Система электронного
управления фирмы «Вяртсиля-Зульцер»
В двигателе Зульцер с электронной системой управления, в его новой
модификации RT-flex, взамен распределительных валов с их приводом, традиционных ТНВД
и гидроприводов выхлопных клапанов была применена аккумуляторная
система впрыска топлива и управления выхлопными клапанами, что существенно
упростило его конструкцию. В двигателе с электронным управлением привод гидронасосов
сервомеханизмов размещен непосредственно рядом с коленчатым валом. На уровне
крышек цилиндров находятся аккумуляторы давления масла и топлива. Там же
располагаются сервоприводы топливных насосов высокого давления и выхлопных
клапанов.
Задача
внедрения электронного управления заключалась в дальнейшей оптимизации
рабочего процесса двигателей RTA, сокращении
вредных выбросов с выхлопными газами и снижении удельного расхода
топлива. Электроника позволила повысить гибкость в управлении углом
опережения впрыска топлива, законом подачи топлива и их оптимизации на всем
диапазоне рабочих режимов.
Также было реализовано управление фазами закрытия выхлопного
клапана (VEC -Variable Exhaust valve Closing - Рис. 14.14). Более раннее закрытие клапана на режимах малых
нагрузок позволило повысить действительную степень сжатия в цилиндрах и, тем
самым, создать лучшие условия для сгорания топлива и избежать дымления.
Одним из важнейших изменений в двигателе явилось внедрение
аккумуляторной системы топливоподачи, состоящей из ТНВД, создающего давление в
1000 бар, аккумулятора топлива и электронно-управляемых клапанов,
распределяющих топливо по форсункам (Рис. 14.15).
Аккумулятор представляет собой толстостенную трубу, идущую по
всей длине двигателя на уровне крышек цилиндров, в которой размещается необходимый для впрыска объем топлива, находящегося
под давлением 1000 бар и устройство демпфирования возникающих в ней волн
давления. Подача и сжатие топлива до отмеченного давления осуществляется в
обычных ТНВД, плунжеры которых приводятся в действие многокулачковым валиком.
Из аккумулятора топливо поступает к стандартным форсункам,
открытие и закрытие игл которых происходит обычным путем под давлением топлива,
попадающего к каждой из них от управляющего клапана. Последний устанавливает
момент открытия иглы, угол опережения, количество впрыскиваемого топлива и
форму кривой подачи топлива (закон подачи).
Три форсунки в каждом цилиндре управляются независимо одна от
другой - программируются на работу каждая по отдельности или по мере необходимости
в унисон (см Рис. 14.15, 14.16, 14.17). Управление клапаном осуществляется посредством
микропроцессорной системы электронного управления WECS 9500,
имеющей модульное исполнение с отдельным микропроцессором для каждого
цилиндра. На эту же системы возложены функции контроля за всем двигателем.
Ключевыми чертами
аккумуляторной системы топливоподачи фирмы Зульцер являются:
♦ отмеривание величины объемной подачи топлива с высокой
точностью, что обеспечивает более равномерную работу двигателя и низкий
уровень вибраций, вызываемых неуравновешенными силами и моментами;
♦ возможность менять форму кривой подачи (закон подачи) и
величину давлений впрыска;
♦ идеально соответствует использованию тяжелых топлив с
различными характеристиками;
♦ обеспечивает
устойчивую работу на самых малых оборотах (10-12 1/мин)
♦ полное
сгорание топлива без видимых следов дыма на выхлопе. Возможность менять закон
подачи топлива и, тем самым, снижать температуры, цикла позволили существенно
снизить содержание окислов азота в выхлопных газах. (см. Рис. 14.16).
Как уже отмечалось, электронная система включает также управление
гидроприводом выхлопного клапана и системой пуска двигателя (Рис. 14.18).
Открытие и закрытие выхлопных клапанов осуществляется аналогично
тому, как это реализовано в двигателях RTA, но
гидротолкатель приводится в действие гидромаслом, предварительно сжатым до 200
бар и находящимся в аккумуляторе. Сжимается масло специальным насосом,
расположенным в одном блоке с ТНВД.
Рис. 14.19 Раннее закрытие выхлопного
клапана посредством системы VEC
|
|
Электронно управляемый блок
гидроусилителя клапана позволяет для каждого клапана в широких пределах менять
фазы его открытия и закрытия. Как уже отмечалось, фирма в целях увеличения
давления сжатия в цилиндрах прибегает к сокращению продолжительности открытия
клапана. Благодаря этому, как видно из рис. 14.19, давление в цилиндре на
частичных нагрузках существенно увеличивается, и это положительно отражается на
полноте сгорания топлива.
Литература:
Возницкий И. В. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Том 1. /
И.В.Возницкий, А.С.Пунда – М.:МОРКНИГА, 2010.- 260 с. Стр. 201-205
Возницкий И. В. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Том 1. /
И.В.Возницкий, – М.:МОРКНИГА, 2007.- 282 с. Стр.221-226
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.