柴油机特性PPT课件

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燃油喷射控制单元由WECS9520通过 电磁阀控制。200bar的伺服液压油通过电 磁阀，使燃油喷射控制单元动作，让 900bar的燃油进入喷油器。每个气缸有二 到三只喷油器，而每个喷油器由各自安 装在ICU的电液阀控制，可以根据 WECS9520柴油机控制系统的指令控制燃 油喷射的定时和喷油量，也可以实现在 低负荷时单只喷油器的循环喷油。由于 共轨系统的压力很高，因此对该阀的密 封性和承压能力的要求都非常高。
Graph 5-6 the fuel pump
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Graph 5-8 other parts in the rail unit
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Graph 5-27 the schematic layout of an Injection Unit
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Graph 5-29 three nozzles are used in unison
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柴油机在工作时，由低压燃油泵将燃 油输入到燃油共轨泵，共轨泵将燃油加压 送入高压共轨油管，高压共轨油管中的压 力由WECS9520控制系统根据共轨压力传 感器测量的共轨压力以及燃烧的需要进行 调节。高压共轨油管内的燃油经过高压油 管，根据机器的运行状态，由WECS9520 控制系统确定合适的喷油定时、喷油持续 期，由喷射控制单元将燃油喷入气缸。
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WECS9520控制系统通过传感器检测 曲轴位置，从而判断出柴油机气缸中活 塞位置后由200bar的伺服油控制900bar 的燃油喷射进入柴油机的气缸。根据柴 油机设定油门，由WECS9520控制系统 进行喷油定时和喷油时间喷油量的控制。
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Graph 5-5 the supply unit
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1． 基本结构
相对常规柴油机而言，RT-flex型柴油 机取消了机械式凸轮轴系统及其传动机构。 增设了供油单元、共轨平台和WECS-9520 控制系统。
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供油单元由柴油机曲轴输出端的齿轮组带动 燃油柱塞泵和滑油斜盘泵。高效的燃油泵向共 轨管提供600bar到900bar的燃油，轴向柱塞泵 提供80bar到180bar的伺服液压油用于排气阀 VCU的启闭和燃油喷射控制单元ICU的驱动。 共轨平台由WECS9520控制系统分别控制容积 式燃油喷射控制单元ICU （Injection control unit）、排气阀驱动执行器VCU （exhaust valve control unit）和起动空气控制装置，通过 安装在主机自由端的曲轴角度编码器来判断曲 轴位置及各缸活塞在气缸中的位置后，完成燃 油喷射、排气阀启闭和柴油机的起动功能。
第二节 瓦锡兰 RT-flex柴油机
Graph 5-2 the position of each part for RT-flex 58/60C(SIZE 1)
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一、瓦锡兰 RT-flex柴油机结构介绍
瓦锡兰公司率先将共轨技术应用于大功 率船用低速柴油机。1998年将燃油共轨喷 射技术应用于RTX-3型技术示范机并取得成 功。在此基础上，开发出全电子控制、采 用共轨喷射技术的瓦锡兰 RT-Flex型船用低 速柴油机，并在实船上开始使用，并且从 2008年开始，公司已经正式开始了RTX-4最 新一代电喷机的研发工作。
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RT-flex柴油机的电子控制设备主要包括 WECS9520柴油机控制系统、容积式燃油喷射控 制阀、排气阀驱动执行器和起动空气控制装置。 WECS9520柴油机控制系统由三部分组成，即凸 轮轴替代部分、控制部分和安全系统。凸轮轴替 代部分主要是用来代替凸轮轴实现燃油喷射、排 气阀和起动空气分配器的驱动；控制部分根据柴 油机的负和转速控制燃油和伺服油共轨内的压力； 而安全系统主要是对共轨阀的功能、传感器及各 参数值进行监测和诊断，保证系统安全工作。
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第一台6RT-flex 58T-B的功率为11275 kW，转速为93 r/min，安装在“Gypsum Centennial”轮上。它是2000年2月底由韩 国现代重工为Gypsum石膏运输公司建造 的，2001年9月交船投入营运。至今已近 超过了10年的时间，状况良好。
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Graph 5-1 Comparison between the Sulzer RT-flex engine (right) with the standard RTA low-speed engine (left)
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在高压燃油共轨油管上还安装了压力 传感器、燃油压力调节阀和安全阀。压 力传感器向WECS9520提供高压共轨油管 的实时压力信号；燃油压力调节阀和安 全阀确保在高压共轨油管在出现压力异 常时，迅速将高压共轨油管中的压力进 行泄放以保证安全。
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3．伺服油共轨排气阀控制
伺服液压油由机带伺服油泵供给200bar的液 压油，然后由WECS9520控制单元根据曲轴角 度编码器判断柴油机各缸的工作状态而控制排 气阀驱动控制单元，启闭气缸的液压排气阀。 伺服油压力随柴油机负荷变化而变化，部分负 荷时，压力降低而适应相应的排气阀开启速度。 当柴油机停车时，由电动泵向伺服油共轨提供 约80bar的压力油。电子控制的驱动单元能灵活 机动地控制排气阀的开/关定时。排气阀阀杆的 升程由两个位置传感器检测后反馈给 WECS9520控制系统。
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图5-11 用于控制排气阀动作的伺服油供油单元、伺服油共轨单元和WECS-9520简明布置图
Graph 2-5 Pre-,Triple-,Sequential injection
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图5-16 flexView的喷射界面
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图5-35 燃油压力控制功能
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2． 燃油共轨
该系统由供油单元、高压共轨油管、 WECS9520控制系统、喷油器和容积式燃油喷 射控制单元等组成。
供油单元有2~8个高效的机带柱塞泵（又称 共轨泵，由三作用凸轮或者单凸轮控制），可 将己加热的燃油压力提高到900bar左右，送至 高压共轨油管。在柴油机起动前和起动时，燃 油泵的执行器将油泵齿条伸到最大刻度。一旦 主机转动（如冲车动作），共轨压力就调到期 望值700bar。