电控柴油机

主推进动力装置16大纲各类传感器一、电子控制柴油机组成与原理柴油机工况信息控制信号执行器预定策略经济性模式——一般航区排放控制模式—排
放限制航区低负荷模式二、电控柴油机的特点：最低稳定转速（10-12）r/min;油耗率低；排放低；加速性能好。 1、运转适应性强—
—尤其是燃油喷射系统◆能自由的选择喷射压力，对不同的工况具有最佳喷射压力（低速时具有较高的喷油压力）；电磁阀能精确的控制喷油量，独
立控制喷油正时和喷油速率；◆控制程序中设定多种喷油模式，可实现预喷射和多次喷射（双喷模式），控制柴油机的排放（NOx）【同一模式下
，不可实现高经济性和低Nox排放】SOX与燃油有关。◆燃油适应性好→本质：喷射适时，喷射特性与高压油泵无关，控制燃烧过程。二、电控
柴油机的优点：2、多种操作模式 经济性模式（用于一般航区），排放控制模式（NOx模式，用于排放限制的特殊航区）、低负荷运转模式。3
.足够的可靠性——故障率低，维修周期长4.完善的状态监测与控制系统 三、电子控制的内容： 燃油喷射（喷油定时、喷油量、喷油模式、喷
油压力等）、排气、换向、启动、气缸润滑（电子注油器）、调速（电子调速器）等电子控制喷射系统与机械喷射系统比较1．无论喷油泵输出如何
，都能通过改变供油定时、喷射持续时间和喷射压力来获得最佳喷射。 2．在燃用劣质燃油时仍能保证最佳喷射和燃烧。 3．能适
应各种运行条件。而且由于改善并实现了更完全的燃烧，使环境污染减轻。 电子控制喷射系统与机械喷射系统比较4．能适应迅速改变功率和转速
的要求。在最小到最大负荷之间，任何工况都可以获得最佳喷射。降低了燃油消耗率，特别是使低负荷时的燃油消耗率得到显著降低。改善了柴油机
的加速性能。最低稳定转速降至为1／10额定转速。 5．对于二冲程柴油机，可省去传统的凸轮轴及传动机构、传统的喷油泵及调油机构
，换向机构，机旁操纵机构等。电子控制喷射系统与机械喷射系统比较6．采用电子控制喷射系统的二冲程柴油机，只采用一种型号燃油高压泵，并
可根据柴油机型号和缸数选用两只或多只燃油高压泵，但并非一缸一泵。燃油高压泵通常布置在推力轴承上方，由单级齿轮传动或用电动机驱动。高
压油泵的作用在于维持高压共轨的压力。无喷油泵的定时定量作用。四、瓦锡兰RT-flex柴油机电子控制原理喷射控制单元排气阀驱动执行器
启动空气控制装置曲轴角度编码器0.1CA柱塞燃油泵滑油斜盘泵WECS中每缸FCM20模块由工况信息，再根据发火次序和正时→发出电信
号→高速开关的比例电磁阀打开（可调节测量与压力）（电子控制系统能量有限，不足于推动燃油控制阀件，故借助于伺服油系统性）→20MPa
伺服油进入ICU→找开共轨阀(电液阀）→90MPa燃油进入（分别控制3只喷油器的喷油时间及量）结论：喷油器控制阀ICU由WECS通
过电磁阀驱动，（）而喷油器开启由90MPa燃油驱动。ICU喷射控制单元容积式喷射控制单元（每缸三个喷油器）Control oil
sideHFO sideCommon Rail 装置，用来建立燃油压力;WECS-9500 控制系统，控制主机（共轨监测与压力调节
+喷油阀、排气阀与起动阀的控制与监测），无中央处理器但每缸有FCM-20模块;伺服油系统(servo oil system)控制废
气阀的操作;容积喷射控制单元(Volumetric Injection Control Unit )控制燃油的流量和喷射时间；燃油
供给单元(supply unit ) 取代原有的燃油泵，提供高压燃油和伺服油。各系统的主要控制原理燃油系统 主
机通过曲轴的旋转为燃油泵加压，使燃油压力达到1000Bar，然后该1000Bar 的燃油被送到Common Rail 的管路里，再
通过Common Rail里的容积喷射控制单元对燃油喷射进行控制。该控制单元由200Bar 的伺服油驱动，而伺服油的触发信号来自于
WECS-9500 的气缸控制单元，气缸控制单元通过曲轴角度传感器测得曲轴位置和负荷，进行判断、计算。同时，考虑传动机械的延时，然
后选择最佳时机进行燃油的喷射。轮机员还可以通过主机的反馈信息，利用WECS 的辅助单元对FQS 和VIT 进行重新设定。同时，WE
CS-9500 也可以按照预设的曲线对不同负荷下的燃油喷射量， 喷油时间进行自动控制。RT-flex 的气缸的喷油阀有3 个，低负
荷运行时，WECS-9500 控制系统可以关闭其中的1 个或2 个喷油阀，减少喷油量，从而可以达到省油，减少废气排放的目的，同时还
可以达到良好的低负荷运行特性。起动空气系统 在慢转过程中，气缸控制单元可以将驱动阀的控制空气变成预期的脉冲信号，使曲
轴平稳的慢转，这样既可以节省起动空气，又可以达到良好的低转速运行特性。废气排放系统 废气排放阀是由伺服油来驱动的，
主机运行时，曲轴旋转带动伺服油泵加压伺服油，伺服油的压力大小由WECS-9500 系统根据主机的负荷来决定，主机的负荷大，伺服油的
压力也高，加压后的伺服油再去驱动废气阀伺服油单元，去打开或关闭废气阀。废气阀的打开和关闭时间(VEO、VEC)是按照WECS-95
00 系统的内部设定的曲线根据主机的转速自动调节。电气控制方面的主要特点及组成 Sulzer RT-flex 机本
身具有一套WECS-9500主机管理系统，它与主机遥控并不一样，它的主要作用是对Common Rail 的燃油压力、伺服油压力进行
控制，与主机、气缸相关的功能的管理，其中包括主机的状态检测，一些参数的调整，来控制气缸的喷油时间、喷油量、排气时间，使主机工作在一
种非常良好的工作状态，燃油的燃烧更加充分，另外，该系统还是主机与外界通信的窗口。WECS-9500 系统包括如下设备：1) 公共电
子控制单元(Com-EU)它包括两个主控制模块MC M，互为备用，和选择模块ASM。它的主要作用是对油路的油压，主起动空气阀进行控
制，以及与其它系统通信、对内部信号进行监测和传输。2) 气缸电子控制单元(Cyl-EU)，每个气缸配备一个该控制单元，安装在Com
mon Rail 平台的下部，它可以对气缸的起动空气提供、燃油喷射、废气阀的开闭在时间和数量上进行控制，即VIT、VEO、VEC
等功能的控制。3) 增加曲轴角度传感器(Crank Angle Sensor )，用于准确测量曲轴的位置， 然后反馈信号给WECS
-9500 系统，便于对喷油和排气的时间进行控制。4) 增加3 个电源箱，主要是对WECS-9500 系统的各个电气元件进行供电。
5) WECS 的辅助控制单元(WECS assistant)，安装在集控室， 该单元包括一台计算机和一台MAPEX-CR 的控制
装置。这套装置的作用是显示主机的状态及报警，例如每个气缸的燃油，废气，延时时间，每个气缸转速等状态的显示，以及对主机的一些参数进行
设定，例如，修改VIT，FQS等的参数，改变喷油的起始角度，废气阀的关闭角度等。6) MAPEX 系列。作为智能化的主机，RT-f
lex 机型也配备一些附加的功能，即一些特殊的参数检测，数据分析，管理维修，和备件管理等，其中包括MAPEX-TP(气缸磨损检测)
、MAPEX-PR(活塞运行可靠性检测)、MAPEX-CR(燃烧可靠性检测〉、MAPEX-TV/AV(扭矩振动/轴向振动检测)、M
APEX-SM(备件和维修)，使用者可以根据需要，有选择性的安装以上的管理功能。调速系统 以往的调速系统是由调速器来控
制伺服电机进行调速，而现在的调速系统只需要提供燃油的命令信号给WECS-9500 系统即可。主要工作原理如下: 转速命
令由车钟发出给调速系统，调速系统与转速传感器测得的主机的实际转速比较，然后计算出需要提供的燃油命令送给WECS-9500 系统的公
共控制单元，公共控制单元通过总线将数据传给每个气缸控制单元，气缸控制单元再输出信号给容积喷射控制单元，该容积喷射控制单元再去控制喷
油阀进行喷油，同时，喷油量的反馈信号也反馈给气缸控制单元，再到公共控制单元，进而反馈给主机调速系统，便于调速系统进一步的控制。主要
优点油耗低，维修费用少；无烟排放；良好的低转速运行特性；冗余设计使系统更加可靠，燃油泵、伺服油泵、燃油管以及电子控制系统的冗余设计
，使主机在损坏一台燃油泵或一台伺服油泵后，仍可满负荷工作，电气控制单元及总线的双套设计，使控制系统更加可靠。WECS-9500 系
统图五、MAN B＆W ME柴油机的电子控制1、液压共轨系统作用：配合气缸液压油驱动单元HCU每缸一个驱动燃油升压泵、排气阀启闭及
气缸润滑。由自动清洗滤器、2电动液压泵、3机带液压泵组成。柴油机启动前，电动液压泵供给系统17.5MPa的液压油用来启动主机，柴油
机转速达到标定转速的15%MCR（Maximun Continuous Ratings标定转速），两台电动液压泵自动停止，由机带泵
供给,油压达20MPa。ME型柴油机液压系统图L/73273-7.1/0403
(2600/R?L)Fuel 10 barHydrauliccylinder unitAlpha lubricatorServo
oilreturn to sumpFine aut. filterPiston cooling + bearingsFrom su
mpMain lubepumpSafety and AccumulatorblokEL. driven hydraulic pum
psEngine drivenhydraulic pumpsServo oilFuel oil pressureboosterEx
haust valve actuatorELFIELVACyl. 1Cyl. 2Cyl. 3Cyl. 4Cyl. 5Cyl. 6C
CUCCUCCUCCUCCUCCU200 bar自动清洗滤器液压共轨系统组成电动液压泵机带轴向变向变通量液压泵2、燃油共轨系统
该系统是每个缸设置燃油喷射泵高压油泵（燃油升压泵）, 位置在气缸头同一层, 高压油泵的柱塞驱动不是按传统驱动装置一鸡
心凸轮, 而是由20MPa动力滑油驱动活塞来带动柱塞上下运动, 动力滑油来自柴油机滑油系统, 即柴油机滑油经主滑油滤器后分为两路一
路去正常的各轴承的润滑和活塞冷却而另一路经细滤器后去柴油机自带增压泵双头活塞泵增压。增压后滑油达到高压左右排至各缸高压油泵的两只大
储存器里, 高压滑油系统一般保持恒压,波动较小。电子控制喷射系统油量控制单元设在喷油泵上，电磁阀控制服油。各缸高压油泵的燃油喷射,
是由比例控制电控阀快速控制高压滑油动力油的进、出, 以驱动活塞快速上、下运动,控制升压泵的行程来控制供油量。带动高压油泵柱塞产生
高压燃油,进来燃油压力0.8～1.0 Mpa→100 MPa。 经油嘴喷射雾化。2～3只喷油器燃油喷射规律完全相同。电控电磁阀是由
微处理器控制程序系统, 根据柴油机状况分析系统和控制操作系统的综合信息发出指令而动作, 因而其燃油共轨是驱动各缸高压油泵的动力滑油
来自共同系统, 这与苏尔寿一燃油共轨有很大的区别。苏尔寿一燃油共轨是依靠多凸角凸轮由曲轴带动驱动一台高效高压油泵, 从而以预定的高
喷射压力把足够量的燃油输送到气缸盖水平位置的高压燃油集管共轨。3、气缸启动系统结构 气缸启动阀不是由原来设计空气分配
器来控制各缸启动阀启闭, 而是由双位控制电磁阀控制液压油来带动气缸启动阀的启闭, 液压油来自系统增压后的滑油。电磁阀是根据船舶状态
的需要, 由操作控制程序系统控制, 电子软件控制由于其精确、可靠, 提高了船舶操作性能。4、智能型控制系统特点能够自动监控同负荷状
态下各缸负荷并调整负荷平均分配,并设置了超负荷保护。达到低污染排放。减少气缸油的消耗。M/B The ME Engine Hydr
aulic Oil LoopL/73273-7.1/0403 (2600/R?L
)Fuel 10 barHydrauliccylinder unitAlpha lubricatorServo oilreturn
to sumpFine aut. filterPiston cooling + bearingsFrom sumpMain lu
bepumpSafety and AccumulatorblokEL. driven hydraulic pumpsEngine
drivenhydraulic pumpsServo oilFuel oil pressureboosterExhaust val
ve actuatorELFIELVACyl. 1Cyl. 2Cyl. 3Cyl. 4Cyl. 5Cyl. 6CCUCCUCCUC
CUCCUCCU200 barM/B ME – System Fuel oil 800 bar 150oCFuel oil pre
ssure boosterServo oil rail – 200 bar –Servo oil pumpsLow press.
fuel oil supplyLeakage and servo oil returnMembrane accumulatorsH
ydraulic cylinder unit (HCU)Exhaust valve actuator3330193/2003042
3 (3310/PDP)Membrane accumulatorsExhaust valveF
uel valvesM/B ME Fuel injection systemHigh pressure hydraulic oil
- inletTo drainMembraneaccumulatorFuel oil inlet 8 barSuction va
lveELFI Proportional valveSlide Fuel valveFuel plungerHydraulic p
istonHigh pressure pipe2200/OZS/030212Hydraulic Cylinder Unit气缸液压
油驱动单元格Hydraulic Exhaust Valve Actuator ELVAOn/Off ValveDistributi
on BlockFuel oil Pressure BoosterELFIProportional Valve2006.01.16
(4140 / PWN)机带液压泵电动液压泵液压共轨系统图2.2 M E柴油机燃油及气阀控制液压系统两种电控
柴油机对比 (1) 油轨方面。Su lzer RT -f lex 机型的公共油轨有两个, 一是20M Pa 的滑油, 它的作用是因
为电子控制系统中所输出的能量有限而作为驱动排气阀、气缸起动阀和喷射控制装置; 二是100M Pa 的重油, 它作为柴油机的燃料油,
在油轨中等待喷射。而MAN -B&W M E 机型的公共油轨仅一个20M Pa 滑油, 它作为动力油使用。轨压上的差别很大程度上
取决于油轨的密封技术, 因此对油轨的管理就要区别对待。 (2) 原始动力方面 RT -f lex 机型采用曲轴带动的
复合凸轮来带动柱塞式油泵保持油轨中100M Pa的燃油油压, 从而以预定的高喷射压力把足够量的燃油输送到气缸盖水平位置的高压燃油集
管(共轨)。同样由曲轴通过传动齿轮带动的一个油泵来保持伺服滑油20M Pa 的油压。 M E 机型用的是轴带轴向液压
泵给油轨输入滑油(柴油机起动前是用电动泵输入滑油) , 柴油机经主滑油滤器后分为两路:一路去正常的各轴承的润滑和活塞冷却; 而另一
路经细滤器后去柴油机自带增压泵(双头活塞泵) 增压。增压后滑油达到高压(20M Pa 左右) 排至各缸高压油泵的两只大储存器里,
高压滑油系统一般保持恒压, 波动较小。各缸高压油泵的燃油喷射, 是由电控阀NC 快速控制高压滑油(动力油) 的进、出, 以驱动活塞
快速上、下运动, 带动高压油泵柱塞产生高压(75～ 120M Pa) 燃油, 经油嘴喷射雾化; 电控电磁阀NC 是由微处理器控制程
序系统ECSP, 根据柴油机状况分析系统ECA 和控制操作系统OMCP 的综合信息发出指令而动作, 因而其柴油共轨是驱动各缸高压油
泵的动力滑油来完成。(3) 高压油泵方面。RT 2f lex 机型的高压油泵是柱塞式增压泵, 与原来相比, 变化不大。而M E 机
型采用的是液压驱动高压油泵。前者是凸轮的传动使燃油泵柱塞上下运动, 后者是用高压滑油作为高压燃油的驱动动力。(4) 喷油控制方面。
RT 2f lex 机型在控制喷油时, 是由控制系统发出信号给电磁阀, 电磁阀的动作使伺服器的油路变化, 从而改变燃油的油路, 完
成喷射过程;M E 机型在控制喷油时, 同样是控制系统发出信号给电磁阀, 电磁阀改变伺服油后, 再给伺服油驱动油泵使燃油增压, 完
成喷射过程。前者控制的是伺服油, 后者控制的是动力油。(5) 燃油的来源方面。RT 2f lex 机型燃油来自100M Pa 的油
轨中;M E 机型的燃油是由给油泵共给的大约1M Pa 的燃油。Cylinder lubricator systemAlpha L
ubricator for ME-Engine3331377/20041021 (2200
/OZS)Emergency cylinder lubricationIn case of CCU failure, where
the CCU cannot be changed immediately, the cylinder lubrication c
an be achieved by a temporary cable from one of the ECU units, pl
ug 52, to the solenoid valve on the lubricator on the unit in que
stion.The lubrication will be with random timing.四、电子调速器新一代大型低速超长
冲程柴油机作为船舶主机，其标定转速往往不到100r/min，这些船舶要求主机在很低转速（如Sulzer RTA84要求在16r/m
in～18r/min）时能稳定运行，这样即使是液压调速器的反应速度也难以满足其使用要求。目前已有不少远洋船舶的主机开始采用电子调速
器。 电子调速器优点：信号的传递和控制调整由电信号完成;转速变化，采用转速传感器测定，不使用机械机构（飞重和调速弹簧），摆脱机械零
件的惯性质量和机械摩擦的影响，动作的灵敏性和响应速度得到了显著提高，其响应时间只有液压调速器的1／10～1/2；动态与静态精度得以
提高。如单脉冲电子调速器瞬时调速率δ1＝5％～7％，稳定时间ts＝3～5秒；而双脉冲电子调速器δ1≯2％，ts≯1秒。此外，电子调
速器无需调速器驱动机构，故其装置简单，安装方便，便于实现遥控与自动控制。鉴于以上优点，在对各种动力机械的调速控制中得到大量应用。
电子调速器类型：（1）全电子调速器 信号感测与执行机构均采用电气方式者。如海因茨曼电子调速器。Woodward 8290电子调速
器等。此种电子调速器工作能力较小，多用于小型柴油机。（2）电一液或电一气调速器 信号监测采用电子式，而执行机构采用液压式或气力式
。此种调速器的液压或气压伺服器工作能力较大，可满足各种柴油机的使用要求。如 Woodward 2301电子调速器的执行机构使用的是
EG3P型液压伺服器，而DGS-8800数字式调速器的执行机构则采用气压式。（3）液一电双脉冲调速器 在普通的液压调速器上加装电
子式的负载信号感测装置。该调速器当电子部分发生故障时，可自动转为液压调速器工作。如国产YTD-40型调速器即为此种调速器。 分类采
用双脉冲调节，即将转速变化信号和负载变化的电脉冲信号这两个单脉冲信号叠加起来调节燃油量。采用单脉冲（转速变化信号）调节燃油量频载型
电子调速器调频型电子调速器结论：频载型调速器能在负载一有变化而转速尚未明显变化之前就开始调节燃油量，因而具有很高的调节精度。适用于
对供电要求特别高的柴油发电机组。一）电子调速器的组成和工作原理（一）电子调速器的基本结构（二）电子调速器的工作原理（一）电子调速器
的基本结构组成：1）转速传感器；2）控制器；3）执行器；4）外围控制开关及调节电位器等 国产ESG100A型电子调速器的基本结构。
（二）电子调速器的工作原理1、组成：电子调速器的原理框图，它由输入部分、控制部分和执行部分所组成。2、原理3、放大器的“增益控制
单元”和“复位单元” 频载电子调速器原理图1）输入部分组成：由磁性测速头和速度传感器（根据需要也可并用负荷传感器）所组成。动作原理
：磁性测速头感应柴油机的转动而产生交流电压，此交流电压的频率与柴油机的转速成比例。速度传感器则将这个交流电压转变为与此交流电压成比
例的直流电压（－），再把它作为信号输入放大器。此时“速度传感器”在这里所起的作用类似于液压调速器中的“飞重” 。2）控制部分组成：
由放大器和转速设定器组成。原理：放大器一方面接收由“转速传感器”（或负荷传感器）输入的信号；另一方面又同时接收由“转速设定器”（可
用电位器进行调节设定）输入的转速设定信号，并在放大器内把各输入信号的代数和放大后作为控制信号向执行器输出。此时“设定转速电位器”（
+）在这里起的作用类似于液压调速器中的“调速弹簧”。3）执行部分组成：执行器。原理：根据放大器输入的电信号、输出相应的执行动作，对
柴油机进行燃油量控制。如果执行器输出的信号仍通过电气来执行调速。此时“执行器”在这里起的作用相当于液压调速器中的“动力活塞”。2.
电子调速器的调速原理工作时，通过转速设定器，利用可调的电位器设定所需的转速，将其产生的转速设定信号以直流电的形式作为“正信号”
输入放大器；柴油机起动运转后，速度传感器（或负载传感器）将磁性测速头感应的转速情况转化成直流电的形式作为“负信号”输入放大器，在放
大器内将两种信号叠加，当两者之和为零时，不向执行器输出控制信号，柴油机即在设定的转速运行。当外负荷减小使柴油机转速增加时，磁性测速
头感应产生的交流电压频率立即增加，经速度传感器转换后的直流电压也随之增加（负值增加）。在放大器内它与转速设定“正值”信号之和变为“
负值”，此时放大器即向执行器输出“减油”的信号，通过执行器使柴油机的燃油量减少，转速随之下降。3. 放大器的“增益控制单元”和“复
位单元”放大器在工作时，根据转速变化不断地输出“加油”或“减油”信号，由于其反应极为灵敏，很难做到根据转速变化“适可而止”地改变喷
油泵的供油量，柴油机转速不易很快稳定而产生转速的波动。为此，在放大器中专门设置了“增益控制单元”和“复位单元”，使电子调速器能稳定
地工作。“增益控制单元”用来控制反馈信号的大小，如果增大增益，则执行器的输出轴转角随放大器输入偏差而增大。此时“增益控制单元”在这
里起着液压调速器中的“补偿机构”的作用。“复位单元”用来给定放大器的复位时间常数，用以改变放大器的响应时间，如果增大复位的给定值，
复位时间常数将增大。只要通过合理的调节就能提高控制回路的稳定性，满足柴油机稳定运行的要求。“复位单元”在这里起着液压调速器中的“针
阀”作用。典型电子调速器Woodward 2301型是广泛应用的电子调速器，它属于电—液调速器。 控制器——电子
式 速度感应元件——电磁式 执行机构——液压式控制器原理稳定度怠速调节设定转速增益量调节执行机
构工作原理负荷活塞动力活塞滑阀柱塞控制带柱塞套永久磁铁输出轴小复位杆执行机构工作原理典型电子调速器—DCS8800e数字调速系统1
.给定转速指令2.主机转速监测3.转速调节：4.燃油限制5.执行器 6.VIT控制，气缸润滑油典型电子调速器—DCS8800e数
字调速系统驾驶台或集控室送来的转速指令；安保装置送来的故障减速或故障停车指令；转速限制（临界转速自动避让指令，最大车停令转速限制，
轴带发电机最低转速设定）速率限制和程序负荷的控制。起动测量设定；典型电子调速器—DCS8800e数字调速系统1.给定转速指令2.主
机转速监测3.转速调节：4.燃油限制5.执行器 6.VIT控制，气缸润滑油◆带有前馈控制和PI（或PID）闭环定值控制的复合控制
回路。◆PI和PID——正常情况下是PI,恶劣海况下（ROUGH SEA）自动加入D↑,略减P（增益）↓,增大I（时间）↑避免因
超速而故障停车。◆前馈控制——提高跟踪速度和精度；◆死区控制——±2，避免执行器频繁动作；◆可变增益控制——正常海况，恶劣海况（积
分时间是3倍）◆主机延时估计器——转速较大时，不按常规增益加油，而按主机燃烧特性加油门，产生一个延迟，符合燃烧特性DCS8800e
－－调节方式工作方式运行状态指示报警指示123控制模式按钮参数显示试验按钮456DCS8800e控制面板 调节部分－工作方式试验方
式直接供油准备方式正常方式区分外部传感器与系统内部故障车钟手柄直接控制油门开度，测试或故障时用接通电源，处于STOP，可调整参数车
钟手柄离开STOP，自动进入正常方式DCS8800e控制面板 调节部分－控制模式燃油设定恶劣海况恒定油量车钟手柄直接控制油门开度，
测试或故障时用接近“超速”增P减I，预超速断油；接近复位转速时，恢复燃油供给，转速复原死区内，供油量不变DCS8800e控制面板
调节部分－燃油限制转矩限制扫气压力手动最大燃油123零螺距油门转速非线性补偿试验按钮451 某船用发电柴油机组运转中若船舶耗电量突
然降低，则该机组的运转状态变化是______。 A. 转速自动升高稳定工作 B. 循环供油量降低转速稍有降低稳定工作 C.
循环供油量降低转速稍有增加稳定工作 D. 转速自动升高至飞车 77. 当UG-8型表盘式液压调速器进行供油量调节，使柴油机的转速
稳定后，调速器内部______的位置发生变化。 A. 小反馈活塞 B. 大反馈活塞 C. 反馈支点 D. 补偿针
阀 ★ 78. 在液压调速器中补偿针阀开度过大，补偿指针在过大刻度，对反馈的影响是______。 A. 均使反馈增强
C. 前者使反馈增强，后者使反馈减弱 B. 均使反馈减弱 D. 前者使反馈减弱，后者使反
馈增强√√√79. 目前船用增压柴油机主机在使用的PGA调速器上多具有扫气压力燃油限制器，其主要作用是______。 A. 增压
压力过高时切断燃油供应的安全作用 B. 增压压力过低时自动切断燃油供应 C. 运转中按增压压力高低自动调节循环供油量 D.
船舶加速时防止供油量增加过快而冒黑烟 80. Woodward PGA调速器的弹性反馈机构的组成是______。★Ⅰ、大反馈活塞
Ⅱ、小反馈活塞 Ⅲ、补偿针阀 Ⅳ、反馈指针 Ⅴ、阻尼活塞 Ⅵ、阻尼弹簧 A. Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ B.
Ⅳ+Ⅴ+Ⅵ C. Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ D. Ⅲ+Ⅴ+Ⅵ ★81. Woodward PGA调速器当外负荷大幅度增减时，其弹性反
馈机构将暂时失效的主要目的是减少______。 A. 稳定调速率 B. 瞬时调速率 C. 转速波动率
D. 不灵敏度√p260√√83. 杠杆式调速器的稳定调速率?2调节方法，说法正确的是______。 A. 可通过正面表盘上的速
度降旋钮进行调节 B. 可通过正面表盘上的负荷限制旋钮进行调节 C. 外部无?2调节机构，如需调节?2值，应打开调速器顶盖，旋
松速度降凸轮上的锁紧螺钉，改变其位置进行调节 D. 无法进行调节，不存在正确的调节方法 √曼恩和瓦锡兰船用二冲程双燃料发动机之比
较ME-GI工作原理扫气/压缩　　　　　　点火油和燃气喷入　　　点火膨胀做功WARTSILA 2-S DF双燃料发动机工作原理　　
　　扫气　　　　　压缩燃气喷入　点火膨胀做功　　　　图2 2-S DF缸内低压喷射示意图W?rtsil? 50DF 型船用四冲程双
燃料智能内燃机经济性比较ME-GI双燃料发动机的工作循环采用狄塞尔循环，其显著特点是：压缩行程只压缩新鲜空气，燃气不参与压缩过程，
无需空燃比控制系统，消除了失火和爆燃问题，可采用与柴油机相当的压缩比。而狄塞尔循环的热效率随压缩比的增大而增大，因此ME-GI双燃
料发动机燃气模式下具有与二冲程柴油机相同的热效率，达到了50% 左右，经济性较好。点火油来源MAN ME-GI 双燃料发动机在缸盖
上安装2 或3个燃油喷射阀，2 或3 个燃气喷射阀。燃油喷射阀的开启和关闭原理与普通ME 柴油机相同， 在纯燃油模式时作主喷油器，
在燃气模式时兼作点火喷油器。WARTSILA 2-S DF 双燃料发动机除主燃油喷油器外，每缸设有单独的点火油喷油器，点火油来自电
动点火油泵，主要采用“微点火”和“预燃室”技术。WARTSILA 2-S DF 双燃料发动机　点火预燃室点火量不同WARTSILA
2-S DF 双燃料发动机在100%功率时点火油油量约为2g/（kW·h），30%功率时约为8g/（kW·h）。WARTSILA
2-S DF 双燃料发动机采用“预燃室”技术，“预燃室”空间较小，当燃油喷入时，在“预燃室”较小的空间内油气浓度较大，发动机容易
点火。与MAN MEGI双燃料发动机相比，WARTSILA 2-S DF 双燃料发动机的点火油油量较少。燃气压力MAN ME-GI
双燃料发动机是在压缩冲程末端喷入燃气的，此时缸内压力很高，因此燃气喷射压力也很大，一般约为300 bar；WARTSILA 2-
S DF 双燃料发动机是在压缩冲程中间喷入燃气的， 此时缸内气压不高，因此燃气喷射压力也较低，一般约为16 bar。双壁管MAN
ME-GI 和WARTSILA 2-S DF 双燃料发动机的燃气管都采用双壁式设计，内管输送高压燃气；外管起保护作用，防止内管破裂
时高压燃气喷出；内、外管之间有机械通风。内、外管之间的空间换气能力约为30 次/h，抽出的气体被排放到安全区域。由于采用抽吸式通风
，双壁管中间空间的压力低于机舱压力。在通风管末端安装有HC 传感器，一旦探测到燃气泄漏，立刻发出报警信号，并自动切换至柴油模式运行
。MAN ME-GI 双燃料发动机的燃气系统MAN ME-GI 双燃料发动机的燃气管路上安装有惰气系统，在其每个工作循环中，供入每
个气缸的燃气可通过测量积聚器的压降检测出来。通过这种系统，无论是燃气喷射阀卡阻还是燃气阀堵塞， 任何非正常的燃气流会被立刻检测出来
，燃气供应将被停止，燃气管线被惰气清洗； 同时， 发动机将切换到纯燃油模式。NOx排放MAN 4T50ME-GI-X 性能测试表明
， 与燃油模式相比，燃气模式下低负荷时NOx减排较小，在75%左右负荷时NOx减排最显著。在E3 循环测试下，燃油模式和燃气模式的
NOx排放值分别为15.7g/（kW·h） 和11.9g/（kW·h），NOx减排24%MAN ME-GI 双燃料发动机必须配备E
GR（废气再循环）或SCR（选择性催化还原）系统，才能满足IMO Tier Ⅲ的NOx排放标准[3]。对于内燃机而言, 要减少NO
x 的排放量, 就必须控制产生NO x 的二个主要参数:燃烧峰点温度和滞留时间。W? rt sil? 50DF 的NOx 排放低,
完全符合当前格的排放标准。一方面它的空燃比高(典型值为2 .2),而且燃烧峰点温度低, 排放NOx 就相应较少;另一方面, 天然气和空气在进入气缸时预混合, 使得气缸中的混合物均匀, 可减少气缸某些局部NO x 的生成。瓦锡兰废气旁通系统性CO2和SOx排放MAN 4T50ME-GI-X 性能测试表明， 与燃油模式相比，不同负荷下燃气模式CO2减排量基本一致，约为23%。WARTSILA 2-S DF 双燃料发动机在燃气模式时，尾气中CO2排放量减少约25%。MAN ME-GI 双燃料发动机在燃气模式下SOx排放可减小90%[5]，WARTSILA 2-S DF 双燃料发动机在燃气模式下SOx排放可减小99%。玉柴船舶动力股份有限公司于2015 年6 月完成世界首台瓦锡兰5ＲT-flex50DF 发动机动车，并由上海沪江柴油机排放检测科技有限公司进行排放测试，发动机采用E3 类型试验循环。测试结果表明: 该双燃料发动机在天然气模式下无需任何后处理即可满足国际海事组织IMO Tier Ⅲ排放要求。根据FTIR废气测量方法测得ME-GI双燃料发动机的甲烷逃逸率仅为0.2g/kWh，并且与负荷无关。大部分采用奥托循环的四冲程双燃料发动机的甲烷逃逸率在4-8 g/kWh之间。可见ME-GI双燃料发动机显著降低了碳氢化合物HC的排放。RTX的HC燃气以预混合方式进入气缸，活塞上行时，缸内压力升高，混合气被挤入燃烧室的各种缝隙中，如活塞、活塞环与气缸壁之间的间隙，缝隙壁面温度较低，火焰无法传播到这些地方，缸内压力继续上升，又有部分混合气被进一步挤入缝隙; 活塞下行时缸内压力降低，被挤入的混合气流回缸内，但此时缸内的氧含量和温度都较低，这些回流的混合气大部分无法燃烧，直接随废气排出。因此，双燃料发动机在燃气模式下存在燃气不完全燃烧的状况，致使一部分燃气通过排烟管排放到大气中.。设计精良的纯气体机在排放性能方面将优于双燃料机， 但由于其技术要求和成本均比较高， 这些技术则很难短时间在国产小型机上普及， 更别谈大型纯气体机了可调开度废气旁通阀技术瓦锡兰气体发动机是采用废气的旁通来调节空燃比的，废气旁通阀让一部分废气旁通而没进入增压器，从而控制空气量的进入。旁通阀的开度由WECS根据发动机各缸温度、压力、转速、负荷等情况来调节，并将阀位信号及时反馈给WECS，始终把空燃比调节至适当的数值。