“育鯤”輪alpha acc 電子注油系統(tǒng)與氣缸注油率分析【輪機(jī)工程畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　“育鯤”輪Alpha Acc 電子注油系統(tǒng)與氣缸注油率分析</p><p><b>　　內(nèi)容摘要</b></p><p>　　摘要：在船舶柴油機(jī)的管理中，

2、氣缸潤(rùn)滑是一個(gè)十分重要的問(wèn)題，因?yàn)闅飧诐?rùn)滑的好壞不僅直接影響氣缸套和活塞的工作性能，而且影響燃燒室的密封。本文以“育鯤”上的電子注油系統(tǒng)為基礎(chǔ)詳細(xì)的介紹了MAN B&W 主機(jī)上的Alpha電子注油系統(tǒng)，對(duì)其結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了分析，且就如何科學(xué)地選取和計(jì)算氣缸油注油率進(jìn)行了說(shuō)明,并提出注油率調(diào)節(jié)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題,同時(shí)介紹了在日常工作中電子注油器的管理要點(diǎn)，并對(duì)常見(jiàn)故障及其處理方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。</p><

3、;p>　　關(guān)鍵詞：船舶柴油機(jī) 電子注油器 注油率</p><p>　　ABSTRACT: Cylinder lubrication is a very important factor in the management of marine diesel engine, because lubrication not only has a direct effect on operation conditi

4、ons of cylinder and piston but also plays an important part in achieving a gas seal. This paper which is based on electrical cylinder lubrication system of “YuKun” present Alpha ACC cylinder lubrication system in main en

5、gine from MAN B&W company. The paper analyses construction and working principles of the system and explain ho</p><p>　　Keywords: marine diesel engine electrical lubricator feed rate</p><p&

6、gt;<b>　　目錄</b></p><p><b>　　1前言1</b></p><p>　　2 Alpha氣缸注油系統(tǒng)組成、工作原理及工作模式1</p><p>　　2.1 Alpha氣缸注油系統(tǒng)組成1</p><p>　　2.2 Alpha氣缸注油系統(tǒng)工作原理3</p>

7、<p>　　2.2.1對(duì)注油定時(shí)的控制4</p><p>　　2.2.2對(duì)注油率的控制4</p><p>　　2.3 Alpha氣缸注油系統(tǒng)的工作模式4</p><p>　　2.3.1 主控單元（MCU）模式4</p><p>　　2.3.2 備控單元（BCU）模式5</p><p>　　2.3.

8、3 應(yīng)急模式5</p><p>　　3 Alpha氣缸注油器的結(jié)構(gòu)、工作原理5</p><p>　　4 Alpha氣缸注油器注油率6</p><p>　　4.1氣缸注油率不當(dāng)對(duì)主機(jī)的影響6</p><p>　　4.1.1氣缸注油率高的危害6</p><p>　　4.1.2氣缸注油率低的危害7</p&g

9、t;<p>　　4.2氣缸最佳注油率7</p><p>　　4.3 Alpha 氣缸注油器注油率的選取7</p><p>　　4.4 Alpha氣缸注油率的計(jì)算9</p><p>　　4.5 Alpha注油器實(shí)際注油率控制9</p><p>　　4.5.1 按最大持續(xù)功率計(jì)算:9</p><p>

10、;　　4.5.2 按燃油含硫量計(jì)算：10</p><p>　　4.5.3注油率控制調(diào)節(jié)中注意問(wèn)題:11</p><p>　　5 電子注油系統(tǒng)的管理12</p><p>　　5.1 日常使用時(shí)的管理要點(diǎn)12</p><p>　　5.2 掃氣口檢查12</p><p>　　6 Alpha氣缸注油系統(tǒng)MCU常見(jiàn)故障

11、診斷和故障處理12</p><p><b>　　7 總結(jié)13</b></p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】14</b></p><p>　　【致 謝】14</p><p><b>　　附錄115</b></p><p>　　“育鯤”輪

12、ALPHA氣缸注油器及其注油率分析</p><p><b>　　1前言</b></p><p>　　船用低速二沖程十字頭式柴油機(jī)氣缸內(nèi)工作壓力高，溫度高，潤(rùn)滑困難，工作條件惡劣。氣缸潤(rùn)滑成為影響柴油機(jī)工作的主要因素之一。為了達(dá)到最佳潤(rùn)滑效果，應(yīng)該在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻注入到活塞環(huán)帶適量的氣缸油，不同的機(jī)型, 甚至相同的機(jī)型在不同的工況下,注油率均應(yīng)各不相同，必須考慮具體船舶設(shè)計(jì)

13、的主機(jī)的工況點(diǎn)和常用轉(zhuǎn)速,使用燃油的硫份含量,氣缸油性能指標(biāo)以及該柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)際狀況等結(jié)合柴油機(jī)生產(chǎn)廠家和氣缸油廠家推薦的注油率綜合考慮，以確定最佳的注油率。MAN B&W公司開(kāi)發(fā)了Alpha電子注油系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)Alpha電子注油系統(tǒng)在主機(jī)工作時(shí)大量的實(shí)驗(yàn)證明，該系統(tǒng)可以節(jié)省氣缸油、減少顆粒的產(chǎn)生和減少燃燒室磨損，從而明顯提高柴油機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。下面對(duì)Alpha電子注油系統(tǒng)進(jìn)行分析介紹。</p><p>

14、;　　2 Alpha氣缸注油系統(tǒng)組成、工作原理及工作模式</p><p>　　2.1 Alpha氣缸注油系統(tǒng)組成</p><p>　　如圖1所示，為Alpha電子注油系統(tǒng)簡(jiǎn)圖。該系統(tǒng)組成如下：</p><p>　?。?）泵站和啟動(dòng)面板</p><p>　　該泵站包括兩臺(tái)獨(dú)立運(yùn)行的泵，加熱盤(pán)管，濾器和一個(gè)吸入油箱。啟動(dòng)面板在油箱上面，用來(lái)控制高

15、壓油泵的起停，兩路獨(dú)立的供電線路通過(guò)兩個(gè)斷路器分別向兩個(gè)高壓油泵供電，保證油泵的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)?！坝H”輪氣缸注油系統(tǒng)泵站設(shè)在機(jī)旁。</p><p>　　圖1 氣缸油電子注油器系統(tǒng)</p><p><b>　?。?）注油器單元</b></p><p>　　如圖2所示，為注油器單元， “育鯤”輪上的主機(jī)型號(hào)是MAN B&W6S35MC，每個(gè)氣缸

16、都裝有一個(gè)注油器單元，都只裝有一個(gè)注油器，每個(gè)注油器有四個(gè)潤(rùn)滑柱塞。在注油器單元的入口處裝有一個(gè)蓄壓器，蓄壓器內(nèi)部充有預(yù)設(shè)壓力25-30bar的氮?dú)?；在注油器的出口處裝有一個(gè)小的蓄壓器，內(nèi)部充有預(yù)設(shè)壓力1.5bar的氮?dú)?。蓄壓器可以使注油器的注油壓力穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)大的波動(dòng)，使氣缸潤(rùn)滑更加穩(wěn)定、可靠。每個(gè)注油器單元上同時(shí)設(shè)有一個(gè)電磁閥和一個(gè)反饋傳感器，用于對(duì)注油的控制和監(jiān)測(cè)。</p><p>　　圖2 氣缸注油器單

17、元外觀</p><p>　　(3)Alpha注油器控制單元（ALCU ）</p><p>　　Alpha注油器控制單元包括三個(gè)主要的控制單元，這三個(gè)單元分別是主控制單元（MCU）、備用控制單元（BCU）和切換控制單元（SBU）。電源為直流電24V, 為保證供電可靠，注油系統(tǒng)控制單元由UPS單元通過(guò)不同的斷路器提供兩路相互獨(dú)立的24V直流電源，主控單元（MCU）和備控單元(BCU)的電源，一

18、路是普通24V電源供給，另一路是由不間斷24V 電源供給。</p><p><b>　　(4)負(fù)荷傳感器</b></p><p>　　負(fù)荷傳感器連接油門(mén)齒條，因此把柴油機(jī)的油門(mén)刻度的百分比連續(xù)不斷地送到主控單元(MCU)，從而對(duì)柴油機(jī)的負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算并檢測(cè)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速。</p><p>　　(5)觸發(fā)系統(tǒng)（曲軸編碼器）</p><

19、;p>　　曲軸編碼器連接在曲軸前端，信號(hào)通過(guò)一個(gè)接線盒傳送到計(jì)算機(jī)面板；若曲軸前端不適于安裝角度編碼器，則可以在飛輪端安裝觸發(fā)環(huán)和測(cè)速裝置（“育鯤”輪即采用后者）。</p><p><b>　　(6)備用觸發(fā)系統(tǒng)</b></p><p>　　備用觸發(fā)系統(tǒng)由安裝在飛輪端的一個(gè)盒子里的兩個(gè)轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置組成，因此可以將柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)傳送到備用控制單元（BCU）。該裝

20、置也與主控單元連接以達(dá)到監(jiān)視目的。 </p><p>　　(7)人機(jī)界面（HMI）</p><p>　　人機(jī)界面上，可以對(duì)各氣缸油注油器進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)，并顯示出各種數(shù)值和報(bào)警，而且還可以手動(dòng)進(jìn)行啟動(dòng)油泵、對(duì)氣缸預(yù)潤(rùn)滑等操作。</p><p>　　2.2 Alpha氣缸注油系統(tǒng)工作原理</p><p>　　氣缸油經(jīng)油泵加壓到4～

21、5MPa后，送到各氣缸注油器。Alpha氣缸注油系統(tǒng)通常由主控制單元（MCU）控制。在曲軸的自由端安裝了檢測(cè)主機(jī)曲柄轉(zhuǎn)角的角度傳感器，在曲軸的飛輪端安裝了檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)速的速度傳感器，在主機(jī)油門(mén)齒條處安裝了監(jiān)測(cè)主機(jī)負(fù)荷的負(fù)荷傳感器，這些傳感器不斷地將主機(jī)的曲柄轉(zhuǎn)角信號(hào)、轉(zhuǎn)速信號(hào)和負(fù)荷信號(hào)送到MCU單元中去，該主控制單元（MCU）接受曲柄轉(zhuǎn)角信號(hào)、轉(zhuǎn)速信號(hào)和負(fù)荷信號(hào)以及燃油的含硫量等數(shù)字信號(hào),經(jīng)過(guò)計(jì)算后給出注油定時(shí)和注油率。</p>

22、;<p>　　2.2.1對(duì)注油定時(shí)的控制</p><p>　　主控單元（MCU）根據(jù)曲柄轉(zhuǎn)角信號(hào)確定注油定時(shí)。當(dāng)某個(gè)缸的曲柄轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的注油定時(shí)位置時(shí)，角度傳感器將曲柄轉(zhuǎn)角信號(hào)送至主控單元（MCU），主控單元經(jīng)過(guò)分析和計(jì)算，使注油器在柴油機(jī)壓縮行程中，當(dāng)?shù)谝坏阑钊h(huán)通過(guò)注油孔時(shí)將氣缸油噴射到活塞環(huán)帶，從而保證氣缸和活塞的良好潤(rùn)滑。</p><p>　　2.2.2對(duì)注油率的控制&

23、lt;/p><p>　　注油率由主控制單元?jiǎng)討B(tài)控制,在綜合考慮了柴油機(jī)的負(fù)荷、燃油的含硫量、轉(zhuǎn)速后確定出最佳注油率。注油器的每次注油量是恒量控制,但特定的注油率是由注油頻率來(lái)實(shí)現(xiàn),而注油器的注油頻率是根據(jù)柴油機(jī)實(shí)際負(fù)荷比例控制,也可以是轉(zhuǎn)速控制方式。當(dāng)主機(jī)的負(fù)荷或轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)，主控單元（MCU） 會(huì)確定此時(shí)的氣缸油注油頻率，并對(duì)其進(jìn)行調(diào)整至適當(dāng)值，以適應(yīng)主機(jī)工況的變化，得到良好的潤(rùn)滑效果。</p>&

24、lt;p>　　在集控室人機(jī)界面（HMI）上，可以單獨(dú)對(duì)各缸的注油率在60%～200%范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，其默認(rèn)值為100%；如果在HMI上將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)模式置為“自動(dòng)”，一旦主控單元（MCU）出現(xiàn)故障，備控單元（BCU）將自動(dòng)投入工作。備控單元是基于隨機(jī)定時(shí)和RPM模式的，此時(shí)注油頻率是可以自動(dòng)調(diào)節(jié)的，但是注油率一般設(shè)定為原來(lái)的注油率加50%。</p><p>　　2.3 Alpha氣缸注油系統(tǒng)的工作模式</

25、p><p>　　Alpha氣缸注油系統(tǒng)有三種控制模式：主控單元（MCU）模式、備控單元（BCU）模式及應(yīng)急模式。</p><p>　　2.3.1 主控單元（MCU）模式</p><p>　　該單元基于“準(zhǔn)確的定時(shí)”和“主機(jī)平均有效壓力”控制位于注油器單元上的電磁閥向相應(yīng)的各缸供油，在正常情況下都在該模式下工作。</p><p>　　實(shí)現(xiàn)方法：人機(jī)

26、交換界面面板(HMI)上的控制開(kāi)關(guān)放在“AUT0”位置即可。</p><p>　　(1)主機(jī)備車(chē)：輔助鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，泵站油泵就會(huì)自動(dòng)起動(dòng)，注油器向氣缸內(nèi)注入一些氣缸油預(yù)潤(rùn)滑。若主機(jī)隨后沒(méi)有啟動(dòng)，泵站就會(huì)自動(dòng)停止。</p><p>　　(2)主機(jī)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)：泵站油泵自動(dòng)起動(dòng)，如果柴油機(jī)三次啟動(dòng)失敗，那么也將自動(dòng)停止工作。編碼器把檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和定時(shí)信號(hào)，發(fā)送到主控單元；主控單元通過(guò)油門(mén)刻度發(fā)

27、送器發(fā)來(lái)的油門(mén)信號(hào)以及人及交換界面面板(HMI)中的預(yù)先設(shè)定值，運(yùn)算處理各種數(shù)據(jù)后，向各缸氣缸油注油器發(fā)出注油指令，各缸氣缸油注油器完成注油動(dòng)作，并向主控單元（MCU）反饋?zhàn)⒂蛣?dòng)作完成信號(hào)。</p><p>　　(3)主機(jī)停車(chē)達(dá)到一段(預(yù)設(shè)的)時(shí)間后，泵站油泵自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　　2.3.2 備控單元（BCU）模式</p><p>　　備控單元(BCU

28、)基于“隨機(jī)定時(shí)”和“轉(zhuǎn)速rpm”模式，通常設(shè)定為基本注油率加50%。若主控單元(MCU)發(fā)生故障，備控單元(BCU)就能自動(dòng)投入工作（注意：此時(shí)人機(jī)交換界面面板HMI上控制開(kāi)關(guān)必須打在“AUTO”位置）這時(shí)人機(jī)交換界面面板HMI上的“BCU IN CONTROL”燈就會(huì)亮。既Alpha氣缸油注油系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到備控單元模式工作，并發(fā)出相關(guān)的提示報(bào)警。</p><p>　　備控單元模式運(yùn)轉(zhuǎn)，是利用裝在主機(jī)飛輪上的

29、轉(zhuǎn)速采樣傳感器的轉(zhuǎn)速信號(hào)和油門(mén)刻度發(fā)送器的油門(mén)刻度信號(hào)以及人機(jī)交換面板（HMI）中的預(yù)先設(shè)定值，運(yùn)算處理各種數(shù)據(jù)后，向各缸氣缸油注油器發(fā)出注油指令，各缸氣缸油注油器在完成注油動(dòng)作后，向備控單元反饋?zhàn)⒂蛣?dòng)作完成信號(hào)。這時(shí)編碼器不起作用，ALPHA氣缸油注油器只能在無(wú)時(shí)序的工況下工作。</p><p>　　2.3.3 應(yīng)急模式</p><p>　　在所有外部傳感器（編碼器、轉(zhuǎn)速傳感器）都損壞，

30、或MCU和BCU同時(shí)損壞，船上又無(wú)法修理的情況下，按應(yīng)急模式運(yùn)行。</p><p>　　主控單元或者備控單元內(nèi)部，配有沖程發(fā)生器，每秒鐘發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)，相當(dāng)于主機(jī)60 r／min運(yùn)行時(shí)外界觸發(fā)器接受到的觸發(fā)信號(hào)。保持電子注油器一定的注油量，以維持主機(jī)60 r／min運(yùn)行。應(yīng)急運(yùn)行模式，反饋單元仍正常工作(注油器的反饋指示燈顯示注油器是否在工作)，一旦注油器停止工作，會(huì)發(fā)出反饋故障警報(bào)。但是此時(shí)主控單元的減速信號(hào)

31、仍舊保持，備控單元系統(tǒng)不工作，氣缸油注油器是工作在轉(zhuǎn)速信號(hào)(60 r／min)和無(wú)時(shí)序的狀態(tài)下，氣缸油的供油率比基本供油率增加25％。</p><p>　　3 Alpha氣缸注油器的結(jié)構(gòu)、工作原理</p><p>　　如圖3（a）（b） Alpha注油器結(jié)構(gòu)圖所示，注油器主要包括電磁閥、驅(qū)動(dòng)活塞、注油器柱塞、活塞行程位置傳感器、球閥、彈簧、調(diào)節(jié)螺絲、活塞行程基本設(shè)定值墊圈等部件。其中調(diào)節(jié)螺

32、絲可以調(diào)節(jié)執(zhí)行活塞的行程從而可以改變柱塞每次的注油量?；钊谐袒驹O(shè)定值墊圈通過(guò)限制調(diào)節(jié)螺絲的向內(nèi)移動(dòng)，從而限制執(zhí)行活塞的行程。</p><p>　　注油時(shí)，電磁閥接到注油信號(hào)受控動(dòng)作如圖3（a）所示，電磁閥的AP口導(dǎo)通，高壓油經(jīng)過(guò)電磁閥進(jìn)入執(zhí)行活塞右端，推動(dòng)執(zhí)行活塞克服彈簧力向左移動(dòng)，從而推動(dòng)注油器柱塞移動(dòng)，使柱塞缸中的氣缸油進(jìn)一步增壓，增壓后的氣缸油克服球閥的彈簧力打開(kāi)球閥進(jìn)入氣缸注油點(diǎn)對(duì)氣缸和活塞進(jìn)行潤(rùn)滑。

33、在每個(gè)注油器內(nèi)部都裝有活塞行程位置傳感器，當(dāng)執(zhí)行活塞移動(dòng)后會(huì)送給中間接線箱一個(gè)信號(hào)，此時(shí)在中間接線箱處可以觀察到發(fā)光二極管變亮，可以根據(jù)發(fā)光二級(jí)管的亮滅來(lái)判斷注油器是否工作。</p><p>　　當(dāng)注油信號(hào)結(jié)束時(shí)，如圖3(b)所示電磁閥失電AT口導(dǎo)通,執(zhí)行活塞下面油壓被釋放，注油停止，一部分壓力油從氣缸油出口管返回泵站小油箱，一部分通過(guò)注油器本體內(nèi)部通道進(jìn)入油缸內(nèi)，補(bǔ)充消耗的氣缸油，為下一次注油做準(zhǔn)備。</

34、p><p>　　圖3（a）Alpha電子注油器注油結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖3(b) Alpha電子注油器注油結(jié)束結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　4 Alpha氣缸注油器注油率</p><p>　　4.1氣缸注油率不當(dāng)對(duì)主機(jī)的影響 </p><p>　　4.1.1氣缸注油率高的危害</p>

35、<p>　?。?）氣缸油過(guò)多，容易在排氣通道積碳，造成氣缸的氣口、廢氣渦輪噴嘴環(huán)、葉片流道及氣管通道積碳堵塞，從而影響柴油機(jī)正常工作；</p><p>　　（2）柴油機(jī)排氣通道的積碳被引燃后，從排氣管冒出大量火星，易引起船舶火災(zāi)；</p><p>　?。?）引起掃氣箱著火；</p><p>　?。?）積炭把活塞環(huán)卡死后，引起咬缸事故；</p>

36、<p>　　（5）加重對(duì)大氣的污染。 </p><p>　　4.1.2氣缸注油率低的危害</p><p>　　（1）難以形成完整的油膜，致使活塞環(huán)與氣缸套的磨損加劇；</p><p>　?。?）不足以中和產(chǎn)生的酸，易發(fā)生酸腐蝕，加速缸套磨損；</p><p>　?。?）使漏氣增多，而漏泄的高溫燃?xì)鈺?huì)燒掉缸壁上的油膜，以致最終發(fā)

37、生活塞環(huán)折斷或拉缸事故。</p><p>　　4.2氣缸最佳注油率</p><p>　　氣缸最佳注油率就是要保證氣缸既充分潤(rùn)滑，又要防止過(guò)?；虿蛔?。氣缸注油率是由氣缸運(yùn)轉(zhuǎn)期間的諸多因素確定的，盡管主機(jī)制造廠家規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)的氣缸油注油率，但由于實(shí)際運(yùn)行工況十分復(fù)雜，往往使用中采用的實(shí)際注油率高于主機(jī)制造廠家的推薦值。由于主機(jī)管理，工況的不同，注油率也不是多多益善的，圖4為直流掃氣柴油機(jī)氣缸注油

38、率與缸套磨損的關(guān)系圖。</p><p>　　圖4 直流掃氣柴油機(jī)氣缸注油率與缸套磨損率的關(guān)系</p><p>　　4.3 Alpha 氣缸注油器注油率的選取</p><p>　　為了在氣缸套和活塞環(huán)之間建立一定厚度的液壓油膜潤(rùn)滑，從而保證氣缸和活塞的良好的工作狀態(tài)，以延長(zhǎng)其大修周期提高經(jīng)濟(jì)性，氣缸注油量必須達(dá)到一定值。但是根據(jù)在不同的注油率下油膜厚度的實(shí)驗(yàn)證明，在缸

39、套低負(fù)荷區(qū)域油膜厚度隨著氣缸油的用量明顯變化。但在缸套高負(fù)荷區(qū)域，當(dāng)注油率由2g/kWh降為0.60g/kWh時(shí)，油膜厚度幾乎不變，維持在相對(duì)安全的百萬(wàn)分之一毫米。也就是說(shuō)，注油率為0.6g/kWh時(shí)即可建立最優(yōu)的油膜厚度，再進(jìn)一步提高注油率并不能提高油膜厚度。因此0.6g/kWh即為注油系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性最好的注油率。但是實(shí)際應(yīng)用中一般趨向于較大的注油率。</p><p>　　在Alpha電子注油系統(tǒng)中，系統(tǒng)的注油率是

40、和燃油含硫量和主機(jī)負(fù)荷成正比的。一般情況下根據(jù)燃油含硫量設(shè)定基本注油率，只要燃油含硫量沒(méi)有大的變化，基本上不需要調(diào)整基本注油率。當(dāng)燃油負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，MCU通過(guò)增大注油頻率來(lái)自動(dòng)適應(yīng)主機(jī)工況。當(dāng)主機(jī)所用燃油含硫量發(fā)生大的變化時(shí)，主管人員必須根據(jù)Alpha電子注油系統(tǒng)提供的含硫量對(duì)應(yīng)的HMI設(shè)定值對(duì)照表，在HMI面板上重新設(shè)定氣缸注油基本注油率的值，以使氣缸油中堿性添加劑的量更好的和燃油中的含硫量相適應(yīng)。如附錄1所示氣缸油堿值為70時(shí)，H

41、MI設(shè)定值和燃油含硫量的對(duì)照表。也可以應(yīng)用下列公式來(lái)計(jì)算： </p><p>　　基本注油率=(0.26 - 0.34g/kWh)*S%（其中S%為燃油的含硫量）</p><p>　　其中0.26-0.34為注油因子取值范圍，和主機(jī)的結(jié)構(gòu)有關(guān)，對(duì)于低置缸蓋主機(jī)取0.34對(duì)于高置缸蓋主機(jī)取0.26。同時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)注油率設(shè)定值小于0.6g/kWh時(shí)，主機(jī)工作時(shí)很有可能出現(xiàn)注油不足無(wú)法建立

42、足夠厚度油膜的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響氣缸的正常潤(rùn)滑。因此無(wú)論燃油含硫量有多低，設(shè)定值都不能小于這個(gè)值。實(shí)際中大部分燃油的含硫量低于4%，當(dāng)燃油量含硫量低于2%時(shí)，注油率基本保持不變。如圖5 ACC注油率曲線所示。</p><p>　　在集控室HMI面板上可以對(duì)主機(jī)的轉(zhuǎn)速、燃油指數(shù)、氣缸油的油壓、注油頻率、警報(bào)等進(jìn)行查看和監(jiān)控，操作人員可以通過(guò)HMI面板及時(shí)地掌握系統(tǒng)的信息,可以通過(guò)Set.Al功能對(duì)每個(gè)缸單獨(dú)的調(diào)節(jié)或所有

43、缸一起調(diào)節(jié)供油率。一般100%氣缸注油率設(shè)定值對(duì)應(yīng)于100%負(fù)荷和100%轉(zhuǎn)速基本設(shè)定值。操作人員可以通過(guò)HMI面板中的F.lo設(shè)定注油率的最小值，一般為基本注油率的60%；還可以通過(guò)F.hi參數(shù)設(shè)定注油率的最大值，一般為基本注油率的200%。Alpha電子注油系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的時(shí)候包含了隨轉(zhuǎn)速控制、隨負(fù)荷控制和隨平均有效壓力控制三種模式，我們可以通過(guò)HMI控制面板中的參數(shù)手動(dòng)選擇上面的三種模式進(jìn)行工作。一般是當(dāng)主機(jī)負(fù)荷低于25%時(shí)，氣缸油注

44、油率正比于主機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)高于25%時(shí)，氣缸注油率正比于主機(jī)負(fù)荷。</p><p>　　4.4 Alpha氣缸注油率的計(jì)算</p><p>　　在實(shí)際工作中經(jīng)常需要計(jì)算實(shí)際注油率。首先在參數(shù)rXXX中讀出每分鐘注油器沖程數(shù)，在ALCU單元配置文件中可以知道注油器容積（容積效率為0.97）V，氣缸油密度為ρ，主機(jī)功率為P則可以依據(jù)下面公式算出注油率。</p><p>　　

45、如果想更精確地計(jì)算目前主機(jī)氣缸油的注油率，可以通過(guò)diSP菜單里的Str.hi和Str.Lo參數(shù)來(lái)計(jì)算。這兩個(gè)參數(shù)合起來(lái)表示注油器總的沖程數(shù)，即在主機(jī)的工作壽命中電磁閥開(kāi)啟的總次數(shù)。其中Str.hi表示從，Str.Lo表示從1到，總沖程數(shù)=Str.hi*+Str.Lo。注油率則可以通過(guò)一段特定時(shí)間內(nèi)Str.hi和Str.Lo的變化值來(lái)計(jì)算。同樣已知注油器容積V，氣缸油密度ρ，主機(jī)功率為P，及一段時(shí)間間隔T（通常取一小時(shí)）。如果總的沖程數(shù)

46、由Totstr1變?yōu)門(mén)otstr2。則可由下面公式算出注油率：</p><p>　　4.5 Alpha注油器實(shí)際注油率控制</p><p>　　MAN B&W公司推薦的Alpha注油器的注油率為：</p><p>　　以“育鯤”輪為例(“育鯤”輪主機(jī)型號(hào)為MAN B&W 6S35MC，起動(dòng)順序?yàn)?-6-2-4-3-5，各缸注油時(shí)的1#缸曲柄角度為29

47、5.4°，355.4°，55.4°，115.4°，175.4°，235.4°。本船所用氣缸油為嘉實(shí)多氣缸油，堿值為BN70，等級(jí)為SAE50，密度為940kg/m³；燃油型號(hào)為IFO120，含硫量為2.37%。)</p><p>　　4.5.1 按最大持續(xù)功率計(jì)算:</p><p>　　正常運(yùn)行時(shí)最小0．6g／BHP&#

48、183;hr，最大1．25g／BHP·hr按基本供油率0．8g／BHP·hr。部分負(fù)荷時(shí)，與氣缸平均壓力成比例。在25％額定負(fù)荷以下，與主機(jī)轉(zhuǎn)速成正比。主機(jī)啟動(dòng)或機(jī)動(dòng)操作負(fù)荷變化時(shí)，負(fù)荷變化功能【LCD】起作用，該狀態(tài)下注油率與主機(jī)轉(zhuǎn)速成比例，在基本供油率的基礎(chǔ)上增加25％。主機(jī)初次投入運(yùn)行，或者缸套、活塞環(huán)換新后的磨合運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)廠家建議的磨合程序如表1所示，同時(shí)要求必須經(jīng)常經(jīng)掃氣口檢查氣缸套壁以及活塞環(huán)，若發(fā)現(xiàn)有拉痕、

49、活塞環(huán)咬死、缸套溫度升高，必須加大氣缸油供油，需達(dá)到基本供油率的125%—150％ 。</p><p><b>　　表1</b></p><p>　　4.5.2 按燃油含硫量計(jì)算：</p><p>　　正常運(yùn)行時(shí)最小0．6g／Kw·h，最大1.7g／Kw·h，基本供油率0.26 g/kWh x S%。部分負(fù)荷時(shí)，與主機(jī)負(fù)荷成

50、比例。主機(jī)啟動(dòng)或機(jī)動(dòng)操作負(fù)荷變化時(shí)，負(fù)荷變化功能【LCD】起作用，該狀態(tài)下注油率在基本供油率的基礎(chǔ)上增加25％。并在負(fù)荷穩(wěn)定后繼續(xù)運(yùn)行0.5小時(shí)。主機(jī)初次投入運(yùn)行，或者缸套、活塞環(huán)換新后的磨合運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)廠家建議的磨合程序，如表2、圖6所示。同時(shí)要求必須經(jīng)常經(jīng)掃氣口檢查氣缸套壁以及活塞環(huán)，若發(fā)現(xiàn)有拉痕、活塞環(huán)咬死、缸套溫度升高，必須加大氣缸油供油率達(dá)到1.2g/kw·h,同時(shí)降低暴壓和平均有效壓力，一旦狀態(tài)穩(wěn)定潤(rùn)滑和壓力應(yīng)恢復(fù)到正常

51、。</p><p><b>　　表2</b></p><p><b>　　圖6</b></p><p>　　4.5.3注油率控制調(diào)節(jié)中注意問(wèn)題:</p><p>　?。?）在磨合過(guò)程中對(duì)參數(shù)“Ser.hi [% ]” 應(yīng)引起注意（可在HMI面板顯示屏內(nèi)查看并更改,步驟：Setup→PASS pass

52、word“【】【▲】【ESC】【ENTER】”→FE.AD→Ser.hi）。該參數(shù)代表設(shè)定的最大正常供給率服務(wù)值。只有當(dāng)“inJ.AL”(噴射量算法)設(shè)定成“nneP”（平均有效壓力模式）或“Po”（功率模式）時(shí)有效。如果滑油供給率設(shè)定高于Ser.hi設(shè)定值（通常該值是120% ）即滑油供給率設(shè)定高于正常潤(rùn)滑使用的極限。此時(shí)被定義為“人工的額外潤(rùn)滑”，注油率將根據(jù)轉(zhuǎn)速確定，氣缸注油量將增加（例如增加20%，具體增加量與柴油機(jī)工況有關(guān)）,

53、即用于新缸套和活塞環(huán)的走合。 </p><p>　　由此可見(jiàn),當(dāng)在新缸套和活塞環(huán)的磨合期時(shí),氣缸油注油率設(shè)定值大于120%,注油量始終處于加量潤(rùn)滑狀態(tài);而氣缸油注油率設(shè)定值一旦低于120%,則取消了加量潤(rùn)滑的20%,氣缸油注油量大大減少。所以,當(dāng)氣缸油注油率從120%調(diào)整至115%時(shí),名義上盡管只調(diào)低了5個(gè)百分點(diǎn),實(shí)際上調(diào)整了5%再加加量潤(rùn)滑的20%,氣缸油消耗量減少了近25%?？赏ㄟ^(guò)如下方法對(duì)注油率進(jìn)行調(diào)節(jié)（以

54、每次調(diào)節(jié)降低5%為例），以免使注油率突降。先將參數(shù)Ser.hi的設(shè)定值改為100%,使氣缸注油量仍處于加量潤(rùn)滑狀態(tài);調(diào)整氣缸油注油率至115%,再以5個(gè)百分點(diǎn)的差距,逐步調(diào)整氣缸油注油率設(shè)定值至110%和105%;運(yùn)行一段時(shí)間后, 重新將參數(shù)Ser.hi 的設(shè)定值恢復(fù)為120%, 再將氣缸油注油率設(shè)定值先后調(diào)整至115%和110%…。</p><p>　?。?）在按燃油含硫量計(jì)算時(shí)Alpha氣缸油注油系統(tǒng)的注油率

55、與主機(jī)負(fù)荷（燃油消耗量）和燃油含硫量相匹配，因此添加的總堿值與燃燒室產(chǎn)生的酸性物質(zhì)（燃油中硫份燃燒產(chǎn)生）成比例，從而達(dá)到中和燃燒產(chǎn)生的酸性物質(zhì)的目的，以減輕缸套腐蝕。但當(dāng)燃油含硫量低于2.2%時(shí)，為保證活塞環(huán)和缸套之間建立安全的油膜和清潔環(huán)槽和活塞環(huán)等目的注油率不得低于0．6g／Kw·h。因此如果繼續(xù)應(yīng)用BN70汽缸油會(huì)導(dǎo)致堿性添加物過(guò)多，將會(huì)對(duì)氣缸產(chǎn)生不利影響，時(shí)間越長(zhǎng)、燃油含硫量越低這種影響越明顯。因此當(dāng)使用低于1.5%含

56、硫量的燃油超過(guò)一星期時(shí)，MAN B&W公司推薦換用低堿值汽缸油。</p><p>　　5 電子注油系統(tǒng)的管理</p><p>　　5.1 日常使用時(shí)的管理要點(diǎn)</p><p>　　Alpha注油系統(tǒng)在日常使用時(shí)僅需要很少的維護(hù)，但是也要注意觀察以下項(xiàng)目：</p><p>　　泵站：觀察壓力表檢查油壓是否達(dá)到40-50bar，否則需要調(diào)

57、整泵站頂部的壓力控制閥；檢查油壓是否在正常范圍內(nèi)，油壓低時(shí)可以?xún)蓚€(gè)泵一起運(yùn)行。注意檢查油溫在30-60℃。在主機(jī)運(yùn)行時(shí)，必須注意經(jīng)常觀察泵站吸入濾器上方的壓差計(jì)，以防過(guò)大壓差的形成，為了防止濾器壓差計(jì)指針進(jìn)入紅色區(qū)域，將泵切換成備用泵然后更換或者清洗濾器。工作人員可以通過(guò)在HMI面板上按[pump 1] 或 [pump 2]按鈕完成泵的切換。如果泵繼續(xù)以高壓差運(yùn)行，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的起動(dòng)備用泵并發(fā)出警報(bào)直到系統(tǒng)正常工作。在最壞的情況下如果兩個(gè)

58、濾器都堵了會(huì)使主機(jī)自動(dòng)降速。</p><p>　　注意檢查供油點(diǎn)的供油情況：可以通過(guò)以下兩種方法進(jìn)行，一是觀察中間接線箱上的發(fā)綠光二極管是否閃光，如果沒(méi)有觀察到閃光，必須在HMI面板上檢查故障；二是用手感覺(jué)注油器注油時(shí)每個(gè)注油器管路的壓力波動(dòng)情況，當(dāng)懷疑有問(wèn)題時(shí)可以拆下去缸套的管路觀察油的流動(dòng)情況。</p><p>　　隨時(shí)檢查管路中是否有漏泄，當(dāng)有漏泄時(shí)必須馬上處理。每天計(jì)算氣缸油的消耗

59、量和掃氣箱的放殘量，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)該及時(shí)找到原因并解決問(wèn)題。</p><p><b>　　5.2 掃氣口檢查</b></p><p>　　為了確?；钊麣飧琢己玫墓ぷ鳡顟B(tài)，在停航時(shí)或經(jīng)過(guò)一定時(shí)間間隔后應(yīng)該打開(kāi)掃氣口觀察氣缸套和活塞的狀態(tài)，判斷氣缸油堿值和注油率是否合適。在觀察時(shí)如果發(fā)現(xiàn)活塞頭上有白色、微黃色的沉積物（來(lái)自氣缸油中的堿性添加劑），而且沉積物較厚但環(huán)槽中黏著物

60、并不太多，則說(shuō)明所用氣缸油堿值太高。若氣缸套表面上有白色或微帶褐色的區(qū)域，這是由于腐蝕磨損形成，可能是滑油堿值太低。如果第一道活塞環(huán)表面有半干半濕的潤(rùn)滑油膜存在，且活塞環(huán)和缸壁表面油膜干凈，則說(shuō)明注油量適中。如果發(fā)現(xiàn)活塞和活塞環(huán)槽內(nèi)結(jié)碳黏著現(xiàn)象較重，活塞與缸壁表面油膜污染變黑，氣口因結(jié)碳堵塞較重，則說(shuō)明注油量過(guò)多。如果第一道活塞環(huán)干燥而環(huán)與壁均出現(xiàn)磨痕，則說(shuō)明注油量過(guò)少。若根據(jù)檢查結(jié)果需要調(diào)整注油量時(shí)，必須注意切勿一次調(diào)整太大應(yīng)逐步調(diào)整

61、，當(dāng)要減少注油量時(shí)更應(yīng)如此。</p><p>　　6 Alpha氣缸注油系統(tǒng)MCU常見(jiàn)故障診斷和故障處理</p><p>　　MCU最常見(jiàn)的故障報(bào)警是反饋報(bào)警，對(duì)應(yīng)報(bào)警編號(hào)1-24。當(dāng)由于某些原因MCU檢測(cè)到注油器反饋信號(hào)不正常時(shí)將會(huì)發(fā)出反饋報(bào)警，且在HMI面板上顯示報(bào)警編碼。如果這個(gè)報(bào)警在HMI面板上是一個(gè)已經(jīng)記錄過(guò)的報(bào)警（該報(bào)警已經(jīng)消失），將會(huì)顯示LAL XX。根據(jù)HMI面板上的報(bào)警

62、編碼可以知道那個(gè)注油器故障。由于“育鯤”每個(gè)氣缸只有一個(gè)注油器，報(bào)警只會(huì)顯示奇數(shù)，如Alr1、3、5、7分別代表1、2、3、4號(hào)缸，故障單元必須馬上更換。</p><p>　　在出現(xiàn)反饋報(bào)警時(shí)，按照下列步驟檢查。首先檢查中間接線盒的反饋指示燈。如果指示燈持續(xù)亮，注油器可能卡在反饋傳感器始終給出信號(hào)的位置，為了確認(rèn)問(wèn)題出在注油器上，可以斷開(kāi)注油器電磁閥插頭，如果指示燈在拔掉插頭以后熄滅則表示問(wèn)題出在注油器上，必須馬

63、上更換或者大修注油器。另一種情況，在拔下插頭以后燈仍然亮，則問(wèn)題不是出在注油器上，必須檢查從中間接線盒到注油器電磁閥的線路和插頭是否有短路。也可能是中間的電路板有問(wèn)題。</p><p>　　如果指示燈持續(xù)不亮，首先檢查注油器電磁閥插頭中的紅燈是否閃亮。如果沒(méi)有閃光，拔掉電磁閥插頭再檢查是否有閃光。如果有，則是電磁閥線圈內(nèi)部短路，可以通過(guò)測(cè)量該線圈電阻來(lái)確定，正常電阻為15-22歐姆。如果電磁閥插頭中的紅燈閃亮，但

64、是反饋指示燈不亮，則需檢查該插頭以及反饋指示燈接線盒中的電纜接頭是否松動(dòng)或者短路。如果沒(méi)有問(wèn)題則需要換新該注油器或者拆檢、換新反饋探頭。如果注油器工作正常但是MCU沒(méi)有檢測(cè)到反饋信號(hào)，則需要換新反饋指示燈中間接線盒的電路板。</p><p><b>　　7 總結(jié)</b></p><p>　　本文結(jié)合“育鯤”輪主機(jī)Alpha電子氣缸注油系統(tǒng)，介紹了系統(tǒng)組成、工作原理及工

65、作模式、注油器的結(jié)構(gòu)和工作原理，氣缸注油率對(duì)主機(jī)的影響、氣缸注油率的選取及計(jì)算，以及注油器實(shí)際注油率的控制及控制調(diào)節(jié)中應(yīng)注意的問(wèn)題，最后提出了電子注油系統(tǒng)的管理要點(diǎn)及其系統(tǒng)MCU常見(jiàn)故障診斷和處理。注油器系統(tǒng)的研究有改善柴油機(jī)缸套磨損，提高柴油機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，保護(hù)環(huán)境等諸多優(yōu)點(diǎn)，相信傳統(tǒng)的機(jī)械式注油器必將被該電子注油系統(tǒng)代替，因此對(duì)該系統(tǒng)做更加深入的學(xué)習(xí)，以提高輪機(jī)員操作管理水平顯得更為重要。</p><p>&l

66、t;b>　　【參考文獻(xiàn)】</b></p><p>　　[1] 李斌 船舶柴油機(jī) 大連：大連海事大學(xué)出版社 2006.</p><p>　　[2]《Alpha Lubricator System Operation Manual-MC Engines》MAN B&W Diesel A/S</p><p>　　[3]《cylinder L

67、ubrication Guidelines SL05-455》MAN B&W Diesel 2005-9</p><p>　　[4]《Cylinder lubrication for ACC and Alpha lubricator SL07-479》MAN B&W Diesel A/S 2007-6</p><p>　　[5] 呂林 高炳 電控氣缸注油器注油調(diào)頻控制機(jī)

68、理分析 《船海工程》 2010年第1期　</p><p>　　[6] 王偉飛 ALPHA氣缸油注油器注油量調(diào)節(jié)的“手動(dòng)加量潤(rùn)滑”節(jié)點(diǎn) 《航海技術(shù)》2007 第6期</p><p>　　[7] 姚世民 徐進(jìn) Alpha電子氣缸油注油器實(shí)船使用介紹 《航海技術(shù)》 2006年第2期</p><p><b>　　【致 謝】</b><

69、;/p><p>　　衷心的感謝輪機(jī)管理專(zhuān)業(yè)的各位老師，在我的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中，給了我很多幫助，老師們的博學(xué)多識(shí)、謙遜嚴(yán)謹(jǐn)也讓我受益終身！在我此次寫(xiě)論文的過(guò)程中， “育鯤”輪輪機(jī)長(zhǎng)王忠忱及其他各位輪機(jī)員老師都為我提出了很多寶貴的建議，在此特表示衷心的感謝！</p><p>　　最后，我再次向各位老師表示崇高的敬意和衷心的感謝，祝各位老師身體健康，工作順利！</p><p>