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MAN-BWMC/MCE机型VIT装置的原理、调整和维护

机务部徐毅山

为了提高热效率、降低油耗率，在现代大型船用推进柴油机中，已普遍采用VIT装置（VARIABLEINJECTIONTIMING），即可变化的喷油定时。喷油定时是柴油机影响燃烧性能指标的一个重要参数。喷油定时指的是柴油机高压油泵的几何喷油提前角，喷油提前角的大小直接影响到柴油机的燃烧工况。

在传统的柴油机中，喷油提前角是由燃油凸轮相对于高压油泵柱塞的安装位置所确定的，每一种柴油机都有一个最佳喷油提前角，这个在额定工况下的最佳喷油提前角是由工厂在试验台上试验确定并注明在柴油机说明书上，是一个相对固定的定值。

VIT装置的特点就是在已设定的初始喷油定时的基础上，根据柴油机的负荷（油门）变化自动再调整柴油机高压油泵的喷油定时，当负荷在某一较低的范围（40%到85%）时，逐步提前喷油定时，迅速提高燃烧室内的燃烧压力，并在负荷达到额定负荷85%到100%时，逐步延迟喷油定时，保持燃烧室内的燃烧压力在所允许的最大爆炸压力，以防止柴油机的机械负荷和热应力超过材料所允许的范围，其目的就是提高热效率、降低耗油率，保证柴油机的最佳工作状况。

（一）MAN-BWMC/MCE机型VIT装置的结构

MAN-BWMC/MCE机型中VIT装置的结构由二部分组成：执行部分和控制部分。

图一、VIT装置

执行部分主要是由高压油泵、位置伺服器（POSITIONSERVOS）和VIT齿条组成。

MAN-BWMC/MCE机型中的高压油泵与传统的、小机型的柴油机不同。传统的、小机型柴油机的高压油泵柱塞套筒是固定在高压油泵的本体中，而LMC/MCE机型中的高压油泵柱塞套筒与VIT齿条构成一对螺旋副，是可以在高压油泵的本体中上下垂直移动。可调节的喷油定时变化正是由于柱塞套筒的上下移动改变了与柱塞的相对位置，改变了柱塞关闭柱塞套筒上的回油孔时间，达到了喷油定时的变化。

VIT装置的控制部分安装在机旁操纵台的侧面，由位置传感器（POSITIONSENSOR）、与油门总杆相连的杆B、杆A和支点F1、F2组成。

图二、VIT装置的控制部分

（二）MAN-BWMC/MCE机型VIT装置的工作原理

VIT装置的设计是为了满足主机部分低负荷（转速）时保持较高的燃烧爆炸压力、高负荷（转速）时维持燃烧爆炸压力在柴油机设定的最高爆炸压力，以达到提高热效率、降低油耗率的目的。

图三、参数变化曲线图

图四、杆A与位置传感器的位置

其工作原理：

当主机油门在“0”位时，杆A与位置传感器是完全脱开的，位置传感器的输出是“0”

当主机油门开始增加时，这种相对而言比较延迟的喷油定时直到杆A随着油门总杆的转动而绕支点F2转动接触到位置传感器的触头D，位置传感器开始输出0.5bar的控制空气信号到各缸的位置伺服器，柴油机的喷油定时开始变化。

当主机油门继续增加直至大约85%的额定负荷时，杆A继续随着油门总杆的转动而绕支点F2转动将位置传感器的触头D压入，位置传感器输出的控制空气信号从0.5bar逐步开始增加，各缸位置伺服器也开始跟随动作带动VIT齿条向内推进，使得各缸高压油泵柱塞套筒也随着上升从而改变喷油定时、喷油定时提前，主机的燃烧爆炸压力迅速升高。

当主机负荷达到大约85%的额定负荷时，柴油机的燃烧爆炸压力基本达到或接近主机设计的所允许的额定最高爆炸压力；这时杆A基本是与位置传感器平行，与二个支点F1、F2同时接触到，位置传感器的触头D基本上被压到底、位置传感器的输出的控制空气信号达到最大值，各缸高压油泵的喷油定时也达到最大提前。

大约85%的额定负荷的变化点成为转折点（BREAKPOINT）

当主机负荷从85%的额定负荷继续增加到理论上的100%负荷时，杆A继续随着油门总杆的转动而转动，但这时杆A的转动是绕支点F1转动，而随着杆A的继续转动，位置传感器的触头D开始逐步向外放松，位置传感器输出的控制空气信号也开始逐步下降，各缸位置伺服器也开始跟随动作带动VIT齿条向外拉出，使得各缸高压油泵柱塞套筒也随着下降、喷油定时开始逐步减小，是主机的燃烧爆炸压力基本维持在额定的最高爆炸压力。

（三）MAN-BWMC/MCE机型VIT装置的调整

喷油定时的始点调整

正如前面所述，VIT装置只有在位置传感器开始输出0.5bar的控制空气信号才开始工作，主机起动时的初始的喷油提前角是出厂时已设定好的，一般情况下是不需要做进一步的调整，除非是燃油凸轮的换新、拆检或高压油泵的滚轮导架总体换新。

喷油定时的始点调整与常规的高压油泵的喷油提前角的检查、调整相同。

单缸调整（单调）

随着柴油机的长时间的运转，各缸高压油泵柱塞都会有不同程度的磨损而间隙不同，使得高压油泵迅速建立油压的周期发生变化，喷油定时也会发生变化，为保持各缸的