SUPER VIT系統調試技術

(福建船政交通職業學院,福州 350007)

SUPER VIT系統是MAN B&W50-90MC柴油機操縱系統的可變噴油正時調節機構(VIT)，其主要作用首先是確保柴油機在高負荷運轉時其最高爆發壓力不超過標定值[1]；其次，當柴油機負荷改變，即噴油泵噴油量變化時，VIT機構能自動調整其供油提前角，確保柴油機始終保持較高的最高爆發壓力，改善柴油機的經濟性。

VIT系統在出廠時已經完成了初始值的設定。無需船舶輪機人員再調試。運行中有2種情況需要對VIT系統的初始設定值進行手動再調節：高壓油泵發生嚴重磨損；船舶燃料油品質前后有較大變化。這2種情形都會使柴油機的正常運轉及其經濟性受到嚴重影響，柴油機最大爆發壓力Pmax，會超出許可范圍。

對VIT系統的設定調試技術是許多輪機長最關心的問題之一，也是柴油機管理過程中的一個難點[2]。大部分輪機長都知道調試的必要性，但從來沒有調試過，主要原因是對VIT系統的調試特性和調試方法不熟悉，此外，調試過程相當復雜。針對各種條件下的調試技術難題，本文進行分析討論，以期總結相關規律。

SUPER VIT(可變噴油正時)系統的主要作用是在部分負荷下保持最大爆發壓力不變[3]，從而達到節油的目的。為了實現這一目的，VIT機構能自動詞節燃油泵供油始點。當柴油機的負荷從100%降到某一預定負荷時(即達到break-piont點)，柴油機保持最大壓力Pmax不變。

SUPER VIT系統主要用于大型低速柴油機機型中。在該系統中，利用齒條、小齒輪和雙l螺紋裝置的傳動可以使套筒相對于柱塞上下移動。柴油機的負荷大小決定了VIT齒條的移動位移。

1 系統控制過程難點

1)低負荷狀況下伺服器不動作分析。SUPER VIT控制系統組成見圖1[4]。

在VIT系統中，輸出調節軸Z連接調速器，其轉動控制著應急控制面板上的調壓閥D的輸出壓力大小。而調壓閥D的輸出氣壓信號又控制著伺服器的運動。位置調節桿A與調節臂B、連接銷C及調速器輸出調節軸Z連動，在船舶機動操縱情況下，當柴油機負荷較低時，系統裝置不動作，可有效避免調節齒條的頻繁動作。例如柴油機負荷為零時，調壓閥D的輸出氣壓信號為零，此時，位置調節桿A遠離調壓閥D上的位置傳感器E，伺服器不動作。

2)伺服器起始點的動作分析。如果增加柴油機油門即負荷增加，則位置調節桿A向下位移接觸位置傳感器E，當間隙值為零時，調壓閥D的壓力值會從零逐漸升高至0.05 MPa，這就是SUPER VIT調節機構動作的起始點。

3)高負荷狀況下伺服器持續動作分析 如果增加柴油機油門即負荷繼續持續增加，位置傳感器E被調節桿A持續下壓，調壓閥D的輸出信號壓力逐漸升高，調節伺服器將會左右位移，高壓油泵的套簡受調節齒條的帶動逐漸向上位移，柴油機噴油提前角β則有效提前[5]。當負荷達到85%持續功率MCR時，最大爆發壓力Pmax就會達到預定的設定值，調節桿A同時接觸于2支點Fl、F2，位置傳感器E的壓入量為最大值。當持續功率MCR連續變高時，調節桿A將會繞著Fl發生偏轉，傳感器E的輸出值減少，調壓閥D的輸出值也隨之減少，高壓油泵的套簡受調節齒條的帶動逐漸向下位移，柴油機噴油提前角β減少，其最大爆發壓力保持不變。

2 系統整機調試方法

如圖1所示，當柴油機使用的燃料油質量變化較大造成整機爆發壓力與負荷對應關系發生變化時，就必須進行整機調整，共有4種方法。

1)方法一，調整支點F1控制爆發壓力最大限值Pmax，見圖2。這種方法也稱爆發壓力最大限值Pmax調整方法。當調整VIT裝置中的F1支點時，break-piont點和VIT起始點不變，但在break-piont點到100%持續功率MCR負荷范圍內的爆發壓力臨界點限值[6]卻隨負荷變化而發生變化。目的是調整break-piont和100%持續功率MCR之間的爆發壓力最大限值，使得100%持續功率MCR處爆發壓力值等于設定最大值Pmax。操作步驟：第一步,用扳手將鎖緊螺栓F1松開;第二步,使F1支點在條形導糟中左右位移。當支點f方向左移時，爆發壓力在break-piont點到100%持續功率MCR范圍內逐漸增高；當支點在條形導糟中從e方向逐漸右向位移時，爆發壓力的變化是從100%持續功率MCR到break-piont點范圍內逐漸減少；第三步，用扳手將鎖緊螺栓Fl鎖緊固定，調整結束。

2)方法二，調整支點F2控制VIT起始點值。

這種方法也稱點調節法(break-piont)。調整支點F2的目的是改變VIT裝置的起始點值。 SUPER VIT系統的起始點值是50%持續功率MCR處。如果柴油機由于某種原因使VIT裝置中的起始點值發生大小變化時，可推動調整支點F2在條形導糟中的左右位置來進行控制。而break-piont點不會發生變化。操作步驟是：第一步，用扳手將鎖緊螺栓F2松開；第二步，使F2支點在條形導糟中左右位移。而VIT裝置的起始點值變化方向總是與其相反；第三步，用扳手將鎖緊螺栓F2鎖緊固定，調整結束。

3)方法三，調整位置調節桿A改變break-piont臨界點值。 類似方法二，這種方法也是點調節法(break-piont)，但是操作方法不同。調整位置調節桿A將改變某一預定負荷即break-piont點的位置即臨界點值變化。柴油機的break-piont臨界點值對于不同柴油機機型來說是不相同的[7]，例如，MKI和MK2柴油機分別為80%持續功率MCR和85%持續功率MCR。操作步驟方法如下。

對照圖1，第一步，用扳手將鎖緊螺栓S松開；第二步，使VIT調節桿A及調節臂B以輸出軸Z為支點繞動，仔細查看各支點相對位置變化，當break-piont點承載負荷時，位置調節桿與F1和F2是同時接觸的。沿順時針引轉動位置調節桿A，則break-piont臨界點值增大；反之如果沿逆時針轉動位置調節桿A，則break-piont臨界點值減小；第三步，將鎖緊螺栓S鎖緊。改變break-piont臨界點值的同時，VIT起始點以及最大爆發壓力限值Pmax也隨之發生改變，因此，還要按照方法一、方法二調整VIT起始點[8]和爆發壓力最大限值。

4)方法四，相對位置調整法。類似方法一，這種方法也是爆發壓力最大限值Pmax調整方法，但是操作方法不同。相對位置調整法就是改變調壓閥D與位置調節桿A的相對位置。 這種方法也是調整柴油機的最大爆發壓力限值Pmax，如果柴油機在break-piont點[9]到I00%MCR內的最大爆發壓力大于或小于設定的限值Pmax，則需要調整調壓閥D的位置。

對照圖1，當調節桿A與VIT裝置的調壓閥D與相對位置發生變化時，位置傳感器E會上下微小移動，其被壓縮程度將發生改變，因此調壓閥D輸出信號也隨之改變，調節伺服器左右水平動作會改變噴油正時，則柴油機的最大爆發壓力限值Pmax變化。操作步驟如下。

①松開在滑動槽中的左右2個鎖緊螺栓G；②分別旋轉左右2個位置調整螺栓H；③當調節桿A與調壓閥D相距增大，則整機噴油提前角β會延遲，燃燒室最大爆發壓力限值Pmax也相應減小；④當調節桿A與調壓閥D相距變小，則整機噴油提前角β會提前[10]，燃燒室最大爆發壓力限值Pmax也相應增加；⑤將鎖緊螺栓G重新鎖緊；⑥按照方法二重新對VIT起始點進行調整。因為調整調壓閥D位置也改變了VIT起始點。

3 系統養護技術

1)仔細統計并分析VIT系統的最佳技術參數值，特別是油路、氣路參數。

2)對VIT系統各活動支點進行注油潤滑。如輸出軸Z、支點F1、F2，以及其他各運動部件的活動部位和定時齒條。

3)當柴油機工況參數發生較大變化，燃油品質變化較大，VIT機構零件磨嚴重損時，要對VIT系統進行功能性檢查試驗[11]。

4)主柴油機長時間降速航行時，應參照方法四，即相對位置調整法，增大主機噴油提前角β，燃燒室爆發壓力接近最大限值Pmax。

4 結論

1)當燃油質量變化或高壓油泵發生嚴重磨損時，以及主柴油機長時間降速航行時，就需要對 SUPER VIT系統進行必要的手動調整。

2)調整支點F1控制爆發壓力最大限值Pmax，與相對位置調整法，均為限制爆發壓力最大限值Pmax的調整方法，但二者調試操作不同[10]。

3)調整支點F2控制VIT起始點值，與調整位置調節桿A改變break-piont臨界點值的方法，均為點調節法(break-piont),二者調試操作也不同。