用的常規(guī)的船用的認(rèn)可的PCo 這兩個(gè)PCs都是定制的預(yù)先裝有特定的操作系統(tǒng)圖像軟件。在安裝時(shí)，且在試 驗(yàn)和調(diào)試前，這兩個(gè)PCs都裝有相同的應(yīng)用軟件和相同的裝置規(guī)定的參數(shù)軟件。 Alpha注油器ME主機(jī)的優(yōu)點(diǎn)之一是帶有整體式注油器，它是使用液壓油作為注油器主活塞促動(dòng) 介質(zhì)，這樣相對(duì)于MC主機(jī)，可以省去單獨(dú)的注油器泵站和控制系統(tǒng)。整體式 Alpha注油系統(tǒng)能提供缸套惡化活塞環(huán)較低的磨損率，延長(zhǎng)主機(jī)檢修時(shí)間間 隔?，F(xiàn)設(shè)計(jì)的注油器促動(dòng)活塞帶有無(wú)孔加強(qiáng)墊片，減振器和沖程限制器。電磁閥 帶有一個(gè)節(jié)流孔，可以減少液壓沖擊。為防止機(jī)艙溫度過(guò)低，氣缸滑油管帶有絕 緣裝置和電加

11、熱潛。主機(jī)進(jìn)水在熱環(huán)境下，在空冷器中能形成大量的冷凝水，為了使這些水容易泄掉，在空冷 器下面布置有換向室，包括一個(gè)水霧收集器，水可以通過(guò)一系列管子放泄掉。 這個(gè)布置效果很好，但是因?yàn)檫M(jìn)水是缸套磨損的一個(gè)原因，必須測(cè)量放泄水量。 突然大負(fù)荷變化這種情況事當(dāng)船舶離開(kāi)港口和加速到全速時(shí)發(fā)生的。功率增加是通過(guò)調(diào)速器控制 的，調(diào)速器有內(nèi)置的扭矩和負(fù)載限制器，這個(gè)限制器可以將功率變化速度降低到 推薦值。過(guò)度潤(rùn)滑過(guò)度潤(rùn)滑除了浪費(fèi)滑油外，還至少有兩方面的負(fù)面效果：孔磨損（這種狀態(tài)產(chǎn)生 了 “No wear no corrosionn的氣缸狀態(tài)）和在活塞側(cè)堆積很厚的碳積，這可 能破壞氣缸套的油膜。電子控制的Al

12、pha注油器可以很容易的監(jiān)控滑油量。軸承在軸承隔層腐蝕的情況中，在系統(tǒng)油中檢測(cè)到過(guò)量的水。如果滑油系統(tǒng)被超過(guò)規(guī) 定限定值0.2% （短期內(nèi)0.5%）的水含量污染，腐蝕就可能發(fā)生。水含量超過(guò)1% 就可能在主機(jī)運(yùn)行很短的兒天內(nèi)導(dǎo)致嚴(yán)重的破壞。系統(tǒng)油中鉛的含量曾被用來(lái)作為檢測(cè)十字頭軸承隔層腐蝕的手：0-4ppm鉛：正常；5-lOppm鉛：檢查濾器和曲拐箱是否有軸承碎片，方便的時(shí)候準(zhǔn)備檢查十字頭 軸承；lOppm鉛：檢查濾器和曲拐箱是否有軸承碎片，近可能早的準(zhǔn)備檢查十字頭軸承；蓄壓器氮?dú)獬錃鈮毫?05BAR降至95BAR,壓力檢查時(shí)間間隔為6個(gè)月。在MiniMess 閥檢查泄露情況，檢查和充壓后，安

13、裝MiniMess帽。燃油噴射止回閥：ME主機(jī)壓力促動(dòng)泵的升壓速度比常規(guī)的燃油泵高許多，這就意味著噴射器要受很 高的沖擊，容易導(dǎo)致止回閥CUT-OFF軸的破裂和損傷。在止回閥上安裝一個(gè)內(nèi)置 減振器可以控制/降低高壓沖擊。排氣閥高壓管排氣閥高壓管和保護(hù)管之間插入塑料定距塊（稱之為軸護(hù)板），可以避免保護(hù)管碰到高壓管上，降低振動(dòng)幅度，減少磨損痕跡。Installation Aspects ME-C compared to MC-C Overhaul height： same Engine seating： same Engine outline： modifications with no infl

14、uence for yard Engine weight： a little reduced Engine pipe connection: back flush from filter on engine added, other connections are not changed Gallery outline: smaller modifications Top bracing exhaust side: same Capacity of auxiliary machinery： sameLubrication oil system: a little modified Specification and installation of governor omitted Other systems: same Cabling： cables added for communication and networkThe MC-C camshaft housing is used as support for the Hydraulic Cylinder Unit, and is collecting return oil from the HCU.The oil channels connect the NC-valve, the Fuel