不同類型的發(fā)電機(jī)噴射系統(tǒng)的控制功能布置不完全一樣 控制裝置主要構(gòu)成與工作原理 電控柴油噴射系統(tǒng)中的控制裝置由電控單元、各種傳感器、執(zhí)行器以及連接它們的控制電路所組成。不同類型的電控柴油發(fā)電機(jī)噴射系統(tǒng)的控制功能、控制方式和控制電路的布置不完全一樣，但基本原理相似。 傳感器 ①溫度傳感器為掌握柴油機(jī)的熱狀態(tài)，計(jì)算進(jìn)氣量及進(jìn)行排氣凈化處理，需要有能夠連續(xù)、地測(cè)量冷卻水溫度、進(jìn)氣溫度與排氣溫度的傳感器。溫度傳感器種類很多，如熱敏電阻式、半導(dǎo)體二極管式、熱電偶式等。目前，柴油機(jī)常用熱敏電阻傳感器作為溫度傳感器，其利用對(duì)溫度敏感的電阻，阻值隨溫度變化的原理而工作。熱敏電阻溫度傳感器的測(cè)量電路比較簡(jiǎn)單，只要把傳感器與一個(gè)精密電阻串聯(lián)連接到一個(gè)穩(wěn)定的電源上，就可利用串聯(lián)電阻上的分壓值反映溫度的變化。 ②節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門軸上，與節(jié)氣門聯(lián)動(dòng)。其功用是將節(jié)氣門的位置或開(kāi)度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳輸給電控單元(ECU)，作為電控單元判定柴油機(jī)運(yùn)行工況的依據(jù)。 節(jié)氣門位置傳感器有開(kāi)關(guān)型和線性輸出型兩種。開(kāi)關(guān)型節(jié)氣門位置傳感器的內(nèi)部有兩個(gè)觸點(diǎn)，分別為怠速觸點(diǎn)和全負(fù)荷觸點(diǎn)。與節(jié)氣門同軸的接觸凸輪控制兩個(gè)觸點(diǎn)的閉合或斷開(kāi)。當(dāng)柴油機(jī)在怠速時(shí)，節(jié)氣門接近關(guān)閉，怠速觸點(diǎn)閉合，這時(shí)電控單元將指令電磁噴油器增加噴油量以加濃混合氣。全負(fù)荷時(shí)，節(jié)氣門全開(kāi)，使全負(fù)荷觸點(diǎn)閉合，這時(shí)電控單元將輸出脈沖寬度長(zhǎng)的電脈沖，以實(shí)現(xiàn)全負(fù)荷加濃。線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器是一個(gè)線性電位計(jì)，由節(jié)氣門軸帶動(dòng)電位計(jì)的滑動(dòng)觸點(diǎn)。當(dāng)節(jié)氣門的開(kāi)度不同時(shí)，電位計(jì)輸出的電壓也不同，從而將節(jié)氣門由全閉到全開(kāi)的各種開(kāi)度轉(zhuǎn)換為大小不等的電壓信號(hào)傳輸給電控單元，使其地判定柴油機(jī)的運(yùn)行工況。 ③曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器通常安裝在分電器內(nèi)，用來(lái)檢測(cè)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、曲軸轉(zhuǎn)角以及作為控制點(diǎn)火和噴射信號(hào)源的 缸和各缸壓縮行程上止點(diǎn)信號(hào)。按照信號(hào)產(chǎn)生原理有光電式曲軸位置傳感器、傳感器。 ④氧傳感器氧傳感器安裝在排氣管內(nèi)。因排氣中氧的濃度可以反映混合氣空燃比的情況，所以在電控燃油噴射系統(tǒng)中可用于空燃比校正的反饋信號(hào)。目前，常用二氧化鈦(Ti02)和二氧化鋯(Zr02)兩種材料。 二氧化鋯氧傳感器的基本元件是專用陶瓷體，即二氧化鋯固體電解質(zhì)管，亦稱鋯管：管固定在帶有安裝螺紋的固定套內(nèi)，鋯管內(nèi)表面與大氣相通，外表面與排氣相通，其內(nèi)外表面都覆蓋著一層多孔性的薄膜作為電極。氧傳感器安裝在排氣管上，為了防止排氣管內(nèi)廢氣中的雜質(zhì)腐蝕鉑膜，在鋯管外表的鉑膜上覆蓋一層多孔的陶瓷層，并加有帶槽口的防護(hù)套管。在其接線端有一個(gè)金屬護(hù)套上開(kāi)有一孔，使鋯管內(nèi)表面與大氣相通。當(dāng)鋯管接觸氧氣時(shí)，氧氣透過(guò)多孔鉑膜電極，吸附于二氧化鋯，并經(jīng)電子交換成為負(fù)離子。由于鋯管內(nèi)表面通大氣，外表面通排氣，其內(nèi)、外表面的氧分子分壓不同，則負(fù)離子濃度也不同，從而形成負(fù)離子由高濃度側(cè)向低濃度側(cè)的擴(kuò)散。當(dāng)擴(kuò)散處于平衡狀態(tài)時(shí)，兩電極間便形成電動(dòng)勢(shì)，所以二氧化鋯傳感器的本質(zhì)是化學(xué)電池，亦稱氧濃差電池。其輸出特性是，在過(guò)量空氣系數(shù)。 ⑤爆振傳感器爆振傳感器用于檢測(cè)柴油機(jī)有無(wú)爆振發(fā)生，它是柴油機(jī)集中控制系統(tǒng)中的重要部件。爆振檢測(cè)可以有三種途徑：一是檢測(cè)汽缸壓力；二是檢測(cè)柴油機(jī)振動(dòng)；三是檢測(cè)燃燒噪聲。目前較為常用的為振動(dòng)檢測(cè)。例如，磁滯伸縮式爆振傳感器主要用于振動(dòng)檢測(cè)，它是一種電感式傳感器。當(dāng)傳感器的固有振蕩頻率與柴油機(jī)爆振時(shí)的振動(dòng)頻率相同時(shí)，傳感器輸出 信號(hào)。

發(fā)電機(jī)管理中的3個(gè)有用細(xì)節(jié) 　故障背景：2017年5月20日該輪靠泊印度洋留尼旺島，鍋爐發(fā)生點(diǎn)火故障，于是發(fā)電機(jī)換用輕柴油。換油后不久，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)上的燃油管有滴漏，當(dāng)時(shí)忙于處理鍋爐問(wèn)題，為減少柴油損失，當(dāng)即關(guān)閉了停車狀態(tài)的一號(hào)和三號(hào)發(fā)電機(jī)燃油進(jìn)出管路的相關(guān)閥門。 　　故障現(xiàn)象：第二天船舶離港時(shí)，當(dāng)班輪機(jī)員凌晨4點(diǎn)打給我，說(shuō)一號(hào)發(fā)電機(jī)不能并車，三號(hào)發(fā)電機(jī)能并車但只能承擔(dān)150 KW，再加負(fù)荷就加不上去。我立即下機(jī)艙，檢查發(fā)電機(jī)相關(guān)情況，滑油、冷卻水各項(xiàng)參數(shù)未見(jiàn)明顯異常。我嘗試向三號(hào)發(fā)電機(jī)手動(dòng)轉(zhuǎn)移負(fù)載，多次手動(dòng)調(diào)節(jié)調(diào)速器以增加燃油供油量，但負(fù)荷沒(méi)有變化。嘗試一號(hào)發(fā)電機(jī)并車，自動(dòng)與手動(dòng)并車都未成功，一號(hào)發(fā)電機(jī)顯示頻率過(guò)高。 　　打開(kāi)三號(hào)發(fā)電機(jī)保護(hù)蓋檢查高壓油泵，油泵齒條拉桿均能自由活動(dòng)，油尺刻度指示在較大值，排除了油泵的問(wèn)題，再檢查相關(guān)管路，發(fā)現(xiàn)有個(gè)進(jìn)油閥處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)即慢慢全開(kāi)燃油閥，三號(hào)發(fā)電機(jī)立即加載到500KW，負(fù)荷轉(zhuǎn)移正常。 　　注意力再轉(zhuǎn)向一號(hào)發(fā)電機(jī)，發(fā)現(xiàn)一號(hào)發(fā)電機(jī)類似的進(jìn)油閥也未打開(kāi)，當(dāng)即打開(kāi)進(jìn)油閥，并再次嘗試并車，但還是并車失敗。到港時(shí)一號(hào)發(fā)電機(jī)是正常使用的，頻率、轉(zhuǎn)速，負(fù)荷的轉(zhuǎn)移各項(xiàng)指標(biāo)都正常，怎么突然就轉(zhuǎn)速過(guò)高了呢? 　　故障措施：三號(hào)發(fā)電機(jī)正常之后，我全部精力集中在一號(hào)發(fā)電機(jī)不能并車的問(wèn)題上，之前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速感應(yīng)器出現(xiàn)過(guò)速度顯示的問(wèn)題，所以首先還是考慮轉(zhuǎn)速感應(yīng)器故障，懷疑有可能是感應(yīng)器臟了或者跟飛輪的間隙超標(biāo)。該發(fā)電機(jī)有兩個(gè)pick-up(轉(zhuǎn)速感應(yīng)器)，一個(gè)用于機(jī)旁控制屏顯示，一個(gè)用于發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)。當(dāng)即取出兩個(gè)感應(yīng)器，其中一個(gè)確實(shí)臟了，擦拭干凈后，檢查了速度感應(yīng)器的阻值，確認(rèn)正常，重新裝回，調(diào)整好間隙，重新啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)速還是過(guò)高--950RPM。 　　排除了轉(zhuǎn)速感應(yīng)器的問(wèn)題，那么故障就應(yīng)該在機(jī)械部分。檢查高壓油泵，調(diào)節(jié)拉桿活動(dòng)正常;檢查調(diào)速器，該調(diào)速器品牌是Regulateurs Europa，型號(hào)1102V-4G-25R。發(fā)現(xiàn)調(diào)速器上的手動(dòng)速度調(diào)節(jié)旋鈕卡住了，很難轉(zhuǎn)動(dòng)，聯(lián)想到二管輪的交接班記錄，提示該調(diào)速器的同步馬達(dá)(下圖中的021)不是原裝備件，當(dāng)時(shí)由于缺少原裝備件，用的是上個(gè)管理公司遺留下來(lái)的其他制造商備件。拆下同步馬達(dá)，與近期在新加坡剛接收到的原裝備件對(duì)比，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)同步馬達(dá)參數(shù)不一致：非原裝備件，制造商Woodward，電壓24V，轉(zhuǎn)速2000 RPM，功率5瓦;原裝備件，制造商Groschopp，電壓24V ,轉(zhuǎn)速2700RPM，功率2瓦,電流0.25A。進(jìn)一步拆開(kāi)非原裝同步馬達(dá)，發(fā)現(xiàn)馬達(dá)的塑料齒輪磨損，不能轉(zhuǎn)動(dòng)。 　　換上新的同步馬達(dá)，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，調(diào)節(jié)手動(dòng)轉(zhuǎn)速旋鈕，使轉(zhuǎn)速達(dá)到916RPM, 待發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后嘗試并車，發(fā)電機(jī)可以成功并車。但是又出現(xiàn)個(gè)新問(wèn)題，并車后一號(hào)發(fā)電機(jī)功率并未提高，相反地，出現(xiàn)逆功率跳閘的現(xiàn)象，幾次嘗試都是如此。我決定讓三管輪在并車屏上嘗試并車，我與電機(jī)員在發(fā)電機(jī)旁觀察，雙方用對(duì)講機(jī)聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)當(dāng)發(fā)電機(jī)并車成功后，調(diào)速器速度控制旋鈕被同步馬達(dá)向逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)導(dǎo)致柴油機(jī)減速，這與并車后調(diào)速器的正確動(dòng)作恰恰相反，正常情況下，調(diào)速器速度控制旋鈕應(yīng)該順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)使柴油機(jī)加速?gòu)亩黾颖緳C(jī)承載負(fù)荷能力，維持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。查找到問(wèn)題癥結(jié)后，我們?cè)賹?duì)比同步發(fā)電機(jī)馬達(dá)的電壓與電流情況、查找相關(guān)發(fā)電機(jī)電線接線圖紙，發(fā)現(xiàn)一號(hào)發(fā)電機(jī)相關(guān)接線控制板亦與原廠圖紙一致，這說(shuō)明接線未曾改動(dòng)過(guò)。于是我們改變同步馬達(dá)背后的接線，將其對(duì)調(diào)，再次啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，并車成功，負(fù)荷轉(zhuǎn)移順暢，問(wèn)題解決。 　　經(jīng)過(guò)該事件，發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)在未來(lái)的輪機(jī)管理工作中值得引起注意： 　　啟動(dòng)發(fā)電機(jī)之前，一定要檢查相關(guān)管路系統(tǒng)，之前做出過(guò)狀態(tài)改變的相關(guān)閥門，一定要及時(shí)設(shè)置好。交接班工作一定要交接清楚，不能有遺漏; 　　該事件的起因在于啟動(dòng)發(fā)電機(jī)之前沒(méi)有將關(guān)閉的燃油閥打開(kāi)，該輪經(jīng)過(guò)幾任管理公司管理，燃油管路的閥門老化，在全關(guān)時(shí)仍然存在些許燃油泄漏，造成一號(hào)發(fā)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，能正常啟動(dòng)，調(diào)速器在燃油量不足的情況下加大油門以保持額定轉(zhuǎn)速，但同步馬達(dá)因?yàn)檎{(diào)速器不正常動(dòng)作導(dǎo)致里面的齒輪損壞，造成了同步馬達(dá)卡死，以至于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到950RPM 后不能減速。這一點(diǎn)在發(fā)電機(jī)的管理工作中一定要考慮到; 　　不同管理公司的備件采購(gòu)?fù)緩讲灰粯樱嬖诖罅康谌缴a(chǎn)的備件，與原廠備件相比，有些參數(shù)都不一致，有些即使銘牌上參數(shù)一致，但物理尺寸卻不一致。這給輪機(jī)員維護(hù)保養(yǎng)時(shí)帶來(lái)了諸多不便。主管輪機(jī)員在接受備件時(shí)一定要仔細(xì)核對(duì)，避免到使用時(shí)陷入被動(dòng);即使是原裝件，電器要考慮正負(fù)極性，機(jī)械要考慮左旋右旋。

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