1背景技术
现在国内大部分已有船舶用的机械式气缸注油器大都是丹麦汉斯延森气缸注油系统公司生产的，其注油量的大小与主机的转速变化成线性关系，它的油量是转速控制的，油量的调节主要依靠手动调节每个小单元的柱塞行程来实现，已经不能满足润滑和节省气缸油的要求了。ManB&W公司开发的AlphaACC、瓦锡兰公司的脉冲润滑油系统PulseLubricatingSystem等电控喷油系统主要应用在新船上。HANSJENSENLubricators和一些研究机构自主研发的电控气缸润滑系统在其机械注油器的基础上，采用伺服电机来实现注油量随主机负荷变化，但此方法对原机械注油系统的改动较大，并且执行机构成本较高，由此存在着结构复杂、成本过高、改装困难等问题。
2电控改装
2.1电控改装结构
在原有柴油机机械注油系统的基础上增添电子控制系统和电磁阀，即在原有的机械注油系统上的每个机械注油器的出口处加装一个电控回流阀，并将回流管路加装在原有机械注油系统的供油管上。
2.2改造后工作原理及效果
改造后，可通过控制电控回流阀的开启，在机械注油凸轮控制的基础上进一步精确修正注油量，使注油量（注油率）精确、定量、定时地被控制。当电控回流阀处于关闭
状态时，单独流道与回流管路不相通。在机械注油器的凸轮转动和柱塞的往复运动下完成气缸注油，其工作情况与原有的气缸机械注油润滑系统相同。当电控回流阀处于开启状态时，由机械注油器出来的气缸油经回流阀至低压回流管路，不注油，即可达到电控气缸注油润滑系统的相同效果。与原来相比还具有执行机构简易、控制系统轻便等优点。如进一步通过电脑编程、软件控制回油阀的开关及其开度的大小，可实现气缸注油率随气缸油硫含量和气缸磨合状况等因素而自动变化。
3改装后电控注油系统的仿真验证
以某船6L60MC低速二冲程柴油机为例，以原有步进电机式电控注油器为原型气缸注油系统，利用AVLHYDSIM软件建立原型气缸注油系统和电控化改造后电控气缸注油系统的仿真模型，对其工作状况进行了仿真，通过对比观察其注油规律，验证此方法的可行性。通过HYDSIM对注油泵、高压油管、喷嘴等建立模型，再对模型各个部件作分析以及与现有台架试验数据对比，在理想状态下进行仿真，假设整个注油过程中系统内的温度为恒定，各部件均为刚体，不考虑弹性变形，回油腔为恒压源，无压力波动［4］。把试验台架上主要部件的各种参数输入所建立的仿真模型中，仿真过程如图3，仿真结果对比如图4。通过仿真的数据对比，可知在一个循环中，采用回流阀脉冲式电控气缸注油的一组的泵端压力提高，喷油时间较传统的机械注油器短，可以使每一个回合的注油量减少，使之具有电控气缸注油系统的性能。故通过加装该电控回流阀使该机械注油系统改造升级为一种结构简单、成本低廉、工作可靠、其注油量（注油率）能够通过控制电控阀的开启和闭合来随柴油机工况和气缸磨合状态作适应性变化的气缸电控注油润滑系统。
4结束语
本文通过电控式注油和机械式注油的对比，结合目前国内外各种气缸润滑注油系统，综合其优缺点，在此基础上提出对已有旧船上机械式注油器系统加以电控改造，以得到新型电控气缸注油系统，通过仿真对比证明了该方法的可行性和改造后系统节油的显著效果。改造后系统是在原气缸润滑系统的基础上增添电子控制系统和电磁阀，使传统机械注油器具备电控喷油、节油智能控制的特点，改装后的系统注油量能随柴油机工况和气缸磨合状态作适应性变化，能显著改善气缸油消耗量，既可以节省成本，又可以促进电控气缸注油技术的普及。该系统在我国目前气缸注油器尤其是电控注油器中拥有众多技术优势，为我国船舶节能，减少对环境的污染开辟了一条新途径，并具有相当可观的经济价值和社会效益，应用前景十分广泛。
作者： 吕松 宫宇龙 周瑞涛 单位：武汉理工大学 能源与动力工程学院
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