【原】這份關于MEC電噴主機幾個工況調節參數的說明，輪機的弟兄藏好了

船舶講武堂 2021-02-10

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目前航運市場上有很多船舶配備MAN B&W 電噴主機，但相當一部分主機沒有選裝配備主機工況自動調節PMI系統。當人工使用離線型PMI系統測量出來的主機工況參數如Pi、Pmax、Pcom等不太理想時就需要主管人員對各參數進行手動調整。主管人員對這些相關參數（如圖1）的正確理解與調整對主機的正常高效運轉具有非常重要的意義?，F就相關參數的理解與調整談一點本人粗淺的認識，供大家探討。

一、主機幾個常用工況參數的說明

首先針對圖1中主機的幾個常用工況參數做簡單的說明如下:

Pcom、Pmax大家應該都非常清楚，就不做具體說明了。

Pi、Pcom/Pscav大家可能會有點不太清楚。Pi是指平均指示壓力，它并不是單指一個單純的壓力，它是發動機單位氣缸工作容積一個循環所做的指示功。平均指示壓力是從實際循環角度評價發動機氣缸工作容積利用率高低的一個重要參數。平均指示壓力越高，同樣大小的氣缸容積可以發出更大的指示功，發動機的工作循環進行得就越好，氣缸故障容積利用程度就越高。

Pcom/Pscav是氣缸壓縮壓力與掃氣壓力通過一定的換算公式得出的一個比值，具體的換算過程可以參考相關主機說明書。

二、主機MOP中幾個調節單元說明

MAN B&W電噴主機MOP電腦系統中有個Process Adjustment 單元（如圖2），包含有Auto Tuning、Cylinder Load、Cylinder Pressure和Fuel Quality 四個子單元；其中Auto Tuning為選裝有自動調節型PMI系統才具有的功能，沒有選裝的船舶也就沒有這一功能。

圖2：MOP中Process Adjustment 單元

以下就其他幾個子單元各參數的調節功能理解如下：

1、Cylinder Load單元包含High Load Offset/Low Load Offset兩個高低負荷偏差參數調整功能（如圖3），它們是以主機50%負荷為分界線進行相應的油門偏差調整。當主機在50%負荷以上運行時可以通過High Load Offset進行油門偏差調整，調節范圍+/-10%；當主機在50%負荷以下運行時可以通過Low Load Offset進行油門偏差調整，調節范圍+/-5%。該參數的調整實際上就是對主機各缸供油量偏差進行調整，對應主機各缸平均指示壓力Pi的調節,盡量保持各缸Pi與氣缸平均指示壓力的差距小于0.5bar。

圖3：Process Adjustment中Cylinder Load單元

2、Cylinder Pressure單元包括爆壓偏差PmaxOffset、壓縮率偏差Pcom/Pscav Offset 和排氣閥打開定時角度偏差 Exhaust Valve Open Timing Offset 三個參數的調整；幾個參數又都包括主機整體和各單缸參數調整（如圖4）。

圖4：Process Adjustment中Cylinder Pressure單元

其中爆壓偏差（PmaxOffset）調整就是在相應位置直接輸入需要調節的整體或單缸爆壓偏差值，調節偏差范圍+/-20Bar；它們實際上就是通過調節主機噴油定時的提前或滯后來實現。主機噴油定時提前爆壓提高，噴油定時滯后爆壓降低。

壓縮率偏差（Pcom/PscavOffset）是通過輸入一個壓縮率偏差值來調整相應的整體或單缸壓縮壓力，調節偏差范圍+/-2；它們實際上就是通過調整主機排氣閥定時的提前或滯后來實現。排氣閥提前關閉壓縮壓力相應提高，滯后關閉壓縮壓力相應降低。

排氣閥打開定時角度偏差（Exhaust Valve Open Timing Offset）這個參數是不允許船員調整的，它一般都是主機廠家設定好的，正常主機廠家工程師對這個參數也不會輕易調整。排氣閥開啟太晚有可能會造成廢氣倒灌入掃氣箱引起著火，開啟太早又浪費能量，油耗也會相應提高，所以該參數是不允許船員調整的。目前裝有最新型自動調節PMI系統的主機裝有Blowback壓力傳感器，用于監測主機掃氣與排氣（Ps—Pexh）的差值；自動調節PMI系統就是基于此差值對排氣閥打開定時角度偏差進行自動調整。

3、燃油質量（Fule Quality）單元（如圖5），這里面有兩個比較重要的燃油補償值參數:建議燃油補償值（Suggested Fule Quality Offset）和應用燃油補償值（AppliedFule Quality Offset）。

圖5：Process Adjustment中Fule Quality單元

當船舶使用不同的燃油品種時，由于燃油品質的改變會影響到柴油機內部負荷的變化，通過輸入相應燃油各指標參數，電腦會自動計算出一個建議燃油補償值（Suggested Fule Quality Offset），它只是作為應用燃油補償值（AppliedFule Quality Offset）的參考值，不會直接影響主機的燃油供應量變化。但應用燃油補償值（Applied Fule Quality Offset）的大小具體如何選擇、如何調整相信很多管理人員不是很清楚。說到這里我們就要談到主機內外負荷不一致的問題，請看下圖6。

圖6：Process Information單元

圖中有個Estimated Engine Load 百分比顯示值，它是電腦通過各種外部參數自動估算出來的主機有效負荷（主機外部顯示負荷）與主機額定功率的百分比值；管理人員可以通過離線型PMI系統手動測量出來主機的有效負荷(如圖1，主機內部實際負荷，這個負荷近似認為就是主機的真實負荷)除以主機額定功率計算出來一個百分比值。以上兩個比值平時一定會存在誤差，而且這個誤差會隨著主機使用壽命的延長以及主機各部件性能的降低會越來越大。當這個誤差過大時可能會引起主機各種問題的出現，如由于過早達到主機油門的限制而不能加速、產生錯誤的氣缸壓力以及不準確的氣缸油供應等。所以作為管理人員平時應該經常注意觀察計算這兩個百分比值之間的誤差，若誤差偏大時就應該根據電腦自動計算出來的建議燃油補償值（Suggested Fule Quality Offset）通過多次慢慢調整應用燃油補償值（AppliedFule Quality Offset），使主機內部負荷與外部負荷之間的誤差小于2%，盡量保持它們的一致性，減小因誤差過大而造成的各種不良影響。

三、主機各參數調整的原則

以上只是對主機的一些常用參數及MOP電腦上主機Process Adjustment 單元的簡單介紹，但當一臺主機的性能參數如Pi、Pcom、Pmax等都不太一致或其中幾個參數不一致時，這時大部分管理人員對主機一些參數進行調整就可能比較隨意了，一般都是看到哪個參數相差較大時就調哪個，或者根本就不理它。當然調整主機的各性能參數之前要保確保主機各部件工況都在其有效范圍內才有意義，如果主機相關部件本身就存在問題或缺陷就應該先把該存在問題的部件解決好再來調整主機各性能參數。本人經過跟MAN廠家的工程師溝通得知，對主機相關參數的調整必須遵循一定的原則。

1、第一步：在調整主機任何性能參數之前一定要先調整好應用燃油補償值（Applied Fule Quality Offset），使主機內部實際負荷與外部顯示負荷趨于一致。如果在主機內外負荷之差已經超標的情況下輕易去調整主機各單缸參數，可能會造成主機各缸或整體工況越來越差，導致主機的性能發揮越來越差。

2、第二步：主機各性能參數調整的正常順序為：Pi→Pcom整體→Pcom單缸→Pmax整體→Pmax單缸。其中Pi、Pcom單缸、Pmax單缸的調整見上文相關論述；Pcom整體、Pmax整體這兩個壓力怎么調、調整的標準是多少大家可能不一定清楚。Pcom整體、Pmax整體這兩個壓力調整就是通過調整改變上圖4中最左側一欄顯示的偏差值來調整。那它們是以什么標準來調整呢？圖6中在Runing Mode幾種模式下主機MOP電腦顯示屏上總共有三列各種參數，其中左側二列為淺藍色背景顯示的是電腦自動估算出的主機Estimated Engine Load 和與其相對應的各相關參數設定值，右側一列為深藍色背景顯示的是運轉主機相關參數的實際值。通過調整圖4中最左列的相關整體偏差值讓使用離線型PMI系統測量出來的Pcom、Pmax平均值盡量靠近圖6中左側顯示的相關參數設定值。明白以上各參數的意義以及調整的方法后就可以按照Pi→Pcom整體→Pcom單缸→Pmax整體→Pmax單缸的先后順序來進行調整了。當然整個調整過程并不一定所有的參數都要調整，只要明白其中的道理就可以通過調整主機的部分參數來優化主機的性能。

四、結束語

現代電噴主機的智能化程度越來越高，對相關管理人員的要求也就越來越高。針對沒有MAN B&W 沒有選裝配備主機工況自動調節PMI系統的電噴主機來說，管理人員不能隨意調整主機的相關參數，一定要在對各可調參數的正確理解基礎上進行調整。以上是本人對MAN B&W電噴主機相關參數調整的一點粗淺認識，錯誤在所難免，希望同行批評指正。

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