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曼恩 电喷主机FIVA阀工作原理介绍

 忘忧馆 2024-05-01 发布于四川

FIVA是Fuel Injection Valve Activator 的缩写首字母,

它是曼恩 电喷主机的核心部件,它由三个主要部分组成:先导阀、FIVA阀本体以及反馈传感器。

在ME-C型柴油机中,每个缸都配备了一个FIVA阀,这些阀门受到发动机控制系统ECS的控制。气缸控制单元CCU会根据曲轴角度和柴油机负荷等信号,通过调节先导阀的开度,来控制FIVA阀本体中主阀芯的位置。这样,就可以决定是将动力系统油连接到燃油泵液压活塞的下部,还是连接到排气阀促动泵活塞的下部,从而实现燃油喷射和排气阀驱动的灵活控制。

此外,FIVA阀本体上还安装了一个位置反馈传感器,它能够实时监测主阀芯的位置,确保ECS对FIVA阀的控制形成一个闭环系统。下图就是主阀芯,红圈内的杆和位置反馈传感器配合就能实时监测主阀芯的位置。

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   FIVA阀的设计结构可以从下面的图表中清晰地看到,其主阀芯在上下方向上都拥有10mm的活动范围。在操作过程中,CCU J70端口发出的4-20mA电流信号会驱动先导阀阀芯,进而控制驱动活塞下方腔室中的系统共轨油,实现主阀芯位置的调整。与此同时,位置传感器通过端口J30将4-20mA的电流信号发送到各个缸的CCU,以实时提供主阀芯当前位置的反馈信息。(底下是真实图片和半剖析图的对比)

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 FIVA阀的状态可以根据主阀芯的位置分为四个阶段:停车位、中位、燃油喷射位和排气阀驱动位。

1. 当柴油机处于停车状态时,由于HPS尚未建立共轨系统的油压,主阀芯在重力作用下处于最低位置。此时,共轨油进口P与排气阀驱动进油口Cva相连,而燃油泵驱动油进口Cfi与回油口Tfi相连。

2.. 在备车状态下,CCU J7端口向先导阀输入的电流信号约为12mA。共轨系统油通过驱动活塞将主阀芯向上推动,使其处于中位。这时,排气阀驱动进油口Cva与排气阀驱动回油口Tva相连。在系统润滑油的压力作用下,排气阀促动泵活塞复位,而在空气弹簧的作用下,排气阀关闭。

3.. 当CCU J7端口向先导阀输入的电流信号在12-20mA之间时,FIVA阀处于燃油喷射位。共轨系统油通过驱动活塞将主阀芯向上推动,使其比中位更高。此时,系统油从共轨油进口P流向燃油泵驱动油进口Cfi,直到作用在燃油泵液压活塞下部,实现燃油喷射。

更详细的参见下图,并结合说明书自行理解!

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    当CCU J7端口接收到的电流信号在4-12mA范围内时,FIVA阀将被置于排气阀驱动位置。在这种情况下,FIVA阀体内的驱动活塞下方的油压会被释放。随后,在复位活塞的推动下,主阀芯将向下移动。这时,系统油会从共轨油进口P流向排气阀驱动油进口Cva,直到其作用在排气阀促动泵活塞的下部,从而实现排气阀的开启。

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   当P-Cfi通道畅通时,Cva-Tva通道也会随之畅通,这有助于排气阀促动泵活塞的复位。同样,当P-Cva通道畅通时,Cfi-Tfi通道也会畅通,从而实现燃油泵液压活塞的复位。

  ME-C电控柴油机的正常运行与FIVA阀的状态密切相关。为了实现精确的定时和油量控制,FIVA阀被设计为精密偶件,因此对系统油的清洁度有很高的要求。在日常生活中,我们需要特别注意这一点。 

   另外,柴油机在运行过程中,FIVA阀会不断地进行往复运动。随着时间的推移,阀芯的磨损是不可避免的。然而,如果管理得当,FIVA阀的预期使用寿命可以达到64000小时。

  由于FIVA阀直接关系到柴油机的热力过程,我们建议每32000小时就委托专业厂家对FIVA阀进行检修和维护。这样可以避免因FIVA阀的故障而最终影响船舶的运营。

如果大家还是觉得抽象,我录下了郭老师的视频,带你一分半火速了解FIVA阀的内部结构,郭老师的抖音号是1785916024,感兴趣的同行关注一下。

下图是HCU整个单元的部件图,还想了解那个部件?

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对了对了!祝大家五一快乐!平安喜乐!

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