SEAWAY技術：柴油機電子控制技術【貳】

王老軌的資料 2015-09-09

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RT-flex 智能柴油機的操縱系統

RT-flex 型智能柴油機取消了凸輪軸、燃油高壓油泵、排氣閥的高壓驅動油泵以及空氣分配器等部件，主機的起動、噴油、排氣閥的開啟與關閉均由電子控制系統（WECS-9500或WECS-9520）控制。由于工作機理的不同，與常規的DENIS 氣動操縱系統相比，RT-flex主機的操縱系統DENIS-9 省去了部分氣動邏輯部件，使得氣路大為簡化，同時增加了伺服油共軌、燃油共軌和液壓控制閥件等。現以SULZER RT-flex60C 柴油機操縱系統為例（見圖7-11），簡述RT-flex 型智能柴油機的控制原理。

1．系統閥組和閥件

（1）系統閥組

A 控制空氣供氣單元 F 排氣閥驅動單元

B 燃油供應單元 H 儀表屏（板）

C 燃油噴射單元 I 壓力開關、壓力變送器

D 伺服油供油單元 K 機旁控制屏

E 用于起動的閥組

（2）系統主要閥件

SULZER RT-flex60C 柴油機操縱系統的主要閥件見表7-3 所示。

表7-3 RT-flex 智能柴油機的操縱系統的設備代號

2．控制介質及有關設備

（1）控制介質

控制介質為壓縮空氣和液壓油，根據用途的不同，后者又分為伺服油和控制油。

控制空氣 0.65 MPa

起動空氣 3 MPa

伺服油 10～20 MPa

控制油 20 MPa

主軸承和活塞冷卻油 0.4～0.55 MPa

十字頭軸承油 1.0～1.2 MPa

（2）氣源

由主空氣瓶 3 MPa 空氣經減壓閥減壓至0.8 MPa 的控制空氣經過氣源單元的A1 輸入口后，經23HA 減壓閥減壓至0.65 MPa，經342HA 單向閥后分成兩路，一路經閥36HA 通過A6 口去排氣閥，作為空氣彈簧使用；另一路經A3 口輸出到15L 的小氣瓶（287HA）緩沖后又分為4 路輸出，分別送至起動控制回路（單元E）、油霧濃度探測器、自清濾器（4.20）和應急停車電磁閥3.08。當來自A1 口的控制空氣由于故障無輸出時，3 MPa 的壓縮空氣經A2 口后，由減壓閥19HA 減壓至0.65MPa，頂開單向閥342HB，提供備用控制空氣。

3 MPa 的起動空氣直接從主空氣瓶上方輸出，去主起動閥（2.03）等候。

（3）轉速檢測

系統采用若干個接近開關和一個轉速測量裝置（1.04）結合的方案，接近開關靠近飛輪安裝。測速傳感器分成三組，分別用于：主機遙控系統（RCS）、安保系統的超速（OVERSPEED）檢測和電子調速器的轉速檢測。每組接近開關有三個感應式探頭，兩個用于轉速測量和指示，另一個探頭則和曲柄角傳感器一起確定主機的上止點TDC。

曲柄角傳感器 1.01 共有兩個探頭（GT5126C、GT5127C），通過皮帶和主機曲軸相連。

3．起動控制

若盤車機脫開，0.65 MPa 的控制空氣經閥31HA 右位和E6 口后，送至主起動電磁閥ZV7013C 和備用電磁閥ZV7014C。有起動指令時，主起動電磁閥ZV7013C 或備用電磁閥ZV7014C 受控，控制空氣經或門閥115HA 去控制閥 2.05，將主起動閥2.03 打開。3 MPa的起動空氣經主起動閥輸出，頂開單向閥2.04 后分為兩路，一路到起動空氣先導電磁ZV7241-49C，一路到送至各氣缸起動閥2.07 的下部空間等待。當電磁閥ZV7241-49C 獲電上位通導時，控制空氣使氣缸起動閥2.07 開啟，在其下部空間等待的起動空氣進入氣缸，起動主機。

電磁閥 ZV7241-49C 是由計算機控制的，可以實現精確的起動定時控制，它取代了傳統的起動空氣分配器和閥134HA（見前述DENIS-6 操縱系統）的功能。

主機的換向控制也是由電磁閥 ZV7241-49C 來完成的，在需要換向時，（例如由正車換倒車），由WECS 控制系統控制電磁閥ZV7241-49C 按倒車定時和倒車發火順序打開各缸的氣缸起動閥，即可使主機倒車起動運轉。

4．排氣閥驅動和空氣彈簧

排氣共軌閥 ZV7201-09A（編號為4.76，每缸有一個）受計算機控制，主機每轉過一圈，排氣閥要開、閉一次，ZV7201-09A 的兩個電磁閥線圈分別要通電一次。當ZV7201-09A 工作在下位時，來自于伺服油共軌4.11 的伺服油（壓力為20 MPa）進入排氣閥執行機構4.10，在4.10 輸出的液壓油作用下，通過排氣閥驅動機構4.03 打開排氣閥4.01。當ZV7201-09A工作在上位時，在空氣彈簧4.02 作用下關閉排氣閥。排氣閥的位移通過沖程（行程）傳感器4.70-1 和4.70-2 進行檢測。

主軸承滑油經自清細濾器 4.20 過濾后，由伺服油泵4.15 升壓至20 MPa，稱之為伺服

油。

5．燃油噴射

燃油噴射控制由單元 3.02 控制。在計算機控制下，共軌電磁閥ZV7201-09C（編號為3.76，每個缸有三個，每個電磁閥可以獨立控制，也可以共同控制）受控工作在左位時，接通20 MPa 控制油，在其作用下，推動活塞3.43 動作，打開噴油控制閥3.41，接通高壓油路，將壓力為100 MPa 的燃油送至噴油器3.01（每個缸有三個）。當電磁閥ZV7201-9C 受控工作在右位時，結束噴油。圖中的傳感器3.03 通過檢測燃油量活塞3.42 的位移來獲知燃油噴射量和噴油開始時刻的反饋信號，并將信號送往WECS 控制系統。

表7-3 SULZER RT-flex60C 柴油機操縱系統圖

和伺服油一樣，控制油也來自于主軸承滑油。過濾后的主軸承滑油經控制油油泵3.72-1和3.72-2 升壓后，送出壓力為20 MPa 的控制油。

低壓燃油經燃油升壓泵 3.15 后進入燃油泵3.14，燃油泵3.14 由主機曲軸經多級傳動齒輪帶動并受執行器3.21 的控制，燃油壓力經燃油泵3.14 后升壓達到100 MPa，再經蓄壓器3.04 后送至燃油總管（燃油共軌）。

6．安全保護控制

安全保護控制空氣來自于15L 氣瓶（287HA）的輸出，當出現故障自動停車（SHUTDOWN）和應急停車（EM STOP）的情況時，主機安保系統（如SSU 88100 系統）發出信號使電磁閥3.08（ZV7061S）受控，進而使閥3.07 受控，燃油共軌3.05 中的高壓燃油通過閥3.07 泄放，共軌的壓力迅速下降。同時，來自于計算機的電信號將燃油泵執行器3.21的位置設定為“0”。

7．操縱方法

和傳統系統相同，操縱場所也有機旁、集控室和駕駛臺三處。操縱場所的轉換方法也和傳統系統相似。值得注意的是：機旁操縱也是經過 WECS 控制系統，由計算機處理和發送指令，通過相關的電磁閥和共軌系統予以實現的。換而言之，機旁、集控室和駕駛臺操縱實際上都是“智能化”的，三者的區別主要是地點不同而己。因此，在系統投入運行之前，首先要在集控室接通WECS 微機控制系統。

未完待續~~有問題歡迎留言評論。。。