船用二冲程柴油机电控气缸注油器控制系统的设计与研究.pdf

武汉理工大学
硕士学位论文
船用二冲程柴油机电控气缸注油器控制系统的设计与研究
姓名:肖金赫
申请学位级别:硕士
专业:轮机工程
指导教师:胡国梁
20080501
要摘的气缸油注油量偏大。过量的气缸油,不仅浪费了能源,也增加了对环境的污染和污油处理的工作量和费用,同时还增加扫气箱、排气管中的积垢及缸套和芯坎⒅贫讼低车目刂撇呗裕ㄗ⒂投ㄊ保呗约扑憧蛲肌菔导蚀暗囊G螅勒沾渡缦喙毓娣叮瓿闪丝刂破鞲鞲龉δ苣块的硬件设计和软件设计。利用技术和以V魈獾闹悄懿杉?槎孕近年来,随着高增压、长冲程船用柴油机的广泛应用,以及高粘度、低质和高硫份的燃料油大量使用,主机气缸润滑问题倍受关注。气缸润滑处在高温、高压和高速运动部件之间,加之气缸内工作环境的特殊性:首先是工作表面高温,导致气缸油粘度降低,氧化变质加快,并使缸壁上的部分油膜蒸发;其次因活塞在缸套中的往复运动,使得仅在活塞行程的中部才有可能形成液体动力润滑,所以缸套和活塞之间很难形成良好的润滑。传统的内燃机气缸润滑都是通过凸轮轴驱动机械注油器来注油的。这种设计的结果就是对气缸润滑油耗量,喷射时刻和排放污染的折中,注油压力既低,定时也比较粗放,并且不能随柴油机的负荷变化而变化,往往从可靠性出发,根据最大负荷的需要再加上一定的系数确定喷油量,这就会使低负荷运行时主机活塞环的磨损量,并由此引起各种故障。现在,国外在柴油机各方面已普遍采用电子控制,包括电控燃油喷射、电控涡轮增压、电控气门等多项技术,电控气缸注油技术已进入实用阶段,并且正在迅速的推广。而在国内,由于缺乏相关技术开发与投入,柴油机气缸注油电子控制领域技术水平还不高,因此开展柴油机气缸注油电子控制技术的研究具有重要应用价值。本文针对船用二冲程柴油机气缸注油系统开发了一套电子控制系统,主要完成了以下工作:瓿闪讼低车淖芴骞δ苌杓啤号进行采集、处理,实施控制策略,发出控制信号。宰魑?刂葡低持葱谢沟牟浇缁辛私衔I钊氲难芯浚醪秸莆了步进电机在注油时的使用以及会出现的问题。关键词:电控柴油机注油器浇缁武汉理‘喝搜妒宦畚
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研究生┟:雠导师┟:姆日期:.研究生┟:几呆穑日期:窆监:兰:,所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,、使用学位论文的规定,即:学校有权保留、送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、
第绪论传统的气缸油注油系统柴油机电子控制气缸注油系统的特点等在内的全方位控制。在柴油机电控技术的发展过程中,电控单元的研究取得了飞速进步,主要得益于电子控制行业的迅速发展和各种现代控制技术在柴油柴油机的燃烧室是燃油燃烧并使热能转换成机械功的核心部位。组成燃烧室的活塞、活塞环、气缸套等部件的工作条件十分严酷。根据对大型低速船舶柴油机气缸设备使用成本的统计:缸套占%,活塞占ィ钊氛%,维修费用占ィ子驼ァ4又锌杉谠计子拖牧渴翘岣叽熬眯的重要途径之一。传统的内燃机气缸润滑都是通过凸轮轴驱动机械注油器来注油的。这种设计的结果就是对气缸油耗量,喷射时刻和排放污染的折中,注油压力低【时比较粗放,并且不能随柴油机的负荷变化而变化。往往从可靠性出发,根据最大负荷的需要再加上一定的系数确定喷油量,会使低负荷运行时主机的气缸油注油量偏大。过量的气缸润滑油,不仅浪费了能源,也增加了对环境的污染和污油处理的工作量和费用,同时还增加扫气箱、排气管中的积垢及缸套和活塞环的磨损量并由此引起各种故障。另一方面,生产厂家在设计上常是最大限度地保证气缸的润滑,而对气缸润滑的不可控导致轮机管理人员也常盲目提高气缸油的注入量【庑┚贾了气缸油耗量过大,在世界能源价格高涨的今天,如何控制船舶柴油机气缸油的消耗,减低船舶运营成本,这己成为每家航运企业非常关注的问题。现代柴油机电控系统随着控制项目的不断增多,控制任务从简单到复杂逐步发展。从单一的燃油喷射控制扩展到包括进排气控制、增压控制、排放控制、故障自诊断、失效保险、发动机与变速器的综合控制【、包括气缸油的电子控制机领域的应用。为了满足各个方面的性能要求,电控技术已经渗透到柴油机的各个部分,采用了许多新的控制技术。发动机电子控制使用的控制方法从早期武汉理‘喝搜镀