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弟兄要求讲一下:主机为什么要设计慢转启动阀?如何实现慢转启动?

 大卫11q 2025-02-25

有弟兄后台留言,建议讲一下主机的慢转启动阀,或许还有不少兄弟不了解,今天借这个机会以MAN B&W ME主机为例,简单聊聊,供参考!
一、主机为什么要设计慢转启动
船舶二冲程柴油机设置慢转启动功能,主要是为了确保发动机在长时间停机后能够安全、可靠地启动,并避免潜在的机械损坏。以下是慢转启动的主要目的和原因:
1.保证高速启动前的良好润滑:长时间停机后,润滑油可能从摩擦表面流失,慢转启动可以让润滑油重新分布,减少启动时的干摩擦。
2.防止长时间停机机械卡阻:慢转启动可以检查发动机是否存在卡阻或异常,避免高速启动时造成严重损坏。
3.避免长时间停机后突然高速启动气缸严重“液击”:如果气缸内有冷却水或润滑油积聚,直接高速启动可能导致气缸严重“液击”,损坏活塞或连杆,慢转启动可以避免这种情况。
4.减少热应力:慢转启动可以让发动机各部件逐步预热,减少因温度骤变引起的热应力,延长发动机寿命。
5.提高启动可靠性:慢转启动可以让各运动部件接触面逐步形成润滑油,确保各摩擦表面在高速运转前得到充分润滑,提高启动成功率。
6.提前发现故障:慢转启动过程中,操作人员可以通过声音和振动判断发动机是否存在异常,提前发现并排除故障。
总结:船舶二冲程柴油机的慢转启动功能是为了确保发动机在长时间停机后能够安全、可靠地启动,避免机械损坏,并提高启动系统的可靠性。
二、慢转启动阀概况

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图1 带慢转启动的主启动阀
以ME主机系统为例,如上图1,慢转启动阀和主启动阀设计为一体的(可能有些船没有配备慢转启动),慢转气动管路主要就是一旁通管路,慢转启动管路的通径比主启动管路的通径小很多,因此打开慢转启动阀仅有少量空气供入气缸,使主机慢速转动。
三、如何实现慢转启动
以下以ME主机整个启动流程为例:
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图2 MAN B&W ME电喷主机气动遥控系统图
1.阀件说明
01号阀:球阀,手动切断7bar控制空气。
20号阀:二位三通阀,盘车机啮合时起动连锁。
30号阀:二位三通电磁阀,送7bar先导空气至35号阀,实现主起动阀的打开或关闭。
32号阀:功能与30号阀一模一样。
34号阀:双向截止阀。
35号阀:二位五通气动阀,控制主起动阀打开或关闭。
36号阀:二位三通电磁阀,送7bar先导空气至37号阀,实现慢转起动阀的打开或关闭。
37号阀:二位五通气动阀,控制慢转起动阀的打开或关闭。
50号阀:球阀,手动切断51号阀的30bar压缩空气。
51号阀:二位三通电磁阀,主起动阀漏气时可以防止30bar压缩空气进入缸头起动阀。在主机需要起动时,允许30bar起动空气通过并打开缸头起动阀。每一个缸都有一个51号电磁阀。
2.电磁阀的控制说明
(1)控制单元说明:MOP-A、MOP-B,Main operating panel主操作电脑面板。EICU-A、EICU-B,Engine interface control unit主机信息交互控制单元。ECU-A、ECU-B:Engine Control Unit主机控制单元。CCU:Cylinder Control Unit气缸控制单元,每个缸都有一个CCU。
(2)30号电磁阀由ECU-A控制,32号电磁阀由ECU-B控制。主机有正车或倒车指令时,两者将同时得电,保证主机起动的成功率;起动完毕和停车位时,失电。
(3)36号慢转电磁阀,由ECU-A控制,主机有慢转信号时,得电;主机没有慢转信号和停车位时,失电。
(4)每个缸的51号电磁阀分别由每个缸的CCU单独控制。根据正车或者倒车的车钟指令,通过曲轴角度编码器计算的曲轴角度,并按照主机的发火顺序,CCU输出信号使相应缸的51号电磁阀得电,以打开相应的缸头起动阀,使主机转动。
3.主机起动控制说明
驾驶台或者集控室发出正车或者倒车的车钟指令,经过EICU处理后发送至ECU,ECU使得30号、32号电磁阀同时得电,工作在上位。7bar控制空气经30号、32号电磁阀上位,再经过34号阀,使35号阀有先导空气,工作在左位。这时,7bar控制空气经35号阀的左位,进入主起动阀气缸左侧,打开主起动阀。同时,主起动阀气缸右侧的空气,经35号阀左位泄放。这时,30bar的起动空气就能通过主起动阀进入每个缸的51号电磁阀前面和缸头起动阀前面待命。按照正车或倒车的车钟指令,相应缸的CCU输出信号使相应缸的51号电磁阀得电,30bar起动空气先打开缸头起动阀,等待在缸头起动阀前面的30bar起动空气然后进入气缸,推动主机转动。
待主机达到发火转速,主机供油后,30号、32号电磁阀失电,工作在下位,7bar的控制空气被截止,35号阀的先导空气经过34号阀,通过30号、32号电磁阀下位泄放。这时,35号阀工作在右位,7bar的控制空气经过35号阀左位进入主起动阀气缸右侧,关闭主起动阀。整个起动过程完成。

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如果主机起动前有慢转信号(慢转启动一是可人工,二是主机在备车模式下,超过设定时间后会自动慢转启动),36号慢转电磁阀会优先30号、32号电磁阀得电,使37号阀工作在左位,打开慢转起动阀,其工作过程与打开主起动阀一样,当主机慢转一圈后,30号、32号电磁阀才开始得电,然后起动主机。
在本地进行主机应急操车时,车钟指令直接通过ECU向CCU发送,不经过EICU。起动程序与正常起动程序一样。

相信通过今天的讲解,看过的弟兄都应该很明白了。

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