1、FIVA 阀故障诊断分析什么是 FIVA 阀？FIVA 阀是一种电液比例阀，是 ME 型柴油机的电喷系统中控制喷油定时和喷油量以及喷油压力，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 通过分析曲轴转角传感器和转速传感器以及升压泵柱塞探头等反馈的信息后给出启闭指令进行控制。FIVA 阀的基本介绍：FIVA 阀由先导阀和主阀两部分组成。先导阀是比例电磁阀，控制主阀的启闭。先导阀采用音圈(指固定在动圈扬声器膜片上的一个线圈 )驱动技术，其动态性能逼近电液伺服阀。喷油量的控制通过带宽控制 FIVA 阀的开启时间长短实现，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
2、控制 FIVA 阀开关的动态过程。排气阀的启闭是由 CCU 给出 FIVA 阀的控制信号来实现的。FIVA 阀内部剖析图 （如上图所示）L T FI P VA T L油路PFIVA 阀的基本结构：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 个液压阀块以及电路反馈块.FIVA 阀的工作过程：结合 FIVA 阀内部剖析图及 Combined HPS, Common LPS 当 CCU 给出 FIVA 阀喷油开始指令时，先导阀工作在上位，处于比例控制状态，高压伺服油由 P 路进先导阀加压至主阀芯的左侧控制活塞处（因左侧控制活塞的面积大于右侧小活塞） ，推动阀芯上
3、移（右移） ，工作在左位，高压伺服油 P 路与 FI 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，先导阀在复位弹簧及电磁线圈（控制作用逐渐减弱）的作用下，工作在中位，主阀芯下移（左移）至中位，从Combined HPS, Common LPS ch30 参数值在 TEST1如果不正常，则检查 Fuel plunger (ch31) test( 1 or 2)即燃油喷射是否失败；Exhaust valve (ch34) test (1 or 2) 即排气阀开启是否失败；如
4、果是,则：FIVA 或 液压系统失效；如果不是，则检查 FIVA,FIVA 传感器，传感器接线或者MPC（ch30）是否失效，继续“Sensor Chain Test”.如果正常则接着看 Fuel plunger ch31 参数值在 TEST1如果不正常，则看是不是只是燃油 如果是，则：燃油柱塞失效；喷射失败 如果不是，则检查 Exhaust valve (ch34) test (1 or 2)是否失败或排气阀开启是否失败；如果是，则 FIVA 或 液压系统失效；如果不是，则检查燃油柱塞传感器，传感器接线或者MPC（ch31 ）是否失效，继续“Sensor Chain Test”.如果正常则接
5、着看 Exhaust valve ch34 参数值在 TEST1如果不正常，则排气开启是否失败 如果是，则，排气阀自身故障，检查其他现象；如果不是，则检查排气阀位置传感器，传感器接线或者 MPC（ch34）是否失效，继续“Sensor Chain Test”.如果正常，则测试不能检测故障。Cylinder Loop Test (CW-FIVA)流程图（如上图所示）该图供参考使用Cylinder Loop Test (MD-FIVA) 流程图（如上图所示）Amplifier Test(CW-FIVA)流程图（如上图所示）该图供参考使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
6、缆线故障，下面在细说一下 Sensor Chain Test 流程图：1.彻底检查电缆 2.临时连接一个备用传感器（不安装备用传感器）3.警报是否仍然存在？ 如果是，则再次连接原来的传感器 在 MPC 板上，转换插头至另一通道，即ch30,31,34 转换至电缆认可的通道 警报是否转换通道 如果是，则电缆故障；如果不是，则警报是否仍然在以前的通道如果是则 MPC 内部通道故障。如果不是，则非持续故障。如果不是，则连接原来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 如果是，则传感器故障。如果不是，则非持续故障。 对于非持续故障，我们进
7、行进一步的诊断；非持续故障 移动传感器至 cylinder+1,MPC 板至 cylinder+2 持续正常的操作，直至相同的警报再一次出现 警报在原来的缸上如果是，则电缆线故障；如果不是，则警报在 cylinder+1 上（原来的传感器）？如果是，则传感器故障；如果不是，则警报在 cylinder+2 上（原来的 MPC 板）？如果是，则 MPC 内部通道故障；如果不是，则是不相关的错误。Sensor Chain Test 流程图（如上图所示）MPC 内部接线图（如上图所示）NOTE: (本文摘自 MAN 公司培训教材 u 盘/ME Engine Course/ Instruction_Ma
8、nuals/ Vol 1 50-108 ME/Page 476 倒数第三行)In the case that the control signal for the ELFI or FIVA valve is missing (pressurized or non-pressurised system), the control spring will position the valve so that the hydraulic piston oil from the space below is connected to tank. This is the fail-safe positi
9、on, where the main spool in the FIVA is moved to the position Cfi to T, Cva to P.翻译：一旦 ELFI 或 FIVA 阀控制信号丢失（增压或非增压系统） ，控制弹簧将 ELFI或 FIVA 阀放置失效安全位置，因此下端的液压活塞油泄放至柜，在 FIVA 中的主阀芯放置在:Cfi 联通至 T 泄油,即燃油喷射路关闭；Cva 联通至 P,即排气阀路伺服油开启增压。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下：在 2015 年 2 月 27 日凌晨 4 点 06 分主机 NO.8 缸来了 Exh. Cl
10、ose Pos Changed (SlowDown)-CCU8_03023210 及 Exhaust Valve Stroke Low(SlowDown)-CCU8_03023209 警报，引发主机 SLOWDOWN，随后船舶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/TROUBLESHOOTING/HCU 中进行,如下图所示） ，发现排气阀驱动油管及燃油管皆无动作，参照上面 Cylinder Loop Test (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，主机恢复正常。对于换下的 FIVA
11、 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 SLOWDOWN 时MOP 自动记录下的 HCU EVENTS 可以得知一些信息，见图 NO.8CYL 故障报警时 HCU 记录：从该图中我们可以看出，排气阀的关闭时间被拉长，也就是我们的 FIVA 阀在控制信号丢失时，致使我们的 FIVA 阀主阀芯工作在安全位置，排气阀的伺服油油路一直供油，排气阀的驱动油油路关闭，排气阀会在节流孔的泄油下延长了其关闭的时间。我们在结合图 NO.8 CYL FIVA 阀功能测试时的 HCU 记录，从该图中我们可以看出，FIVA SET POINT 及 FIVA Cont
12、roller Ch70有控制信号给出，但其它的执行没有相续体现，从这两个图中我们可以看出NO.8 CCU 没有问题，问题很大程度在 FIVA 阀，从后来的换完 FIVA 阀，主机恢复正常，也说明了这一点。当然结合上面的种种迹象及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 Exhaust Valve Stroke Low(SlowDown)-CCU2_03023209 警报，随即恢复正常，也没有引发主机 SlowDown，见 MOP 当时自动记录下的 NO.2 CYL 故障报警时 HCU
13、 记录，我们在比较一下 NO.2 CYL 正常时的 HCU 记录,从中不难发现，排气阀在关闭的过程中，Exhaust valve position Ch34 探头反馈路有一段跳帧，后来电机员检查，系排气阀位置反馈探头连接至 NO.2CCU 处的电缆线磨损所致，进过包裹绑扎后，恢复正常。MOP/MAINTENANCE/TROUBLESHOOTING/HCU（如上图所示）NO.8 CYL FIVA 阀功能测试时的 HCU 记录（如上图所示）NO.8CYL 故障报警时 HCU 记录（如上图所示）排气阀关闭时间被拉长燃油喷射一结束，排气阀立即打开，说明控制信号丢失的突发性NO.2 CYL 正常时的 H
14、CU 记录（如上图所示）NO.2 CYL 故障报警时 HCU 记录（如上图所示）上述就是个人对 FIVA 阀的一些见解，因水平有限，如有阐述不当之处，望请谅解！谢谢！服务工程师回复的邮件：it is presumed that Control valve (Pilot valve) on the FIVA Valve had some problem.Therefore, we would like to supply a Control valve unit to the vessel for replacing with the old one fitted on the original
15、 FIVA Valve removed from No.8 unit.We also intend to supply a FIVA Valve to the vessel as additional spare.In this connection, please kindly advise us the forwarding address for the above parts in LA.We would like to supply them to the vessel while the vessel is in Long 跳帧Beach port.Meanwhile, as an
16、other possible cause,there is a possibility that CCU-8 had temporary problem for controlling FIVA Valve on the unit.From the vessels information, we understand that crew carried out Function test for the unit,but condition was not improved.But, in case same trouble condition is observed on FIVA Valv
17、e in the future,please try to reset of CCU for the unit first by turn-off the power supply to the CCU,before replacing FIVA Valve.Power supply to each CCU can be cut by turn-off the breakers on Power supply unit A & B in ECR.This reset has to be made when M/E is stopped.Regarding No.2 unit,there is
18、a possibility that Exhaust valve on the unit has problem in spring air sealing condition.Therefore, we would like to ask ships staff to check the exhaust valve spring air sealing condition by checking exhaust valve spindle drop-down time, as shown in attached abstract of M/E instruction manual(Vol.2
19、 Maintenance / 908 Exhaust valve).This checking (for drop-down time) to be done after stopping LO pump on hull-side,otherwise exhaust valve spindle is dropped by normal LO pressureand actual time for drop-down condition cannot be measured.Also, please check spring air tightness condition with following the procedure shown in 2nd page of attached manual.Please kindly inform us about all checking results.We hope your kind understanding and cooperation to the above,and awaiting the parts forwarding address information and checking results.
