MAN B&W ME-C 智能柴油机带有auto-tuning功能的PMI装置原理

1.带有auto-tuning 功能的PMI装置原理

MANB&W公司针对ME智能型柴油机推出新的带有自动调节(Auto--tuning)功能的PM装置。PMI Auto-tuning-的设计理念是在柴油机工作过程中可以在线持续监测柴油机各缸燃烧室内的压力(如果需要测量和自动调整,轮机员只需要在控制面板上按一个按扭),并将测量的信号传送到柴油机的控制系统,柴油机的控制系统将测量信号与参考值进行比较,如果偏差超出允许的范围,则柴油机控制系统能够自动调节燃油喷射定时和排气阀定时[实践证明,如果各缸的平均P增加0.1MPa,可使燃油消耗率减少0.20~0.25g/(kW·h)],从而减少偏差。它可使柴油机始终处于设计的最大爆炸压力P下工作,能平衡各缸功率,保证柴油机在最佳状态下工作。

2.带有Auto- tuning功能的PMI装置的优点

(1)有效地减少了燃油的消耗、CO2和炭粒的排放。

(2)可使柴油机根据运转状况的变化,自动调节柴油机相应的定时,确保柴油机始终工作在最佳工况,有助于提高柴油机的工作效率。

(3)使轮机员调整柴油机工作性能的操作更加简洁,仅需操作者在一个触摸屏上按一下相应的按钮就可使柴油机控制系统对柴油机的工作参数进行自动调整。

(4)有助于提高柴油机的可靠性,从而使得柴油机的维修保养成本大大降低。

(5)能够避免人工调节时由于失误所造成的故障和冗长的手工操作。

3.带有Auto -tuning-功能的PMI装置的组成

该装置由压力传感器(Pressure sensors)、PM控制器(MI-da)、装有PMI软件的计算机(CoCoS-EDS- PMI PC MOP--s)操作(显示)面板(MOP-B)、柴油机控制系统和PMI执行器等部分组成,如图所示。

压力传感器连接到柴油机的每个气缸上用于连续检测每缸内的气体压力;PM控制器即PMI-dau Date Acquistion Unit)是压力监测系统的核心,它接受来自于每个气缸的压力传感器和曲轴位置传感器的信号,经分析处理后将结果通过数据传输线传给柴油机控制系统和遥控检测中心。PMI-DAU能够处理最多达到14个缸的柴油机;柴油机控制系统接受来自于各方的信号后,经过分析处理后发出调节信号给PI执行器对柴油机的工作参数进行调节。

这里值得一提的是压力传感器,由于他们直接与柴油机气缸内高温、高压的燃气相接触,对其精准度、可靠性和寿命是一个严峻的考验现有两种压力传感器可供选用 Kistler压力传感器和 Cylmate压力传感器。

(1)Kistler压力传感器

Kistler压力传感器在测量大型柴油机的燃烧压力的应用已有超过50年的历史。为了增加测量使用重油时压力信号的稳定性,采用一种新型带有接头的压力传感器,其直接接触燃气的内表面的几何形状采用特殊设计,可避免在传感器的前面产生积炭。

(2)Cylmate压力传感器

Cylmate压力传感器采用采用磁质弹性( Magneto-elastic-)检测原理,并采用独特的吹通(Bloww-through-)设计使得该传感器在使用中不需要保养,并且该传感器经过厂家的校验后,在以后的使用中也不需要重新校验,该传感器在柴油机使用重油情况下的寿命能够超过10年。