MAN B&W ME-B电喷主机之PUNCTURE VALVE!究竟是何来路?

MAN B&W 5S50ME-B9.3半电喷主机排气系统仍然采用传统凸轮轴控制,不同的是,其凸轮变得更陡更短,目的是为了更好的控制主机的工况和提高经济性能。

二个特殊设计:
1.ME-V阀
ME-B 9.3-ME-V阀的设计目的主要为了改善部分负荷下ME-B主机的经济性能,和传统ME-B机相比,ME-V定时活塞的设计可以实现排气阀滞后关闭,以便气缸充分换气并引入更多的新鲜空气,促进燃烧,降低油耗。因此,这种设计的机型又称为ME-V(Variable Exhaust Valve Timing) ,实际上指的是ME-B Dot3机型。
采用ME-V主机的排气凸轮线型更陡更短,可以让主机排气阀提前关闭,达到增加压缩压力,提高爆压的目的。
而在超过拐点(55-60%主机负之后,随着主机喷油量,喷油提前角加大,主机爆压本身也会提高,此时主机排气阀提前关闭会造成爆压过高,将造成汽缸机械负荷过高。
因此,ME-V系统会在主机负荷超过某一个功率点(55%-60%负荷点)时开始动作。动作时,ME-V 定时活塞在排气阀关闭行程时向排气阀驱动油缸内补进高压系统油,以达到延迟排气阀关闭的效果,即排气阀的关闭定时会滞后,压缩压力和爆压也会因此降低,保持在合理的设计范围内,使气缸燃烧状况不至于太粗暴。
2.PUNCTURE VALVE
PUNCTURE VALVE的作用是改善主机倒车启动工况(ME-B9.3倒车启动困难),其供气管路与个缸启动阀相关联,仅在启动时短时间投入工作。供气时,PUNCTURE阀门被顶开,泄掉部分排气阀驱动油管内的液压油,使排气阀滞后打开。结合二冲程主机配气定时,空气分配器大约在TDC后0到5度曲柄转角时开始向启动阀供气,持续到100到120度曲柄转角泄放残余空气,因PUNCTURE VALVE动作会导致排气阀延迟打开,启动空气在气缸内停留时间变长,减少启动空气的损失。反之,若没有这个延迟存在,进入气缸的启动空气会从被打开的排气阀泄漏,不利于柴油机的倒车启动。
在puncturevalve剖面图可以看到对接触面的技术要求,平时维护保养可以检查和实验是否存在漏泄,有必要用研磨膏进行修复。
3.案例分享
1)故障简介
某轮开往日本途中,轮机长在集控室集中监测报警屏幕查看设备参数,发现主机第四缸排烟温度明显高于其他四个缸30多度。此时驾驶台恰好告知机舱完车,因此没太在意。
次日下午5点多机舱备车离港,主机冲车,试车,转驾控均正常。但开航后不久频繁听到机舱警报声和电话声,查看电脑发现主机第四缸排烟温度高导致主机SLD。
2)故障解决经过
因引水在船,主机不能走高速,情况比较紧急。船员们确认实际排烟温度和显示屏无差别,经更换主机排气阀弹簧空气供给单向阀,仍不能解决问题。后轮机长将阀位指示器转换到工作位置,发现阀位指示器明显比其他缸行程小很多。同时在COCOS 界面上确认主机第四缸Pcom/Pmax明显大于其他四个缸,确认排气阀开度不足(如下图)。
立即对排气阀的驱动机构进行检查,最终拆检到PUNCTURE VALVE时,发现PUNCTURE VALV阀芯锁紧螺帽松脱,迅速拆检清洁后装复,主机恢复正常航行。
3)故障机理分析
由于PUNCTURE VALVE阀芯锁紧螺帽松脱,阀芯关闭不严,用于推动排气阀液压油缸的压力油被旁通泄漏。最终导致排气阀开度不足,汽缸内换气不良,排烟温度升高,超过限制值引发自动降速。
4.结束语
ME-B机型有两个版本,设计上有所区别。现有可查询资料有限,还需要一线轮机员总结经验,不断自我学习提高。
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