Электронный главный двигатель MAN ME. Поиск и устранение неисправностей

Приветствую читателей! В этой статье предлагаю ознакомиться с электронным главным двигателем MAN ME, общей концепцией двигателей MAN ME, а также рассмотреть его отдельные компоненты FIVA, ELVA, ELFI, Alfa Lubricator и Tacho Pickup, как ключевые системы при поиске и устранении неисправностей. В качестве примера в статье рассмотрен главный двигатель MITSUI-MAN B&W 6S50ME-C9.5-EGRBP с системой EGR.

Современные двухтактные низкооборотные двигатели серии ME производства MAN Energy Solutions представляют собой полностью электронно управляемые силовые установки. В отличие от механических систем, управление впрыском топлива, выпускными клапанами и цилиндровой смазкой осуществляется электронными блоками управления через гидравлические исполнительные механизмы.

Данная статья объединяет ключевую информацию по основным системам двигателя и алгоритмам поиска неисправностей.

Электронный главный двигатель MAN ME. Системы FIVA, ELVA, ELFI, Alfa Lubricator и Tacho Pickup. Поиск и устранение неисправностей

1. Общая концепция двигателя MAN ME

Двигатель ME — это двухтактный судовой дизель с электронным управлением:

• Электронный впрыск топлива
• Электронное управление выпускными клапанами
• Электронная система цилиндровой смазки
• Цифровой контроль оборотов и синхронизации

Основные системы:

• ECU (Engine Control Unit) (ДАУ главного двигателя)
• FIVA (Fuel Injection Valve Actuator)
• ELVA (Exhaust Valve Actuator)
• ELFI (Electronic Fuel Injection)
• Alfa Lubricator
• Tacho Pickup
• Гидравлическая система HCU (Hydraulic Control Unit)

Все процессы управляются на основе сигналов датчиков давления, температуры, оборотов и положения коленчатого вала.

2. FIVA — основной гидравлический управляющий клапан

Назначение

FIVA (Fuel Injection Valve Actuator) управляет:

• моментом начала впрыска
• продолжительностью впрыска
• подачей управляющего масла
• работой выпускного клапана (в зависимости от конфигурации)

Это ключевой элемент цилиндра.

Fuel Injection Valve Actuator

Типичные неисправности

• Cylinder cut-out
• Колебания оборотов
• Повышенная температура выхлопа
• Неравномерная работа цилиндра

Причины

• Загрязнение управляющего масла
• Износ золотника
• Залипание клапана
• Повреждение соленоида

Диагностика

1. Проверить alarms цилиндра
2. Сравнить exhaust temperatures
3. Проверить давление HCU oil
4. Выполнить FIVA test
5. Проверить сопротивление соленоида

3. ELVA — управление выпускным клапаном

Назначение

ELVA (Exhaust Valve Actuator) регулирует:

• время открытия выпускного клапана
• продолжительность открытия
• момент закрытия

Работа синхронизирована с положением коленчатого вала.

Exhaust Valve Actuator

Симптомы неисправности

• Высокая температура выхлопа
• Потеря мощности
• Alarm: Exhaust valve malfunction
• Повышенное давление в цилиндре

Причины

• Недостаточное давление HCU
• Износ штока клапана
• Утечка масла
• Повреждение датчика положения

Диагностика

• Проверить синхронизацию
• Проверить сигнал датчика положения
• Проверить давление масла
• Осмотреть механическую часть

4. ELFI — электронный впрыск топлива

Назначение

ELFI (Electronic Fuel Injection) отвечает за:

• точную дозировку топлива
• момент впрыска
• контроль давления

Electronic Fuel Injection

Симптомы неисправности

• Misfiring
• Нестабильные обороты
• Повышенный расход топлива
• Alarm по впрыску

Диагностика

• Сравнить fuel index по цилиндрам
• Проверить соленоид
• Проверить давление топлива
• Проверить проводку

FIVA, ELVA, ELFI — назначение и диагностика

FIVA (Fuel Injection Valve Actuator) — это главный гидравлический управляющий клапан цилиндра. Он управляет подачей топлива (впрыском), работой выпускного клапана (через гидравлику), началом и продолжительностью впрыска. FIVA получает сигнал от ECU (ECU Cylinder Control Unit) и направляет управляющее гидравлическое масло (HCU oil) к исполнительным механизмам.

Типичные неисправности FIVA

• Неравномерная работа цилиндра
• Пропуски впрыска
• Cylinder cut-out alarm
• Колебания оборотов
• Повышенная температура выхлопных газов

Диагностика FIVA

• Проверить аварии по цилиндру в системе управления
• Сравнить: Fuel index, Exhaust temperature, Cylinder pressure
• Проверить давление HCU oil
• Выполнить FIVA test через систему диагностики
• Проверить сопротивление соленоида
• Осмотреть фильтр управляющего масла

Возможные причины

• Загрязнение гидравлического масла
• Износ золотника
• Залипание клапана
• Повреждение соленоида

ELVA (Exhaust Valve Actuator) — электронный клапан управления выпускным клапаном цилиндра. Он регулирует время открытия выпускного клапана, продолжительность открытия, закрытие клапана. Работает совместно с FIVA и получает сигнал от ECU.

Признаки неисправности ELVA

• Нестабильные выхлопные температуры
• Потеря мощности
• Alarm: Exhaust valve malfunction
• Повышенное давление в цилиндре

Диагностика ELVA

• Проверить синхронизацию
• Проверить сигнал с датчика положения выпускного клапана
• Проверить давление управляющего масла
• Проверить электрические соединения
• Проверить износ механизма клапана

Возможные причины

• Недостаточное давление HCU
• Износ штока выпускного клапана
• Утечка гидравлики
• Повреждение датчика положения

ELFI (Electronic Fuel Injection) — электронный модуль управления впрыском топлива на цилиндре. 

• Точный контроль момента впрыска
• Регулировка количества топлива
• Контроль давления впрыска

Признаки неисправности ELFI

• Cylinder misfiring
• Нестабильные обороты
• Повышенный расход топлива
• Alarm по впрыску

Диагностика ELFI

• Проверить сигналы ECU
• Сравнить параметры впрыска по цилиндрам
• Проверить соленоид
• Проверить топливное давление
• Проверить целостность проводки

Сравнение FIVA, ELVA, ELFI

• FIVA — Впрыск + выпуск — Cylinder cut-out — Загрязнение масла
• ELVA — Выпускной клапан — Высокая T выхлопа — Утечка HCU
• ELFI — Впрыск топлива — Нестабильный впрыск — Соленоид

На двигателях серии ME большинство проблем FIVA/ELVA связаны не с электроникой, а с:

• Качеством управляющего масла
• Загрязнением фильтров HCU
• Низким давлением гидросистемы

5. Alfa Lubricator — система цилиндровой смазки

Система Alfa Lubricator управляется электронно и обеспечивает точную импульсную подачу цилиндрового масла.

Плата управления цилиндрами CCU (Cylinder Control Unit)

Основные функции

• Защита гильзы от износа
• Снижение расхода масла
• Предотвращение scuffing
• Контроль подачи в зависимости от нагрузки

Типичные неисправности

Низкая подача масла

• Рост Fe в scrape down oil
• Износ гильзы
• Alarm: Low lubrication rate

Slow Down главного двигателя по фидбеку лубрикаторов. Сенсор подвел

Причины:

• Завоздушивание
• Засорение
• Неисправность плунжера
• Избыточная подача
• Повышенный расход
• Нагар
• Закоксовка колец

Диагностика

• Проверить alarms ALCU
• Проверить давление подачи
• Выполнить тест подачи
• Анализировать scrape down oil (Fe, BN, вязкость)

Alfa Lubricators в электронных двигателях MAN ME

Система Alfa Lubricators — это электронная система дозированной подачи цилиндрового масла на двухтактных судовых двигателях серии ME производства MAN.

Она обеспечивает точную подачу масла в зависимости от нагрузки двигателя, содержания серы в топливе, режима работы (маневрирование / ход), количества оборотов.

Alfa Lubricators предназначена для:

• Снижения износа гильзы цилиндра
• Оптимального распределения масла по окружности гильзы
• Снижения расхода цилиндрового масла
• Предотвращения scuffing (задиров)
• Минимизации образования отложений

В отличие от старых механических систем, подача масла осуществляется импульсно и точно в нужный момент цикла.

Основные компоненты системы

1. ALCU (Alfa Lubricator Control Unit). Электронный блок управления.
2. Лубрикаторы (плунжерные насосы). Отдельные для каждой точки впрыска.
3. Датчики давления и обратной связи
4. Масляный бак цилиндрового масла
5. Трубопроводы подачи

Принцип работы

• ECU двигателя передаёт сигнал нагрузки в ALCU.
• ALCU рассчитывает необходимую дозу.
• Плунжерные насосы подают точно отмеренную порцию масла.
• Подача осуществляется синхронно с положением поршня.

Типичные неисправности Alfa Lubricators

• Низкая подача масла (Low feed rate)
• Повышенный износ гильзы
• Рост содержания железа (Fe) в анализе scrape down oil
• Scuffing
• Alarm: Low lubrication rate

Причины:

• Завоздушивание системы
• Засорение фильтра
• Неисправность плунжера
• Низкое давление подачи масла
• Ошибка ALCU

Избыточная подача масла

• Повышенный расход цилиндрового масла
• Образование нагара
• Засорение поршневых колец

Причины:

• Неправильные настройки feed rate
• Ошибка сигнала нагрузки
• Неисправность датчика

Отказ одного канала

• Локальный перегрев цилиндра
• Неравномерный износ
• Разница температур по окружности гильзы

Причины:

• Заклинивание плунжера
• Повреждение трубки
• Воздушная пробка

Алгоритм диагностики

Шаг 1 — Проверка аварий

• Проверить alarms в ALCU:
• Lubricator failure
• Feedback error
• Low pressure

Шаг 2 — Проверка давления

• Проверить давление масла на входе
• Проверить давление после насоса

Шаг 3 — Проверка подачи

• Выполнить тестовый цикл
• Проверить фактический расход
• Проверить синхронизацию подачи

Шаг 4 — Анализ scrape down oil

Контролировать:

• Fe (железо)
• BN (щелочное число)
• Вязкость
• Наличие воды

Нормальный контроль

• Feed rate согласно нагрузке
• Fe в scrape oil < 200 ppm (ориентировочно)
• Давление подачи согласно инструкции
• Равномерность подачи без отклонений

Важно

На двигателях ME чаще всего проблемы Alfa Lubricators связаны не с электроникой, а с:

• качеством цилиндрового масла
• загрязнением системы
• неправильной регулировкой feed rate
• отсутствием регулярного анализа scrape oil

Практический совет

Если наблюдается рост температуры выхлопа и износ цилиндра — всегда проверяйте:

• Работу FIVA
• Подачу цилиндрового масла
• Качество топлива
• Очень часто проблема комплексная.

Slow Down главного двигателя. От вибрации отдался конец в фишке лубрикатора

6. Tacho Pickup — датчик оборотов

Tacho pickup обеспечивает:

• определение оборотов
• синхронизацию цилиндров
• защиту от overspeed

Сигнал используется всеми системами (FIVA, ELVA, ELFI, Alfa Lubricator).

Angle encoder и pickup сенсоры MAN ME

Pickup сенсоры MAN ME

Типичные неисправности

• Engine cannot start (двигатель не запускается)
• RPM fluctuation
• Engine slowdown
• Tacho failure alarm

Причины

• Обрыв кабеля
• Неправильный зазор
• Металлическая стружка
• Повреждение зубчатого венца

Диагностика

1. Проверить alarms
2. Измерить сопротивление (≈ 500–1500 Ом)
3. Проверить зазор (0.5–1.0 мм)
4. Проверить сигнал осциллографом
5. Осмотреть маховик

Tacho Pickup в электронных двигателях MAN ME

В двигателях серии ME производства MAN Energy Solutions датчик Tacho pickup является критически важным элементом системы управления. Он обеспечивает точную информацию о скорости вращения и положении коленчатого вала. Без корректного сигнала Tacho невозможна нормальная работа системы впрыска (FIVA / ELFI), управления выпускным клапаном (ELVA), синхронизации двигателя, защиты главного двигателя от overspeed.

Назначение Tacho Pickup

Tacho pickup — это индуктивный или магнитный датчик, установленный напротив зубчатого венца маховика (flywheel). Он формирует импульсы при прохождении зубьев, передавая в ECU текущие обороты (RPM), положение коленчатого вала, синхронизацию цилиндров.

На двигателях ME обычно устанавливаются:

• Main tacho pickup
• Backup tacho pickup

Для резервирования сигнала.

Принцип работы

1. Зуб маховика проходит мимо датчика
2. В катушке создаётся переменное напряжение
3. Сигнал передаётся в ECU
4. ECU рассчитывает RPM и фазу

Тип сигнала — переменное напряжение (AC signal), величина зависит от оборотов.

Типичные неисправности

Потеря сигнала (Loss of Tacho Signal)

• Engine slowdown
• Engine shutdown
• RPM fluctuation
• Alarm: Tacho failure
• Невозможность запуска

Возможные причины:

• Обрыв кабеля
• Ослабленный разъем
• Увеличенный зазор между датчиком и зубчатым венцом
• Металлическая стружка на датчике
• Повреждение маховика

Нестабильный сигнал

• Колебания оборотов на дисплее
• Нестабильная работа цилиндров
• Ошибки синхронизации

Причины:

• Плохой контакт
• Неправильный зазор
• Помехи в кабеле
• Частичное повреждение датчика

Диагностика Tacho Pickup

Шаг 1 — Проверка аварий

Проверить алармы в системе управления:

• Tacho input error
• Speed signal missing
• Overspeed sensor fault

Шаг 2 — Проверка сопротивления

Отсоединить датчик и измерить сопротивление катушки.

• Типовое значение: ≈ 500–1500 Ом (в зависимости от модели)
• Если: ∞ → обрыв, 0 Ом → короткое замыкание

Шаг 3 — Проверка зазора

Измерить зазор между датчиком и зубчатым венцом. Обычно: 0.5 – 1.0 мм (по инструкции производителя). Слишком большой зазор → слабый сигнал. Слишком маленький → риск повреждения

Шаг 4 — Проверка сигнала осциллографом

На рабочих оборотах должен наблюдаться:

• стабильный синусоидальный сигнал
• амплитуда увеличивается с ростом RPM

Шаг 5 — Проверка маховика

Осмотреть: наличие поврежденных зубьев, биение венца, загрязнение.

• Двигатель не запускается → Нет сигнала RPM
• Резкое снижение оборотов → Потеря сигнала
• Колебания RPM → Нестабильный контакт
• Overspeed → Некорректный импульс

Важно для двигателей ME

При полном отказе основного датчика система может перейти на backup tacho. Если отказали оба — двигатель будет остановлен по защите.

Также сигнал Tacho напрямую влияет на: момент впрыска (FIVA), работу ELVA, синхронизацию Alfa Lubricator. Поэтому проблемы с Tacho часто выглядят как «непонятные» сбои впрыска.

Практический совет

Если наблюдаются: плавающие обороты, периодические cut-out цилиндров, ложные аварии FIVA, то всегда сначала проверяйте Tacho signal.

7. Общий алгоритм поиска неисправностей

Шаг 1 — Проверка аварий

Всегда начинать с анализа alarms и логов ECU.

Шаг 2 — Проверка сигнала оборотов

Без стабильного сигнала Tacho дальнейшая диагностика не имеет смысла.

Шаг 3 — Проверка давления HCU

Большинство проблем связано с качеством и давлением управляющего масла.

Шаг 4 — Анализ цилиндров

• Сравнить температуры выхлопа
• Сравнить fuel index
• Проверить баланс цилиндров

Шаг 5 — Проверка смазки

• Feed rate
• Анализ scrape oil
• Состояние плунжеров

8. Основные причины неисправностей на практике

На двигателях ME чаще всего проблемы вызваны:

• Загрязнением управляющего масла
• Некачественным топливом
• Низким давлением HCU
• Плохими контактами электрических схем
• Неправильной регулировкой feed rate

В реальной эксплуатации большинство отказов имеют комплексный характер.

Электронный двигатель MAN ME — это высокотехнологичная система, где обороты (Tacho), впрыск (FIVA / ELFI), выпуск (ELVA), смазка (Alfa Lubricator) работают как единый механизм.

Грамотный подход к диагностике требует системного анализа, понимания взаимосвязи узлов, контроля гидравлики, проверки электроники. Правильная последовательность диагностики позволяет быстро локализовать неисправность и минимизировать простой судна.

Мануалы! Данная статья написана с помощью инструкций и личного опыта. Если вам нужны мануалы на электронный главный двигатель MAN ME (разные модели, включая DUAL FUEL), то рекомендую наш закрытый телеграмм канал "Marine Engineering Manuals".

Надеюсь данная статья была для вас полезной. Если у вас возникли проблемы с электронным главным двигателем MAN ME, то напишите в комментариях и я постараюсь вам помочь.