1. 瓦锡兰船舶主机

相对于传统的凸轮轴式柴油机，电喷柴油机在使用方面有诸如上述的几种优点。但是，船用电喷主机的高度自动化以及智能化的特点也是一把双刃剑，它对船舶使用者管理能力也相应的提高了要求。船用电控共轨柴油机集成化的燃油以及滑油高压共轨和控制柴油机燃油喷射，汽缸油注入以及排气阀启闭的电子系统，由于柴油机的高温高压工作环境，因此常见故障也是较老式机型多，同时也需要使用人员有较高的自动化故障分析能力。

　2.1 高压管件以及共轨管发生漏泄

　　一般在主机以常规负荷正常运行时时，燃油共轨单元系统油压通常是维持在1000bar左右，伺服油共轨单元因为他的控制特性，所以也基本保持在200bar，较高的共轨管压力导致主机在长时间的使用后，由于燃油的高温高压特性，会产生泄漏。根据使用经验，我们会发现，经常容易出现漏泄的地方如下。 　　（1）伺服油泵的轴封；伺服油泵需要向主机提供较高的伺服油压，保证燃油燃油正常喷射及排气阀按正时启闭，伺服油泵内径向压力较大，在长时间运行磨损后，轴封处会产生泄漏，发生泄漏时，需轮机管理人员及时更换轴封，保证主机正常伺服油压。

　　（2）高压油管，管路合拢处，焊缝以及弯头薄弱处；高压管路在合拢处极易发生泄漏。由于油管内均为高压流体，长时间冲刷会导致焊接处和弯头薄弱处产生砂眼和裂缝，导致管路内流体大量泄漏。主机运行时，振动现象一直都有，在管路合拢处如果密封面出现未完全贴合的状况（一般由于密封面安装不好或主机振动导致），也会产生大量的泄漏。

　　（3）阀件的密封处，包括活动部件阀杆密封等。电喷主机的NC阀或RAIL VAVLE，由于长时间高频率的快速被触发，阀块密封处O型圈极易损坏，这时轮机管理人员需经常检查各阀块，一旦发生泄漏，马上更换密封圈。

　　2.2 电子控制系统故障

　　共轨的油压、高压燃油喷射、排气阀启闭正时、气缸油注入、启动和换向等操作均由原始的凸轮轴或VIT控制改变为现在的电子控制系统控制。而电子控制系统由控制单元模块、信息采集传感器以及电磁阀等构成。

　　（1）信息采集传感器故障：主机振动会引起各种传感器的接线或者插头松动；探头脏污，会引起传感器检测精度，造成控制系统误动作。在电喷柴油机中，曲轴转角传感器相当于人类大脑的神经元，整个柴油机燃油喷射，汽缸油喷油，排气阀启闭等等各项动作，均由曲轴角度传感器将角度信号发送给控制单元，一般安装在主机自由端，一般每机会配2个各为主备，一旦发生故障，主机将会：“死机”；燃油油量传感器，常见的故障一般包括测量柱塞运动受阻或咬死，主要原因是燃油杂质多、粘度大，测量油缸的内外温差大，油温过高导致积碳而污染传感器等。在发生故障时可拆出清洁。为避免此类事故，可将燃油分油机长时间溢流运行，保证燃油清洁度。

　　（2）电磁阀故障（燃油电磁阀和排气电磁阀）。

　　故障表现为动作频率高、过电流（可能烧毁电磁阀）等。原因可能有：工作环境振动剧烈，导致电磁阀接头松动、复位弹簧断裂等，烧坏线圈；燃油杂质多，加剧电磁阀磨损，甚至卡死阀芯。

　　（3）气缸喷油控制单元的燃油油量传感器故障。

　　由于燃油含渣质较多，或含水量过大，燃油油量传感器极易发生柱塞咬死现象；控制元件若发生故障则会造成测量柱塞无法正常运动，无法采集油量信号；同样的，如果燃油油量传感器复位弹簧失效也会引起测量柱塞不返回，导致控制单元没有油量信号反馈。

　　（4）排气阀位置传感器故障。

　　各个气缸排气阀处均有两个排气阀位置传感器，检测排气阀动作时间和位置，监测排气阀启闭状态。受主机振动影响，排气阀位置传感器极易发生插头松动的现象，导致控制单元无法接收排气阀状态信号，影响主机正常运行。

　　（5）气缸油电子单元模板故障。

　　各个气缸均有气缸油控制电子模板CCM，也同样安装在各缸共轨箱下的铁箱中。同样在恶劣的振动、高温且无通风的环境下工作，损坏机率高，导致气缸油供给异常。

　　3 船用电控共轨柴油机的管理要点

　　由于电喷主机的高度自动化和智能化特点，因此在使用过程中，必须加强轮机员的业务能力，并经常巡查各传感器工作状况，便于维护，如下。

　　（1）保证燃油及伺服油密封。共轨油压系统的压力较高，在运行中一定要注意密封性是否良好。特别是进入喷油器之前的那段管路，既要保证密封性，同时也要求膨胀不能太大，以免对喷射雾化造成不良的影响。在维护方面，容易老化的密封件，均需定期更换。另外，应保持柴油机燃油系统外围的清洁，以便及时发现任何漏泄征兆。

　　（2）共轨油压系统的电子控制元件（含电磁阀和传感器）的任何异常，都可能导致柴油机主要参数异常。在巡回检查时，要特别注意柴油机的排烟温度、压缩压力、爆炸压力、增压压力等参数，发现异常时要分析控制单元、电磁阀和传感器等的影响并及时排除。在维护方面，要定期拆卸、清洁、检查。

　　（3）电喷柴油主机在正常运行时，也会产生一定的振动，以及柴油机运动部件的磨损、松动而加剧的振动，都影响着电控柴油机喷油控制单元、排气阀控制单元、气缸电子单元、电磁阀、传感器等及其连接点的松动。因此，需要尽量降低机舱的振动源。

　　（4）合适的环境温度，也是保证电子控制设备正常工作的重要条件。所以应当根据机舱温度情况，及时调节机舱的通风条件。

　　（5）燃油的温度、粘度、清洁度等，影响着电磁阀和传感器的工作，因此务必保持燃油的质量，选择粘度和杂质含量适合本船的燃油，包括适合本船的预处理能力。燃油（尤其是劣质燃油）必须经过沉淀、加温、过滤和离心式分离等预处理，分油机分离要掌握好时间、温度、分离量和放残次数。巡回检查时，要关注并及时调整燃油温度。

　　（6）伺服滑油作为动力油，其温度、粘度、洁净度等应符合高压工作的质量要求。同时与燃油一样，伺服滑油的质量也极大地影响着共轨阀和传感器的工作，因此其质量必须有所保证。要根据说明书正确选用伺服滑油的规格和牌号。在油柜中沉淀和放残，循环中加温和过滤，以及分油机离心分离等操作要按操作规程进行。在巡回检查时，要高度关注并按要求调整滑油温度，同时还要关注滑油滤器尤其是进入共轨系统前的细滤器的工作状态并按要求及时清洗。

　　4 柴油机的高压共轨系统和电喷技术是世界船用柴油机发展的一个新的方向，由于该系统采用了高度自动化智能化的控制单元，使得电喷主机具高度灵活的控制功能，它可以实现很高的喷射压力，达到极佳的燃油雾化效果，并实现理想喷油过程中的压力可调；同时它可以实现满足各种工况下最低排放要求的多种喷射规律控制以及灵活精确的喷油定时控制，这样就加大了柴油机控制的自由度，使之具有了未来柴油机满足更严格的排放法规要求所必需的发展潜力，为进一步提升柴油机的性能提供了更广阔的空间。在运行中，多点喷射技术让电喷柴油主机的振动降低到了一个新的低点，柴油机的各项指标也有了新的标准。相信随着世界科技的日新月异，未来不断技术革新的船用主机会为全世界的发展进步提供更加绿色，环保，高效，的动力保证。

2. 瓦锡兰船舶主机工作原理

奔驰F１发动机热效率超过４０％，代价是一台F１发动机的价格可以买一台跑车，一个发动机跑一次比赛大修一次或直接换一个

活塞式发动机提升热效率的最大难点之一

传统往复活塞式发动机结构从发明至今已经超过一百多年的历史，经过这么多年的不断优化，热效率的提升也越来越困难，说明往复活塞式结构的发动机热效率提升空间已经接近结构性潜力极限。

柴油机热效率普遍比汽油机高，压缩比起决定性作用，大多数柴油机的压缩比高于汽油机，汽油在过高的压缩气体中着火会瞬间燃烧，燃烧压力集中爆发出来，产生一个非常高的尖峰压力，可以称之为爆燃，燃烧压力瞬间冲击活塞，使活塞侧推力非常大，造成活塞活塞环和汽缸壁之间摩擦力加大，温度升高，磨损加速，迅速缩短发动机寿命，这也是汽油机压缩比不能太高的原因。哪怕是柴油，在过高的压缩比之下着火也会出现爆燃，现在的柴油机压缩比已经接近了柴油爆燃的红线，所以常见的小型柴油机或是汽油机，当发动机输出扭矩加大时，活塞侧推力加大，活塞活塞环和汽缸壁磨损严重，温度升高，缩短发动机寿命，即使应用如汽缸壁金属涂层等大量先进技术，也只是治标不治本，无法消除活塞侧推力，就不能采用更大的压缩比，发动机就无法稳定的输出更大的扭矩，这也是明知道加大压缩比能大幅提高热效率，却让发动机厂商望而却步的重要原因之一。然而一些大型船舶发动机厂商却另辟蹊径，如芬兰瓦锡兰生产的大型船舶发动机，给活塞装上导轨，这样基本上消除了活塞侧推力，从而设计更大的压缩比和更大的燃烧压力，大幅提高发动机热效率，使柴油机超过50%的热效率，但也相应的增加了重量，不适合陆地交通使用。

通过以上几个发动机类型的论述，我们知道，发动机采用更高的压缩比能提高热效率，但在提高压缩比的同时发动机燃烧室的燃烧压力也会增大，最大扭矩也会增加，造成活塞侧推力大幅增加，活塞和汽缸壁的摩擦系数变大，温度剧烈升高，磨损严重，发动机寿命大幅缩短，汽缸壁金属涂层能降低摩擦系数，却不能消除活塞侧推力，活塞侧推力是阻碍发动机提高压缩比的最大难点之一，也是阻碍热效率提升的最大难点之一。

既然知道了活塞式发动机热效率提升的最大难点之一，根据这个难点提出解决方案：从新设计一款即轻量化，能消除活塞侧推力，又能稳定承受高压缩比和大扭矩的发动机。

以下是两款热效率超过50%的发动机结构，没有了传统发动机的汽缸盖，消除了传统发动机活塞侧推力的结构性缺陷，能设计更高的压缩比，承受更大的爆燃压力，大幅提升发动机热效率，与传统活塞式发动机相比，相同排量时扭矩大一倍以上。

解决方案一（专利号201711487787.9）

一种往复导轨双口汽缸发动机，包括导轨支架、导轨双口汽缸、柱塞、曲轴和机壳；所述导轨支架固定在机壳上，所述导轨双口汽缸为中间封闭两端开口，导轨双口汽缸开口的两端各套接一个柱塞；所述柱塞的一端设有密封环，设有密封环的一端与导轨双口汽缸的开口端套接，设有密封环的一端顶部设有进气门、排气门和喷油嘴，柱塞的另一端设有进气管道、排气管道和冷却管路；所述曲轴安装在机壳下部，并通过连杆与导轨双口汽缸连接，所述导轨双口汽缸的缸体外侧设有直线导轨脊，导轨支架内侧有直线导轨槽，所述导轨槽与导轨双口汽缸的导轨脊相配合组成直线导轨，每个导轨双口汽缸和导轨支架分别设计2-4条的直线导轨脊和直线导轨槽，且导轨脊和导轨槽的数量相同。直线导轨引导导轨双口汽缸按给定的方向做往复直线运动，限制导轨双口汽缸向其它方向运动，消除了类似往复活塞式发动机的活塞侧推力，减少了发动机的耗损，提高工作效率。

工作原理为：

每个导轨双口汽缸配套两个柱塞，每个导轨双口汽缸与两个柱塞组合形成两个燃烧室，靠近曲轴的为下燃烧室，另一燃烧室为上燃烧室，每个燃烧室都有吸气、压缩、做功、排气四个冲程循环，曲轴旋转半圈，两个燃烧室分别完成一个冲程，一个导轨双口汽缸能同时进行两个冲程。

下燃烧室四冲程工作循环：

1、吸气冲程

当发动机处于工作状态时，下端柱塞的进气门打开，导轨双口汽缸向上运动，空气进入导轨双口汽缸，当导轨双口汽缸运动至最高时，下端柱塞的进气门关闭。

2、压缩冲程

当吸气冲程结束时，下端柱塞的进气门与排气门都关闭着，导轨双口汽缸向下运动，空气被压缩，当导轨双口汽缸运动至最底部时，压缩冲程结束，将机械能转化为内能。

3、做功冲程

当压缩冲程接近终点时，在高压油泵作用下将液体燃料通过喷油器喷入导轨双口汽缸，在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧，汽缸内气体的压力急速上升，急剧膨胀，推动导轨双口汽缸上行，导轨双口汽缸通过连杆拉动曲轴旋转，将内能转化为机械能。

4、排气冲程

当内能转化为机械能后，下端柱塞的排气门打开，导轨双口汽缸向下运动，将燃烧后的废气排出，当导轨双口汽缸运动至最底部时，排气门关闭，完成一个工作循环。

上燃烧室四冲程工作循环：

1、吸气冲程

当发动机处于工作状态时，上端柱塞的进气门打开，导轨双口汽缸向下运动，空气进入导轨双口汽缸，当导轨双口汽缸运动至最底部时，上端柱塞的进气门关闭。

2、压缩冲程

当吸气冲程结束时，上端柱塞的进气门与排气门都关闭着，导轨双口汽缸向上运动，空气被压缩，当导轨双口汽缸运动至最顶部时，压缩冲程结束，将机械能转化为内能。

3、做功冲程

当压缩冲程接近终点时，在高压油泵作用下将液体燃料通过喷油器喷入导轨双口汽缸，在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧，燃烧室内气体的压力急速上升，急剧膨胀，推动导轨双口汽缸下行，导轨双口汽缸通过连杆推动曲轴旋转，将内能转化为机械能。

4、排气冲程

当内能转化为机械能后，上端柱塞的排气门打开，导轨双口汽缸向上运动，将燃烧后的废气排出，当导轨双口汽缸运动至最顶部时，上端柱塞的排气门关闭，完成一个工作循环。

方案二（专利号201711352110.4）

一种往复导轨汽缸式发动机，包括导轨汽缸、导轨支架、柱塞、曲轴和机壳；所述导轨支架固定在机壳上，所述导轨汽缸的上端为封闭式，下端为开口；所述柱塞位于曲轴和导轨汽缸之间，柱塞一端固定安装在机壳内，另一端设有密封环，柱塞设有密封环的一端套接在导轨汽缸开口的一端，设有密封环的一端顶部设有进气门、排气门和喷油嘴，另一端设有进气管道、排气管道和冷却管路；所述曲轴安装在机壳内，并通过连杆将导轨汽缸与曲轴连接；所述导轨汽缸的缸体外侧设有直线导轨脊，导轨支架内侧设有导轨槽，所述导轨槽与导轨汽缸的导轨脊相配合组成直线导轨。直线导轨引导导轨汽缸按给定的方向做往复做直线运动，限制导轨汽缸向其它方向运动，消除了类似往复活塞式发动机的敲缸现象，减少了发动机的耗损，提高工作效率。

1.导轨气缸（这气缸是往复运动的，有导轨） 2.导轨支架 3.柱塞（相当于活塞，区别在于这柱塞是固定安装的，柱塞顶面设置有气门和喷油嘴） 4.连杆 5.曲轴

其工作原理为：

1、吸气冲程

当发动机处于工作状态时，发动机的进气门打开，导轨汽缸向上运动，空气进入导轨汽缸，当导轨汽缸运动至最高时，进气门关闭。

2、压缩冲程

当吸气冲程结束时，进气门与排气门都关闭着，导轨汽缸向下运动，空气被压缩，当导轨汽缸运动至最底部时，压缩冲程结束，将机械能转化为内能。

3、做功冲程

当压缩冲程接近终点时，在高压油泵作用下将液体燃料通过喷油器喷入导轨汽缸，在高压油泵作用下将液体燃料通过喷油器喷入导轨汽缸，在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧，汽缸内气体的压力急速上升，急剧膨胀，推动导轨汽缸上行，导轨汽缸通过连杆拉动曲轴旋转，将内能转化为机械能。

4、排气冲程

当内能转化为机械能后，发动机的排气门打开，导轨汽缸向下运动，将燃烧后的废气排出，当导轨汽缸运动至最底部时，排气门关闭，完成一个工作循环。

3. 瓦锡兰船舶主机低速时喷油器油嘴卡死

怠速开关不闭合故障

怠速触点断开，压力传感器ECU便判定发动机处于部分负荷状态。此时ECU根据空气流量计和曲轴转速信号确定喷油量。而此时发动机却是在怠速工况下工作，进气量较少，造成混合气过浓，转速上升。当ECU收到氧传感器反馈的“混合气过浓”信号时，减少喷油量，增加怠速控制阀的开度，又造成混合气过稀。使转速下降。当ECU收到氧传感器反馈的“混合气过稀”信号时，又增加喷油量，减小怠速控制阀的开度，又造成混合气过浓，使转速上升。

诊断方法：怠速时打开空调，打方向盘，发动机转速不升高，可证明是此故障。故障排除：对节气门位置传感器进行调整、修复或更换。

怠速控制阀(ISC)故障

电喷发动机的正确怠速是通过电控怠速控制阀来保证的。ECU根据发动机转速、温度、节气门开关及空调等信号，通过运算对怠速控制阀进行调节。当怠速转速低于设定转速值时，电脑指令怠速控制阀打开进气旁通道或直接加大节气门的开度，使进气量增加以提高发动机怠速。当怠速转速高于设定转速值时电脑便指令怠速控制阀关小进飞旁通道，压力传感器使进气减小，降低发动机转速。由于油污、压力传感器积炭造成怠速控制阀动作滞涩或卡死，节气门关闭不到位等原因，使ECU无法对发动机进行正确地怠速调节，造成怠速转速不稳。

诊断方法：检查怠速控制阀的动作声音，若无动作声即怠速控制阀出现故障。故障排除：清洗或更换怠速控制阀，并用专用解码器对怠速转速进行基本设定。

进气管路漏气故障

压力传感器由发动机的愈速稳定控制原理可知，在正常情况下，怠速控制阀的开度与进气量严格遵循某种函数关系，即怠速控制阀开度增大，进气量相应增加。进气管路漏气，进气量与怠速控制阀的开度将不严格遵循原函数关系，即进气量随怠速控制阀的变化有突变现象，空气流量计因此无法测出真实的进气量，造成ECU对进气量控制不准确，导致发动机怠速不稳。

诊断方法：若听见进气管有泄漏的“嗤嗤”声，则证明进气系统漏气。故障排除：查找泄漏处，重新进行密封或更换相关部件。

配气相位错误故障

配气相位的压力传感器错误会使气门不按规定时刻开闭，致使进入气缸内的空气-量减少，同时由于窜气也使进气管内的温度有所升高，从而使发热元件受到冷却的程度降低，因而输出给E．cu的电压信号就低，喷油量就会减少，容易造成发动机在怠速时运转不稳，出现抖动。检查正时标记，按照标准重新调整配气相位。

喷油器滴漏或堵塞故障

若喷油器有滴漏或堵塞现象，使其无法按照ECU的指令进行喷油，从而造成混合气过浓或过稀，使个别气缸工作不良，导致压力传感器发动机怠速不稳。喷油器的堵塞引起的混合气过稀，还会使氧传感器产生低电位信号，电脑会根据此信号发出加浓混合气的指令，如果指令超出调控极限时，电脑会误认为氧传感器存在故障，并记忆故障代码。用听诊器检查喷油器是否发出“咔叽咔叽”动作声或测量喷油器的喷油量，若喷油器无动作声或喷油量超出标准，喷油器即有故障予以修复。

4. 瓦锡兰船用设备有限公司

10．9万马力

韩国现代重工公司制造了一台巨型船用柴油机，其最大输出功率高达10．9万马力，是目前为止功率最大的船用柴油机。这台柴油机为瓦锡兰RT—flex型电控共轨柴油机机型，采用了电控燃油喷射技术，不仅能够减少燃油消耗量，还能够降低Nox的排放。此外，该柴油机还配备了先进的速度控制系统和安全监视系统。这台柴油机将安装在现代商船公司的一艘8000TEU集装箱船上。(2007.06)

5. 瓦锡兰船舶主机慢转启动是什么意思

40万吨远洋货轮4.3万马力

新的40万吨矿砂船还采用了 MAN B&W公司的7G80ME-C船用低速机。该柴油机重约1100t，功率：约4.5万马力，额定转速：72r/min

的真实数据，可以看出它采用的是瓦锡兰的7RT-flex82T 船用低速柴油机。该柴油机重约915t，功率：约4.3万马力，额定转速：76r/min。

6. 瓦锡兰船用主机型号

船舶速度

船舶的速度单位是“节”。

1节=1海里／小时，

1海里=1.852公里。

大部分商船航速为12-15节！集装箱班轮一般为18-20节！船舶速度还取决于天气状况如果顺风顺流速度会稍快，顶风就慢点了！也就是说船舶速度一般会在23-30公里/小时。是不是很慢啊，可能比你骑电瓶车还慢。但是船舶是24小时不停的哦！

2.船舶用油

我们平时了解的燃油也就是汽油和柴油了。但船舶主机烧的是“重油”，重油在常温下是粘稠的黑色液体，跟沥青很像。

这样的油是不能直接用的，一般要加到120-130摄氏度才能用。这种油热值高、劲大又相对便宜，所以非常适合远洋船舶使用。

3.船舶发动机

船舶发动机也就是船舶主机，说白了就是一个超大型号的柴油机。不同与一般汽车的四冲程发动机船用发动机都是二冲程的。

直列14缸巨型船舶主机

认识一下瓦锡兰RT-flex96C发动机，全球最大发动机之一，有10.9万匹马力，长27.3米，高13.5米，装机总重2446吨（净重2300吨），转速102转/分。直列14个缸。油耗15000L/小时，油的密度略低于水，也就是将近15吨/小时。当然这只是全球最大发动机，一般商船的主机要小的多，一般在2-5万匹马力区间居多。油耗也在2-5吨/小时左右。

7. 瓦锡兰船舶主机说明书

世界最大的轮船每少吋烧大约3吨以上，目前耗油最多的货轮也就是集装箱船了，目前世界上最大的集装箱船大约2万4千多箱船可能2o多万吨，世界最大的货轮每天大概要消耗掉350吨左右的燃油。

比如目前市场上最大的集装箱货轮的主机瓦锡兰RT-FLEX96C型船舶柴油主机，功率达到109000匹马力，由芬兰瓦锡兰柴油机厂设计和制造。每小时油耗大约15000L。再比如MAN B&W 12K95ME-C主机是很多大型集装箱轮的首选。

8. 瓦锡兰船用设备

第一芬兰美卓集团，世界最大的纸机生产商家。

第二芬兰通力公司，全球电梯和自动扶梯产业最大供应商之一。

第三芬兰瓦锡兰公司，全球最大的船用柴油机和柴油机发电机组制造商之一。

第四芬兰科尼起重机公司是北欧最大的起重机制造商家。

第五芬兰凯米拉公司，是世界化工机械制造知名企业。