船機故障心莫慌,遇事不決船機幫 一 RT-flex 型主機簡介 RT-flex 型電噴主機取消傳統主機的凸輪軸等傳動機構和調速單元,采用WECS-9520 主機控制系統進行定時和調速。 WECS-9520 主機控制系統主要由E90: COM-EU、E95: CYL-EU 和位于主機自由端或推力軸承推力環處的角度編碼器等組成。 主機的定時功能由角度編碼器和E90: COM-EU、E95:CYL-EU 控制各共軌電磁閥完成,燃油噴射的動力由2臺機帶液壓泵供油的伺服油共軌液壓系統提供。 RT-flex 型主機有燃油共軌、伺服油共軌2 個共軌系統。 E90: COM-EU和E95: CYL-EU是電噴主機電氣部分的核心,都由多功能控制模塊 FCM-20 組成。 當安裝1個新的 FCM-20 模塊時,必須先安裝在E90箱里,在線備用一段時間后才能安裝在E95箱里,用于自動下載程序數據等。 角度編碼器屬于雙冗余形式,安裝在對著推力軸承推力環處的齒輪機架上,與飛輪上的測速探頭相似。 主機各部件參數都可從WECS-9520主機控制系統的 FlexView 上查看,如電磁閥的動作時間和傳感器的反饋電流值等,這些參數是掌握主機狀況和查找主機故障的重要參考依據。 二 ICU 結構和工作原理 1. ICU 結構 ICU( Injection Control Unit) 是主機共軌系統的關鍵部件,用于執行主機噴油和控制噴油量(調速) ,主要由燃油部分和伺服油部分組成。 燃油部分主要由ICB( Injection Control Block) 、ICV( Injection Control Valve) 和流量活塞組成。 伺服油部分主要由共軌閥( 見圖 1) 和伺服油動力活塞( 見圖 2) 組成。 圖1 共軌閥 圖2 伺服油動力活塞 伺服油經過 ICU 上進口接頭處的濾器進入 ICU,經共軌閥控制后離開 ICU,最終經回油管回到主機曲軸箱。 ICV( 見圖 3) 的 ICV 滑閥與 ICV 滑閥閥體、流量活塞( 見圖 4) 的活塞檢測桿及其端蓋均屬于偶件配合。 圖3 ICV 圖 4 流量活塞 由于各種原因,偶件磨損造成內漏是 ICU 的常見問題之一。 2. ICU 工作原理 燃油從燃油共軌處經唇形密封到ICB,燃油分成2路: 一路至流量活塞外側; 另一路經 2~3 個ICV 至流量活塞內側。 ICV與ICB連接處有 A、B、C、D 等 4 個洞口( 見圖3) 。 當該缸不噴油時,ICV 滑閥在彈簧的作用下復位。 共軌燃油經過第1個 ICV 的 A、B 洞口到達第 2個 ICV,同樣流至流量活塞內側。 流量活塞內部燃油通過ICB內部另一個通道同時到達每個ICV的D洞口。 當該缸噴油時,共軌閥上方的電磁閥得電動作,伺服油進入伺服油動力活塞,通過定距塊和定距銷推動 ICV 滑閥,關閉中間洞口 A、B 的連通,切斷從共軌閥到流量活塞內側的燃油通道。 此時,ICV 的C、D洞口連通,流量活塞內側的燃油在外側燃油壓力的推動下,經過 ICV內部再從下方D洞口到上方C洞口,最終經過高壓油管流至油頭。 噴油結束后,共軌閥下方的電磁閥得電動作,伺服油從伺服油動力活塞流出,ICV 滑閥在彈簧的作用下復位,切斷 C、D 洞口的上下連通,中間洞口 A、B 再次連通,流量活塞兩側的面積差造成活塞向外側移動,并為下次噴油作準備。 流量活塞外側伸出的檢測桿連接檢測頭,用于檢測流量活塞的移動位置( 即噴油量) 。 三 ICU 常見故障及修理 1. 故障分析 ICU 的常見故障包括電氣元件故障和機械元件故障兩大類。 電氣元件故障主要是共軌閥和流量活塞的流量傳感器故障,最簡單的判斷方法是檢查 FlexView 各參數是否異常。 如: 共軌閥動作響應時間不能大于2.5ms; 各缸流量傳感器動作狀態的電流應相似。 ★電氣元件的故障一般表現為動作響應時間或反饋電流等偶爾不在正常范圍內,造成主機工況短暫失常,影響故障的判斷。 某航次海上正常航行時,主機液壓油缸排溫突然降低直至排溫偏差大報警,十幾分鐘后主機排溫又恢復正常,不久故障又重復出現。 根據故障多次發生及FlexView上的 ICU 參數變化( 主要為流量活塞的電流波動偏大) ,判斷為油缸ICU 流量檢測機構故障。 主機停機后拆檢 ICU 流量檢測機構,發現檢測桿完好,更換檢測頭后重新啟動主機,故障解除,恢復正常。 ★機械元件故障主要是 ICU 偶件的泄漏,每天的泄漏量約有幾立方米,嚴重時甚至影響燃油共軌壓力的建立。 若是ICU與共軌管連接的唇形密封泄漏,會通過ICB上的小洞直接流到外側,目視可見; 但流量活塞處的唇形密封泄漏通過內部漏油孔流至外接漏油管,目視不可見。 ☆ICU 的泄漏包括: (1) ICV滑閥與閥體間的泄漏,ICV 滑閥與閥體的磨損導致泄漏的高壓油流至油頭,造成異常噴油。 (2) ICV 的定距銷和外孔間的泄漏。 ICV 定距銷處的磨損對內漏泄漏量的影響最大; 定距塊處的泄漏從ICB 內部泄漏通道( 見圖 5) 流出到 ICB 外接漏油管。 圖5 ICU 泄漏外接管路 (3) 流量活塞的檢測桿與端蓋間的泄漏,漏油經過流量活塞桿與活塞端蓋內的泄漏通道與定距銷處漏油匯合后,從 ICB 外接漏油管流出。 (4) 流量活塞和缸體間的泄漏,流量活塞和缸體的磨損不會產生外部漏泄,但會導致實際噴油量減少。 (5) 油頭高壓油管的泄漏從ICU另一通道流出,與ICU偶件內漏管道匯合后接入共軌內漏管路,最終流入溢流艙,見圖 5。 2.故障排查 船舶每天都要檢測溢流艙的液位、計算 ICU 的日泄漏量,當發現泄漏量異常時,對各缸ICU 具體泄漏點進行查漏。 每個 ICU 的泄漏外接管路上都設有檢漏塞頭( 見圖 6) ,慢慢松開檢漏塞頭檢查外接管路中是否有漏油,若漏油較多則說明 ICU 內漏。 ![]() 圖6 檢漏高壓油管 說明書規定檢漏塞頭最多只能松2圈,但若該船泄漏量較小,檢漏塞頭全部松開后也很少有漏油流出。 當內漏較小時可用鐵絲在松開的檢漏塞頭處插到底,再拿出鐵絲查看鐵絲上的漏油高度。 若漏油流至檢漏口,則無法確定是ICU內漏還是油頭高壓油管泄漏。 高壓油管與ICU的接頭處設有檢漏旋塞,檢漏旋塞中間有小孔,檢漏時松至漏出小孔,若有漏油從小孔流出則說明高壓油管泄漏。 3. 故障排除 若某油缸 ICU 泄漏( 內漏) 異常變大,則須更換泄漏的 ICU。 更換 ICU 時,停車并關閉主機的燃油進、回油管,再對燃油共軌管進行放油泄壓,然后更換 ICU 總成,ICU 與共軌管之間的唇形密封建議一起換新。 在換新完成及試機前在 FlexView 上手動操作 ICU 進行燃油系統放氣,還可能遇到流量活塞被外側燃油直接擠壓至最里側,內側燃油無法進入活塞內側和缸底接觸面,無法形成壓差將活塞推至最外側,導致流量活塞無動作,使得該油缸啟動失敗。 造成該故障的原因是當開通燃油時,燃油能夠更直接地進入 ICU 流量活塞的外側管路,而需要經過幾個 ICV 后到達內側管路,因此先到達的外側燃油將流量活塞壓至最里側。 這故障可以根據主機控制系統流量活塞的各油缸電流值來判斷。 ★處理方法為: 對燃油共軌泄壓,流量活塞內側燃油則可進入缸底接觸面; 更簡單的方法是直接拆除流量活塞檢測桿外罩,手動向外拉一下,在差級作用下故障排除。 修理更換的故障 ICU,主要是更換 ICV 和流量活塞偶件: ( 1) 首先要清潔 ICU,避免燃油積聚和長時間的存放積炭; ( 2) ICV 與 ICB 接觸面無密封件,依靠鏡面直接密封,因此須保持接觸面干凈、無損傷。 由于主機長時間處于經濟航速,主機油門無法達到最大,流量活塞無法運動到底部,導致缸體底部積炭。 清潔流量活塞的同時除去積炭,否則在安裝或更換 ICU 試機時容易造成流量活塞運動卡阻。 流量活塞的安裝沒有定位銷,須注意將下方的泄放孔對準安裝,同時更換唇形密封。 四 結束語 ICU 是瓦錫蘭 RT-flex 型電噴主機的重要部件之一,也是容易出現故障的設備之一,其大多數故障是ICV和流量活塞這2種偶件磨損造成的內漏故障。 當燃油質量較差時,偶件磨損加快,泄漏量也隨之增加,因此須定期測量溢流艙,掌握日泄漏量及其趨勢,有計劃地申領備件、維護和修理。 END |
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