摘要
回顾了柴油机电子调速器的发展,综述了电子调速技术在系统模型、软硬件及多功能开发、控制理论、仿真及实验方面的研究现状,提出了柴油机电子调速技术尚需解决的主要问题及发展方向:针对全工况进行系统建模和仿真研究;应用现代控制技术进一步提高调速性能,减少有害排放;增压柴油机的调速控制;并机运行负荷分配的控制;关键部件的研究;多功能开发。
关键词:柴油机;调速器;电子燃油调节系统;控制
柴油机技术近百年来经历了三次飞跃 :20 世纪20 年代以机械喷射式供油系统代替蓄压式供油系统为第一次飞跃;20 世纪50 年代增压技术的应用使柴油机技术产生了第二次飞跃;20 世纪90 年代至今,世界各国已将柴油机电控技术作为衡量柴油机先进性的重要指标。
能源短缺、环保问题、微电子技术和控制理论的发展及对自动化水平要求的提高,推动了柴油机电控技术特别是以微机为核心的数字式电子控制技术的发展。本文回顾了柴油机电子调速器的发展,综述了电子调速技术在系统模型、软硬件及多功能开发、控制理论、仿真及实验方面的研究现状,提出了目前尚需解决的主要问题和今后发展方向。
调速器作为发动机控制中心,能根据发动机负载变化自动调节发动机循环供油量,保持发动机的转速稳定,从而保证发动机具有良好的工作性能。随着微电子技术及微计算机技术的发展及在发动机上的应用,20 世纪6 0～70 年代研制成功了模拟式电子调速器,20 世纪80 年代由模拟式电子调速器发展到了由MPU 微处理器和数字电路组成的数字式电子调速器。其代表产品为德国MTU 公司的R082 型。图1 为R082 数字式电子调速器双闭环控制原理图。该调速器的主要功能为:调速;限制功能(如油量、增压压力等) ;测量输出模拟信号(如转速、齿杆位置) ;R082 故障操作显示输出;向外部监测系统输出调速器的重要参数;看门狗功能;测试和备用功能;停车;紧急停车。
现代控制理论、自适应控制、自学习系统等的进展使电子调速器的研究具备了更完善的理论基础[与机械式、液压式调速器相比,电子调速器具有调节精度高,结构简单,易实现自动化等优点,是今后调速器的发展方向 。
电子调速器具有检测柴油机转速、扫气压力、燃油齿条格数的功能，这3个参数对电子调速器是极为重要的 通过电子调速器，可知道柴油机目前的运行状态。
电子调速器具有柴油机转速、负荷突变、负荷限制、慢转、v．I．T．(可变喷油准时)以及燃油经济供油方式等控制功能。
从以上几种控制方式中可以看到，电子调速器不但能控制柴油机转速，而且还具有各种功能控制来改善和提高柴油机的运行性能，其最太优势可人为设置和改变各种参数．以达到柴油机最佳的运行方式。
电子凋速器具有柴油机降速、超速保护以及停车等功能 也可外接安全系统，完成各种安保功能。
通常柴油机在运行中会遇到各种海况，以及船上各种系统发生故障．此时电子调速器会自动降速或停车．以保护运行中的柴油机。
电子调速器具有柴油机转速、正车倒车、扫气压力、燃油齿条供油格数等显示功能外，还设置了一些电子调速器自身工作状态的监视。通常不同的电子调速器有其不同的监视内容．如有异常情况及剐发出报警信号。
电子调速器具有记录柴油机在运行中．在电子调速器控制范围内所发生的故障现象，此时为检查故障所在部位时，您可打开电子调速器的记录功能，便能及时判断和处理故障。为维护人员检查故障带来了极大的参考价值。通常没有人为清除故障信息．它一直会保持这条信息的存在．并有时间记录(尽管故障已被清除)。