船舶柴油机电控装置设计【文献综述】

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1、毕业设计文献综述电气工程及其自动化船舶柴油机电控装置设计前言：海上运输作为交通运输的重要组成部分，相对其他运输方式，在促进外贸运输发展和推动对外贸易增长等方面发挥出越来越重要的作用。随着对船用柴油机的环保与节能要求的日益严格，在考虑燃油经济性的同时，更好地降低船用柴油机的排放，满足日益严格的排放法规要求，已经成为关系到未来柴油机发展的关键问题。目前，电控柴油机已经成为当前船用柴油机技术的发展方向，与传统柴油机相比，它简化了柴油机的结构，增加了柴油机的可靠性，对柴油机的工作过程实时在线监测，确保柴油机各缸之间的负荷均匀分配，防止热负荷过高；提高了柴油机废气排放控

2、制的灵活性，满足了IMO对不同排放控制的要求；同时，降低燃油与滑油的消耗量，在全部负荷范围内，保证油耗最低，而性能最佳。电控柴油机的核心关键技术是电控系统。在国外，船用柴油机电控系统已经成为世界各国船用柴油机公司的重点研发项目，一些国外的著名公司如wartsila,MANB&W,MTU等联合相关单位已经相继地完成了各自产品的试用和开发，并伴随其整机正进行市场推广。在我国，由于起步较晚，并且缺乏具有自主知识产权的电控系统技术，这些将严重制约我国船用柴油机技术的发展。[1]正文：纵观国内外，船舶柴油机电控装置设计，已迫在眉睫，并成为当前国内外船舶柴油机技术的发展方

3、向。柴油机电控技术的发展大致分为了3个阶段：(1)初始的研发阶段——20世纪70年代，此时的电控主要应用于发电机组用的柴油机；(2)实用阶段——20世纪80年代，研发了时间控制式电喷系统、多种位置控制式，由原来的一种被控量发展为多种；(3)成熟阶段——20世纪90年代到现在，研发了功能强大的电喷系统，它能够准确地控制喷油正时、喷油速率、喷油量与喷油压力等。[2]目前我国国内柴油机的电控燃油喷射技术相比国外落后蛮多，我国船舶工业、汽车制造工业与国际水平也有很大的差距，对电控柴油机的技术实际应用还不是很完善。自20世纪80年代中期以后，虽然我国的柴油机电控技术才刚

4、刚起步，但是在国人的努力下，许多院校和科研单位对该项技术进行了深入地研究，并有了一定收获。国内研究的比较多的是在位置控制系统方面。如北京理工大学用高速电磁阀经液压的伺服机构以驱动齿条从而实现了直列泵喷油量的控制；长春汽车研究所对直列泵的可变预行程控制进行深入研究，完成了CA6110系列柴油机的有效调速控制；而在开发高压共轨喷射系统及其与柴油机相匹配的技术方面，目前仍处于研发阶段，因而现在最重要的工作便是柴油机电控喷射系统的研发。吉林工业大学、无锡与长春的大多研究所在对循环喷油量和喷正时的“位置控制”、“时间控制”及“共轨式系统”等方面都进行了深入研究和开发，并

5、取得了显著成果。面对这一形势，国内既要抓紧积极引进国外先进技术，又要努力自主开发。在04年底Bosch公司和威孚集团联合组建了博世汽车柴油系统股份有限公司，该公司以Bosch公司技术为依托在无锡生产高压共轨系统。Bosch公司生产的满足欧Ⅲ排放标准的高压共轨系统已投入到国内市场。而国内在一些关键技术问题如泵油量的控制、高速电磁阀的研究、执行机构的开发、泄漏问题、各学科分工合作等还相对稚嫩和不完善。目前，有相关企业正在致力于做一些共轨电控及其标定系统研制开发、燃油特性分析和燃油系统的模拟计算、零部件的优化调整等方面工作。[3]由于各种共轨喷射系统的燃油喷射控制的

6、原理，近期变化都较小，因而未来一段时间内，电控高压共轨式喷油系统将成为最有前景的控制系统。最佳的喷油速率控制、高喷射的压力、喷油定时及喷油量的可灵活控制将成为未来柴油机燃油喷射系统的发展研究趋势，而电控的燃油喷射系统成为了柴油机燃油喷射过程实现柔性控制的必然趋势。[4]柴油机电控共轨燃油喷射技术是一种全新现代微机控制技术，该系统对降低柴油机的排放有着最关键的作用，它集成了计算机控制技术、现代传感检测技术以及先进的喷油结构于一身。该技术的主要特点是：1)采用先进的电子控制装置及配有高速电磁开关阀；2)采用共轨方式供油；3)高速电磁开关阀频响高，控制灵活；4)系统

7、结构移植方便，适应范围宽。这一技术的研究与开发热点问题有：1)对高压共轨系统的恒高压密封的研究问题；2)对高压共轨系统中共轨压力的微小波动所造成的喷油量不均匀的研究问题；3)对高压共轨系统多MAP即三维控制数据表优化的研究问题；4)对微结构、高频响电磁开关阀设计与制造过程中的关键技术的研究问题等。[3]中国作为世界船舶工业的重要组成部分，发展船舶工业既符合世界船舶工业发展规律，更符合本国社会经济发展的需要。随着经济的稳步快速发展，我国的国际贸易将保持持续增长的局面。海运以其成本的相对低廉的优势，必将继续担任国际运输的最佳选择的重任，国际、国内对船舶的需求将更加

8、强劲。国家的支持及市场需求的旺盛将带领