接触过MAN ES主推进柴油机的人大概都知道,ME-B型柴油机是带有凸轮轴和排气凸轮的,这也就意味着该型柴油机排气阀的动作和定时主要由排气凸轮来决定。为了进一步提高ME-B型柴油机的燃油经济性,对ME-BX.3以上的柴油机,MAN ES增加了ME-V模块。ME-V即排气阀驱动定时单元,V代表着ariable exhaust valve timing,该模块被安装在排气阀促动泵的上方,见下图1所示。 ME-V模块的内部结构见下图2所示。它主要由阀壳、驱动活塞、复位活塞和位置反馈传感器组成。安装在HCU底板下方和HCU分配块相连的两路油管为ME-V模块提供驱动共轨油和活塞复位的常压油(见图1)。
带ME-V模块的柴油机,其安装的排气凸轮的关闭型线和常规凸轮相比更陡(即所谓的短凸轮)。当增加ME-V模块后,通过ME-V和短凸轮的匹配,可以调整排气阀关闭的时刻,达到调整压缩压力的目的。这样和常规柴油机相比,带ME-V模块的柴油机在部分负荷运行时,有更低的燃油消耗率。图3中红线代表ME-V工作时排气阀的位移时间曲线,和蓝线相比,可明显的看出,排气阀关闭的时刻被推迟。
ME-V模块的驱动油压力和复位常压油压力与柴油机共轨油的油压相同,其中驱动油的供油或者泄放是通过HCU上的ELFI-V阀实现,常压油则一直作用在复位活塞的上方。当高压的共轨油进入驱动活塞下方时,如果驱动活塞受到的向下的油压的合力小于此时共轨油对驱动活塞向上的作用力,驱动活塞将向上移动,驱动活塞上方的系统油被压入排气阀驱动液压顶杆中,排气阀关闭的时刻被推迟。当ME-V驱动活塞下方的驱动油被ELFI-V阀泄放时,驱动活塞在上方复位活塞的作用下向下移动,直到回到初始位置。
当ME-V模块工作时,安装在阀壳上的位置传感器实时反馈驱动活塞的动作情况,如果活塞运动不符合ECS的预期,MOP上将发出警报。 通常来说,对于带ME-V模块的柴油机,在低负荷时(一般为55%负荷以下),ME-V模块不工作,和常规柴油机相比,它的排气阀更早关闭,因此可以获得更高的压缩压力和爆发压力,从而提高柴油机的经济性。当柴油机工作在55%负荷以上时,ME-V模块进入工作模式,被驱动活塞注入排气阀液压顶杆中的系统油将延迟排气阀的关闭,与此时ME-V模块不工作时相比,这样可以限制气缸中的压缩压力。
从以上分析可知,在高负荷时如果ME-V模块工作异常,将导致很高的压缩压力(增加10~30bar),甚至影响柴油机的可靠工作。因此在日常使用过程中要特别注意系统滑油的清洁,避免ME-V模块的活塞因异物造成卡滞和过度磨损。同时要确保滑油泵吸口始终在液面以下,避免吸入空气影响系统正常运行。在检修过程中应根据实际情况,如有必要可对反馈传感器、活塞等零件进行换新。
来源:Marine power
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