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 RT- Flex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(Common-R 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100 MPa )由供油单元供给。因液体的不可压缩性,一旦主机转动(如冲车 动作) ,共轨 2.3伺服油共轨 伺服液压油由柴油机曲轴输出端的齿轮连接伺服油泵,供应20 MPa的液压油,然后由WECS-9500(20)控制单元根据曲轴位置传感器判断柴油机各缸的工作状态,启闭气缸的液压排气阀。伺服油压力随柴油机负荷变化而变化, 部分负荷时压力降低以适应相应的排气阀开启速度。当柴油机停车时控制油系统向伺服油共轨提供约5.0 MPa压力油。电子控制的驱动单元能灵活机动地控制排气阀的开/关机电气(控制系统) 故障很少,其中大 多为机械故障,以笔者所见,尤其是 排气阀的故障较多: (1)ICU卡死或磨损:通常是因 为燃油里面有杂质引起,因此,应加 强燃油的过滤,提高燃油质量。 (2) 自冲滤器经常因为太脏而冲 不动:加强主机系统油的过滤,定期 保养清洗自冲滤器。 (3) 活塞磨损,主轴瓦磨损:因 活塞失中或爆发压力过大(19MPA) 引起的。定期校验活塞、缸套对中,适 当降低主机的爆发压力。 (4) 油泵连接器卡阻,共轨管漏 泄:注意连接器的活络。 (5) 部份传感器故障:用质量可 靠的传感器,注意传感器的防震。 表1 常见排气阀故障汇总 (6) 排气阀故障的原因和处理:通 过查阅资料与个人经验,总结如表1。 4.瓦锡兰公司Sulzer RT- Flex柴油机 的管理要点 瓦锡兰公司Sulzer RT-Flex柴油 机由于采用了有别于传统柴油机 的 许多新的技术与装置,对柴油机的管 理,除了采取传统的管理模式外,还 应特别注重如下几个方面: 4.1保证滑油系统的清洁 用于控制的伺服油来自主机滑油 系统,对其清洁度有很高的要求。柴 油机运转过程中,一定要注意对滑油 滤器 的维护管理,尤其是进入共轨 系统之前的自冲滤器,应该特别注意 它的状态,并按要求清洗。但从船舶 的管理实践来看,自冲滤器经常出现 脏堵而冲不动现象,究其原因是因为 系统油太脏,而系统油太脏的原因是 由于主机滑油分油机分滤效果不好, 或者主机系统滑油分滤时间太短。因 此,加强主机滑油分油机的维护和加 强滑油分滤就显得非常重要。 4.2确保共轨油压管路的密封 共轨油压系统压力较高,滑油共 轨20 MPa ,燃油共轨达100 MPa,在运 行中一定要关注燃油共轨的密封性, 必要时可适当降低燃油共轨压力。 4.3电子控制阀(电磁阀)的维护 在共轨油压系统的控制元件中,电子控制阀(电磁阀)是一个很重要的 元件。因此,日常管理中,要特别注意 电子控制阀的维护与保养。如果滑油 的清洁度不符合要求,会造成电子控 制阀的动作延迟或卡死,或者电子控 制阀磨损加剧,从而产生动作误差, 甚至不动作。 4.4传感器的维护 电控 柴油机 采用了大 量 的传感 器,这些传感器动作频繁,而且处于 高温、振动等环境中,很容易损坏。传 感器损坏将会造成控制系统误作,尤 其是工作在恶劣状况下的传感器,如 测取柴油机各气缸温度和压力的传感 器,应该予以特别关注。 4.5电子控制部分的管理 管理人员应定期检查与保养电 子控制部分,熟悉各个控制功能模块 的作用与位置,以便在系统发生故障 时,能迅速、准确地分析与判断出故 障的所在并采取相应措施排除。 4.6适当降低主机爆发压力 例如,某轮的Sulzer RT-Flex柴 油机在使用过程中经常发现主气缸盖 有裂纹,同时,又发现主轴承下瓦磨损 严重,经分析,故障的原因在于主机缸 内爆发压力太高引起的。调低爆发压 力,故障现象消失。因此,在不影响主 机燃烧工况和功率输出的情况下,适 当降低爆压对柴油机管理更有利。 4.7注重电控柴油机软件的应用 注意电控柴油机软件中故 障 的 提示和有关参数的调整。例如,某轮 电控柴油机喷油器经常发生故障,轮 机人员只在喷油器上找原因,没有找 到,后来在软件上对喷油器的针阀运 行参数作了修正,才解决了问题。因 此,轮机管理人员要熟悉系统软件的 使用,利用软件可迅速找到发生故障 的原因。 5.结束语 通过对Sulzer RT-Flex柴油机 的常见故 障及管理要点进行分析和 讨论,可提高轮机人员对Sulzer RT- Flex柴油机的管理能力。电控柴油机 的故障与传统柴油机的故障大不相 同,因此,要求我们轮机管理人员有 新的管理理念和新的管理方法,以保 障船舶航行安全。 参考文献: [1]中华人民共和国海事局.船舶动力装置.大 连海事大学出版社.2012. [2]中华人民共和国海事局.水上交通事故典型 案例集.人民交通出版社.2013. [3]魏海军,张存有,田文国.船舶动力装置管 理及案例分析.大连海事大学出版社.2011. [4]李斌.现代船舶动力装置的节能和排放控 制技术.大连海事大学出版社.2013. 来源:珠江水运,作者 吴金久 |
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