船舶电喷柴油机瓦锡兰共轨技术演示文稿

船舶电喷柴油机瓦锡兰共轨技术演示文稿本文档共77页；当前第1页；编辑于星期三\17点20分优选船舶电喷柴油机瓦锡兰共轨技术本文档共77页；当前第2页；编辑于星期三\17点20分培训主要内容：一、Wartsila柴油机发展历程二、Wartsila智能柴油机（共轨）工作原理三、Wartsila共轨柴油机在管理中应注意的事项本文档共77页；当前第3页；编辑于星期三\17点20分Wartsila柴油机发展历程瓦锡兰公司：瓦锡兰公司(WartsilaCorporation)是全球领先的船用动力装置及陆上电站设备的供货商和服务商，目前在全球70多个国家拥有160家分支机构，总部位于芬兰赫尔辛基。世界船用中速机的领头羊。1、1834年瓦锡兰公司在芬兰卡累利阿(Karelia)成立时仅仅是个锯木厂，1938年开始进入柴油机领域。2、瑞士苏尔寿公司(SulzerLtd.)成立于1834年，1898年开始与柴油机的发明者鲁道夫.狄赛尔合作生产柴油机。1990年苏尔寿将其柴油机业务剥离，成立新苏尔寿柴油机公司(NewSulzerDiesel，NSD)。后来新苏尔寿柴油机公司成为意大利芬坎蒂尼公司的子公司。3、1997年，瓦锡兰旗下的瓦锡兰柴油机公司(WartsilaDiesel)与芬坎蒂尼公司旗下的大部分柴油机业务(包括新苏尔寿柴油机公司)合并，成立瓦锡兰NSD公司(WArtsilaNSDCorporAtion)。4、1997年瓦锡兰合并新苏尔寿柴油机公司之后，在原苏尔寿品牌的RTA系列低速机的基础上，2003年推出智能型电控共轨RT-flex型机。本文档共77页；当前第4页；编辑于星期三\17点20分发展智能型柴油机的优势何为智能型柴油机：电控型柴油机也称为智能型柴油机，即将电子设备及软件应用于船用柴油机并成为其重要部分的新型柴油机。根据柴油机燃烧理论，主要是应用了电控技术，通过控制燃油喷射正时、喷油量、喷射速率、压力以及进、排气阀正时，能够有效地实现柴油机在各种负荷下的性能最优化，从而达到在满足最新排放要求下，提高其经济性、可靠性、操纵灵活性和延长使用寿命。优点：可靠性、经济性、满足排放要求、操作灵活性、延长使用寿命。主要部件：供油单元、共轨单元（共轨油管、ICU、VCU、安全阀、减压阀等）、伺服油自清滤器、曲轴转角传感器、E95控制箱、E90控制箱。本文档共77页；当前第5页；编辑于星期三\17点20分二、Wartsila智能柴油机（共轨）工作原理

传统机型与共轨柴油机比较本文档共77页；当前第6页；编辑于星期三\17点20分©WärtsiläLand&SeaAcademy Page

7 Chapter20 30/06/2023RT-flex柴油机整机图本文档共77页；当前第7页；编辑于星期三\17点20分©WärtsiläLand&SeaAcademy Page

8 Chapter20 30/06/2023Overview,RT-flex50(Size0)WECS-9520,E95气缸控制模块接线箱供油单元共轨单元自清滤器与集控室通讯连接箱（E90）在主机自由端本文档共77页；当前第8页；编辑于星期三\17点20分供油单元供油单元直接通过曲轴带动。伺服油泵通过各自的小齿轮带动，小齿轮传动轴上有一“机械易断点”(减少传动轴上某点直径)，其目的是为了防止伺服油泵咬死时保护齿轮。因为供油单元上燃油泵和伺服油泵都没有定时，所以它们仅仅起输送燃油和滑油作用，凸轮轴相对曲轴也没有一定的对应点。但是必须注意各凸轮之间有一定的排列。Fuelside油泵端:

柱塞式油泵输送燃油到燃油共轨。为了保证共轨压力(600-900bar)，油泵流量由WECS-9520内设定压力信号，通过电动执行器调节。Servooilside伺服油端:

Dynex丹尼斯伺服油泵通过高压油管把~100-200bar的伺服油输送到伺服油共轨。燃油泵和伺服油泵数量由主机缸数而定。本文档共77页；当前第9页；编辑于星期三\17点20分SupplyUnit供油单元RT-flex60RT-flex58T本文档共77页；当前第10页；编辑于星期三\17点20分供油单元由曲轴通过两个中间齿轮传动。凸轮轴上装有一排三角凸轮。伺服油泵通过各自的小齿轮带动，小齿轮传动轴上有一“机械易断点”(减少传动轴上某点直径)，为了当泵咬死时保护齿轮。伺服油泵齿轮也是通过液压安装上去。因为供油单元上燃油泵和伺服油泵都没有定时，所以它们仅仅起输送燃油和滑油作用，凸轮轴相对曲轴也没有一定的对应点。但是必须注意各凸轮之间有一定的排列。3-lobecams三角凸轮Supplyunitgearwheel供油单元齿轮Servooilpumpdrivegearwheelandpinions伺服油泵驱动齿轮和小齿轮2ndintermediateGearwheel次级中间齿轮CamshaftbearingCovers凸轮轴瓦盖SupplyUnitDrive供油单元驱动DrawnforSize4尺寸4机型供油单元本文档共77页；当前第11页；编辑于星期三\17点20分Fuelside燃油端:

柱塞式油泵输送燃油到燃油共轨。为了保证共轨压力(600-900bar)，油泵流量由WECS-9520内设定压力信号，通过电动执行器和连接杆系调节。蓄压器上有两个出口，它通过两根高压油管连接到燃油共轨。Servooilside伺服油端:

伺服油泵由丹尼斯Dynex或者博士Bosch制造它们把压力~80-190bar的伺服油输送到蓄压块。蓄压块上有两个出口，它们通过两根高压油管连接到伺服油共轨。燃油泵和伺服油泵数量由主机缸数而定。Fuelpumps燃油泵Servooilpumps

伺服油泵(图示为博士泵“Bosch”)FuelintermediateAccumulator燃油中间蓄压器ServooilcollectorBlock伺服油蓄压块Servooiloutlettorail伺服油出口Fueloutlettorail燃油出口2ndintermediateGearwheel次级中间齿轮Electricactuators电动执行器本文档共77页；当前第12页；编辑于星期三\17点20分Fuelpumpregulatinglinkage燃油泵调节杆:燃油泵调节杆通过Woodward(ProActIV)电动执行器动作。执行器接受从WECS发出的位置信号。每个执行器控制两个油泵（随着主机缸数不同执行器排列也不同）。调节杆到顶撑杆上的扭矩通过两边扭转弹簧传递。如果某个油泵调节尺条卡住，相应的弹簧可以被压缩，可保证其它油泵调节杆仍可正常动作。Electricfuelpumpactuators电动执行器Localpositionindication(0-10).Noloadindicator!!刻度板显示0-10刻度但不是负荷指示器！Torsionalsprings扭转弹簧Forklever顶撑杆RegulatingLinkage调节杆系Additionalspringtopushtherack,incaseoffailure,tofullposition当执行器失效时，该弹簧能把油门尺条推到最大位置。本文档共77页；当前第13页；编辑于星期三\17点20分伺服油供给泵-ServoOilPump“Bosch”博士泵Bosch伺服油泵都是轴向斜盘式柱塞油泵。它们供油到蓄压块，再通过两根高压油管接到共轨伺服油管。蓄压块上有个启跳压力为230bar的安全阀。伺服油泵数量根据主机缸数而定。如果某个油泵故障，主机仍能运行。当主机反转时，伺服油泵的斜盘也需要翻转。控制油用来翻转斜盘的位置。本文档共77页；当前第14页；编辑于星期三\17点20分共轨单元-RailUnitPiping共轨管系Fueloilrail共轨燃油管:燃油共轨管内是600-900bar的高压燃油，在主机运时由供油单元上高压油泵供给。燃油共轨管内压力随着主机负荷变化。每个缸在共轨内装有相对应的喷射控制单元InjectionControlUnit(ICU)。ICUs通过连结到伺服油管的高压软管内伺服油来动作。WECS控制ICUs的喷射。共轨由伴热管系加热。Servooilrail共轨伺服油管:伺服油共轨管内是通过6µm滤器过滤的压力为~80-190bar的伺服油，由供油单元上伺服油泵供给。伺服油共轨管内压力随着主机负荷变化。每个缸有个相应的排气阀控制单元ValveControlUnit(VCU)。WECS通过VCUs控制排气阀动作。新设计的共轨单元内简化高压管数量。本文档共77页；当前第15页；编辑于星期三\17点20分RailUnitPiping共轨管系,Size0Traceheating伴热管Servooilrail共轨伺服油Fueloilrail共轨燃油ICU喷射控制单元VCU排气阀控制单元Fueloverpressureregulatingvalve燃油超压调节阀Servooilreturnpipe伺服油回油管Fuelpressurereliefvalve安全阀本文档共77页；当前第16页；编辑于星期三\17点20分RailUnitPiping共轨管系,Size0Traceheating伴热管Servooilrail共轨伺服油Fueloilrail共轨燃油ICU喷射控制单元VCU排气阀控制单元Servooilreturnpipe伺服油回油管本文档共77页；当前第17页；编辑于星期三\17点20分RailUnitPiping共轨管系,Size1MKIFuelrail燃油共轨管:燃油共轨管内是~600-900bar的高压燃油，在主机运行时，由供油单元上高压油泵供给。燃油共轨管内压力根据主机负荷变化。每个缸在共轨内装有相对应的喷射控制单元InjectionControlUnit(ICU)

。ICUs通过高压控制油来动作。WECS控制ICUs的喷射。共轨由伴热管系加热。ICUsVCUsServooilreturnpipeMainbearingoilsupplyControloilsupplyrail控制油进油管Controloilreturnrail控制油回油管FuelrailServooilrail

Servooilrail伺服油共轨管:

伺服油共轨管内是经过(6-micron) 过滤的，由供油单元供给的压力为 ~80-190bar的伺服油。伺服共轨管内压力随着负荷变化。每缸在共轨内相应的装有个排气阀控制单元ValveControlUnit/exhaustvalveactuator(VCU)。WECS通过VCUs来控制排气阀的动作。本文档共77页；当前第18页；编辑于星期三\17点20分RailUnitPiping共轨管系,Size1MKIIAdditionalreturn/leakagepiping:回油/泄漏管系：燃油泄漏管(回到溢流柜)伺服油回油总管(到曲轴箱)伴热管(蒸汽或加热油)Fuelsystemoverpressurevalves:燃油超压阀：SHDandoverpressureregulatingvalve.停车和超压调节阀。

超压调节阀开启压力大概为1050bar。SHD停车阀由安保系统给出信号动作来释放共轨燃油压力。(燃油泄放到燃油增压泵前)。Safetyvalve

安全阀.

启阀压力为1250bar。燃油泄放到溢流柜。Safetyvalve安全阀SHDandoverpressureregulatingvalve停车阀和超压调节阀Fuelleakagepipe燃油泄漏管Traceheating伴热管Servooilreturnpipe伺服油回油管本文档共77页；当前第19页；编辑于星期三\17点20分FuelRailPipe燃油共轨管燃油共轨管为一整段Theborehasashapeofa“peanut”.腰行孔例如RT-flex96CConnectingpiecebetweenfuelrailandICU燃油共轨管和ICU的连接块本文档共77页；当前第20页；编辑于星期三\17点20分(fuel)InjectionControlUnit(ICU)WECS-9520controlServo(control)oilsupply200bar本文档共77页；当前第21页；编辑于星期三\17点20分ICU结构及工作原理本文档共77页；当前第22页；编辑于星期三\17点20分ICU,Size4本文档共77页；当前第23页；编辑于星期三\17点20分ICU,Size3本文档共77页；当前第24页；编辑于星期三\17点20分Servo(control)oilside伺服油（控制油）端:共轨阀控制伺服油进入控制油阀块。Fuelside燃油端:燃油控制阀通过控制油阀块内活塞动作。每个油头有个相应的控制阀。ICU本体内是喷射油量活塞。为了保证油量传感器正常工作，“FuelQuantitySensor”燃油油量传感器在旁边温度较低的传感器壳体内。控制和燃油端是完全分开的。但是两端的泄漏通过同一泄漏孔泄放。Workingprinciple工作原理:

每个ICU喷射控制单元由2或3个先导阀（共轨阀）控制燃油从共轨到油头的开关。每次燃油喷射，必要的喷射冲程和油量数据都有测量，然后在下次喷射时进行修正喷射。Fuelquantitypiston油量活塞Servo(control)oilsideFuelside燃油端Railvalves共轨阀Fuelcontrolvalves燃油控制阀Fuelquantitysensor油量传感器Servooilsupply伺服油供给Servooilreturn回油ICU喷射控制单元本文档共77页；当前第25页；编辑于星期三\17点20分ICUCross-Section剖面图本文档共77页；当前第26页；编辑于星期三\17点20分ICU,WorkingPrinciple工作原理FuelrailServorailRailvalves共轨阀Injectioncontrolvalves喷射控制阀Fuelquantitypiston燃油油量活塞Fuelquantitysensor燃油油量传感器Fuelnozzles油头(Size4:Controlrail)本文档共77页；当前第27页；编辑于星期三\17点20分©WärtsiläLand&SeaAcademy Page

28 Chapter20 30/06/2023ICU,WorkingPrinciple工作原理FuelrailServorailRailvalvesInjectioncontrolvalvesFuelquantitypistonFuelquantitysensorFuelnozzlesFuelrailServorailRailvalvesInjectioncontrolvalvesFuelquantitypistonFuelquantitysensorFuelnozzlesFuelrailServorailRailvalvesInjectioncontrolvalvesFuelquantitypistonFuelquantitysensorFuelnozzlesInjectionFuelrailServorailRailvalvesInjectioncontrolvalvesFuelquantitypistonFuelquantitysensorFuelnozzlesInjectionFuelrailServorailRailvalvesInjectioncontrolvalvesFuelquantitypistonFuelquantitysensorFuelnozzlesReturnFuelrailServorailRailvalvesInjectioncontrolvalvesFuelquantitypistonFuelquantitysensorFuelnozzlesBacktoreturnposition<<本文档共77页；当前第28页；编辑于星期三\17点20分ICU,newleakdrain新泄漏孔(96C-B)新的泄漏管分别接到从高压油管的泄漏和ICU内部泄漏。有个检查闷塞来检查泄漏。本文档共77页；当前第29页；编辑于星期三\17点20分FuelNozzle燃油针阀(notMKI,82)Fuelnozzlewith“ventingspiral”针阀芯带有螺旋回油槽(notvalidfor“MKI”and82除“MKI”和82机型外)Openingpressure375bar启阀压力本文档共77页；当前第30页；编辑于星期三\17点20分1、滑油共轨为了简化装置，伺服油和控制油使用的都是系统滑油。有一路主滑油被连接到自清滤器。自清滤器滤芯精度为

6µm，旁通时过滤精度为36m。自清滤器自动清洗下的“残油”回到曲轴箱。本文档共77页；当前第31页；编辑于星期三\17点20分自动反冲洗动作由自动控制箱通过两种设定模式自动控制：标准控制：时间控制模式（每一小时冲洗一次）压差控制：当通过滤芯的压差太高时(0.35bar) 自清滤器自动清洗下的“残油”回到曲轴箱。因为这些油已经经过主滑油滤器过滤，仍可以作为一般系统油使用。 自动反冲洗动作通过时间或者压差控制。并自动记录下冲洗次数。如有必要会发出故障报警信号（过载，高差压等）更详细的资料请参考自清滤器使用说明书。本文档共77页；当前第32页；编辑于星期三\17点20分VCU,Monobloc整体式仅适用于以下机型Validforflex50B,58T(MKII),60C(MKII),68B,82,84T-D本文档共77页；当前第33页；编辑于星期三\17点20分(exhaust)ValveControlUnit(VCU)本文档共77页；当前第34页；编辑于星期三\17点20分VCU,WorkingPrinciple工作原理ServorailRailvalve共轨阀Sliderod滑动阀芯Piston活塞Positionsensor排气阀位置传感器Springair空气弹簧Exhaustvalve排气阀*)internalfromservorailorexternalfromlubeoil从共轨伺服油管或者滑油管Oilsupply*)本文档共77页；当前第35页；编辑于星期三\17点20分通过连接块把伺服油从共轨伺服油管供到2位3通阀(3/2wayvalve)。2位3通阀(3/2wayvalve)通过共轨阀(railvalve)控制。（同ICU工作原理一样）伺服油回油管有~2-3bar的背压，为了防止压力波动。

有一路主滑油通过止回阀供到VCU执行活塞上部（即排气阀液压管内），来补偿通过排气阀驱动上节流孔流失的滑油。

MainbearingoilSupply主滑油补偿Servooilreturn伺服油回油管Connectingelement连接块Railvalve共轨阀Toexhaustvalve到排气阀3/2wayvalve2位3通阀VCUcylinderandpistonVCU液压缸和活塞VCU(MKI,96C-B)图示以下机型Shownforflex58T(MKI),60C(MKI),96C-B本文档共77页；当前第36页；编辑于星期三\17点20分VCU(50B,“MKII”,68B,84T-D)RailValve共轨阀3/2wayvalve2位3通阀VCUpistonVCU活塞Servooilsupply伺服油供给Toexhaustvalvedrive到排气阀驱动Servooilreturn伺服油回油HP-hosesto/fromICU进回ICU高压软管VCU直接装在共轨伺服油管上。从排气阀驱动上壳体上节流孔溢流出的滑油，可以通过VCU内部的节流孔补偿到VCU上部（或排气阀液压管）适用于以下机型Validforflex50B,58T(MKII),60C(MKII),68B,82,84T-D本文档共77页；当前第37页；编辑于星期三\17点20分共轨阀是高速响应的2位3通阀。每个缸都有4个共轨阀。其中3个是ICU上的预控阀，1个是VCU上预控阀。Flex50上ICU仅有2个共轨阀。根据WECS-9520给出的喷射、复位或者开启/关闭信号，共轨阀内相应的线圈被在很短的时间（一般~1毫秒，最长4.5毫秒）内激化,同时产生一高电流脉冲（~50-60A)。这就使得阀芯朝被激化的方向移动（~0.3mm位移量）。高的电流脉冲和短的阀芯位移量，达到了一个非常短的反应时间，以至于能达到精确的喷油和排气阀控制。共轨阀故障是不能修复的(non-serviceable),如果怀疑有脏东西影响阀的正常工作，可以拆开共轨阀用空气吹干净。注意阀芯安装的位置！RailValve共轨阀RV-2ValvespindleCoilsIroncoreControloilinletInlet/outlettoICU/VCUOutlettoreturnpipeElectricsocketsInjection/ValveopenNoinjection/Valveclose本文档共77页；当前第38页；编辑于星期三\17点20分

MaindifferencestoaconventionalRTA-valvedrive与传统的RTA机排气阀比有以下不同点:为了减少伺服油容量，排气阀活塞通过双活塞来驱动。两个冗余的排气阀位置传感器用来监测排气阀运动。一个测量锥型块用于排气阀位置测量。空气弹簧活塞直接在上壳体内运动。碟形弹簧组是为了当空气弹簧空气低压时保证排气阀的开启位置。ExhaustValveDrive排气阀驱动Exhaustvalvespindle排气阀阀杆Airspringpiston空气弹簧活塞Measuringcone测量锥型块DoublepistonDrive双活塞驱动Damper缓冲器Discspringpackage碟形弹簧组Twoexhaustvalvestrokesensors排气阀位置传感器Oilinletfromexhaustvalveactuatorpipe进油口Orifice节流孔

Thrustpiece推力块本文档共77页；当前第39页；编辑于星期三\17点20分Fueloverpressureregulatingvalve:燃油超压调节阀：当燃油蓄压器内压力上升到~1’050bar时，超压调节阀开启把燃油释放到燃油回油管。超压调节阀开启压力在出厂前已经设定。有个垫片保证设定旋钮(Knurledscrew)旋到正确位置，即当旋钮旋到底碰到垫片(Shims)时，开启压力即为1’050bar。(for对于机型RT-flex84T-Dand96C-BseeServiceLetter请参考服务通函RT-flex-07/07).

最小开启压力，当设定旋钮全部旋松时，开启压力大概为500bar（主机仍能运行）。当主机运行时，通过主滑油压力保证该阀在关闭位置。当到达燃油释放压力时，主滑油被泄放，图示活塞(piston)上部压力下降，燃油被释放到回油管。燃油超压调节阀-FuelOverpressureRegulatingValve本文档共77页；当前第40页；编辑于星期三\17点20分©WärtsiläLand&SeaAcademy Page

41 Chapter20 30/06/2023ShutdownValve停车阀ShutdownSolenoidValve停车阀MB-oilSupply主滑油进口Coarsesinterfilter滤器Leverformanualde-pressurisingformainte-nancework维修时手动泄压杆PistonSolenoidvalveleakdrain电磁阀泄油孔Engineshutdownfunction主机停车:停车是通过停车电磁阀动作。(信号由主机安保系统(safetysystem)发出，不是WECS)即活塞上部的主滑油被泄放，导致燃油共轨管压力下降主机停车本文档共77页；当前第41页；编辑于星期三\17点20分停车从主机安保系统发出的停车信号将会有以下动作:安保系统触发泄油信号，通过应急停车电磁阀3.08(ZV7061S).打开液压燃油停车阀3.07从而使燃油从中间燃油蓄压器到回油管WECS-9520将油泵的执行机构拉回到“0”,用来停止对燃油共轨供油，当主机还没有完全停下时.喷油控制将被WECS-9520闭锁红色的压杆并不意味着应急停车燃油压力控制3.073.08本文档共77页；当前第42页；编辑于星期三\17点20分CrankAngleSensor曲轴角度传感器(CA)角度传感器信号是主机运行时的不可或缺的信号。至少其中一个必须工作正常。如果某个故障，WECS-9520可以检测故障并且主机将以另一正常角度传感器信号保持运行。当两个信号同时故障时，主机将会立即停车。没有不带正常工作的角度传感器下应急操车。ThereisnoemergencyoperationpossiblewithoutatleastoneCAsensor!曲轴角度传感器安装在曲轴（或者盖斯林格减震器GeislingerDamper）的自由端本文档共77页；当前第43页；编辑于星期三\17点20分CA-Sensor,completewithholderandcable.带支架和电缆的角度传感器CA-Sensor曲轴角度传感器角度传感器通过一个特殊的连接器连到曲轴上。它们检测曲轴实际位置并转化为数字信号(0….360°)，角度传感器信号能够精确到0.1°。带弹簧的角度传感器连接器吸收了来自曲轴上的横向和纵向的振动。通过它来驱动两个滚珠轴承上的轴。轴承通过滑油润滑。该轴通过带齿轮的皮带带驱动两个角度传感器。角度信号通过带屏蔽的数据线（ShieldedBUScables）传到WECS-9520系统。CA-Sensorsaredeliveredinabox角度传感器都装在一个盒子里发运本文档共77页；当前第44页；编辑于星期三\17点20分CA-Sensor曲轴角度传感器Connectionunit连接装置CASensors本文档共77页；当前第45页；编辑于星期三\17点20分©WärtsiläLand&SeaAcademy Page

46 Chapter20 30/06/2023TDCPick-up

上死点信号检测在飞轮上的第一缸上死点检测是用来监测角度传感器信号的正确或漂移，或角度传感器驱动的损坏和曲轴的扭转。TDCPick-up信号检测“TDC#1tooth”attheflywheel飞轮上“TDC#1监测点”本文档共77页；当前第46页；编辑于星期三\17点20分Mainstartingvalve主启动阀本文档共77页；当前第47页；编辑于星期三\17点20分Startingair启动空气本文档共77页；当前第48页；编辑于星期三\17点20分

RT-flex

控制系统：WECS-9520功能

控制系统总览RT-flex主机控制系统包括主机内部控制系统WECS-9520外部推进控制系统

(PCS)(非Wärtsilä提供)包括遥控系统(集控室,驾驶台)主机安全系统电子调速器报警监测系统本文档共77页；当前第49页；编辑于星期三\17点20分RT-flex概念基本的RT-flex理念WärtsiläRT-flex燃油喷油和排气阀电控共轨系统简明示意图.本文档共77页；当前第50页；编辑于星期三\17点20分WECS-9520主机控制系统WECS-9520WECS-9520是主机控制的核心,处理所有的动作,直接调节并控制主机运行:共轨监测和压力调节喷油阀，排气阀和启动阀的控制和监测通过CANopen或者MODBus接口与外部系统连接主机参数调整,IMO设置和监控WECS-9520没有中央处理器，但是每个气缸都拥有自己的FCM-20模块用来处理和该气缸有关的功能和共轨功能本文档共77页；当前第51页；编辑于星期三\17点20分WECS-9520这些FCM-20模块被直接安装在主机上并且通过内部SystemCANBus进行通讯.使用者与WECS-9520的通讯被集成在控制系统的操作面板和flexView操作界面上WECS-9520既不是主机遥控系统也不是安全系统本文档共77页；当前第52页；编辑于星期三\17点20分遥控系统:KongsbergMaritime,NABTESCO,Lyngsø遥控系统是用户操纵主机的界面.通过CANbus或者MODbus连接，可以从控制面板将下列指令传送到WECS-9520:启动,刹车

吹车停车

慢转正车

慢转失败复位倒车

遥控控制通过内部设定(比例缩放,负荷程序etc.)来处理车钟指令，并将处理后的速度指令信号传送给调速器系统.主机遥控本文档共77页；当前第53页；编辑于星期三\17点20分标准系统配置CA2ControlRoomWECS-9520Service

portCANopenorModBus#1ModuleBus#2Crank-AngleSSIBusCANopenSystemBusAlarm&MonitoringSystemFCM-20Cyl.1FCM-20Cyl.2FCM-20Cyl.3FCM-20Cyl.5FCM-20Cyl.6FCM-20onlinespareFCM-20Cyl.4ServooilPumpModBus#3ServooilPumpCA1E90SIBE95.1RT-flexEngineE95.6PowerSupplies2x230VACActuatorforFuelPumpEngineroomRailUnitCANopen/PWMPropulsioncontrol

Speedctrl./RCS/SSVCU3xICUStartingValveLocalManualPanelECRManualPanelModBus#4CANopenModuleBus#3CANopenModuleBus#4ActuatorforFuelPumpServooilPumpCOPumpActuatorforFuelPumpServooilPumpCOPumpActuatorforFuelPump4-20mAflexViewCyl.LubricationModulesALM-20ALM-20ALM-20ALM-20ALM-20ALM-20CANopenModuleBus#n-1CANopenModuleBus#n本文档共77页；当前第54页；编辑于星期三\17点20分WECS-9520系统由单块多功能控制模块组成FCM-20=FlexControlModule20.每一块FCM-20

都被安装在每个气缸的共轨下面的(E95)接线箱里.另一个作为在线备件的FCM-20模块被安装在

SIB船厂接线箱(E90)里.所有模块之间的通信是通过内部高速CANopensystembus.另外，每个模块还拥有两个modulebusses(1xCANopen,1xMODbus)

用来和外部系统进行通信(PropCS,ALM),应急控制面板,执行器(sizeIV).将高EMC噪声的电缆，例如电源线和脉冲电流的电缆（PWM,共轨阀）和敏感的低压电缆，例如传感器电缆和总线电缆，在模块内部的排线以及共轨下方电缆槽里完全分开走线WECS-9520功能设计高位电缆槽低位电缆槽E95.02E95.01E90SIB低位信号,通讯和传感器信号高位信号电源,PWM,共轨阀BoxBox本文档共77页；当前第55页；编辑于星期三\17点20分HighPowerI/OInjector1RailvalveInjector2RailvalveInjector3RailvalveExhaustV/vRailvalveStartPilotValve24VDCout,Ctrl-OilPpsAuto.MainStartValveSupplyMan.Ctrl.Panels

ServoOilPumpActuatorPowerSupply24vDCOKFCM-20硬件高位I/OFCM-20硬件I/O在FCM-20模块的左上侧是用于大电流强脉冲输出的接头插口.LED’s显示I/O状态.当发生故障或者短路时一些LED会改变颜色.闪烁的代码会显示详细的故障信息.本文档共77页；当前第56页；编辑于星期三\17点20分LowPowerI/OFCM/20

Cylinder#IdentificationErrorFuelQty.Feedbackok/FailureExhaustV/vPosition1FBok/FailureExhaustV/vPosition2FBok/FailureAnalogueIn1(RailPressure,ChargeAir…)/FailureAnalogueIn2(RailPressure,ChargeAir…)/FailureAnaloguein3(Spare)/FailureCASensor1ShortCircuitPowerSupplyCASensor2ShortCircuitPowerSupplyCA-Sensor1Master/ClockorDataFailureCA-Sensor2Master/ClockorDataFailureCANSystemBus1Master/BusFailureCANSystemBus2Master/BusFailureCANModuleBus1Traffic/BusFailureMODbusTrafficDigitalInput1(TurningGearEngaged;TDCPick-up)DigitalInput2(PressureSwitches)AnalogueOut(FuelActuatorSetpoint)PowerSupplyFailureModuleready,SWOKFailureonModuleNotApplicableFCM-20硬件低位I/OFCM-20硬件I/O口在模块的右下角，是数据总线和低压信号的接头插口。LED’s显示出FCM-20模块和I/O状态.当发生故障或者发生短路时一些LED会改变颜色.闪烁的代码会显示详细的故障信息.本文档共77页；当前第57页；编辑于星期三\17点20分FCM-20模块和WECS-9520的内部功能可以被分为两大组:单缸相关功能共用功能单缸相关功能:为了将阀控定时和角度编码器信号同步,每一个FCM-20从SSI-Bus读取并且处理角度编码信号来计算单缸的转速、角度、和转向。启动-,喷油-和排气阀动作是根据数据库中的设定和从CANopenSystembus读取的控制信号和参数来控制的。共用功能:燃油-和伺服油共轨压力调节和监测,控制油泵的控制存储和处理调整的数据(IMO,主机特性参数及通用设定)WECS内部监测(电源监测,软件加密狗,CRC-&HW-checks)计算和处理可变参数(VIT,VEC,VEO,enginestate)和推进控制系统的接口和机舱和集控室的应急控制面板利用模块上的LED‘s显示来帮助分析故障辅助鼓风机在低扫气压力时的开关请求本文档共77页；当前第58页；编辑于星期三\17点20分手动控制面板主机操控按钮.当按住AH/AS按键时，启动空气会持续进入气缸.工程师可以决定,什么时候并且多久供应启动或刹车空气选择速度模式或燃油模式通过CR/LC面板上的旋钮来调节速度或油门命令，当控制位置转换到另一个面板或者从遥控到手动控制时，最后一次指令会被存储,只有在遥控系统的调速系统和总线通信工作正常的情况下速度控制模式才适用,.相类似的面板安装在集控室和机旁控制板上.所有的必要信息都会在该面板上面显示:

转速或者油门

起动连锁

安全事件(SHD,SLD,OVSPD)

共轨压力速度/油门指令本文档共77页；当前第59页；编辑于星期三\17点20分手动控制面板预先设置鼓风机起动在自动状态;起/停根据实际的扫气压力.手动起动鼓风机,如果两个扫气压力传感器都故障=>显示:辅助鼓风机手动控制./

鼓风机没有运行在鼓风机自动状态下，只有当主机没有运行的时候，才能停掉鼓风机.在手动模式下，可以在任何时候停掉鼓风机消音慢转失败和主机安保报警对安保系统中的SHD进行复位按一次触发越权SHD，再按一次取消越权(看红色LED显示).释放起动空气，并且使主机在正车方向吹车，按多久吹车多久慢转失败会显示在该面板上.再按一次对慢转失败进行复位:持续按Ackn.按钮超过5秒钟,WECS-9520软件和一些重要的IMO检查信息会显示在屏幕上，直到按钮被再按一次.触发一次慢转循环.本文档共77页；当前第60页；编辑于星期三\17点20分共轨阀:共轨阀组是由超快的(~1ms)电液电磁阀组组成的.

考虑到很高的动作电流以及电磁阀铁芯的热负荷,所以该动作不能够超过4.5ms.这个“on”-time会被采样,并且由WECS-9520监测并且限制在4.5ms之内.共轨阀是双稳态的,即选定动作到一个位置，这个位置会一直持续到相反的命令从WECS-9520发出.在安装完或者更换这个双稳态电磁阀之后,其阀的位置(开还是关)是不知道的.为了确保主机停车时，阀一直处于安全位置“没有喷油”和“排气阀关闭”位置,从WECS-9520会间隔一段时间(

~10S)送出一个脉冲复位信号给共轨阀共轨阀本文档共77页；当前第61页；编辑于星期三\17点20分曲轴角度检测:由于没有直接的机械的曲轴角度传感器为喷油和排气阀提供控制信息。所以通过电气的角度编码器来测量实际的曲轴角度是很有必要的.曲轴角度编码器可以通过WECS-9520提供完整的圆周角度,因此一旦送上电，就能够立即快速准确的显示当前实际的曲轴角度.两个角度编码器通过一跟带齿的皮带连接到一个特别设计的驱动轴上.这样的设计可以避免角度编码器轴向以及径向的移动，产生测量误差.每个角度编码器从光学编码碟片上读取曲轴角度并转换成数字位信号.FCM-20模块通过SSIbus来读取这些数据(SynchronousSerialInterface

Bus).曲轴角度检测本文档共77页；当前第62页；编辑于星期三\17点20分为了同步FCM-20模块和CA-sensors之间的数据,每个SSI总线都拥有自己的

clockbus,而数据位则是通过

databus传送.倒数两个FCM-20模块是clockbusmasters(e.g.#11ona12-cyl.RT-flex).

I.e.FCM-20#(倒数第二块)提供时钟脉冲信号给1号传感器和1号总线上的其他模块.FCM-20#(最后一块)提供脉冲信号给2号传感器和2号总线上的其他模块.从CAsensors过来的信号在FCM-20内部都会处理并且监测是否有错误.角度编码器的数值会和飞轮端TDC传感器读取的脉冲信号相比较.如果TDC的信号不在角度编码器的信号0°的一定范围内，那么一个commonfailure

或者criticalfailure(主机停车)会由WECS-9520触发(取决于偏差角度).最终的曲轴角度是根据角度编码器测量的数值来进行计算的，最终被用来确定曲轴角度，主机转速和转向

。曲轴角度检测本文档共77页；当前第63页；编辑于星期三\17点20分通常的操作在活塞到达TDC之前的几度,FCM-20模块会考虑到VIT和FQS，计算出正确的喷油角度,然后会给出一个deadtime用来补偿从控制系统给出喷油指令到喷油真正开始的时间差。deadtime是在喷油循环中，通过比较喷油指令给出，到燃油数量传感器开始动作，这段时间里测量到的。燃油数量传感器还提供了一个喷油量的反馈用来和燃油指令作比较.喷油的开始和结束指令都是由FCM-20模块触发的.喷油控制:

(volumetricinjectioncontrol)每一个缸上的FCM-20模块通过处理曲轴角度信号和从控制系统接受到的燃油指令来独立计算出自己的喷油定时。喷油控制本文档共77页；当前第64页；编辑于星期三\17点20分低负荷时的操作:在主机运转在低负荷时WECS-9520会切断每个气缸3个油头中的2个或者1个.这样做是为了降低可视废气排放以及节油的考虑.在喷油过程中，所喷射的燃油压力只能由其峰值压力后所控制.喷射相同量的燃油，一个油头所需要的时间要比两个油头的时间长,更长的喷油时间会增大燃油喷射面积，并且该燃油的喷射压力是可控的，因此改善了雾化效果达到了理想的燃烧条件.单个油头控制为了降低缸套的热负荷,被激活的油头会每20分钟循环的换一次.不同气缸的油头互换会间隔10S开始一次，以避免因所有缸同时换油头，由于新工作油头温度低而导致排放不好.本文档共77页；当前第65页；编辑于星期三\17点20分单个油头的控制通常情况下3油头同时使用为降低排放而连续的切换油头低速低排放时的操作2个油头工作1个油头工作低于12%rpmR1时低负荷时的操作本文档共77页；当前第66页；编辑于星期三\17点20分从开启排气阀指令发出到阀杆开始动作.这段时间称之为openingdeadtime.这个deadtime会通过稍微提前一点点触发排气阀电磁阀，来补偿来自液压和机械系统的时间延时.以上的都是模拟量,排气阀关闭角度是由FCM-20模块计算和控制的，包括VEC:“可变排气阀关闭角度”和closingdeadtime.排气阀控制本文档共77页；当前第67页；编辑于星期三\17点20分VEO,VEC:VEC该功能是在传统的RTA84T-B/D主机上的概念:VEC: 可变排气阀关闭角度当喷油角度提前时，通过调节压缩压力来使燃烧比(Pmax/Pcompr)在一个可以接受的范围内.VEO: 可变排气阀开启角度通过在高速时提早开启排气阀，保持废气压力反冲力保持常压，来提高燃油经济性并减少活塞下方沉积物。VECVEOVEC和VEO是由WECS-9520计算出来的，并且不可以通过手动来改变!VEO,VEC本文档共77页；当前第68页；编辑于星期三\17点20分FQS,VIT:这些功能在传统的RTA机型上就已经应用:FQS: 燃油品质设定 手动补偿喷油定时