船用ME 和MC主机-

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ME MC主机

电控无凸轮(ME)大型低速柴油机目前发展迅速,世界上已经有很多ME柴油机订单,并且许多ME柴油机已经投入运行,市场已经完全接受了职能化电控低速柴油机的概念。目前智能化低速柴油机包括了从缸径350mm到缸径980mm的主机。虽然对许多使用者来说,智能化低速柴油机的概念还是一个新鲜的事物,但是这个技术早就在中高速柴油机使用了,并且从九十年代初期,智能化技术已经在低速柴油机上引进试验使用,并且获得了成功。

同传统MC主机相比,ME主机新技术主要有以下特点: 在所有主机负荷点都可以改善燃油经济性。 满足关于现在及至将来排放要求更加灵活。 主机平衡性更好,更易于调整。 主机系统模块化,ME—主机的注油器于ME主机液压控制件一体化) 无烟操作。
能在更低的负荷下稳定运转。
随着ME主机控制软件的不断升级以及主机调整更加精确,上述 主机特点会越来越趋向完美。
其他ME主机特征还有:
ME-C真正的无凸轮操作。ME-B主机带有排气凸轮) HFOMDO之间转换操作灵活, 零件总数保持较低。(如每缸只有一个NC阀) 气缸控制计算机远离高温区域。
除了ME主机特性外,其他主机特征如OROS燃烧室,Slide喷油器,Nimonic排气阀,W型排气阀座都可以保证稳定的长检修间隔时间以及令人满意的气缸状态。

ME主机概念
ME主机概念就是由一个伺服液压系统组成的用来促动燃油喷射和排气阀开启。促动器是通过一系列控制单元电子控制,并形成主机控制系统(ECS
燃油喷射是通过压力促动泵完成,其在机械原理方面比常规的MC 系列燃油泵简单。ME机燃油注塞是通过由高压控制油促动的活塞驱动, 高压油来自电子控制比例阀并作为动力使用。同燃油喷射压力促动器类似,电子控制排气阀促动器是通过压力控制油驱动,排气阀压力控制油是通过一个ON/OFF型控制阀或者比例控制阀供给。 液压循环系统使用滑油作为介质。滑油通过滤器过滤后通过安装在主机上的液压动力供应单元提升压力。(附图8
来自液压动力供应单元的发出伺服油通过双壁管供给液压缸单元。每缸有一个供应单元。个供应单元有一个燃油压力促动器和一个排气阀促动器组成。在气缸控制单元(HCU)上装有一个燃油喷射和排气阀促动控制阀(FIVAAlpha注油器也装在HCU上。(附图9FIVA阀是弹力安装设计,具有良好的减振效果。 实船经验表明,ME技术使主机能够获得较低的燃油消耗FOC缸与缸之间的平衡性更好,具有良好的加速特性和改善性的低速慢转性能。此外,ME系列主机更加详细的监测分析系统使操作更加简易,主机大修时间间隔更长。ME主机技术使调整主机平均指示压力(Pi和最大爆发压力Pmax更容易。这些功能的实现都是通过安装在机控室里的主操作板MOP完成的。
同凸轮驱动的燃油喷射主机相比,ME技术时主机在恶劣的环境下操作转速波动更小,更为
重要的是,ME主机能为船东节省4% 的油耗。除了ME主机内在的更好的部分负荷燃油消耗外,ME技术使主机更容易保持正确的性能参数。

双壁管密封采用新式设计,在这个设计里,密封功能和承担管子和液压油重力的功能被分开。密封功能通过U-杯口密封完成,而承担重力功能由导向带完成。此外,引入刮环来保证外部密封的可靠性能,通过外部管加压使密封处始终有滑油润滑。

主机驱动泵:
如果驱动泵失灵, 防波板(swash plate)将在正车方向被强迫加到最大容量。 1号泵由ACU1控制,2号泵由ACU2控制,3号泵由ACU3控制; 123号泵有各自的系统压力传感器并连到各自的可控ACU 45号泵由一个二进制信号控制,正倒车都有最大容量。4号泵油ECUA控制,5号泵由ECUB控制。
所有泵有吸入压力传感器,如果压力过低或者所有传感器失灵,将启动shutdown 功能。

HPS带有10μm滤网的自清滤器,25μm滤网的备用滤器。2个电驱动高压泵,提供175Bar压力,启动时使用;3个机驱动轴向活塞泵,提供给HCU250Bar高压油。
HPS单元产生用于HCU的液压动力,HPS 包括机驱动泵和电子驱动泵。机驱动泵是在主机运行时提供油,电驱动泵是主机在静止时保持系统压力。机驱动泵通过齿轮驱动或者链驱动连接到曲轴上,是电子控制位移可变式结构。

Main components:
Self cleaning filter with 10-micron filter mesh. Redundancy filter with 25-micron filter mesh. 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 supplying high pressure oil to the Hydraulic Cylinder Unit with oil pressure up to 250 bar.

Before engine start, the hydraulic oil pressure used in the mechanic/hydraulic system for controlling the actuators is generated by electrical driven start up pumps. After start the engine driven pumps will take over the supply.

作为标准设计, HPS系统包含一系列主机驱动泵和电子驱动启动泵。主机驱动泵是轴向活塞式泵(Swash plate 型) 其流量通过一个比例阀控制。 对于新机来说,液压油滤器滤网规格从10μm改为6μm这样可以延长易损件的使用寿命。

主机ECS 主机ECS由一套MPCs组成,这些MPC一般用在ACU CCUECUEICU上,从硬件看他
们是相同的。一旦被连接到单独的应用单元, MPC将根据要求的功能装上软件。

MOP ME ECS目前的执行系统包括 一个带触摸屏的工业用PC,工程师可以通过触摸屏完成主机命令,调整主机参数,选择主机运行模式,并观察控制系统的状态。此外,系统还包括一台用于MOP备用的常规的船用的认可的PC
这两个PCs都是定制的预先装有特定的操作系统图像软件。在安装时,且在 试验和调试前,这两个PCs都装有相同的应用软件和相同的装置规定的参数软件。

Alpha注油器
ME主机的优点之一是带有整体式注油器,它是使用液压油作为注油器主活塞促动介质,这样相对于MC主机,可以省去单独的注油器泵站和控制系统。整体式Alpha 注油系统能提供缸套恶化活塞环 较低的磨损率,延长主机检修时间间隔。现设计的注油器促动活塞带有无孔加强垫片,减振器和冲程限制器。电磁阀带有一个节流孔,可以减少液压冲击。为防止机舱温度过低,气缸滑油管带有绝缘装置和电加热器。

主机进水
在热环境下,在空冷器中能形成大量的冷凝水,为了使这些水容易泄掉,在空冷器下面布置有换向室,包括一个 水雾收集器,水可以通过一系列管子放泄掉。这个布置效果很好,但是因为进水是缸套磨损的一个原因,必须测量放泄水量。

突然大负荷变化
这种情况事当船舶离开港口和加速到全速时发生的。功率增加是通过调速器控制的,调速器有内置的扭矩和负载限制器,这个限制器可以将功率变化速度降低到推荐值。

过度润滑
过度润滑除了浪费滑油外,还至少有两方面的负面效果:孔磨损(这种状态产生了No wear no corrosion 的气缸状态)和在活塞侧堆积很厚的碳积,这可能破坏气缸套的油膜。电子控制的Alpha注油器可以很容易的监控滑油量。

轴承
在轴承隔层腐蚀的情况中,在系统油中检测到过量的水。如果滑油系统被超过规定限定值0.2%(短期内0.5%)的水含量污染,腐蚀就可能发生。水含量超过1% 就可能在主机运行很短的几天内导致严重的破坏。
系统油中铅的含量曾被用来作为检测十字头轴承隔层腐蚀的手: 0-4ppm 正常;
5-10ppm 铅:检查滤器和曲拐箱是否有轴承碎片,方便的时候准备检查十字头轴承; 10ppm 铅:检查滤器和曲拐箱是否有轴承碎片,近可能早的准备检查十字头轴承;

蓄压器
氮气充气压力从105BAR降至95BAR,压力检查时间间隔为6个月。在MiniMess阀检查泄露情况,检查和充压后,安装MiniMess帽。

燃油喷射止回阀:

ME主机压力促动泵的升压速度比常规的燃油泵高许多,这就意味着喷射器要受很高的冲击,容易导致止回阀CUT-OFF 轴的破裂和损伤。在止回阀上安装一个内置减振器可以控制/降低高压冲击。

排气阀高压管
排气阀高压管和保护管之间插入塑料定距块(称之为轴护板),可以避免保护管碰到高压管上,降低振动幅度,减少磨损痕迹。

Installation Aspects ME-C compared to MC-C · Overhaul height: same · Engine seating: same · Engine outline: modifications with no influence 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: same · Lubrication oil system: a little modified
· Specification and installation of governor omitted · Other systems: same · Cabling: cables added for communication and network The 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 Oil Pressure Booster, the Exhaust Valve Actuator and the Accumulator

No risk of oil leakage as pipe connection is avoided.
Manually operated valve for isolation of oil to the actuators in case of need for overhauling running engine.


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