MANBW主机FIVA故障诊断分析.docx

FIVA阀故障诊断分析什么是FWAW?FIVA阀是一种电液比例阀，是ME型柴油机的电喷系统中限制喷油定时和喷油破以与喷油压力，排气阀启闭的核心部件。其启闭动作由柴油机电控系统中的CCU通过分析曲轴转俗传感器和转速传感器以与升压泵柱塞探头等反馈的信息后给出启闭指令进行限制。FiVA网的基本介绍：FlVA阀由先导阀和主阀两部分组成。先导阀是比例电磁阀，限制主阀的启闭。先导阀采纳音圈（指固定在动圈扬声落膜片上的一个线圈）驱动技术，其动态性能靠近电液伺服阀。喷油电的限制通过带宽限制FIVA阀的开启时间K短实现，喷油定时通过FIVA阀通电后的快速精确响应实现，比例作用用于限制FIVA阀开关的动态过程。排气阀的启闭是由CCU给出FIVA阀的限制信号来实现的.I©VMMCwwdQIFIVA阀内部剖析图（如上图所示）FlVA间的基本结构：通过FIVA阀内部剖析图我们可以看出。FIVA阀主要部件包括主阀芯，3个液压阀块以与电路反馈块.FIVA间的工作过程：结合FIVA阀内部剖析图与CombinedHPS,Common1.PS&FIVA管路示意图，我们可以看出，FlVA阀主阀芯右侧始终存在高压伺服油（油路P红色标识可以看出）；当CCU给出FIVA阀喷油起先指令时，先导阀工作在上位，处于比例限制状态，高压伺服油由P路进先导阀加压至主阀芯的左侧限制活塞处（因左侧眼制活塞的面积大于右恻小活塞），推动阀芯上移（右移）,工作在左位,高压伺服油P路与Fl路相通，给燃油增压泵增压实现燃油的喷射，于此同时，VA路通右侧T路，排气阀开启油路泄油，实现喷油时排气阀处于关闭状态。当CCU给出FIVA阀喷油结束指令时，先导阀在复位弹簧与电磁线圈（限制作用渐渐减弱）的作用卜工作在中位，主阀芯下移（左移）至中位，从CombinedHPS,Common1.PS&FIVA管路示意图可以看出，当主阀芯工作在中位时，排气阀路与燃油路伺服油都向低压公共系统泄油，此时喷油结束，排气阀处于关闭状态。当CCU给出FIVA阀排气阀开启指令时，先导阀工作在下位，主阀芯左侧限制活塞处高压伺服油经先导阀泄油（左他1.路），因FIVA阀主阀芯右侧始终存在高压伺服油，主阀芯下移（左移），工作在右位，高压伺服油P路与VA路相通，给排气阀油路增压克服空气弹簧力实现排气阀的开启，于此同时，FI路通左侧T路，燃油喷射油路泄油，实现排气阀开启时无燃油喷射。当CCU给出FlVA阀排气阀关闭指令时,先导阀在电磁线圈（限制作用渐渐增加）作用下，克服弹簧力，工作在中位，主阀芯上移（右移）至中位，主阀芯工作在中位时，排气阀路与燃油路伺服油都向低压公共系统泄油，此时排气阀在空气弹筵作用卜处于关闭状态，无燃油喷射。上述过程是从宏观的角度说明，在实际动作过程中，CCU经过相关精确计算给出FIVA阀动态限制指令，主阀芯也并非是完全工作在全开全关的位置，而是依据CCU的限制指令工作在相应的工作段，来满意主机的适时要求.卜面我通过FlVA阀动作示位图对上述工作过程进行汇总：FlVASpOOlPoeitionePA(PVA)MiddlePositionPB(PFI)Commandvalue5mA-11mA(限制排12mA13mA-20mA(燃(限气阀油路段的限制电流）制燃油增压路段的限制电流）备注当限制电流当限制电流为当限制电流为5笔安12笔安时，主为2。有安时，主阀芯阀芯工作在中时，主阀芯去去排气阀路位，去排气阀燃油增压路的伺服油开路与燃油增压的伺服油开度至最大路伺服油处关度至最大（工（工作在城闭状态（其中P作在最左位）右位）至VA存在重福面，P至Fl临界重登，即零度肃穆面）CombinedHPS,Common1.PS&FIVA管路示意图（如上图所示）FIVASpoolPositionsFIVA阀动作示位图（如上图所示）对于FIVA阀而言，它可以通过比例限制作用来实现燃油喷射量的精确调整，排气阀只能实现开关限制（见CCU功能示意图），因燃油喷射和排气阀的启闭在一个工作冲程中不行能同时进行，因此FlVA阀就可以完成其相应的功能。（见FIVAFUelInjection-ValveActuation示意图）。FIVAFuelInjection-ValveActuationFIVAFuelInjection-ValveActuation示意图（如上图所示）CylinderControlUnit-CCUFuelinjectionntrol ProfxxtwnaiControl FMCbc*RxPM阶chonWWyKrcicnExhaustvalventrol ONIoFFc<xmo Fee<Jbd<s*gna(toegVirvepoo11.usedr»ddemnao11tIITMngCylinderlubrication ONOFFvafvcorongthealphaUxKAftx FeedbackIOrrnssrtgn>ectc<exCyttnder1.ucreOHF”dMuxmgjMZECUStartingairvalvecontrol(timingofsolenoidvalve)CCU功能示意图（如上图所示）FIVAvaIveFuelInjectionSystem示意图（如上图所示）SuctionPhaseThefuelnetisopenDrainProportionalvalve(FIVA)Membraneaccumulator2.The<stonsmovetothebottomposition3.HRrMcolleavestheyrUolchambcfviatheFIVAVAkeZm*H41.1.P20dh)O*C©4-un9b*tAcOlTheaccumu!ocsareS1.ppIiedbytheHytJraUJcP.BSupplyThprewnsdydfauicOiItsheMbackbythec¾edFIVAvaIveFueloilinlet8barFuelInjectionSystem(SuctionPhase)示意图(如上图所示)InjectionPhaseTheFIVAvaZisactvMedClOSmEreturnnowendopeningfortheftowPrgSUnWdhydra也CalTheoilpasse%through5eFlVAvalveandHlsthehydracchamberThehgpressureforesthe<stonsupwards.TheWalinletisdodThepressureonthefuelo<nssandexceedsthoforceofthspcr>ginthecylinders>elrveconvakUf>r4U3Zjr*dZOtUrr*Md»hMC04FuelInjectionSystem(InjectionPhase)示意图(如上图所示）ExhaustvalveSystemExhaustvalveSystem示意图（如上图所示）ActuatorforExhaustValveTbeFIVAHVe*chdovestheactuatorontheexhaustdehastwopotons.OPenoCShu1.WhenAopened*ithabnary&gnaifromtheengineoontro<systemthehydraulicOdsIOrCainandPUgSthep<$1on$upwards.thusopenngtheenginesOiha皿YahWviathhydraubcpushrodTbepressureisPefnIaneneymaintanednutheFfVAvalveISactuatedtobk>ckEepressure*enmerequired>hauphaseiscomploodIheexhaustvalveGreamedk>itsdosedpositionbytheforcefromthe»rspgr*M<u<8PrMM-Md*rwo4ActuatorforExhaustValve示意图（如上图所示）FIVAValvesv：,r.iIukhc*m&r*oW*3oT-FlVAVaIVeS类型图（如上图所示）从FIVAValves类型图上我们可以看出：CW-FIVA:CurtissWrightFIVAValves;MD-FIVA:MANDieselFIVAValves;BR-FIVA:BoschRexrothFIVAValves.在中海之冬轮上运用的是MD-FIVA,因此我们也就细说一下Cylinder1.oopTest（MD-FIVA）流程图：打第：1.将CCU设置在TEST模式（在MOP/MAINTENANCE/SYSTEMVIEWI/OTEST/CCU/MODE中可设)；2 .确保伺服油与燃油压力；3 .支配一名轮机员去机旁感觉燃油管与排气阀油管；4 .设定ch70至：IOmA(在MOP/MAINTENANCE/SYSTEMVIEWI/OTEST/CCU/70中可设)；5 .设定ch70至：14mA(这将会导致燃油喷射)；TESTl:必需马上读取下面参数值(在MOP/MAINTENANCE/TROUB1.ESHOOTING/HCU中可以看到)FIVAPos;ch30:value(<6mA)Fuelplungerch31：value(>8mA)Exhaustvalvech34:value(<8mA)机旁轮机员是否听到燃油管喷射声音与感觉到管子脉动。6 .设定ch70至：1OmA(这将会导致排气阀打开)；TEST2:必缶马上读取下面参数值(在MOP/MAINTENANCE/TROUB1.ESHOOTING/HCU中可以看到)FIVAPos;ch30:value(>17mA)Fuelplungerch31：value(<8mA)Exhaustvalvech34：value(>8mA)机旁轮机员是否听到排气阀管驱动声音与感觉到管子脉动。FIVAPos：ch30参数值在TEST1&TEST2是否正常；假如不正常，则检查Fuelplunger(ch31)test(1or2)即燃油喷射是否失败；Exhaustvalve(ch34)test(1or2)即排气阀开启是否失败；假如是,则：FIVA或液压系统失效；假如不是，则检杳FlVA,FIVA传感器，传感器接线或者MPC(Ch30)是否失效,接着“SensorChainTest”.假如正常则接着看Fudphmgerch31参数值在TEST1&TEST2是否正常；假如不正常，则看是不彘属燃油假如是，则：燃油柱塞失效;喷射失败假如不是，则检查Exhaustvalve(ch34)test(1or2)是否失败或排气阀开启是否失败；假如是，则FIVA或液压系统失效；假如不是,则检杏燃油柱塞传感揶，传感器接线或者MPC(ch31)是否失效，接着"SensorChainTest".假如正常则接着看Exhaustvalvech34参数值在TEST1&TEST2是否正常;假如不正常，则排气开启募否失败假如是，则，排气阀自身故障，检杳其他现象;假如不是，则检查排气阀位置传感器，传感器接线或者MPC(ch34)是否失效,接着44SensorChainTest".假如正常，则测试不能检测故障。CyHnder1.OOPTeSt(CW-FlVA)流程图(如上图所示)该图供参考运用Cylinder1.oopTest(MD-FIVA)流程图(如上图所示)AmPHfierTeSt(CW-FIVA)流程图(如上图所示)该图供参考运用从上述过程我们可以看出，有些故障有可能是传感器,MPC板，电缆线故障，下面在细说一下SensorChainTest流程图：1.彻底检杳电缆2 .临时连接一个备用传感器（担心装备用传感器）3 .警报是否仍旧存在？假如是，则再次连接原来的传藏器在MPC板上，转换插头至另一通道，即ch30,31,34转换至电缆认硒通道警报是否转换通道假如是，则电缆故障；<假如不是，则警报是否仍旧在以前的通道假如是则MPC内部通道故障。假如不是，则非持续故障。假如不是，则连接原晋的传感器至电缆认可的另一个通道，即ch30,31,34的传感器转换至另一个通道警报是否存在在新的通道假如是，则传感器故障。假如不是，则非持续故障。对于非持续故障，我们进行进一步的诊断;非持续故l移动传感器至cylinder+I1MPC板至cylinder+2持续正常的操作，直至相同的警报再一次出现警报在原来的缸E假如是，则电缆线故障；一假如不是，则警报在cylinder+1±（原来的传感器）?-假如是，则传感器故障；假如不是，则警报在cylinder+2上（原来的MPC板）？假如是，则MPe-tmjr障；假如不是，则是不相关的错误。SenSOrChainTeSt流程图（如上图所示）NoTE本文摘白MAN公司培训.教材U盘/MEEngineCourse/lnstructlon-Manuals/Vol150108MEPage476倒数第三行）InthecasethatthecontrolsignalfortheE1.FIorFIVAvalveismissing（pressurizedoro-pressurisedsystem）,thecontrolspringwillpositionthevalvesothatthehydraulicpistonoilfromthespacebelowisconnectedtotank.Thisisthefall-safeposition,wherethemainspoolintheFIVAismovedtothepositionCfitoICvatoP.胡译：-p.E1.FI或FIVA阈眼制信号丢失（增压或非增压系统）,限制弹簧将E1.Fl或FIVA阳放置失效平安位置,因此卜端的液压活塞油泄放至相.在FlVA中的主阀芯放置在:Ch联通至T泄油,即燃油喷射路关闭：CVa联通至B即排气同路伺服油开后埴压.11.3O<rrv>wMPCconnct>onMPC内部接线图（如上图所示）3.09,ElhMtVZSUXmMOnY2u>VZOpenSM»1.oegw18xTbeeahauvkospf>de(MWMmeWfkmyErIhecc<M5>e*toXwMIhoca'oeP«oCEtmbwycj11w3OUlecqiMekrnrfw<we<t<wC*Acundekx(<mtnotMfkM<norcbt×UdforSMiO)iktMx0*wg04SUtohd<auteMlfOdrrta11Q«UctosJuuuM*(M«pmQf*vrotng“fcrs43MtiMftY4ftMdaUpXtA«woOCUtndElVA,rA4wU09ElVAT,AM<1.llETbeneCcm加(8dMSlMtovnr99ml®teEertdAlteg<3100penehMO,EtonS叼AciVCney CqngotoahamtahvPOSConXftsC.Af11)mQ,up(0%g huU.ahg<u<>Ncnf<*mGZZjM0*EMXr*H,cmo<reptocefoRVA.»QFlM!>¾IOEhrtlV50SupArtHDnF三'，*CtoudPoMCh>n9tdD¾cnctwnTbo11Mwr3Poutontth»ahamt.oh。us:b«to<o«9MbchQdt«Mn>*oWllHCF*9X切2.Mng*MuM*MiAx*l<fdMn<Ii)ElVAEHeCtTh©eahau&*rtjtndbeMtyd999dtwcitoUdc«uwgam*txrededc<r<5<npcoMWrotoJlc<np«cokmonMSeW/0收gairodaroceE力fiSaMACtonEMtoo*g MU>mgpm¼ufFlVA.,an4*<0M9<UMEihMnIV睁Eactuatorendtopdsmc*n警报列表（见上图所示）就上面的叙述，我们就本船的实例来说明一卜.：在2015年2月27日凌晨4点06分主机NO.8缸来了Exh.ClosePosChanged(SlowDown)-CCU8_03023210与ExhaustValveStroke1.OW(SloWDoWn)-CCU8_03023209警报，引发主机S1.oWDoWN,随后船船行至开阔水域抛锚后,对其CCU进行了断电复位，进行循环测试(在MOP/MAINTENANCE/TROUB1.ESHOOTING/HCU中进行,如下图所示），发觉排气阀强动油管与燃油管皆无动作，参照匕面Cylinder1.oopTest(MD-FIVA)流程图所述，即FIVA阀或液压系统失效，我们在更换FIVA阀后，主机更原正整。对于换下的FlVA阀，因无技术支持，无法对其拆解，也就无法对其进行更深的探讨。不过我们可以从故障报警时引发S1.OWDOWN时MOP自动记录下的HCUEVENTS可以得知一些信息，见图N0.8CY1.故障报警时HCU汜录：从该图中我们可以看出，排代阀的关闭时间被拉长，也就是我们的FIVA阀在限制信号丢失时，致使我们的FIVA阀主阀芯工作在平安位置，排气阀的伺服油油路始终供油，排气阀的骚动油油路关闭，排气阀会在节流孔的泄油卜.延长了其关闭的时间。我们在结合图NO.8CY1.FIVA阀功能测试时的HCU记录，从该图中我们可以看出，FiVASETPOINT与FIVAControllerCh70方限制信号给出，但其它的执行没方相续体现，从这两个图中我们可以看出NO.8CCU没有问题,问题很大程度在FIVA阀，从后来的换完FIVA阀，主机复原正常，也说明白这一点。当然结合上面的种种迹象与服务工程师来的邮件中也可以看出，故障出现在FIVA阀的先导阀上的机率较大。在2015年2月28日早上8点39分40秒本船来了ExhaustValveStroke1.OW(SIowDoWn)-CCU2_03023209瞥报，随即复原正常，也没有引发主机SlOWDoWn,见MOP当时自动记录卜的N0.2CY1.故障报警时HCU记录，我们在比较一FNO.2CY1.正常时的HCU记录,从中不难发觉，排气阀在关闭的过程中，ExhaustvalvepositionCh34探头反馈路有一段跳帧，后来电机员检杳，系排气阀位置反馈探头连接至No.2CCU处的电缆线磨损所致，进过包袱绑扎后，复原正常。MOP/MAINTENANCE/TROUB1.ESHOOTING/HCU（如上图所示）N0.8CY1.FIVA阀功能测试时的HCU汜录（如上图所示）排气阀关闭时间被拉长燃油喷射一结束.排气卿4上打开，说明限制信号丢失的突发性N0.8CY1.故障报警时HeU汜录（如上图所示）NO.2CY1.正常时的HCU记录（如上图所示）NO2CY1.故障报警时HeU记录（如上图所示）上述就是个人对FlVA阀的一些见解，因水平方限，如布.阐述不当之处，望请谅解！感谢！服务工程师回复的邮件：itispresumedthatControlvalve(Pilotvalve)ontheFIVAValvehadsomeproblem.Therefore,wewouldliketosupplyaControlvalveunittothevesselforreplacingwiththeoldonefittedontheoriginalFIVAValveremovedfromNo.8unit.WealsointendtosupplyaFIVAValvetothevesselasadditionalspare.Inthisconnection,pleasekindlyadviseustheforwardingaddressfortheabovepartsin1.A.Wewouldliketosupplythemtothevesselwhilethevesselisin1.ongBeachport.Meanwhile,asanotherpossiblecause,thereisapossibilitythatCCU-8hadtemporaryproblemforcontrollingFIVAValveontheunit.Fromthevesselsinformation,weunderstandthatcrewcarriedoutFunctiontestfortheunit,butconditionwasnotimproved.But,incasesametroubleconditionisObSerVCdonFIVAValveinthefuture,pleasetrytoresetofCCUfortheunitfirstbyturn-offthepowersupplytotheCeU,beforereplacingFIVAValve.PowersupplytoeachCCUcanbecutbyturn-offthebreakersonPowersupplyunitA&BinECR.ThisresethastobemadewhenM/Eisstopped.RegardingNo.2unit,thereisapossibilitythatExhaustvalveontheunithasprobleminspringairsealingcondition.Therefore,Wewouldliketoaskship'sstafftochecktheexhaustvalvespringairsealingconditionbycheckingexhaustvalvespindledrop-downtime,asshowninattachedabstractofM/Einstructionmanual(Vol.2Maintenance/908Exhaustvalve).Thischecking(fordrop-downtime)tobedoneafterstopping1.Opumponhull-side,otherwiseexhaustvalvespindleisdroppedbynormal1.Opressureandactualtimefordrop-downconditioncannotbemeasured.Also,pleasecheckspringairtightnessconditionwithfollowingtheprocedureshownin2ndpageofattachedmanual.Pleasekindlyinformusaboutallcheckingresults.Wehopeyourkindunderstandingandcooperationtotheabove,andawaitingthepartsforwardingaddressinformationandcheckingresults.