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MAN--ME型主机FIVA阀的控制及动作原理 2016-08-21 张云龙  关注机务之家，和全国1000个机务照顾您的船：chuanbojiwu 前言： 本文为上海船舶机务技术联合会拟于9月中旬举办的机务大讲堂电喷机主题之一，作者张云龙，上海远洋运输有限公司，安监部，机务监督。文章由上海船舶机务技术联合会推荐。此文旨在引起大家的探讨，以为大讲堂提供更多探讨内容。   [摘要]：本文从机、电、控三位合一的角度，对ME机FIVA阀的作用、原理、控制、动作，进行全面的叙述。立足于机舱管理的实践，重点介绍FIVA阀管理要点。 [关键词]：FIVA阀导阀主阀电流值非对称结构液压弹簧比例电磁阀油门控制初始开阀   1 导语 FIVA阀的全称Fuel InjectionValve Activation。在ME型柴油机上，以FIVA阀的动作，取代了MC机型的凸轮动作。FIVA阀是ME型柴油机上关键部件之一，在高压环境下，进行高频的往复动作，所以该阀的故障率是较高的。 在设计制造时，该阀对材质、精度、间隙等要求非常高。因此，在日常管理中，要了解FIVA阀的动作过程及控制原理，才能做到精心维护、保养，以确保FIVA阀的正常运行。 2 FIVA阀组成和作用 柴油机每缸配套一只FIVA阀，它是一个带有电磁先导阀的电液式比例节流型换向阀，由导阀、主阀，位移传感器三部分组成。气缸控制单元（CCU）对该阀进行全程控制，主阀芯位移传感器把阀芯位移信号反馈至CCU，进行比较后，CCU再输出新的信号以修正主阀芯的行程。 每个FIVA阀，控制该缸喷油及排气阀的动作。有三大功能：1、精准执行燃油喷射定时，并通过FIVA阀，为燃油升压器驱动油缸提供液压动力。2、精准执行排气阀定时，在排气阀开启和维持开启的不同状态，通过FIVA阀的控制，为排气阀驱动油缸提供不同的驱动动力。3、通过控制液压动力油的流量，来控制燃油喷射量的大小，以满足柴油机的速度负荷的要求。 3 FIVA阀工作原理  3.1、导阀 如图1所示。导阀是一个二位三通比例节流型换向电磁阀。它接受来自于气缸控制单元（CCU）的电流信号（4-20mA），根据电磁线圈产生磁力的大小，与阀芯下端弹簧进行比较，并推动阀芯（滑阀）移动，使阀芯开度和方向发生变化，以控制进入主阀左控制室的流量和方向，最终达到控制主阀阀芯的位移和方向。 导阀输入电流12mA时，阀芯下移，工作在上位，P口与A口相通，A口排出压力油至主阀左控制室。输入电流12mA时，阀芯上移，工作在下位，T口与A口相通，A口释放主阀左控制室压力油。 3.2、主阀 如图2所示。主阀是一个三位五通比例节流型换向阀。 主阀在中位时，燃油升压器驱动油缸和排气阀驱动油缸分别连通至回油油路，确保燃油升压器和排气阀驱动活塞复位。主阀右移，工作在左位，控制该缸喷油动作，包括对喷油定时及油门大小的控制。阀芯左移，工作在右位，控制该缸开阀动作，包括对开阀定时及开阀力量的控制。 由于左右二端所控制的目标不同，因此该阀设计成非对称结构，即控制喷油的右移行程大于控制开阀的左移行程。阀的“中位”仅指工作位置，并非实际上的中间位置。 4 FIVA阀液压原理 FIVA阀的液压控制原理，如图3所示。主油路连接到主阀芯通道。主油路支路连通至导阀及主阀右控制室。在导阀的控制下，左控制室不断的进、回油，腔内压力随液流的方向和流量改变而不断变化。主阀右控制室直通主油路，腔内始终保持较高压力。由于左控制室活塞面积大于右端，当左控制室进油时，压力升高，就会推动阀芯向右移动。阀芯移动过程中，在右控制室活塞的挤压下，右控制室内压力进一步升高，并大于主油路的压力，部分液流返回主油路，以达到阀芯右移的目的，同时为驱动油缸补充提供脉冲动力。右控制室的作用相当于具有一定预紧力的弹簧，我们称之为液压弹簧。 在左控制室释压时，右控制室活塞的推力大于左端，主阀就向左移动。 主阀芯的位移随导阀输入电流的变化而变化。在左右移动过程中，位移传感器不断检测阀芯位置，并反馈信号至气缸控制单元（CCU），使导阀输入电流值在4-20mA范围内不断变化，导阀及时进行流量及方向的改变，以使主阀芯达到所需的工作位。 主阀芯在达到所需工作位时，导阀输入电流相对稳定，并与主阀芯的位置及通过主阀芯的液压油流量，三者之间成对应的正比关系。 5 FIVA阀控制过程 5.1、中位 5.1.1、主阀中位 在非喷油或开阀时，主阀芯在中位，接通燃油升压器和排气阀驱动油缸的回油。该回油连接至主油泵的吸口，并保持一定的背压，确保燃油升压器下行及排气阀关闭过程的平稳运行。 此时，气缸控制单元（CCU）的输出电流信号为8-12mA，导阀工作在下位，阀芯向上微开，形成节流口，释放主阀左控制室液流，使左控制室的油压稍小于右端，二端控制室形成平衡力，主阀芯工作在中位。 5