第14卷
2014住
第2期
2月
中 国水运
0h i na Water Transport
Vo1．14
February
No．2
2O14
ALPHA电子注油器气缸注油率调节分析
张丛德 ，
(1上海时代航运有限公司，上海2001 20；
仉大志
2大连海事大学，辽宁大连1l6001)
摘要：文中介绍了ALPHA电子注油器基本控制理论及注油率调节方法，在分析ALPHA电子注油器在两艘新造
船舶上的调节经验基础上，总结了在注油率调节管理上应注意的事项。
关键词：ALPHA电子注油器；MEP模式；负荷模式；注油率调节
中图分类号：U672 文献标识码：A 文章编号：1006—7973(2014)02—0141—03
ALPHA电子注油器与传统的机械注油器相比，有着能使
气缸保持良好的润滑状态、节省气缸油、降低废气颗粒排放
等优点，在MAN B&W二冲程船用柴油机上得到了广泛应
用。MAN B&W ME系列机型均采用ALPHA电子注油器，
MC系列新造机船东大多选择采用此注油器，一些采用机械
注油器的MC机型也纷纷改造采用电子注油器。船舶主机初
期气缸油注油率的调节是最重要的工作，笔者曾在两艘采用
ALPHA电子注油器的新造船舶上工作，想谈一下这方面的浅
见。
一
、ALPHA电子注油器注油基本理论
1．MAN公司电子注油基本理论
二冲程柴油机气缸注油作用有三点。
(1)保证活塞与缸套间有合适的油膜，为摩擦副提供润
滑。
(2)提供足够的碱，中和燃油产生的硫酸。
(3)清洁燃烧产物。
MAN公司在研发ALPHA电子注油器时，在实验机上做
了大量实验，包括在缸套上安装传感器监测油膜厚度及采用
不含清洁分散剂的滑油等，发现注油率只要不低于最低注油
量，即可保证润滑厚度，为活塞和缸套提供足够的润滑，而
清洁作用只与添加剂有关，与注油量多少关系不大。这样，
只要不低于最低注油率，注油器注油率只与柴油机负荷即喷
入气缸燃油量和燃油含硫量相关。
2．ALPHA电子注油器注油控制模式
ALPHA电子注油器部分负荷下注油控制模式有三种，
MEP模式，负荷模式，转速模式，及LCD模式。三种模式
可以在程序中通过参数设定，通常初始设定为MEP模式或
负荷模式，转速模式通常为程序自动设定。
此外，注油器还有程序自动设定的机动操模式——LcD
模式，即Load Change Dependent变负荷模式。由于柴油
机启动及机动操作时，负荷变化大，不利于气缸润滑，程序
自动进入转速模式并加大25％注油率，通常时间持续三十分
钟。对于采用电子调速器的主机遥控系统，控制程序通常接
受电子调速器信号自动进入LCD控制模式。
转速模式，部分负荷下注油量随转速变化。当注油器工
作在LCD模式时，程序自动进入转速模式。为避免柴油机低
负荷工作时气缸注油量过少，当负荷低于25％时，程序从
MEP模式或负荷模式进入转速模式。
MEP模式，即部分负荷下注油量随气缸平均有效压力变
化。平均有效压力近似与喷油泵油门成正比，注油器系统在
柴油机油门总杆上安装油门角度传感器即负荷传送器，向控
制系统输送油门信号，与标准的推进特性曲线比较变换成与
最大持续功率的平均有效压力百分比，以此决定部分负荷注
油量。
负荷模式，即部分负荷下注油量随柴油机负荷变化。系
统根据平均有效压力百分比及转速百分比，计算部分负荷与
最大持续功率百分比，以此决定部分负荷注油量。
3．三种控制模式的比较
柴油机按推进特性工作时，功率与转速立方成正比，近
似与MEP平方成正比。当柴油机功率下降，转速降低时，
转速模式气缸油注油量与转速的1次方成正比，很明显，转
速模式注油量最大，MEP模式次之，负荷模式注油量最少。
MAN二冲程柴油机最初采用机械注油器，机械注油器的
明显缺点是低负荷时注油量过大，不仅是一种浪费，而且污
染气缸扫去道及排气通道，对柴油机工作极为不利。在采用
CPP的主机及电站用定速柴油机上尤为明显，因此后来在这
两种机型上推出了按MEP工作模式工作的机械注油器，并
推广到了采用定距桨的船舶主机。随着柴油机技术及电子注
油技术的发展，MAN公司推出了ALPHA电子注油器。电子
注油器定时精确，注油量容易控制。最初，ALPHA电子注油
器推荐采用传统的MEP模式或最佳的负荷模式。随着电子
注油器的推广及应用，目前大部分注油器控制模式采用负荷
模式。
二、ALPHA电子注油器注油率调节
二冲程柴油机气缸油注油率调节是注油器管理工作的重
中之重，对于ALPHA电子注油器注油率的调节，注油率控
制模式不同，注油率调节方式也不同。
1．MEP模式
采用MEP模式的ALPHA电子注油器，仍沿用传统的调
节方式，以MCR即最大持续功率为参照，随时间逐步降低
气缸油注油率。
笔者工作过的“c”轮主机为日本三菱公司制造的
收稿日期：2013—1 1—26
作者简介：张丛德(1972一)，男，上海时代航运有限公司轮机长，机务主管。
142 中国水运 第14卷
MITSUI—MAN B&W6S50MC—C柴油机，额定最大持续功
率为7，760kw／107rpm。螺旋桨为变距桨，主机采用
ALPHA电子注油器。注油器采用MEP模式，厂家推荐的基
本注油率为1．1g／kwh，注油率调节曲线如图1所示。
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图1 “C”轮ALPHA电子注油器注油率调节曲线
在图i中，厂家为方便管理人员监控计算注油量，以气
缸油密度0．92kg／liter为参考值将注油量由质量换算成体
积，同时需要注意的是，此图表示的是主机工作在额定最大
持续功率注油量。说明书给出的MCR时的基本注油率是主
机工作在选型方框图最大功率点的注油率，额定最大持续功
率与MCR时的注油量按功率百分比计算，主机MCR功率
为1，sSOkw／127rpm，这里不再做具体计算。
2．负荷模式
采用负荷模式控制注油量的ALPHA电子注油器称为
ALPHA ACC电子注油器，引入了注油因子概念。磨合初期
按固定注油率方式逐步降低，然后按照注油因子与含硫量相
结合方式降低注油率，注油率计算公式为注油因子×S％。式
中含硫量S％取决于加装燃油品质，需要调整的是逐步降低
注油因子到基本注油因子。
笔者工作过的“Y”轮主机为MAN B&W6S35MC—C
柴油机，注油器采用的就是ALPHA ACC电子注油器。注油
率调节曲线如图2所示。
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图2 “Y”轮ALPHA AGO电子注油器注油率调节曲线
曲线是厂家2007年在服务信函中推荐的ALPHA ACC
电子注油器注油率调整曲线。500h前逐步降低固定注油率，
然后按注油因子及燃油含硫量确定注油率，在接下来的
2，O00h配合扫气El检查将注油因子从0．34 g／kwh降到基
本注油因子0．26g／kwh。
3实船调节
笔者上“Y”轮接班任职大管轮时，主机工作2，500余
小时，虽然磨合期已过，注油器HMI面板注油率参数设定
97％，没有严格按照厂家推荐的曲线调节注油率。由于本人
头一次接触ALPHA电子注油器，缺少经验，扫气口多次检
查观察气缸状态正常，加之船上缺少相应的技术资料，气缸
油系统流量计不能正常工作，公司也没有对注油率调节提出
明确要求，任职期间就没有调节注油率。此次算是一个失败
的经验。
后来笔者到“C”轮任职轮机长，接班时主机工作3，000
余小时，过了磨合期，HMI的设定为92％。通过程序计算及
每天气缸油流量计流量计算，发现注油率远高于图所示的磨
合期后所应设定的注油率。由于对ALPHA电子注油器有了
一定认识，同时厂家给出的气缸油注油率调节程序非常详尽，
就配合扫气口检查，严格按程序逐步降低注油率，最后将HMI
的设定降到70％，主机气缸状态多次扫气口检查状态良好。
有一个问题需要提及的是，“C”轮20 10年下水投入运
营，全球航线，主机ALPHA电子注油器可以选择MEP模式
或负荷模式，船东出于保守考虑，将ALPHA电子注油器工
作模式选择了传统的MEP模式，笔者在工作中发现这种模
式不够合理。由于船舶是全球航线，加装燃油含硫量是不确
定的。当船舶航行在欧洲排放控制区时，需燃用含硫量低于
1％的低硫重油，在某些港口加油如在阿根廷，即使加装高硫
油，也只能加含硫量低于1％的燃油。主机注油器采用MEP
模式，注油率调节后是固定不变的，即使采用低碱值气缸油，
长时间燃用低硫油对主机工作是极为不利的，如果采用负荷
模式则会降低不良的后果。
三、 ALPHA电子注油器注油率调节的注意事项
(1)对于气缸油注油率的调节，在管理上要胆大心细。
不论机械注油器或电子注油器，在实际应用中，一般的趋势
是注油率过大。这主要是主管轮机员主观认识上的不足．．通
常认为如果注油率调小，有主机拉缸的安全隐患，一旦出现
问题就要承担责任。而注油率大一点不会出现安全问题，即
使有不良后果也是长期积累才能显现出来。如果公司管理人
员没有提出明确要求，主管人员不愿严格按照说明书要求调
节注油率。事实上，对于新造船舶处于磨合期的主机，各方
面运转良好，根据电子注油理论及实践，主管人员要有这样
的信心，严格按照厂家推荐的调节程序逐步降低注油率，只
要不低于最低注油率就不会出现安全事故。相反，注油率过
高，由于气缸油中过多碱化物析出造成的机械磨损及完全没
有酸性导致的缸套镜面效应，反而可能会出现安全事故。
(2)注意收集技术资料，加强对轮机员培训。厂家给出
的说明书通常只给出必要的说明和要求，对于设备的背景及
一些细节没有详细说明。对于MANB&W公司，引进新设备
或技术改进，一般会发出服务信函，详细阐述相关背景及理
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第2期 张丛德等：ALPHA电子注油器气缸注油率调节分析 143
念，相当长时间这些理论才会融入到说明书中。笔者在“Y”
轮工作时，注油器说明书没有对注油因子调节方法进行解释，
在试航报告中厂家服务工程师只给出了注油率调整建议，而
对注油率调节曲线的说明只在服务信函中给出，而船上没有
MAN公司服务信函的汇编手册，而本人又是头一次接触电子
注油器，这样就没有足够的信心去调节注油率。因此，公司
管理人员一定注意及时将相关资料通报给船舶管理人员，对
新接班轮机员进行相关培训。
(3)注意对加强对气缸油流量、负荷传送器监控。
ALPHA电子注油器程序化，控制简化精确，但与机械注油器
比较起来不够直观，除按说明书要求监控其运行参数外，注
意通过气缸油流量计及程序计算监控气缸油每日消耗量是否
正常。对于负荷传送器，注意检查其MEP转换百分比是否
与油泵油门实际刻度相匹配，某轮就曾由于负荷传送器变形
导致注油量不正常。
(4)注意厂家注油率推荐值的适用性。ALPHA电子注
油器注油率的推荐是基于MAN机的技术革新，如燃烧室部
件冷却结构的改变、活塞环耐磨层采用新技术、喷油器采用
新结构等技术。在这些技术革新基础上，通过试验机试验及
实船的使用经验的积累，才给出了注油率的推荐值。MAN公
司在注油率推荐表中明确适用机型如MARK5、MARK6以
上等。因此，在调整气缸注油率时，要注意推荐值的适用性，
(上接第140页)
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increasing amount of MDO Nevedhel~e this is still in a normal range
图4德国服务商油样化验 一
七、总结
对电子控制柴油机的管理应注重技术上的管理，特别是
电子控制系统方面，对船上轮机管理人员的技术水平提出了
更高的要求，概括如下：
1．确保共轨油压管路的密封。共轨油压系统的油压较高，
在运行时一定要注意系统的密封性是否良好，特别是进入喷
油器前的管路，要注意其密封性和膨胀性，保证良好雾化。
2．电磁阀。电控共轨柴油机控制系统中较多使用电磁阀
尤其对于把机械注油器改造成电子注油器的老旧机型，更应
注意。
四、结论
ALPHA电子注油器以推出近十年，在实船上应用上极为
成功，既改善了气缸磨损状态，又降低了气缸油注油率，为
船东节省了大量气缸油及维护费用。作为轮机管理人员，只
要深入了解其工作机理建立信心，严格按程序调节注油率，
就能够使电子注油器发挥真正的作用，从而保证船舶主机安
全高效的运行。
参考文献
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【2】MAN B&W Diesel A／S．《Cylinder Lubrication Guidelines
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[5]李斌．船舶柴油机U1．大连：大连海事大学出版社，2006．
[6]张海迎．从某柴油主机拉缸事故谈气缸润滑新技术Ⅲ．航
海技术，2011，3．
且激磁频繁，不少电子元器件长期在高温、振动等环境中工
作，损坏概率高；燃油太脏也容易造成电磁阀动作延迟或卡
死，或阀件磨损加剧，造成关闭不严；另外过电流还会造成
电磁阀的烧毁；因此在日常管理中要特别注意对电磁阀的保
养，同时研发者也必须加大新型电磁阀的开发。
3．传感器。传感器是控制系统获取柴油机工作状况的主
要途径，传感器损坏将造成控制系统误动作，所以必须保证
传感器的清洁和保养，尤其是在恶劣状况下工作的传感器，
应予以特别关注。
4．由于燃油问题导致船舶柴油机出现重油换轻油时出现
柴油机停车现象，应该看出该电喷柴油机本身是没有问题的，
问题发生在国内的燃油质量太差，无法满足电喷柴油机的正
常使用，本次故障从发现到最终解决历时4个多月，船期推
迟使船东遭受了巨大的经济损失。
5．我们在反思设备管理能力和处理问题能力的同时，也
希望燃油质量管理部门要有走出国门意识，为客户所想，制
定严格的燃料油标准。也希望燃油供应单位能够提高燃油质
量，严格按标准调制燃油，为客户提供优质的燃油。
参考文献
【1]高朝辉，陈勤学．船舶柴油机电子控制的发展现状卟交通
科技，2001，6．
[2]滕宪斌．船用智能柴油机的发展现状 天津航海，2009，
1．
【3】MAN diesel 9L32／44CtL柴油机说明书．
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