MAN二冲程船用低速柴油机电控系统整合试验研究.pdf

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1、李世刚李健：MAN二冲程船用低速柴油机电控系统整合试验研究毋—梵—必—弛—弛—必—必—铂《设计研究kqr气虾—々f—jf—)r—疆r—汉对MAN二冲程船用低速柴油机电控系统整合试验研究ResearchforMEContmlSystemConfonIlityTestofMANTwoStrokeMarineLowSpeedDieselEngine李世刚李健(合肥熔安动力机械有限公司)[摘要]在分析了MAN低速柴油机电控系统的原理基础上，对船级社所要求的电控系统整合试验进行了研究。以合肥熔安动力6s46ME—B8型主机为例介绍了整合试验的项目和过程

2、，并对试验结果进行了分析。(关键词]MAN低速柴油机电控系统整合试验Key、—rords：MANLowspeeddieselengineMEcontrolsystemConfbn．IlitytestO引言传统的机械式MC—C型柴油机，其燃油喷射和排气阀的启闭都是通过凸轮来驱动和控制的，因其结构简单，维护方便，深受船东的喜爱，一直延用了几十年。直到2000年以后，随着低油耗，低排放，更低的转速，降功率优化，灵活的修改运行参数等市场需求的不断变化，出现了电控型的柴油机。全电子控制的柴油机优点是非常明显的．但是相比较机械式的柴油机而言．价格要高出一

3、些，尤其是对于小缸径柴油机。为了解决这个矛盾，MDT公司适时的推出了ME—B型柴油机，也就是折中型的柴油机。其燃油喷射仍由电子模块精确控制，确保燃油的经济性．而不是非常重要的排气阀控制以及起动空气的控制则交由凸轮轴来执行．这样就降低了整机成本，所以赢得了很多船东的欢迎，订单量不断攀升。柴油机台架试验即柴油机生产商按照船级社规范规定并与船东、船厂达成协议的试验项目进行柴油机车间出厂试验．例如安全装置试验、负荷试验、最低稳定转速试验、试车后拆检等。对于电控柴油机各大船级社有特殊要求。本文以合肥熔安动力的首台6s46ME—B8柴油机入籍CCS船级社

4、为例．具体为整合试验【1】：“确认电控柴油机在各种工作模式下，整个机械、液压、电子系统的反应与预计的一致。试验内容应根据故障模式与影响分析(FMEA)确定，并征得CCS同意。”(CCS船规第3篇第9章附录6“评估柴油机工作能力的试验程序”1．工厂试验1．6整合试验)。为了满足CCS的这一特殊要求，我们提出试验项目，与CCS进行磋商，在征得CCS认可后最终成功地完成了试验项目。本文即介绍该试验项目及原理。1ME—B电控系统简介电控系统的整合试验就是针对ME型主机控制系统的试验．是对控制系统的有效性和可靠性的验证。所以有必要简单介绍下ME型主机的

5、控制系统。MAN公司ME—B型主机的控制系统简称为ECS(EngineContmlSystem)系统，原理如图1所示，相比较ME—C机型而言已大为简化。桥楼集控室机舱／主机图1控制系统简围2内燃机与配件2013年第9期整个ECS系统包括以下几个子单元圆：MOP(MainOperatingPanel)，主操作板，共两个，是冗余设计的，当一个故障时，另外一个可以确保主机正常工作而不受影响，这两个MOP均布置在集控室的控制台面上。主要作用是作为人机接口界面。上面有柴油机各个方面的状态显示、报警显示以及柴油机相关的各种信息，还可以修改和存储各种参数(

6、进入chie淑限)，控制着整个主机。EICU(EngineInte血ceControlUnit)，柴油机接口控制单元模块，只有一个，这是与ME—C型主机不同的地方。主要有两个作用，第一是起到一个对外接口的作用。ECS系统与外部的报警系统、遥控系统、安保系统之间的连接都是通过EICU来实现；第二个是对主机内部的一些控制和计算。例如HPS电动马达的控制。液压系统压力的计算、气缸注油器注油率的计算．主机运行模式和喷射型线的确定等。CCU(CylinderContmlUnit)，气缸控制单元模块，每个气缸或每两个气缸共用一个(根据缸径的大小)，控制着

7、每缸的喷油、气缸注油以及调速等；液压控制单元HCU(HvdraulicControlUnit)上有控制燃油喷射量和喷射正时的执行器ELFI阀，以及控制气缸注油的执行器，他们都是由CCU直接控制的。ESC(EngineSideConsole)，机旁控制台，是船员在机旁应急操作时使用的。与MC—C主机类似，上面有一些电磁阀和转换开关，可实现从机旁的起动、停车以及控制位置的转换。此外，还有一个调速用的小手柄，用于机旁应急调速，直接输出信号给CCU单元．这是与MC—C主机最大的不同。，I’sA(TachoSignalAmpl洒er)，测速信号放大器，

8、与角度编码器一起构成ME—B主机的测速系统．两条冗余的网络线与CCU实现通讯，发出转速和曲轴位置信号，因精度很高，且需要的数据量很大，需要网络线来进行传递。MOP、