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柔性传感器开题报告论文

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柔性传感器开题报告论文

随着个人素质的提升,需要使用报告的情况越来越多,报告具有成文事后性的特点。写起报告来就毫无头绪?下面是我整理的硕士论文开题报告,仅供参考,欢迎大家阅读。

课题名称:基于信任管理的WSN安全数据融合算法的研究

一、立论依据

课题来源、选题依据和背景情况、课题研究目的、理论意义和实际应用价值。

1、课题来源。

国家自然科学基金资助项目(60873199)。

2、选题依据。

无线传感器网络具有硬件资源(存储能力、计算能力等)有限,电源容量有限,拓扑结构动态变化,节点众多难于全面管理等特点,这些特点给理论研究人员和工程技术人员提出了大量具有挑战性的研究课题,安全数据融合即为其一。虽然目前的研究已经取得了一些成果,但仍然不能满足应用的需求。无线传感器网络是以数据为中心的网络,如何保证其数据融合的安全性还是一个有待解决的问题。基于此,提出了本课题的研究。

3、背景情况。

微电子技术、计算技术和无线通信等技术的进步,推动了低功耗多功能传感器的快速发展,使其在微小体积内能够集成信息采集、数据处理和无线通信等多种功能。无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给数据处理中心或基站。传感器网络被广泛的应用于军事、环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑物状态监控、复杂机械监控、城市交通,以及机场、大型工业园区的安全监测等领域。

传感器网络由大量传感器节点组成,收集的信息量大,存在冗余数据。传感器节点的计算能力、存储能力、通信能量以及携带的能量都十分有限,数据融合就是针对冗余数据进行网内处理,减少数据传输量,是减少能耗地重要技术之一。传感器网络中,将路由技术与数据融合技术结合是一个重要的问题。数据融合可以减少数据量,减轻数据汇聚过程中的网络拥塞,协助路由协议延长网络的生存时间。因而可以数据为中心的路由技术中应用数据融合技术。在战场等非可信环境或对可靠性要求非常高的环境中,数据融合也带来了风险。例如,敌人可以俘获节点获取节点中的所有信息,从而完全控制节点的行为,伪造和篡改数据。传统网络中的安全技术需要大量的存储空间和计算量,不适合能量、计算能力、存储空间都十分有限的传感器网络。因此必须设计适合传感器网络具有较强安全性的数据融合技术。

4、课题研究目的。

通过对无线传感器网络安全数据融合技术的研究,消除传感器中存在的、大量冗余数据,有效节省传感器节点能量消耗,延迟节点和网络的工作寿命,在有节点被捕获成为恶意节点情况下,及时检测恶意节点,消除恶意节点发送的恶意数据对数据融合的不良影响,保障了传感器网络数据融合过程的可靠性,维护传感器网络的正常工作。

5、理论意义。

无线传感器网络安全技术的研究涵盖了非常多的研究领域,安全数据融合技术是其中一个重要研究课题。本文把信任管理机制加入到传感器网络安全数据融合过程中,研究设计一种传感器节点信任值的计算方法,有效识别节点状态,实现可靠的数据融合。

6、实际应用价值。

对于工作在敌方环境中的无线传感器网络,传感器节点容易被地方捕获成为恶意节点,节点内存储的密钥等加密暴露,导致传统的基于加密和认证的无线传感器网络安全措施失效,在这种情况下,本研究可以可以及时识别恶意节点,保证传感器网络数据融合的可靠性,有效减少网络负载,延长网络工作寿命。

二、文献综述

国内外研究现状、发展动态;所阅文献的查阅范围及手段。

1、国内外研究现状、发展动态。

传感器网络与众不同的特点导致传感器网络与传统网络有极大不同。传感器网络的安全数据汇聚是要解决加密传输和数据汇聚的协调问题,实现数据的安全处理和传输。传统有线网络和无线网络的安全技术并不适用于传感器网络,这吸引了众多研究人员研究适合传感器网络的安全技术,并且提出了许多适合传感器网络的安全技术。安全数据融合算法是WSN安全性研究的重要方面,一直以来受到研究人员的重视,并取得了一定的研究成果。目前已有的研究成果如下:

(1)PerrigA等人提出了一种有效的WSN数据加密方法和广播认证方法,为WSN安全性研究作出了基础性工作。

(2)CAMH等人提出了一种基于模式码的能量有效安全数据融合算法,算法用簇头节点通过自定义的模式码的选取来组织传感器节的发送冗余数据实现数据融合,并且使用同态加密体重保证了数据在传输过程中的机密性。改方法对于每类数据类型需要保存和维护一个查找表,一旦查找表信息暴露,该安全方案将会失效。

(3)PrzydatekB等人提出的基于数据统计规律的数据融合算法,算法使用高效的`抽样和迭代的证明来保证有多个恶意节点发送错误数据的情况下,保证基站能够判定查询结果的准确性。但是该方法对于每种聚集函数都需要一个复杂的算法,为证明数据准确性,聚集节点需向基站发送大量参数,能量消耗太大。

(4)MahimkarA等人研究在WSN中使用椭圆曲线密码实现数据加密和安全数据融合。但是在传感器节的十分有限的情况下,使用公钥密码体系使节点能量消耗更加迅速,缩短网络的寿命。

WSN的信任管理是在WSN管理的基础上提出的,主要研究对节点进行信任值评估,借助信任值增强WSN的安全性。传统的基于密码体系的安全机制,主要用来抵抗外部攻击。假如节点被捕获,节点存储的密钥信息将泄漏,使密码体系失效。WSN信任管理作为密码体系的补充可以有效的抵抗这种内部攻击。将信任管理同WSN的安全构架相结合,可以全面提高WSN各项基础支撑技术的安全性和可靠性。

近年来,WSN信任管理受到了越来越多的关注,取得了一定的研究成果。

(1)Ganeriwal等人提出的RFSN是一个较为完整的WSN信任管理系统,该模型使用直接信息和坚决信息来更新节点的信誉,节点根据得到的信誉信息来选择是否和其他节点合作。可以建立仅由可信节点组成的网络环境。

(2)Garth等人中将信任管理用于簇头选举,采取冗余策略和挑战应答手段,尽可能的保证选举出的簇头节点为可信节点。

(3)Krasniewski提出了TIBFIT算法将信任用于WSN容错系统,把信任度作为一个参数融入到数据融合的过程中,提高对感知事件判断的准确率,其提出的信任度计算方法比较的简单。

无线传感器网络需要采取一定的措施来保证网络中数据传输的安全性。就目前的研究来看,对无线传感器网络安全数据融合技术和信任管理机制都取得了一些研究成果,但是如何使用信任管理机制保证安全的数据融合的研究并不多见,许多问题还有待于进一步深入研究。

2、所阅文献的查阅范围及手段。

充分利用校内图书馆资源、网络资源以及一些位于科技前沿的期刊学报。从对文献的学习中掌握足够的理论依据,获得启发以用于研究。

三、研究内容

1、研究构想与思路。

在本项目前期工作基础上建立WSN三级簇结构模型,节点分为普通节点,数据融合节点(免疫节点),簇头节点。在常规加密算法的基础上完成节点身份认证,通过消息认证码或数字水印技术保证传感器节点传送数据的真实性。上级节点保存下级节点的信任值,信任度的计算建立在传送数据的统计分析之上。节点加入网络后先初始化为一定的信任值,每轮数据发送时,接收节点收集数据后,量化数据的分布规律,主要包括单个节点历史数据分布规律和节点间数据差异的分析,确定数据分布模型(如正态分布、beta分布等),建立计算模型以确定节点间的信任值。信任值确定后,数据融合节点将普通节点按照不同的信任度进行分类,选取可信节点传送的数据按查询命令进行数据融合,将结果传送到簇头。簇头同样计算融合节点的信任度,保证数据融合节点的可靠性,计算最终数据查询结果,使用Josang信任模型给出结果的评价。各数据融合节点之间保持通信,通过对比数据的一致性确保簇头节点的可靠。

2、主要研究内容。

(1)设计有效的节点信任值计算方法,网络工作一段时间后,所有正常节点具有较高信任度,异常节点具有较低信任度,可初步判定为恶意节点。

(2)当融合节点或簇头节点发生异常时能及时发现异常,并上报基站。

(3)过滤异常数据和恶意数据,尽量减少因节点被捕获而对感知数据结果造成的影响。

(4)计算最终数据融合结果并且对最终数据融合结果做出评价来反映该结果的的可靠程度,供基站参考。

(5)进行算法的能量分析。

3、拟解决的关键技术。

(1)建立WSN一个簇内数据传送的三层簇结构模型,节点密集部署。

(2)模拟工作过程中节点被捕获成为恶意节点,恶意节点可能发送和真实数据差别较大的数据,也能发送和真实数据差别不大但会影响融合结果的数据。

(3)计算并更新传感器节点的信任值,分析信任值的有效性。

(4)记录各节点传送数据值,并与实际值进行比较,分析融合数据的准确性。测试当有较多节点被捕获时算法的工作效果。

4、拟采取的研究方法。

查阅国内外大量有关无线传感器网络数据融合技术和信任管理技术方面的文献,分析当前无线传感器网络安全领域的发展现状与未来。借鉴在该领域已经取得的研究成果和经验,系统而深入的研究在无线传感器网络数据融合中使用信任管理机制的主要问题。通过对已有的安全数据融合技术进行总结和分析,结合无线传感器网络自身的特点,设计出一种基于信任管理的无线传感器网络安全数据融合算法。

5、技术路线。

本课题尝试使用信任管理机制来保障在无线传感器网络中实现安全的数据融合,在现有的对无线传感器网络安全数据融合技术的研究基础上,与信任管理技术相结合,期望能够对传感器网络安全数据融合提出有效的解决方案。针对课题中的技术难点,通过查阅资料、向导师请教以及与项目组同学讨论的形式来解决。

6、实施方案。

(1)在Windows平台下使用omnet++进行仿真实验。

(2)建立无线传感器网络一个簇内数据传送的三层结构模型,节点密集部署。

(3)模拟无线传感器网络受到攻击时时的数据发送,根据数据统计规律计算和更新节点信任值。

(4)把节点按信任值分类,检测识别恶意节点。

(5)根据节点信任值选择有效数据完成数据融合。

7、可行性分析。

(1)理论知识积累:通过广泛阅读无线传感器网络数据融合技术方面的文献形成了一定量的理论知识储备,为课题的研究奠定基础。

(2)技术积累:熟悉OMNeT++网络仿真软件,具有一定的C++编程能力。

(3)技术合作:研究过程中遇到难以解决的问题时,可以向指导老师请教解决问题的基本思路。对项目相关课题有疑问时,可以向项目组同学请教。对实验平台的建立及使用有疑问时,可以和项目组同学共同讨论解决。

数字温度传感器测温显示系统毕业设计开题报告

(报告内容包括课题的意义、国内外发展状况、本课题的研究内容、研究方法、研究手段、研究步骤以及参考文献资料等。)

1)课题的研究意义

随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现,能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域,使得温度控制在生产生活领域有着广泛的应用。

温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常用到的一个物理量。测量温度的基本方法是使用温度计直接读取温度。最常见到的测量温度的工具是各种各样的温度计,例如:水银 玻 璃温度计,酒精温度计。它们常常以刻度的形式表示温度的高低,人们必须通过读取刻度值的多少来测量温度。利用单片机和温度传感器构成的电子式智能温度计就可以直接测量温度,得到温度的数字值,既简单方便,有直观准确。本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确,其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用,该设计控制器使用单片机AT89S51,测温传感器使用DS18B20,采用LCD1602液晶显示能准确达到以上要求。

2)国内外发展状况

目前温度计的发展很快,从原始的 玻 璃温度计管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、数字温度计、电子温度计等等。主要温度仪表,如热电偶、热电阻及辐射温度计等在技术上已经成熟,但是它们只能在传统的场合应用,尚不能满足简单、快速、准确测温的要求,尤其是高科技领域。因此,各国专家都在有针对性地竞相开发各种新型温度传感器及特殊与实用测温技术,如采用光纤、激光及遥感或存储等技术的新型温度计已经实用化。

2008年起中国数字温度计及恒温器市场发展迅速,产品产出持续扩张,国家产业政策鼓励电子温度计及恒温器产业向高技术产品方向发展,国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对电子温度计及恒温器行业的关注越来越密切,这使得电子温度计及恒温器行业的发展需求增大。本文研究一种基于单片机温度控制系统,以克服传统方法的不足。

3)研究内容和方法

采用数字式温度传感器为检测器件,进行单点温度检测。用LCD1602液晶直接显示温度值,单片机系统作为电子温度计的控制、显示系统。

本系统从以下三个方面来考虑:

(1)检测的温度范围:0℃~100℃,检测分辨率 0.5℃。

(2)用LCD1602来显示温度值。

(3)超过警戒值(自己定义)要报警提示。

主要采用DS18B20温度传感功能,检测当前的温度值,通过液晶将当前温度值显示出来,当检测的温度值超过所设定的温度范围时,报警提醒,达到精确检测的目的。

本系统主要由四部分组成:

1)传感器数据采集部分即温度检测模块,如果采用热敏电阻,可满足40摄氏度至90摄氏度的测量范围,但是热敏电阻精度、重复性,可靠性差,对于检测1摄氏度的信号是不适用,可以采用智能集成数字温度传感器DS18B20。DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器,具有3引脚TO-92小体积封装形式;温度测量范围为-55℃~+125℃,可编程为9位~12位A/D转换精度,测温分辨率可达0.0625℃,被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出;其工作电源既可在远端引入,也可采用寄生电源方式产生;多个DS18B20可以接在一根线上,CPU只需一根端口线就能与诸多 DS18B20通信,占用微处理器的端口较少,可节省大量的引线和逻辑电路。

2)温度显示部分可选用LED数码管显示,也可选用LCD液晶显示。此模块选用LCD1602。

3)上下限报警调整模块通过按键设置报警温度,采用蜂鸣器报警。

4)单片机主板部分智能模块主要指单片机部分,它主要完成传感器信号的接收以及处理工作,本模块的设计首先要做好单片机的选型,考虑到性能以及成本选用AT89S52。

整个系统是以AT89S52控制下工作的。其工作过程是:首先温度按键设定上下极限温度范围,然后温度传感器DS18B20采集当前温度信号,单片机接收此信号,通过处理在液晶LCD1602显示当前温度值。若测得温度超过所设定的范围时,蜂鸣器发出报警信号。

鉴于此,本毕业设计所要完成的任务目标是:

(1)设计电子温度计的信号检测部分

(2)设计电子温度计的信号处理部分

(3)设计电子温度计的主控制器部分

(4)设计电子温度计的显示部分及报警部分

(5)编写调试相关软件设计

(6)实验平台的搭建

(7)整机调试

4)全球传感器未来发展趋势及4大重要领域(转)

近年来,传感器技术新原理、新材料和新技术的研究更加深入、广泛,新品种、新结构、新应用不断涌现。其中,“五化”成为其发展的.重要趋势。

一是智能化,两种发展轨迹齐头并进。一个方向是多种传感功能与数据处理、存储、双向通信等的集成,可全部或部分实现信号探测、变换处理、逻辑判断、功能计算、双向通讯,以及内部自检、自校、自补偿、自诊断等功能,具有低成本、高精度的信息采集、可数据存储和通信、编程自动化和功能多样化等特点。如美国凌力尔特(LinearTechnology)公司的智能传感器安装了ARM架构的32位处理器。另一个方向是软传感技术,即智能传感器与人工智能相结合,目前已出现各种基于模糊推理、人工神经网络、专家系统等人工智能技术的高度智能传感器,并已经在智能家居等方面得到利用。如NEC开发出了对大量的传感器监控实施简化的新方法“不变量分析技术”,并已于今年面向基础设施系统投入使用。

二是可移动化,无线传感网技术应用加快。无线传感网技术的关键是克服节点资源限制(能源供应、计算及通信能力、存储空间等),并满足传感器网络扩展性、容错性等要求。该技术被美国麻省理工学院(MIT)的《技术评论》杂志评为对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术之首。目前研发重点主要在路由协议的设计、定位技术、时间同步技术、数据融合技术、嵌入式操作系统技术、网络安全技术、能量采集技术等方面。迄今,一些发达国家及城市在智能家居、精准农业、林业监测、军事、智能建筑、智能交通等领域对技术进行了应用。如,从 MIT独立出来的VoltreePowerLLC公司受美国农业部的委托,在加利福尼亚州的山林等处设置温度传感器,构建了传感器网络,旨在检测森林火情,减少火灾损失。

三是微型化,MEMS传感器研发异军突起。随着集成微电子机械加工技术的日趋成熟,MEMS传感器将半导体加工工艺(如氧化、光刻、扩散、沉积和蚀刻等)引入传感器的生产制造,实现了规模化生产,并为传感器微型化发展提供了重要的技术支撑。近年来,日本、美国、欧盟等在半导体器件、微系统及微观结构、速度测量、微系统加工方法/设备、麦克风/扬声器、水平/测距/陀螺仪、光刻制版工艺和材料性质的测定/分析等技术领域取得了重要进展。目前,MEMS传感器技术研发主要在以下几个方向:(1)微型化的同时降低功耗;(2)提高精度;(3)实现 MEMS传感器的集成化及智慧化;(4)开发与光学、生物学等技术领域交叉融合的新型传感器,如MOMES传感器(与微光学结合)、生物化学传感器(与生物技术、电化学结合)以及纳米传感器(与纳米技术结合)。

四是集成化,多功能一体化传感器受到广泛关注。传感器集成化包括两类:一种是同类型多个传感器的集成,即同一功能的多个传感元件用集成工艺在同一平面上排列,组成线性传感器(如CCD图像传感器)。另一种是多功能一体化,如几种不同的敏感元器件制作在同一硅片上,制成集成化多功能传感器,集成度高、体积小,容易实现补偿和校正,是当前传感器集成化发展的主要方向。如意法半导体提出把组合了多个传感器的模块作为传感器中枢来提高产品功能;东芝公司已开发出晶圆级别的组合传感器,并于今年3月发布能够同时检测脉搏、心电、体温及身体活动等4种生命体征信息,并将数据无线发送至智能手机或平板电脑等的传感器模块“Silmee”。

五是多样化,新材料技术的突破加快了多种新型传感器的涌现。新型敏感材料是传感器的技术基础,材料技术研发是提升性能、降低成本和技术升级的重要手段。除了传统的半导体材料、光导纤维等,有机敏感材料、陶瓷材料、超导、纳米和生物材料等成为研发热点,生物传感器、光纤传感器、气敏传感器、数字传感器等新型传感器加快涌现。如光纤传感器是利用光纤本身的敏感功能或利用光纤传输光波的传感器,有灵敏度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、绝缘性好、体积小、耗电少等特点,目前已应用的光纤传感器可测量的物理量达70多种,发展前景广阔;气敏传感器能将被测气体浓度转换为与其成一定关系的电量输出,具有稳定性好、重复性好、动态特性好、响应迅速、使用维护方便等特点,应用领域非常广泛。另据BCCResearch公司指出,生物传感器和化学传感器有望成为增长最快的传感器细分领域,预计2014至2019年的年均复合增长率可达9.7%。

未来值得关注的四大领域

随着材料科学、纳米技术、微电子等领域前沿技术的突破以及经济社会发展的需求,四大领域可能成为传感器技术未来发展的重点。

一是可穿戴式应用。据美国ABI调查公司预测,2017年可穿戴式传感器的数量将会达到1.6亿。以谷歌眼镜为代表的可穿戴设备是最受关注的硬件创新。谷歌眼镜内置多达10余种的传感器,包括陀螺仪传感器、加速度传感器、磁力传感器、线性加速传感器等,实现了一些传统终端无法实现的功能,如使用者仅需眨一眨眼睛就可完成拍照。当前,可穿戴设备的应用领域正从外置的手表、眼镜、鞋子等向更广阔的领域扩展,如电子肌肤等。日前,东京大学已开发出一种可以贴在肌肤上的柔性可穿戴式传感器。该传感器为薄膜状,单位面积重量只有3g/m2,是普通纸张的1/27左右,厚度也只有2微米。

二是无人驾驶。美国 IHS公司指出,推进无人驾驶发展的传感器技术应用正在加快突破。在该领域,谷歌公司的无人驾驶车辆项目开发取得了重要成果,通过车内安装的照相机、雷达传感器和激光测距仪,以每秒20次的间隔,生成汽车周边区域的实时路况信息,并利用人工智能软件进行分析,预测相关路况未来动向,同时结合谷歌地图来进行道路导航。谷歌无人驾驶汽车已经在内华达、佛罗里达和加利福尼亚州获得上路行使权。奥迪、奔驰、宝马和福特等全球汽车巨头均已展开无人驾驶技术研发,有的车型已接近量产。

三是医护和健康监测。国内外众多医疗研究机构,包括国际著名的医疗行业巨头在传感器技术应用于医疗领域方面已取得重要进展。如罗姆公司目前正在开发一种使用近红外光(NIR)的图像传感器,其原理是照射近红外光LED后,使用专用摄像元件拍摄反射光,通过改变近红外光的波长获取图像,然后通过图像处理使血管等更加鲜明地呈现出来。一些研究机构在能够嵌入或吞入体内的材料制造传感器方面已取得进展。如美国佐治亚理工学院正在开发具备压力传感器和无线通信电路等的体内嵌入式传感器,该器件由导电金属和绝缘薄膜构成,能够根据构成的共振电路的频率变化检测出压力的变化,发挥完作用之后就会溶解于体液中。

四是工业控制。2012年,GE公司在《工业互联网:突破智慧与机器的界限》报告中提出,通过智能传感器将人机连接,并结合软件和大数据分析,可以突破物理和材料科学的限制,并将改变世界的运行方式。报告同时指出,美国通过部署工业互联网,各行业可实现1%的效率提升,15年内能源行业将节省1%的燃料(约660亿美元)。2013年1月,GE在纽约一家电池生产企业共安装了1万多个传感器,用于监测生产时的温度、能源消耗和气压等数据,而工厂的管理人员可以通过iPad获取这些数据,从而对生产进行监督。

此外,荷兰壳牌、富士电机等跨国公司也都在该领域采取了行动。

传感器产业化发展的重要趋势

近年来,随着技术研发的持续深入,成本的下降,性能和可靠性的提升,在物联网、移动互联网和高端装备制造快速发展的推动下,传感器的典型应用市场发展迅速。据BCCResearch公司分析指出,2014年全球传感器市场规模预计达到795亿美元,2019年则有望达到1161亿美元,复合年增长率可达 7.9%。

亚太地区将成为最有潜力的市场。目前,美国、日本、欧洲各国的传感器技术先进、上下游产业配套成熟,是中高端传感器产品的主要生产者和最大的应用市场。同时,亚太地区成为最有潜力的未来市场。英泰诺咨询公司指出,未来几年亚太地区市场份额将持续增长,预计2016年将提高至38.1%,北美和西欧市场份额将略有下降。

交通、信息通信成为市场增长最快的领域。据英泰诺咨询公司预测,2016年全球汽车传感器规模可达419.7亿欧元,占全球市场的22.8%;信息通信行业至2016年也可达421.6亿欧元,占全球市场的22.9%,且有可能成为最大的单一应用市场。而医疗、环境监测、油气管道、智能电网等领域的创新应用将成为新热点,有望在未来创造更多的市场需求。

企业并购日趋活跃。美国、德国和日本等国的传感器大型企业技术研发基础雄厚,各企业均形成了各自的技术优势,整体市场的竞争格局已初步确立(附表)。需要指出的是,大公司通过兼并重组,掌控技术标准和专利,在 “高、精、尖”传感器和新型传感器市场上逐步形成垄断地位。在大企业的竞争压力下,中小企业则向“小(中)而精、小而专”的方向发展,开发专有技术,产品定位特定细分市场。据统计,2010年7月至2011年9月,传感器行业中大规模并购交易多达20多次。如美国私募股权公司 VeritasCapitalIII以5亿美元现金收购珀金埃尔默公司的照明和检测解决方案(IDS)业务;英国思百吉公司以4.75亿美元收购美国欧米茄工程公司的温度、测量设备制造业务。目前,越来越多的并购交易在新兴市场国家出现。

5)参考文献

[1]胡烨, 姚鹏翼. Protel 99 SE 电路设计与仿真教程.北京:机械工业出版社, 2005

[2]强锡富.传感器[M].北京:机械工业出版社,2004

[3]康华光.电子技术基础模拟部分.北京:高等教育出版社,1998

[4]康华光.电子技术基础数字部分.北京:高等教育出版社,1998

[5]刘守义.单片机应用技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2002.

[6]李广弟.单片机基础.北京航空航天大学出版社,1994年

[7]孙焕铭. 51单片机C语言程序应用实例详解.北京:北京航空航天大学出版社,2011

设计题目

摘要:(内容为宋体四号字)

随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现,温度自动检测和显示系统在很多领域得到广泛应用。人们在温度检测的准确度、便捷、快速等方面有着越来越高的要求。而传统的温度传感器已经不能满足人们的需求,其渐渐被新型的温度传感器所代替。

本文设计并制作了一个简易温度计。本设计采用了单片机AT89S52和温度传感器DS18B20组成了温度自动测控系统,可根据实际需要任意设定温度值,并进行自动控制。在此设计中利用了AT89S52单片机作为主控制器件,DS18B20作为测温传感器通过LCD数码管串口传送数据,实现温度显示。通过DS18B20直接读取被测温度值,进行数据转换,能够设置温度上下限来设置报警温度。并且在到达报警温度后,系统会自动报警。

本文设计是从测温电路、主控电路、报警电路等几个方面来分析说明的。该器件可直接向单片机传输数字信号,便于单片机处理及控制。另外,该温度计还能直接采用测温器件测量温度。从而简化数据传输与处理过程。此设计的优点主要体现在可操作性强,结构基础简单,拥有很大的扩展空间等。

关键词:单片机;温度传感器;温度计;报警

毕业论文开题报告传感器

随着人们自身素质提升,报告的用途越来越大,我们在写报告的时候要注意逻辑的合理性。那么报告应该怎么写才合适呢?以下是我为大家整理的电子信息工程毕业论文开题报告,希望能够帮助到大家。

毕业设计的内容和意义

毕业设计内容:

1.熟悉单片机系统设计方法,独立完成电路和程序设计。

2.用PROTEUS进行系统调试和仿真。

3.设计、制作并调试硬件系统。

4.完成相关软件文档资料。

毕业设计应完成的技术文件:

1.3000字以上毕业设计开题报告,2000字以上英文参考文献的中文译文。

2.毕业设计论文(15000字以上)。

3.提供设计原理图和相应程序。

毕业设计意义:

随着时代的发展,现代化建设步伐不断加快,对道路照明及道路亮化工程需求也更大,而能源的供需矛盾也越来越突出,节电节能、绿色照明的要求越来越迫切,越来越高。现在再采用那些传统的手控、钟控照明系统的方法已不能满足要求。如何充分利用高科技手段解决上述矛盾也就成为当前照明控制领域一个新的和紧要的课题。路灯照明是日常生活中必不可少的公共设施。路灯照明耗电量约占总耗电量的15%,全国各地无不面对电力紧张带来的各种问题。面对供电紧张形势,路灯巡查对于国家来讲是一项需要耗费大量人力的工作,各种临时应急节电措施被广泛采用:夜晚间隔关灯、调整路灯开关的时间、在用电紧张的日子里关闭景观照明等等,当用电高峰过后,这些措施可能就被束之高阁,明年的用电高峰来临,一切又会重新开始。这样的节电措施,在缓解用电紧张的同时,却带来资源的浪费和对人们日常生活的负面影响。缓解用电紧张的最佳和有效的办法是对用电实施智能化管理,减少浪费,使我们的每一度电都能物尽其用!启用先进路灯监控系统,可以对路灯实施统一启闭,对夜间照明系统和路灯的实时监控和管理,确保高效稳定,全天候运行,控制不必要的“全夜灯照明”,有效节约电能消耗。对于学校公共照明系统来说,采用智能化的管理系统是实现能源节约、减少资源浪费、满足人们生活要求、显示现代化校园的科学解决方案。

目前已有一小部分校园参考了公路路灯的节能措施,到了后半夜将电灯亮度调低,或采取等间隔亮灯的方式来节约用电,但是这样一个方法却带来路灯过亮或过暗的问题:

1.控制落后

开关灯方式落后:当前路灯控制,还停留在手动、光控、钟控方式。受季节、天气和人为因素影响,自动化管理水平低,经常该亮时不亮,该灭时不灭,极易造成极大的能源浪费,增加了财政负担。

2.操控不便

调节操控能力不足,无法远程修改开关灯时间,不能根据实际情况(天气突变,重大事件,节日)及时校时和修改开关灯时间。

3.灯况不明

不具备路灯状况监测,现有的照明设施管理工作主要采用人工巡查模式,不仅工作量大,还浪费人力、物力、财力。故障依据主要来源于巡视人员上报和市民投诉缺乏主动性、及时性和可靠性,不能实时、准确、全面地监控全城的路灯运行状况缺乏有效的故障预警机制。

4.不能很好的应用在前半夜

因为其前半夜6个小时以上全部采取正常亮度,这样就会出现在没有行人、车辆经过校园道路时的电力资源浪费这一现象,而除了晚上6点-9点人车流高峰期以外其余时间人车流量确实相对较少,所以我们认为校园照明有更大的节能潜力。

针对以上现有节能情况分析,我们设计了一种高效率的智能节能路灯,路灯控制器内应同时设有光控和时控模块,该模块先服从光度控制,再服从时间控制,能满足达到一定光度开关路灯和达到特定时间开关路灯的要求。同时,我们认为路灯应改进为为红外感测路灯。针对校园人、车流量的高低峰时段对路灯分为节能状态和标准状态。在人车流量的高峰期如清晨上班时间和傍晚18点—21点,路灯要保持持续标准亮度,而在深夜路灯将转为节能状态,通过红外感测,只在有人、车通过时才变亮。使用红外感测,与声控相比,感应精度更高,避免了一些噪音而使灯无效闪烁。将所有的路灯连接到单片机上,单片机和计算机通信,用计算机控制路灯工作状态。可设定自动控制方式和人工控制方式。自动控制方式可根据地太阳活动规律,并结合实际情况控制路灯的工作方式。当夜幕降临,或光线已经较暗时,虽然未达到设定时间,也能自动开启。交通高峰期,应达到持续满额亮度;高峰期后,进入红外感应,实现智能和节能的控制。人工控制方式可随时设定开关时间、路灯开启比例或单独控制路灯的开与关。另外通过路灯的工作状态可对路灯损坏实现实时报警,并可显示具体的位置,提醒维修人员及时维修,中心控制器带有时钟芯片,该时钟芯片带有EEPROM,可以保持单片机工作参数,即使通信发生错误,路灯也能按照最后的程序进行工作。

文献综述

一、设计方案

本设计选用STC89C52单片机作为系统的核心部件,实现系统的控制和处理的功能。各模块所包含的功能如下:(1)红外模块:夜晚进行检测是否有行人。(2)显示模块12864:显示相应的时间和日期信息。(3)时钟模块:手动切换时间,自己设定开灯时间。(4)光敏电阻传感器模块:用于检测周围环境光强度,若光强低于标准值则开启路灯。

二、硬件电路设计

1.主控制器STC89C52

STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核,但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

STC89C52具有以下标准功能:8k字节Flash,512字节RAM,32位I/O口线,看门狗定时器,内置4KBEEPROM,MAX810复位电路,3个16位定时器/计数器,4个外部中断,一个7向量4级中断结构(兼容传统51的5向量2级中断结构),全双工串行口。另外STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz,6T/12T可选。

2.红外模块

本设计采用HC-SR501红外模块,它是基于红外线技术的'自动控制模块,采用德国原装进口LHI778探头设计,灵敏度高,可靠性强,超低电压工作模式,广泛应用于各类自动感应电器设备,尤其是干电池供电的自动控制产品。该模块用于检测夜晚是否有行人路过,因此产生高地电平,并通过软件的方法来处理电平信号。

3.光敏电阻传感器模块

本设计采用3线制光敏电阻传感器模块,是一款灵敏型光敏电阻传感器,用比较器输出,信号干净,波形好,驱动能力强,超过15mA。同时配有可调电位器可调节检测光线亮度,用于检测周围环境光强度,若光强低于标准值则开启路灯。

4.显示模块

本设计采用液晶显示器12864显示时间和日期。液晶显示屏的第一行显示年月日,第二行显示的实时时钟,硬件电路中的12864的数据端口接到单片机P1口,数码管的4,5,6管脚分别与单片机的P3.0-P3.2相连,通过单片机的信息处理,从而在液晶显示屏上显示各段信息。

四、软件设计

主程序主要设计各个部分子程序的调用,子程序有时钟程序和显示子程序两部分。程序初始化后,红外模块子程序判断有没有行人,输出一个信号,经软件处理。12864液晶显示子程序主要通过接收主程序发出的信号,将其设置输入为模式子函数形成,并初始化LCD子函数,显示日期子函数,显示时间子函数。

五、仿真实现

该系统的软件仿真采用Proteus软件,当系统开机时,系统进入初始化界面,液晶显示第一行为时间信息,第二行为日期信息,当白天的时候,打开光强和红外判断,同时成立才开启路灯。设定按钮可手动改变时间信息。

参考文献:

1.胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京:清华大学出版社.2001.7

2.周润景等.Proteus在MCS-51&ARM7系统中的应用[M].北京:电子工业出版社.2006.10

3.侯玉宝等.基于Proteus的51系列单片机设计与仿真[M].北京:电子工业出版社.2008.8

4.张靖武等.单片机系统的PROTEUS设计与仿真[M].北京:电子工业出版社.2007.4

5.楼然苗等.单片机课程设计指导[M].北京:北京航空航天大学出版社.2007.7

6.周向红等.51系列单片机应用与实践教程[M].北京:北京航空航天大学出版社.2008.5

7.李林功.单片机原理与应用—基于实例驱动和Proteus仿真[M].北京:科学出版社.2010.5

8.薛钧义,张彦斌.MCS-系列单片微机计算机及其应用[M].西安:西安交通大学出版社.1997

9.何利民.单片机应用系统设计.[M]北京航空航天大学出版社.1995

研究内容

红外模块的使用

单片机读取时钟芯片

用液晶显示相关数据

绘出逻辑图

研究计划

第一周——第二周:下毕业设计任务书,明确设计要求。查阅、搜集毕业设计相关资料。着手翻译相关英文资料,并熟悉PROTEUS软件和单片机的相关开发知识。

第三周——第四周:对查阅的文献资料归纳综述撰写开题报告。完成毕业设计需求分析,确定系统框图。

第五周——第六周:方案论证,设计硬件电路。分析设计的电路,提出软件设计思路;毕业设计初期检查。

第七周——第八周:在PROTEUS中实现软、硬件设计与调试。分析调试中的问题,改进并重新调试达到技术要求。

第九周——第十周:软、硬件电路进行整体测试,修改并完善程序;毕业设计中期检查。

第十一周——第十二周:设计并制作印制电路板;完成硬件的安装和调试。完成整个系统的软件、硬件的调试。

第十三周——第十四周:研究工作总结,撰写毕业论文。

第十五周——第十六周:论文修改及评阅,论文答辩。

特色与创新

路灯控制器内应同时设有光控和时控模块,该模块先服从光度控制,再服从时间控制,能满足达到一定光度开关路灯和达到特定时间开关路灯的要求。同时,路灯为红外感测路灯。针对校园人、车流量的高低峰时段对路灯分为节能状态和标准状态。在人车流量的高峰期如清晨上班时间和傍晚18点—23点,路灯要保持持续标准亮度,而在深夜路灯将转为节能状态,通过红外感测,只在有人、车通过时才变亮。

随着个人素质的提升,需要使用报告的情况越来越多,报告具有成文事后性的特点。写起报告来就毫无头绪?下面是我整理的硕士论文开题报告,仅供参考,欢迎大家阅读。

课题名称:基于信任管理的WSN安全数据融合算法的研究

一、立论依据

课题来源、选题依据和背景情况、课题研究目的、理论意义和实际应用价值。

1、课题来源。

国家自然科学基金资助项目(60873199)。

2、选题依据。

无线传感器网络具有硬件资源(存储能力、计算能力等)有限,电源容量有限,拓扑结构动态变化,节点众多难于全面管理等特点,这些特点给理论研究人员和工程技术人员提出了大量具有挑战性的研究课题,安全数据融合即为其一。虽然目前的研究已经取得了一些成果,但仍然不能满足应用的需求。无线传感器网络是以数据为中心的网络,如何保证其数据融合的安全性还是一个有待解决的问题。基于此,提出了本课题的研究。

3、背景情况。

微电子技术、计算技术和无线通信等技术的进步,推动了低功耗多功能传感器的快速发展,使其在微小体积内能够集成信息采集、数据处理和无线通信等多种功能。无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给数据处理中心或基站。传感器网络被广泛的应用于军事、环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑物状态监控、复杂机械监控、城市交通,以及机场、大型工业园区的安全监测等领域。

传感器网络由大量传感器节点组成,收集的信息量大,存在冗余数据。传感器节点的计算能力、存储能力、通信能量以及携带的能量都十分有限,数据融合就是针对冗余数据进行网内处理,减少数据传输量,是减少能耗地重要技术之一。传感器网络中,将路由技术与数据融合技术结合是一个重要的问题。数据融合可以减少数据量,减轻数据汇聚过程中的网络拥塞,协助路由协议延长网络的生存时间。因而可以数据为中心的路由技术中应用数据融合技术。在战场等非可信环境或对可靠性要求非常高的环境中,数据融合也带来了风险。例如,敌人可以俘获节点获取节点中的所有信息,从而完全控制节点的行为,伪造和篡改数据。传统网络中的安全技术需要大量的存储空间和计算量,不适合能量、计算能力、存储空间都十分有限的传感器网络。因此必须设计适合传感器网络具有较强安全性的数据融合技术。

4、课题研究目的。

通过对无线传感器网络安全数据融合技术的研究,消除传感器中存在的、大量冗余数据,有效节省传感器节点能量消耗,延迟节点和网络的工作寿命,在有节点被捕获成为恶意节点情况下,及时检测恶意节点,消除恶意节点发送的恶意数据对数据融合的不良影响,保障了传感器网络数据融合过程的可靠性,维护传感器网络的正常工作。

5、理论意义。

无线传感器网络安全技术的研究涵盖了非常多的研究领域,安全数据融合技术是其中一个重要研究课题。本文把信任管理机制加入到传感器网络安全数据融合过程中,研究设计一种传感器节点信任值的计算方法,有效识别节点状态,实现可靠的数据融合。

6、实际应用价值。

对于工作在敌方环境中的无线传感器网络,传感器节点容易被地方捕获成为恶意节点,节点内存储的密钥等加密暴露,导致传统的基于加密和认证的无线传感器网络安全措施失效,在这种情况下,本研究可以可以及时识别恶意节点,保证传感器网络数据融合的可靠性,有效减少网络负载,延长网络工作寿命。

二、文献综述

国内外研究现状、发展动态;所阅文献的查阅范围及手段。

1、国内外研究现状、发展动态。

传感器网络与众不同的特点导致传感器网络与传统网络有极大不同。传感器网络的安全数据汇聚是要解决加密传输和数据汇聚的协调问题,实现数据的安全处理和传输。传统有线网络和无线网络的安全技术并不适用于传感器网络,这吸引了众多研究人员研究适合传感器网络的安全技术,并且提出了许多适合传感器网络的安全技术。安全数据融合算法是WSN安全性研究的重要方面,一直以来受到研究人员的重视,并取得了一定的研究成果。目前已有的研究成果如下:

(1)PerrigA等人提出了一种有效的WSN数据加密方法和广播认证方法,为WSN安全性研究作出了基础性工作。

(2)CAMH等人提出了一种基于模式码的能量有效安全数据融合算法,算法用簇头节点通过自定义的模式码的选取来组织传感器节的发送冗余数据实现数据融合,并且使用同态加密体重保证了数据在传输过程中的机密性。改方法对于每类数据类型需要保存和维护一个查找表,一旦查找表信息暴露,该安全方案将会失效。

(3)PrzydatekB等人提出的基于数据统计规律的数据融合算法,算法使用高效的`抽样和迭代的证明来保证有多个恶意节点发送错误数据的情况下,保证基站能够判定查询结果的准确性。但是该方法对于每种聚集函数都需要一个复杂的算法,为证明数据准确性,聚集节点需向基站发送大量参数,能量消耗太大。

(4)MahimkarA等人研究在WSN中使用椭圆曲线密码实现数据加密和安全数据融合。但是在传感器节的十分有限的情况下,使用公钥密码体系使节点能量消耗更加迅速,缩短网络的寿命。

WSN的信任管理是在WSN管理的基础上提出的,主要研究对节点进行信任值评估,借助信任值增强WSN的安全性。传统的基于密码体系的安全机制,主要用来抵抗外部攻击。假如节点被捕获,节点存储的密钥信息将泄漏,使密码体系失效。WSN信任管理作为密码体系的补充可以有效的抵抗这种内部攻击。将信任管理同WSN的安全构架相结合,可以全面提高WSN各项基础支撑技术的安全性和可靠性。

近年来,WSN信任管理受到了越来越多的关注,取得了一定的研究成果。

(1)Ganeriwal等人提出的RFSN是一个较为完整的WSN信任管理系统,该模型使用直接信息和坚决信息来更新节点的信誉,节点根据得到的信誉信息来选择是否和其他节点合作。可以建立仅由可信节点组成的网络环境。

(2)Garth等人中将信任管理用于簇头选举,采取冗余策略和挑战应答手段,尽可能的保证选举出的簇头节点为可信节点。

(3)Krasniewski提出了TIBFIT算法将信任用于WSN容错系统,把信任度作为一个参数融入到数据融合的过程中,提高对感知事件判断的准确率,其提出的信任度计算方法比较的简单。

无线传感器网络需要采取一定的措施来保证网络中数据传输的安全性。就目前的研究来看,对无线传感器网络安全数据融合技术和信任管理机制都取得了一些研究成果,但是如何使用信任管理机制保证安全的数据融合的研究并不多见,许多问题还有待于进一步深入研究。

2、所阅文献的查阅范围及手段。

充分利用校内图书馆资源、网络资源以及一些位于科技前沿的期刊学报。从对文献的学习中掌握足够的理论依据,获得启发以用于研究。

三、研究内容

1、研究构想与思路。

在本项目前期工作基础上建立WSN三级簇结构模型,节点分为普通节点,数据融合节点(免疫节点),簇头节点。在常规加密算法的基础上完成节点身份认证,通过消息认证码或数字水印技术保证传感器节点传送数据的真实性。上级节点保存下级节点的信任值,信任度的计算建立在传送数据的统计分析之上。节点加入网络后先初始化为一定的信任值,每轮数据发送时,接收节点收集数据后,量化数据的分布规律,主要包括单个节点历史数据分布规律和节点间数据差异的分析,确定数据分布模型(如正态分布、beta分布等),建立计算模型以确定节点间的信任值。信任值确定后,数据融合节点将普通节点按照不同的信任度进行分类,选取可信节点传送的数据按查询命令进行数据融合,将结果传送到簇头。簇头同样计算融合节点的信任度,保证数据融合节点的可靠性,计算最终数据查询结果,使用Josang信任模型给出结果的评价。各数据融合节点之间保持通信,通过对比数据的一致性确保簇头节点的可靠。

2、主要研究内容。

(1)设计有效的节点信任值计算方法,网络工作一段时间后,所有正常节点具有较高信任度,异常节点具有较低信任度,可初步判定为恶意节点。

(2)当融合节点或簇头节点发生异常时能及时发现异常,并上报基站。

(3)过滤异常数据和恶意数据,尽量减少因节点被捕获而对感知数据结果造成的影响。

(4)计算最终数据融合结果并且对最终数据融合结果做出评价来反映该结果的的可靠程度,供基站参考。

(5)进行算法的能量分析。

3、拟解决的关键技术。

(1)建立WSN一个簇内数据传送的三层簇结构模型,节点密集部署。

(2)模拟工作过程中节点被捕获成为恶意节点,恶意节点可能发送和真实数据差别较大的数据,也能发送和真实数据差别不大但会影响融合结果的数据。

(3)计算并更新传感器节点的信任值,分析信任值的有效性。

(4)记录各节点传送数据值,并与实际值进行比较,分析融合数据的准确性。测试当有较多节点被捕获时算法的工作效果。

4、拟采取的研究方法。

查阅国内外大量有关无线传感器网络数据融合技术和信任管理技术方面的文献,分析当前无线传感器网络安全领域的发展现状与未来。借鉴在该领域已经取得的研究成果和经验,系统而深入的研究在无线传感器网络数据融合中使用信任管理机制的主要问题。通过对已有的安全数据融合技术进行总结和分析,结合无线传感器网络自身的特点,设计出一种基于信任管理的无线传感器网络安全数据融合算法。

5、技术路线。

本课题尝试使用信任管理机制来保障在无线传感器网络中实现安全的数据融合,在现有的对无线传感器网络安全数据融合技术的研究基础上,与信任管理技术相结合,期望能够对传感器网络安全数据融合提出有效的解决方案。针对课题中的技术难点,通过查阅资料、向导师请教以及与项目组同学讨论的形式来解决。

6、实施方案。

(1)在Windows平台下使用omnet++进行仿真实验。

(2)建立无线传感器网络一个簇内数据传送的三层结构模型,节点密集部署。

(3)模拟无线传感器网络受到攻击时时的数据发送,根据数据统计规律计算和更新节点信任值。

(4)把节点按信任值分类,检测识别恶意节点。

(5)根据节点信任值选择有效数据完成数据融合。

7、可行性分析。

(1)理论知识积累:通过广泛阅读无线传感器网络数据融合技术方面的文献形成了一定量的理论知识储备,为课题的研究奠定基础。

(2)技术积累:熟悉OMNeT++网络仿真软件,具有一定的C++编程能力。

(3)技术合作:研究过程中遇到难以解决的问题时,可以向指导老师请教解决问题的基本思路。对项目相关课题有疑问时,可以向项目组同学请教。对实验平台的建立及使用有疑问时,可以和项目组同学共同讨论解决。

汽车氧传感器论文开题报告

毕 业 论 文汽车发动机的维护与保养系 别 汽车检测与维修 系 年级专业 09级汽修2班 学生姓名 叶光耀 指导教师 xxx 专业负责人 x x x 答辩日期 2012年5月10日 烟台汽车工程职业学院目 录摘 要……………………………………………………………………………2关键词……………………………………………………………………………3一.发动机基本构造…………………………………………3二. 关于发动机故障及维护………………………………………………4 2.1发动机故障八大主要因素………………………………………………42.2发动机故障诊断方法………………………………………………………5 2.3发动机简单维护…………………………………………………………6三. 发动机主要保养方面…………………………………….…………………7 3.1车辆保养识常…………………………………………………………7 总 结……………………………………………………………………………9致 谢……………………………………………………………………………9参考文献…………………………………………………………………………10(【 摘要 】汽车的修理和维护是大家头痛的问题。 如果平时不知好好保养爱车,或者驾车习惯不好,一旦车子得进厂大修特修,不单得付 出一笔可观的费用,时间的浪费和精神上的折磨,更是难以数计。 所以,汽车要时时注意保养,从你拥有汽车的第一天就小心维护,以免因小失大呢?本文从汽车理论知识出发,为您讲解汽车发动机的维修和保养的基础知识。【关键词】发动机诊断 检修 保养一.发动机基本构造发动机是将某一种型式的能量转换为机械能的机器,其作用是将液体或气体燃烧的化学能通过燃烧后转化为热能,再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。汽车发动机汽油机通常由曲柄连杆、配气两大机构和燃料供给、润滑、冷却、点火、起动五大系统组成。1.曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是由气缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。这是发动机产生动力,并将活塞的直线往复运动转变为曲轴旋转运动而对外输出动力。2.配气机构 配气机构是由进气门、排气门、气门弹簧、挺杆,凸轮轴和正时齿轮等组成。其作用是将新鲜气体及时充入气缸,并将燃烧产生的废气及时排出气缸。3.燃料供给系 由于使用的燃料不同,可分为汽油机燃料供给系和柴油机燃料供给系。 汽油燃料供给系又分化油器式和燃油直接喷射式两种,通常所用的化油器式燃料供给系由燃油箱、汽油泵、汽油滤清器、化油器、空气滤清器、进排气歧管和排气消声器等组成,其作用是向气缸内供给已配好的可燃混合气,并控制进入气缸内可燃混合气数量,以调节发动机输出的功率和转速,最后,将燃烧后废气排出气缸。 4.冷却系 机动车一般采用水冷却式。水冷式由水泵、散热器、风扇、节温器和水套(在机体内)等组成,其作用是利用冷却水的循环将高温零件的热量通过散热器散发到大气中,从而维持发动机电动正常工作的温度5.润滑系 润滑系由机油泵、滤清器、油道、油底壳等组成。其作用是将润滑油分送至各个相对运动零件的摩擦面,以减小摩擦力,减缓机件磨损,并清洗、冷却摩擦表面。6.点火系 汽油机点火系由电源(蓄电池和发电机)、点火线圈、分电器和火花塞等组成,其作用是按规定时刻及时点燃气缸内被压缩的可燃混合气。 7.起动系 起动系由起动机和起动继电器等组成,用以使静止的发动机起动并转入自行运转状态。发动机工作原理发动机将热能转变为机械能的过程,是经过进气、压缩、作功和排气四个连续的过程来实现的,每进行一次这样的过程就叫一个工作循环。凡是曲轴旋转两圈,活塞往复四个行程完成一个工作循环的,称为四冲程发动机。1. 四冲程汽油机的工作原理: (1) 进气行程。曲轴带动活塞从上止点向下止点运动,此时,进气门开启,排气门关闭。活塞移动过程中,气缸内容积逐渐增大,形成真空度,于是可燃混合气通过进气门被吸入气缸,直至活塞到达下止点,进气门关闭时结束。 (2) 压缩行程。进气行程结束时,活塞在曲轴的带动下,从下止点向上止点运动,气缸内容积逐渐减小。此时进、排气门均关闭,可燃混合气被压缩,至活塞到达上止点时压缩结束。压缩过程中,气体压力和温度同时升高,并使混合气进一步均匀混合,压缩终了时,气缸内的压力约为0.6MPa~1.2MPa,温度约为600K~800K。 (3) 作功行程。在压缩行程末,火花塞产生电火花点燃混合气,并迅速燃烧,使气体的温度、压力迅速升高,从而推动活塞从上止点向下止点运动,通过连杆使曲轴旋转作功,至活塞到达下止点时作功结束。 作功开始时气缸内气体压力、温度急剧上升,瞬间压力可达3MPa~5MPa,瞬时温度可达2200K~2800K。 (4) 排气行程。在作功行程接近终了时,排气门打开,进气门关闭,曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动。废气在自身剩余压力和在活塞推动下,被排出气缸,至活塞到达上止点时,排气门关闭,排气结束。因排气系统存在排气阻力,排气冲程终了时,气缸内压力略高于大气压力,约为0.105MPa~0.115MPa,温度约为900K~1200K。 二.关于发动机故障及维护2.1发动机出现故障的八大主要因素每个人都有一颗心脏,如果心脏停止跳动,生命也将随之消逝。汽车也不例外,发动机就是汽车的心脏,保养的好与坏直接影响着汽车的性能和它的使用寿命。为了让我们的爱车远离“心脏病”,就要像爱护自己的心脏一样爱护汽车的发动机。下面所介绍的导致车辆患“心脏病”的八大要因,或许会给让你有所受益。 要因一、不按期保养 通常人们总是喜欢在改装上投入很多钱,但却容易忽视按期给发动机做保养。据有经验的汽修师傅说:“在他们所经手维修的汽车中,车辆因发动机保养不良造成的故障占总故障50%之高。”可见发动机保养对延长车辆使用寿命能起到至关重要的作用。当然也会给你减少不必要的损失,要不怎么会有“以养代修”这个名词。 要因二、机油变质及机油滤芯不畅 不同等级的润滑油在使用过程中油质都会发生变化。车辆行驶一定里程之后,性能就会恶化,可能会给发动机带来种种的问题。为了避免这些故障的发生,应该结合使用条件定期给汽车换油,并使油量适中,一般以机油标尺上下限之间为好。 机油从机油滤芯的细孔通过时,把油中的固体颗粒和黏稠物积存在滤清器中。如滤清器堵塞,机油则不能顺畅通过滤芯时,会胀破滤芯或打开安全阀,从旁通阀通过,仍把脏物带回润滑部位,促使发动机磨损加快,内部的污染加聚。因此机油滤芯的定期更换同样重要。 要因三、空气滤芯堵塞发动机的进气系统主要由空气滤芯和进气道两部分组成。根据不同的使用情况,要定期清洁空气滤芯,可使用的方法有高压空气由里向外吹,把滤芯中的灰尘吹出。由于空气滤芯为纸质,所以吹的时候要注意空气的压力不能过高,以免损坏滤芯。空气滤芯在一般在清洗3次后就应更换新的,清洗周期可以由日常驾驶区域的空气质量而定。 要因四、进气管道过脏 如果车辆经常行驶于灰尘较多、空气质量较差的路况区域,就应该注意清洗进气管道,保证进气的畅通。进气管道对于发动机的正常工作非常重要,如果进气管道过脏,会导致充气效率的下降,从而使发动机不能在正常的输出功率范围内运转,加剧发动机的磨损和老化。 要因五、曲轴箱油泥过多 发动机在运转过程中,燃烧室内的高压未燃烧气体、酸、水分、硫和氮的氧化物经过活塞环与缸壁之间的间隙进入了曲轴箱中,使其与零件磨损产生的金属粉末混在一起,形成油泥。少量的油泥可在油中悬浮,当量大时从油中析出,堵塞滤清器和油孔,造成发动机润滑困难,从而加剧发动机的磨损。此外,机油在高温时氧化会生成漆膜和积炭粘结在活塞上,使发动机油耗增大、功率下降,严重时使活塞环卡死而拉缸。 要因六、燃油系统保养不善 燃油系统的保养包括更换汽油滤芯、清洗化油器或燃油喷嘴以及供油管路。燃油在通过油路供往燃烧室燃烧的过程中,不可避免地会形成胶质和积炭,在油道、化油器、喷油嘴和燃烧室中沉积下来,干扰燃油的流动,破坏正常空燃比,使燃油雾化不良,造成发动机喘抖、爆震、怠速不稳、加速不良等性能问题。使用燃油系统清洗剂清洗燃油系统,能够始终使发动机保持最佳状态。 要因七、水箱生锈、结垢 发动机水箱生锈、结垢是最常见的问题。锈迹和水垢会限制冷却液在冷却系统中的流动,降低散热的作用,导致发动机过热,甚至造成发动机的损坏。冷却液氧化还会形成酸性物质,腐蚀水箱中的金属部件,造成水箱破损、渗漏。定期使用水箱强力高效清洗剂清洗水箱,除去其中的锈迹和水垢,不但能保证发动机正常工作,而且可延长水箱和发动机的整体寿命。 要因八、冷却系统状况不良 人们对汽车发动机的养护,尤为重视的是润滑系统,很少重视冷却系统。殊不知汽车发动机最常见的故障,如活塞拉缸、爆震、缸体冲床内漏、产生的严重噪声、加速动力下降等等,都是由于汽车发动机的工作温度异常,压力过大,冷却系统状况不良而造成。冷却系统状况不良将直接导致发动机不能在正常的温度下工作,随之而来就会产生上述严重的故障现象。 2.2 发动机故障诊断方法故障诊断定义故障诊断是指在不解体(或仅拆除个别小件)的条件下,确定发动机技术状况,查明故障 部位及原因.故障诊断方法诊断故障时应遵循"先易后难、先简后繁、先外后内、分段查找、逐步缩小范围"的原则, 通常采用人工直观法、仪器设备法、故障树分析法对故障予以分析诊断。 人工直观法人工直观法就是通过问、看、嗅、摸、试、听等直接感观,或借助简单工具,以确定机器技术状况和故障的方法。(1)问即向驾驶员询问查核故障前后的诸如车辆行驶里程、使用年限、维护修理、故障预兆、故障发生过程等有关情况.(2)看即观察有故障疑点的机构、总成和零件的状况,如各仪表指示数值、机体裂痕和变形、消声 器排放废气的颜色、滴漏的油迹和水迹,再结合其他有关情况分析、判断发动机的工作情况。(3)嗅即根据发动机运行中散发出的异常气味判断故障部位,如有生汽油昧,表明有漏油或燃烧不良。(4)摸即用手触试可能产???故障部位的温度、振动情况等,从而判断出诸如配合的松紧度、轴承间隙的大小??零件配重的平衡、柴油管路的脉动以及油、水温度等.(5)试就是通过各种试验方法,使故障现象充分地显现出来,如按喇叭、打开点火开关或灯开关、火花塞"断火"、拉阻风门、使发动机转速迅速升高或降低等,必要时还可换装好的总成或 零件进行对比试验.(6)听就是根据发动机在不同工作情况、不同部位发出的声响及声响的规律,判断哪些是正常的,哪些是异常的。如汽缸内有无爆震声、化油器有无"回火"、排气消声器有无放炮声或 "突、突"声等。以上方法,并非每一种故障诊断都必须遵循该程序,不同的故障应视其具体情况灵活运用。2.3发动机的简单维护(1)先检查汽车的防冻液的液面是否合适,正确的液面位置应该在不低于最底线不超过最高线中间偏上是最合适的液面位置!(2)车辆的电瓶汽车的电瓶检查分3小步,第1步先检查电瓶的电解液是否不足(除免维护电瓶)第2步检查电瓶的“正极”和(负极)的庄头是否松动,第3步清除电瓶两极庄头上的氧化物!(3)检查和更换机油,这一步工作先要拔出机油尺检查机油的液面,然后观察机油的颜色,如果要是像麻酱色像水一样没有粘稠度了就必须更换了。(4)空气滤芯器的检查或更换,这一项工作非常简单,只要把滤芯器拆下检查,如果不是特脏就可以不更换用高压气枪吹净即可!(5)检查清洗散热器和进气道,这一项工作是春天过后必须检查的,因为已进入春天就会有很多柳絮毛之类的杂物粘到散热器上这对汽车进入夏天后发动机散热造成影响必须到维修站用高压气枪吹净!(6)检查汽车发动机舱内裸露的橡胶皮管(包括:水管,油管,气管)是否有老化皲裂!(7)检查汽车发动机舱内裸露的电线,是否有开胶!(8)检查汽车发动机舱内的零件螺丝是否有松动的,如果有立即拧紧!(9)检查汽车发动机舱内的各处皮带强度是否够3发动机主要保养方面3.1车辆保养常识汽车按时定程保养是关键,汽车保养就如同健身,对延长汽车的使用寿命有很大帮助。很多车主平时工作太忙,等到节假日又把时间用在休闲旅游上。这样循环往复,自己既没有时间养护,又不具备养护专业知识,最终汽车会以发生故障为抗议,到那时后悔晚矣。根据环境情况和车型的不同,轿车一般每5000公里左右保养一次。其主要内容是更换机油、机滤。由于机油与空气接触及受热易被逐渐氧化,随着油中的酸性物质、胶质、铁屑慢慢地增多,机油的颜色会渐渐变黑,黏度也会逐渐下降,到了规定的换油期则必须更换新油。如果长时间不更换机油,这些沉淀物可能会阻塞油道,导致发动机干磨,严重影响发动机的使用寿命。保养项目中除更换项目外,还有很多检查项目,工序流程也是相当细致和复杂。首先,要确保汽车各个系统的润滑和油路无渗漏,对各种液面的检查缺一不可:机油液面、防冻液液面、刹车油液面、助力转向液面、齿轮油液面、电解液液面、玻璃清洁液液面等。需要添加的要及时增补,发现渗漏现象,要做到小病及早发现、提前解决,将其对车辆损害降到最低程度。其次,与驾驶员生命息息相关的制动、行使和动力系统也是保养检查的重头戏。内容包括:制动磨擦件的磨损情况、手制动间隙配合、轮胎磨损状况及气压检测、离合器间隙调整等项目。千万不要贪图便宜到路边摊做保养,那些地方对检查和添加项目往往一笔带过,没有质量保证,最后吃亏上当的只有自己。另外,全车照明及指示灯的检查也是必不可少的。如今的交法条文一天比一天细,处罚力度一天比一天大。无疑,在灯光不全的情况下驾车上路是不明智的行为。保养中更换零部件依据行使里程的需要有所区别。各汽车品牌对其下名下的不同车型安排保养计划,更换燃油滤清器、空气滤清器、空调滤清器、火花塞、正时皮带、制动液、齿轮油等部件。适时更换以上部件对于保持和恢复汽车的技术性能,保证汽车具有良好的使用性和可靠性、延长使用寿命有重要意义。广大司机朋友要改变老的“以修代保”的错误观念,不可以嫌麻烦、图省钱而不保养汽车,以免因小失大。汽车传感器故障诊断18个要点1、计算机电源线故障会使汽车发动机的性能变差,经济性下降,所以在进行汽车电脑的更换作业之前应该首先检查计算机的电源线。2、如果氧传感器的电压信号高于标准值,有可能是传感器被污染,很多时候在这种情况下它会使空燃比变浓的。3、如果氧传感器的电压信号低于标准值,则可能是传感器出现故障,它会导致发动机的空燃比变稀。4、在检查氧传感器时必须用数字式万用表,或是示波器。5、如果氧传感的加热器有故障,它有可能会延长发动机的开环工作时间,使油耗量升高。6、发动机冷却液温度传感器可以用数字表或是模拟表来检查它的性能。7、某些计算机的ECT电路中,在发动机的某一温度时会控制一个内部电阻器,改变传感器上的电压,在测量中如果遇见这时的电压异常,并不能说明传感器有故障。8、测试发动机冷却液温度传感器和进气温度传感器可以使用完全相同的操作程序,唯一需要注意的是它们的温度变化曲线不同,所以在相同的温度时不会有相同的电压信号。9、在节气门打开,检查节气门位置传感器电压信号时,可以通过适当力度的震动来检查传感器的稳定性,某些电路虚接的故障用这种方法很有效。10、许多四线式节气门位置传感器中包含一个怠速位置开关,用来在节气门处于怠速位置时向发动机控制单元提供发动机的工作状态信息。11、有些情况下,可以松开节气门位置传感器的固定螺丝,转动传感器的壳体来调节节气门处于怠速位置时的电压信号。12、如果进气岐管绝对压力传感器输出的是频率信号,就不能用普通的万用表来测试它了。13、许多进气岐管绝对压力传感器输出的都是由大气压力转换成的电压信号,这类信号可以用接通点火开关的方法来检查它的好坏。14、在检查进气岐管绝对压力传感器的输出电压信号时,传感器内应有一定的真空度。大多数情况下每隔10千帕检测一次它的输出信号就能做出判断。15、测量翼板式进气流量传感器的电压信号时可以在传感器的翼板从全关转到全开的过程中进行检查,观察输出信号的电压值和连续性。16、有些热阻式或是热线式的进气流量传感器由发动机电脑提供频率变化的电压信号,这类的传感器只能用可以测试频率的万用表来检查它的电压。17、排气再循环阀位置传感器的电压信号将在阀关闭时的0.8V到阀全开时的4.5V之间变化。18、计算机用车速传感器的信号来控制变矩器的离合器、行使时的换档、以及行车电脑的数据采集。发动机是汽车的心脏,如何让发动机青春永驻是汽车保养的关键所在。首先,要注意磨合使用期保养,这是延长发动机使用寿命的基础,另外,要小心发动机三大常见病:1、发动机磨损。一是冷启动(即发动机停机6小时以上),在启动的瞬间产生干磨损,这时对发动机的伤害是最大的。另一种情况就是发动机高速运转产生高温,机油相对变稀,此时发动机处于半干磨损状态,这种情况也是不容忽视的现象。2、亏机油现象。这种情况是由于燃烧室与气缸之间有间隙,造成了机油窜入燃烧室引起。发现发动机有亏机油现象的方法是,先看看排气管是否冒蓝烟,把手伸到排气管处探一下后闻闻手指是否有机油味,如果有味道则证明发动机里有机油窜入燃烧室。3、油封圈老化。油封圈老化,机油被慢慢地渗漏掉,对轻微烧机油的现象,换机油时加入一定量的修复剂就可以解决。如果情况严重则需要拆卸发动机。保养发动机一定要定期更换机油、换三滤,另外,要在平时勤观察、勤检查,发现故障及时排除,才能使发动机始终保持在良好的技术运转状态。4.总结汽车在现在的生活中是不可多得的交通工具,所以对于汽车的保养是要非常值得注意的,一般汽车每行驶5000公里到10000公里或以上都需要去维修店进行不同的保养,所说的汽车保养,主要是从保持汽车良好的技术状态,延长汽车的使用寿命方面进行的工作。其实它的内容更广,包括汽车美容护理等知识,概括起来讲,主要做好以下三个方面:车体保养、车内保养、车体翻新。5.致谢在此我衷心的感谢对我进行辅导帮助的xxx老师,在我撰写论文的过程中,老师倾注了大量的心血和汗水,无论是在论文的选题、构思和资料的收集方面,还是在论文的研究方法以及成文定稿方面,我都得到了老师悉心细致的教诲和无私的帮助,谢谢您给我的帮助和支持!在论文的写作过程中,也得到了许多同学的宝贵建议,同时还到许多在工作过程中许多同事的支持和帮助,也感谢本文参考文献的所有作者和单位,在此一并致以诚挚的谢意。 感谢所有关心、支持、帮助过我的良师益友。 最后,向在百忙中抽出时间对本文进行评审并提出宝贵意见的各位专家表示衷心地感谢!6. 参考文献[1] 赵英勋. 汽车检测与诊断技术 北京:机械工业出版社 2008.7[2] 蔡兴旺. 汽车构造与原理. 上册. 发动机、车身 北京:机械工业出版社 2004.8[3] 关文达. 汽车构造 北京:机械工业出版社 1998[4] 廖祥兵 满维龙. 汽车维修工艺 北京金盾出版社 20067.结束语经过半年的准备,论文终于顺利完成,由于我实习的车型不是高档轿车,而是经济型的五菱微型客车,从而发现汽车发动机的维护与保养才是最总要的。希望能把此项技术能够简单明了的呈现出来,中间我也是在不懂到半懂的状态的中完成的,这既是自我学习的过程,也是自我努力的结果。开始一直认为汽车中,保养很重要,但是完成这项论文后,才发现保养比机修同样重要,甚至超过机修,所以,在今后的工作中,要格外重视汽车保养。完成这项论文,我也是从中获益匪浅,只有一个明确的目标,才能坚持的走下去,还有就是要有具体的计划于安排,步步踏实,步步稳赢!烟台汽车工程职业学院毕业设计(论文)任务书系部:汽车检测系 专业:汽车检测与维修技术 姓名:叶光耀 班别: 09汽修2班 学号: xxxxx 毕业设计(论文)题目 汽车发动机的维护与保养系 部 汽车检测系 专 业 汽车检测与维修技术选题的意义和研究价值 发动机就是汽车的心脏,保养的好与坏直接影响着汽车的性能和它的使用寿命。为了让我们的爱车远离“心脏病”,就要像爱护自己的心脏一样爱护汽车的发动机。研究汽车发动机的维护与保养,有利于减少事故的发生,避免不必要的损失,提高我们工作的效率。 主要内容主要研究方法 本文主要介绍汽车发动机的故障八大主要因素、故障诊断方法、简单维护、车辆保养识常等。通过介绍发动机的结构、八大主要因素、故障诊断方法、简单维护的影响等,了解了有关汽车发动机的维护与保养的最直接原因,并对处理故障分析步骤进行介绍,最后是浅谈怎样去维护与保养的措施。时间安排 2月10日前确定论文题目并对论文进行构思,10日起开始着手写论文3月初交初稿,4月底交成文指导老师意见 指导老师签名: 年 月 日系部意见 系部主任签名: 年 月 日

利用尾气分析发动机的故障有一辆1995年生产的尼桑蓝鸟轿车,故障现象是冷车时挂挡后踩油门有轻微的冲击,怠速不良,做过许多检查和修理,始终不能解决问题。该车最初进厂修理是因为冲洗发动机后不能着车,拖进厂后检查发现点火系统进水,进行请洁干燥之后重新装复,车虽然着了,但是怠速有些不稳。经过检查发现高压线有漏电现象,分火头和分电器盖也有些烧蚀。征得用户同意后对上述部件进行了更换,发动机故障基本排除,但用户反映车不好用,冷车挂档后踩油门有轻微的冲击。虽然故障现象非常不明显,但用户执意要求检修,并声称如果问题不能解决,就要把前面的修理费用免掉。我接到这辆车时正是热车,由于一时不能验证故障现象,便先根据用户描述的情况进行分析,认为故障可能出在油路上。随后在热车状态下进行无负荷测试尾气,测试结果如下:怠速时HC为275ppm(标准值为220ppm),CO为0.3%(标准值为1.2%);高怠速时HC为120—150ppm,CO为0.3%一0.5%(该厂仅有一台两气废气分析仪)。测量气缸压力,各缸压力正常。进行气缸功率平衡测试,各缸工作都正常。进行断缸测试,各缸HC和CO值变化都一样。从上面的数据当中是否可以发现问题呢7当然可以。尽管两气尾气分析仪本身没有数据分析和混合比浓度测试的功能(一般四气尾气分析仪可以通过CO,、O2以及过量空气系数入直接看出混合比浓度),但通过数据可以看出,这辆车的尾气排放偏低,对于没有安装氧传感器和三元催化器的车辆来说是太低了。CO含量高一般是因为混合比偏浓,而CO含量太低的一个主要原因是混合比偏稀。根据这个思路,我将该车的尾气调高,将CO调到1.0,HC调到200ppm。当车完全冷却后再次进行检测,尾气排放没有超标,原来的故障现象也彻底消失了。各系统故障的方法,其目的是对发动机的燃烧状况进行综合评价。尾气分析的主要内容有混合气空燃比、点火正时及催化转化器转化效率等,主要的分析参数有CO、HC、CO2,和O2等的含量,还有空燃比(A/F)或过量空气系数入。尾气分析的项目如表1所示。二、尾气分析的基本规则HC和O2的读数高,是由点火系统不良或混合气过稀失火引起的。当测试的CO、HC值高,而C02、02值低时,表明发动机工作混合气很浓。如果燃烧室中没有足够的氧气保证正常燃烧,通常情况下,CO2的读数和CO的读数相反。燃烧越完全,CO2的读数就越高,其最大值在13.5%—14.8%之间,此时CO的读数应该等于或接近于0.O2的读数是最有用的诊断数据之—,02的读数和其它3个读数一起,能帮助找出故障诊断的难点。通常,装有催化转化器的汽车,O2的读数应该是1.0%—2.0%,说明发动机燃烧很好,只有少量未燃烧的02通过气缸排出。如果02的读数小于1.0%,则说明混合气太浓,不利于燃烧。如果02的读数超过2%,则说明混合气太稀。利用功率平衡试验(根据制造厂的使用说明)和四气尾气分析仪的读数,可以看出每个缸的工作状况。如果每个缸C0和C02的读数都下降,HC和C02的读数都上升,且上升和下降的量都一样,则证明每个缸都工作正常。如果只有一个缸的变化很小,其它缸都一样,则表明这个缸点火或燃烧不正常。一个调整好的闭环控制电控汽车的尾气排放中,HC的含量大约为55~100ppm,CO应低于0.5%,O2为1.0%~2.0%,C02为13.8%~15.0%。汽车尾气测试值与系统故障的判断分析如表2所示。三、几种常见的气分析仪汽车尾气分析仪有两气、四气和五气等多种类型,下面分别进行介绍。两气尾气分析仪两气尾气分析仪是用来测量汽车尾气排放中C0和HC的体积分数的。但是,如果一辆车的排气管或尾气分析仪的测量管路有泄漏,那么所检测到的就是被外部空气稀释了的尾气,C0和HC的测量值将降低,自然就不能反映尾气的真实含量。目前国内所用的两气尾气分析仪大多都不具有检查自身泄漏的功能,因此即使用两气尾气分析仪测量车辆尾气,也不能真实地反映出发动机的故障来。2.四气尾气分析仪随着装有三元催化转化器和电子控制系统汽车的增多,汽车的排放标准也更加严格,因此需要更精确地测量尾气并诊断车辆排放超标的原因。四气尾气分析仪不仅具备两气尾气分析仪的所有功能,而且还能进行故障诊断和分析,它除了能测量C0和HC外,还能测量C02和02、发动机油温、转速等,以及计算过量空气系数入和空燃比A/F等。所以四气尾气分析仪不仅可作为环保检测仪器使用,作为发动机故障检测分析的诊断工具也非常有用。对于几种尾气的分析,前面我们已经做过阐述,在这里只对过星空气系数入进行简要的说明。过星空气系数入可以直观地告诉我们空燃比的情况,从理论上讲,混合气的过星空气系数入=1最为标准,但实际上不可能没有变化,所以一般情况下入被设计为0.97—1.04(有些车有具体说明),可以看成是理想的匹配。若入大于该值,说明空燃比过大,混合气过稀;若入小于该值,则为空燃比过小,混合气过浓。四气尾气分析仪还可提供发动机转速(RPM)和发动机温度(TEMP)参数,作为故障诊断时的参考数据o五气尾气分析仪当C0和HC降低时,可能会引起尾气中的N0x浓度升高,若要监测N0x的浓度,就得使用五气尾气分析仪。而且,N0x常常是在高温大负荷的情况下产生的,若没有底盘测功机,就只能靠路试去测量。四、几个应用实例一辆捷达轿车,装备ATK新2气门发动机,配有三元催化转换器。用户反映该车发动机工作不稳,测量尾气排放严重超标。捷达新2气门ATK发动机采用电子控制多点顺序燃油喷射管理系统,该系统是一个集喷油、点火、怠速、爆震、空调、自我诊断及陂行回家等功能于一体的闭环集中控制系统。根据该车故障现象,首先检查火花塞,发现火花塞间隙偏大,更换新件后,尾气排放情况略有好转,但未得到明显改善。连接故障诊断仪V.A.G1552对发动机电控系统进行检测,调出1个故障码(氧传感器)。按故障码的提示,检查氧传感器至发动机电脑的连接线束,未发现短路、断路情况,于是将氧传感器更换。随后试车,继续测量尾气,尾气排放指标依然偏高,但发动机电控系统已无故障显示。用燃油压力表测量喷射系统压力,发动机怠速时油压为250kPa,急加速时为300kPa;关闭点火开关10min后,系统保持压力为200kPa,以上各项数据均正常。接下来拆下喷油嘴进行超声波清洗,测量其电阻值为15Ω,也符合标准。连接压力机,观察喷油嘴雾化状态良好,检查喷油嘴连接线束,也无短路、断路情况。继续检查点火系统,用万用表测量点火线圈、高压线电阻均正常。将发动机恢复后试车,故障依旧。用V.A.G1552查寻故障存储,仍没有故障码出现。在读取测量数据时,观察到氧传感器信号电压在0.2—0.8V之间变动,属正常;进气压力传感器的数据也符合标准。于是怀疑三元催化转换器有问题,将其更换后试车,尾气排放依然超标。检查配气相位,正时标记正确;怀疑汽油质量有问题,清洗油箱及管路并更换优质汽油后,情况丝毫不见好转。经仔细观察发现:如果起动发动机后怠速运转而不进行路试,尾气排放基本合格;路试约2km后尾气排放指标升高;若每次起动间隔时间超过30min,怠速测量基本合格。根据上述情况,决定更换发动机电脑,但将电脑更换了也无济于事。其它部分是否存在问题呢?于是抱着试试看的想法,拆下排气歧管进行检查,并与新的排气歧管进行比较,发现该车氧传感器的排气取样孔偏小。换上新的排气歧管进行尾气检测,各项指标显著降低。对该车进行路试,尾气排放依然合格。恢复该车所换的其它配件,继续试车,尾气排放始终未超标。由此可以断定,故障部位就在氧传感器排气取样孔。由于从气缸内排出的废气处于高速流动状态,行至氧传感器取样孔处时形成涡流,导致排出的废气不能及时在此处更新,使氧传感器不能准确地向发动机电脑反馈同步信号,造成发动机电脑不能根据实际工况对喷油脉宽进行正确修正,最终出现发动机工作异常,尾气排放严重超标的故障。有一个时期,曾有一批车出现过此类故障,都是由于进行尾气改造后,氧传感器取样孔打得不合适,导致氧传感器不能有效采集尾气,造成信号失准。一辆装备5S—FE发动机的丰田佳美轿车,发动机怠速不稳,经常熄火。该车采用TCCS发动机电子控制系统。首先调取故障代码,仪表板上的发动机故障指示灯显示为正常代码。用四气尾气分析仪进行检测,仪器显示的检测结果如表3所示。由检测结果可以看出:HC和02都较高,这是空燃比失衡的一个重要特征;C0值较低,而C02在峰值,这说明可燃混合气已充分燃烧,点火系统应该不会有什么问题;入值较高。综合分析表明,该发动机工作时的混合气偏稀,因此应从进气系统和供油系统着手进行故障检查。对车辆进行检测:真空管无漏气、错插现象;PCV阀密封良好,机油尺插口良好。起动发动机,将化油器清洗剂喷在进气管垫和EGR阀周围,发现随着转速上升,怠速逐渐稳定。取下EGR阀,发现针阀周围有少量积碳,EGR阀通道上有很多积碳,针阀不能落入阀座,致使进气歧管的混合气被废气稀释,从而怠速不稳,发动机容易熄火。对EGR阀进行彻底清洗,并换上新垫,起动发动机,一切恢复正常。再次用尾气分析仪进行检测,结果如表4所示,所有数据都在标准范围之内,故障排除。从这个故障诊断实例可以看出,在对有故障的车辆做完必要的常规检查之后,使用尾气分析仪可以很快发现故障的本质原因,缩小检修范围。一辆广东三星6510汽车,套装97款克菜斯勒道奇3.3L发动机,行驶里程为140000km。故障现象:挂档轻加油门至1200r/min时有时熄火,不熄火时怠速降至400—500r/min甚至更低;急加油门没有任何故障,熄火后起动容易。故障分析:试车过程中,没有明显的断油或断火的感觉,但总感觉进入的空气量不够用。经检查,怠速系统没有任何故障,怠速马达在其它修理厂进行过替换试验,没有问题;节气门体也进行过更换试验,没有问题;用额外补充进气量的办法(断开一个节气门体后面的真空管),同样没有解决任何问题。原地不挂档加油门试验,无论怎样试验均没有任何故障征兆,发动机转速从1200r/min到800r/min下降非常平稳。怀疑是进气压力传感器有故障,有可能缓加油门时不能很好地感知进气量,所以使用检测仪的数据流功能,对各个数据进行实时观察,没发现有错误的数据流,MAP数值正常。对供油系统和点火系统进行仔细检查和测量,均没有发现任何故障。到现在为止应该说仅是凭经验感觉一点故障线索,那就是感觉好像进气量太少。既然怀疑是因为进气量太少造成的故障,那么通过尾气检测一定可以发现一些线索,所以对尾气进行了测量,怠速时的检测结果如表5所示。通过测量结果我们可以发现,混合气偏稀(入大于1.03),燃烧比较好 (CO2较高,接近于15%)。通过上面的分析,可以间接证明该车进气或者供油系统有故障。为了检验这一分析,将所有影响进气量或感知进气量的元件一一列出,采取逐步分析排除的办法确定故障元件。这些元件有:怠速马达、节气门体及其传感器、MAP传感器、EGR阀。前几种元件已经检验和试验过, 目前只剩下EGR阀没进行过检验。EGR排气再循环阀的功用是在发动机工作过程中,将一部分废气引到吸入的新鲜空气(或混合气)中返回气缸进行再循环,以减少N0x的排放量。因为N0x主要是在高温富氧条件下生成的,废气为惰性气体,在燃烧过程中吸收热量,这样将降低最高燃烧温度,也减少了N0x的生成量。但是过度的排气再循环会影响发动机的正常运行,特别是在怠速、低速小负荷及发动机冷态运行时,参与再循环的废气会明显降低发动机的性能。因此应根据工况及工作条件的变化,自动调整参与再循环的废气量。根据发动机结构不同,进入进气歧管的废气量一般控制在6%—13%之间。在EGR系统中,通过一个特殊的通道将排气歧管与进气歧管连通,在该通道上装有EGR阀,通过控制EGR阀的开度来控制参与再循环的废气量(如图1所示)。EGR阀开启或关闭是由阀上方真空气室的真空度来控制的,而真空度则由受ECU控制的EGR真空电磁阀控制。EGR电磁阀受ECU控制,ECU根据发动机转速、空气流量、进气管压力、温度等信号控制EGR电磁线圈通电时间的长短,以此来控制进入EGR阀真空气室上方的真空度,从而控制EGR阀的开度,改变参与再循环的废气量。装有背压修正阀的EGR排气再循环系统,在EGR(真空)电磁阀与EGR阀间的真空管路中装有一个背压修正阀,其功用是根据排气歧管中的背压附加控制月F气再循环。即当发动机在小负荷工况,排气背压低时,背压修正阀保持EGR阀处于关闭状态,不进行排气再循环;只有在发动机负荷增大,排气歧管背压增大时,背压修正阀才允许EGR阀打开,进行排气再循环。排气歧管的背压通过管路作用在背压修正阀的背压气室下方,当发动机处于小负荷工况,排气背压低时,在阀门弹簧的作用下气室膜片向下移动,使修正阀门关闭真空通道,此时EGR阀在其阀门弹簧作用下保持关闭,因而不进行排气再循环;当发动机负荷增大,排气歧管背压升高时,修正阀背压气室下方的背压升高,使膜片克服阀门弹簧弹力向上运动,将修正阀门打开,由EGR电磁阀控制的真空通过背压修正阀进入EGR阀上方真空气室,将EGR阀吸开,月F气再循环通道打开,废气进行再循环。EGR电磁阀受ECU控市IJ,ECU根据转速信号、进气压力信号、水温信号、空气流量信号等,通过控制EGR电磁阀的开度来控制进入EGR阀的真空度,从而控制EGR阀的开度,改变参与再循环的废气量。通过上面的EGR阀工作原理分析可知,EGR在怠速工况和小负荷情况下是不参与工作的,否则会有一部分尾气进入燃烧室,不但会降低燃烧室的温度,还会恶化燃烧环境,阻碍新鲜空气的进入。故障排除:更换EGR阀,故障彻底消失。一辆奥迪A6轿车,装备2.8LJV6电控发动机,怠速时有轻微抖动,并且加速迟缓。故障检查:检测点火波形基本正常,但稍有不稳。测量尾气,C0为0.3%一0.5%,HC为200一500ppm,且在此范围内波动。用V.A.G1552检测仪检查,无故障代码输出。用V人.G1552故障检测仪进行数据流检测,发动机电控系统运行参数正常。检测结果分析:根据对客户的询问和加速迟缓的症状,应考虑对喷油器进行清洗;C0值正常,HC值虽然符合排放污染物的限制标准,但该车装有氧传感器和催化转化器,其C0值应低于0.5%,HC应低于100 ppm,而检测结果表明该车HC值高于此,标准且有波动,从出厂标准考虑为不正常,因此考虑发动机可能有失火现象,应进一步检查点火系统是否有轻微断路或短路,特别是短路故障。故障检修:清洗喷油器,观察各缸喷油器的雾化状况和流星的均匀性,均良好。检查点火系统,发现有一个缸的高压线有轻微短路(漏电)现象,为此更换了高压线。因火花塞间隙偏大,也同时更换了。复检发动机抖动稍有改善,但未彻底消除;尾气检查HC值下降不大,并仍有波动,分析认为故障仍可能是失火所致。为了进一步诊断故障,分别在左、右两侧月F气歧管氧传感器旁边的尾气检测口(该口通常用一个螺栓密封)进行检测,结果发现:左侧气缸排出的尾气C0值在0.5%左右,HC值在125ppm左右(因在催化转化器前测量,其值会比在月F气民管测量值稍高),且波动极小;右侧气缸排出的尾气中C0值也在0.5%左右,但HC值却在125—250ppm之间,且时有波动。因此间题应在右侧气缸中。为此检查右侧气缸的高压线和火花塞,发现第2缸火花塞的3个电极中有一个间隙过小,调整后重新安装,故障完全消除,尾气检测值也符合出厂标准。目前,安装催化转化器的车型越来越多,测量尾气有时比较困难,在不能很好分析故障的时候,可以尽量在催化转化器前方测量,这样可能更真实地反映发动机的排放情况。同时,还应将催化转化器前、后的测量结果加以比较,以便判断催化转化器的转化效率是否正常。一辆奔驰S320轿车,发动机怠速不稳,抖动严重,但加速正常。故障检测:调取该车故障代码,显示为正常代码;用示波器测试点火二次波形,结果正常;对各缸气缸压力进行测试,均在标准范围之内;进气及真空系统不漏气;用四气尾气分析仪检测尾气,发现怠速时数据很不稳定,第1组数据如表6所示,4种气体的检测数值全都较高。再次测试,其数据如表7所示。检测结果分析:将上述检测结果进行对比分析发现,HC和Co总是同时升高或降低,C02时高时低,燃烧效率很不稳定,02不能充分参与反应,数值一直较高。从而可以判定为混合气的形成与燃烧环境十分恶劣。推测是喷油器堵塞,导致喷油器针阀与阀座配合不密封,各缸喷油器在应该喷油时不喷油或少喷油,而在不需喷油时却持续喷油,因而造成供油不正常,致使4种气体的检测数据极不稳定。故障检修:做喷油脉冲宽度试验,怠速时为3.5ms,在正常范围内。拆下各缸喷油器检查,果然每个喷油器都有不同程度的堵塞。经过彻底清洗,装复试车,一切恢复正常。从该故障的检修过程可以看出,在燃油系统的检查中,利用尾气分析仪可以省去一些检修环节,如油压的测试,燃油泵、油压调节器和燃油滤请装置的检测。换个角度来考虑,假如在应急修理中,在未做相关检查之前,就用尾气分析仪进行检测,也许在诊断一开始就能找到故障点。一辆奥迪100型轿车,装备2.6LV6电控发动机,运转时严重抖动,加速无力,排气管排出的气体气味呛人。故障检测:用V.A.G1552微机故障检测仪对发动机电控系统进行检测,存在故障代码,故障代码的含义是“右侧燃油自适应修正已达极限”。用V.A.G1552微机故障诊断仪对发动机电控系统进行数据流检测,发现左、右两侧的燃油修正因数相差过大,左侧为—3.8%—0%,而右侧为10%—12.9%。用发动机综合分析仪检查点火系统并进行气缸压力分析,发现第3缸点火波形的击穿电压较低,且该缸气缸压力偏低(气缸压力相差过大也会导致发动机抖动)。用尾气分析仪检测尾气,Co为0.9%—1.3%, 而HC高达2800—2900 PPmo检测结果分析:根据检测结果可认为右侧混合气过稀,控制电脑对右侧燃油系统进行连续加浓且已达到修正极限。为判断是否是由于右侧氧传感器的信号导致这种结果,先对左、右两侧的氧传感器信号及其对空燃比变化的反应、电控单元对氧传感器信号变化的响应能力进行测试。为此,人为地制造混合气过浓和过稀的状态,发现氧传感器和电控单元的功能均正常,因此可以认为故障是控制系统以外的原因导致的。根据上述检测结果,点火波形基本正常,可以认为点火系统正常,但HC过高表示失火,因此可以认为这种失火很可能是由于混合气过稀,超出着火界限所致。但从尾气中的Co值看,实际混合气并不过稀,因此判断故障很可能是进气系统漏气所致。测量气缸压力,发现第3缸压力比其它缸低约100kPao故障检修:在拆解进气歧管时,发现进气歧管垫的实际压合面宽度只有1mm左右(至少应有4—5mm),其原因是进气歧管的安装面为v形,在安装密封垫后,再安装进气歧管时,由于不小心使该垫下滑,从而减小了密封带,导致严重漏气,即使燃油修正已达到极限,但仍无法完全补偿,这是机械原因导致的故障。将上述故障点彻底排除后试车,故障排除。一辆上海别克G轿车,故障症状是发动机排气冒黑烟。诊断与排除:大修发动机后试车,开始时一切正常,只是排气管接口垫有些轻微漏气。继续试车发现,发动机热车后出现怠速不稳、加速不畅现象,同时故障灯点亮报警。经检查,显示故障码为四131,即氧传感器故障。发动机热车运转时就车测量(不拔下括头),氧传感器电压为0.28V且不变化,更换一个氧传感器后,发动机刚着车时还好,但运转一会儿后故障重现,怠速不稳,排气管冒黑烟。拆下火花塞检查,发现已有积碳,更换一组新火花塞后,运转约半小时,怠速又不稳,检查火花塞又被积碳糊死。此时故障灯再次点亮,经检查显示故障码P0171,即混合气太稀。因更换氧传感器后故障不但没有好转反而加重,所以修理工认为故障不在氧传感器。经测量,油压正常,又检查、试换7空气流星、水温、节气门位置等传感器,故障始终未能排除,于是回过头来再检查新换的氧传感器。经就车测量,氧传感器电压为0.18V左右,与用检测仪查到的数据相同,证明检测仪可以完全接收到氧传感器电压。断开氧传感器括头,测量PCM端接线,电压只有0.32V(理论值为0.45V),于是怀疑电路有故障或PCM损坏。用尾气分析仪检查尾气,发现在怠速时C0含量接近4%,HC达到300ppm左右。通过尾气分析可以认为此时的混合气不是太浓。就车测量氧传感器,电压仍旧很低(这种现象又可以解释为混合气过稀)。断开氧传感器括头,用数字万用表测量PCM端电压为0.44V,说明线路及PCM基本情况正常。为什么会出现浓、稀两种截然不同的解释呢7难道是新换的氧传感器有故障7于是,使用模拟器模拟氧传感器数值的功能。将模拟器的绿色氧传感器专用线和黑色连线连接在车上氧传感器的输出回路上;将中间功能选择开关置于Knock/0xy位置;将右侧功能选择开关置于VoHs/0xy位置;使发动机起动运转,然后打开SST皿,此时SST皿4寄产生一个0.15V的恒定的连续信号来模拟稀混合气状态下的氧传感器发出的信号;按下模拟器上方的“0(y”键,模拟器将产生一个0.85V的恒定的连续信号来模拟浓混合气状态下的氧传感器发出的信号;在使用模拟器模拟7氧传感器后,再用检测仪读取数据流,发现氧传感器的输入信号也一同变化;当模拟器的电压较长时间为0.85V时,观察尾气的C0值降为0.65%,说明PCM对系统的控制完好,故障原因还是在氧传感器。将氧传感器安装到其它车辆上进行试验,没有发现任何故障,数据流、燃烧、尾气、行驶都很正常。通过上面的试验可以证明:系统几乎没有故障,问题的原因在于氧传感器信号。因为此车有漏气现象,会不会是因为排气包漏气,导致排气包中形成负压,将外界的真空引进排气系统当中了呢7经检查ldF气系统确有漏气之处,将排气管修好之后试车,故障排除。

机械专业毕业论文开题报告范文(精选6篇)

在生活中,报告与我们愈发关系密切,要注意报告在写作时具有一定的格式。那么什么样的报告才是有效的呢?下面是我整理的机械专业毕业论文开题报告范文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

论文题目:

MC无机械手换刀刀库毕业设计开题报告

本课题的研究内容

本论文是开发设计出一种体积小、结构紧凑、价格较低、生产周期短的小型立式加工中心无机械手换刀刀库。主要完成以下工作:

1、调研一个加工中心,了解其无机械手换刀刀装置和结构。

2、参照调研的加工中心,进行刀库布局总体设计。画出机床总体布置图和刀库总装配图,要有方案分析,不能照抄现有机床。

3、设计该刀库的一个重要部分,如刀库的转位机构(包括定位装置,刀具的夹紧装置等),画出该部件的装配图和主要零件(如壳体、蜗轮、蜗杆等3张以上工作图。

4、撰写设计说明书。

本课题研究的实施方案、进度安排

本课题采取的研究方法为:

(1)理论分析,参照调研的加工中心,进行刀库布局总体设计。

进度安排:

2009.3.16-3.20 收集相关的毕业课题资料。

2009.3.23-3.27 完成开题报告。

2009.3.30-4.17 完成毕业设计方案的制定、设计及计算。

2009.4.20-5.15 完成刀库的设计

2009.5.18-5.29 完成毕业设计说明书。

2009.6.01-6.08 毕业设计答辩。

主要参考文献

[1] 廉元国,张永洪. 加工中心设计与应用 [M]. 北京:机械工业出版社,1995.3

[2] 惠延波,沙杰.加工中心的数控编程与操作技术 [M]. 北京:机械工业出版社2000.12

[3] 励德瑛.加工中心的发展趋势 [J]. 机车车辆工艺,1994,6

[4] 徐正平.CIMT2001 加工中心评述[J]. 制造技术与机床,2001,6

[5] 刘利. FPC-20VT 型立式加工中心[J]. 机械制造,1994,7

[6] 李洪. 实用机床设计手册 [M]. 沈阳:辽宁科学技术出版社,1999.1

[7] 刘跃南.机械系统设计[M].北京:机械工业出版社,1998.8

[8] Panasonic 交流伺服电机驱动器 MINASA 系列使用说明书

[9] 成大先.机械设计手册第四版第 2 卷[M]. 北京:化学工业出版社,2001.11

[10] 成大先.机械设计手册第四版第 3 卷[M]. 北京:化学工业出版社,2001.11

1 课题提出的背景与研究意义

1.1 课题研究背景

在数控机床移动式加工中移动部件和静止导轨之间存在着摩擦,这种摩擦的存在增加了驱动部件的功率损耗,降低了运动精度和使用寿命,增加了运动噪声和发热,甚至可能使精密部件变形,限制了机床控制精度的提高。由于摩擦与运动速度间存在非线性关系,特别是在低速微进给情况下,这种非线性关系难以把握,可能产生所谓的尺蠖运动方式或混沌不清的极限环现象,严重破坏了对微进给、高精度、高响应能力的进给性能要求。为此,把消除或减少摩擦的不良影响,作为提高机床技术水平的努力方向之一。该课题提出的将磁悬浮技术应用到数控机床加工中,即可以做到消除移动部件与静止导轨之间存在的摩擦及其不良影响。对提高我国机床工业水平及赶上或超过国际先进水平具有重大意义,且社会应用前景广阔。

1.2课题研究的意义

机床正向高速度、高精度及高度自动化方向发展。但在高速切削和高速磨削加工场合,受摩擦磨损的影响,传统的滚动轴承的寿命一般比较短,而磁悬浮轴承可以克服这方面的不足,磁悬浮轴承具有的高速、高精度、长寿命等突出优点,将逐渐带领机电行业走向一个没有摩擦、没有损耗、没有限速的崭新境界。超高速切削是一种用比普通切削速度高得多的速度对零件进行加工的先进制造技术,它以高加工速度、高加工精度为主要特征,有非常高的生产效率,磁悬浮轴承由于具有转速高、无磨损、无润滑、可靠性好和动态特性可调等突出优点,而被应用于超高速主轴系统中。要实现高速切削,必须要解决许多关键技术,其中最主要的就是高速切削主轴系统,而选择合理的轴承型式对实现其高转速至关重要。其中,磁悬浮轴承是高速切削主轴最理想的支承型式之一。磁悬浮轴承可以满足超高速切削技术对超高速主轴提出的性能要求。但它与普通滑动或滚动轴承的本质区别在于,系统开环不稳定,需要实施主动控制,而这恰恰使得磁悬浮轴承具有动特性可控的优点磁悬浮轴承是一个复杂的机电磁一体化产品,对其精确的分析研究是一项相当困难的工作,如果用实验验证则会碰到诸如经费大、周期长等困难,在目前国内情况下不能采取国外以试验为主的研究方法,主要从理论上进行研究,利用计算机软件对磁悬浮控制系统进行仿真是一种获得磁悬浮系统有关特征简便而有效的方法。这就是本课题的研究目的和意义。

2 本课题国内外的研究现状

磁悬浮轴承的应用与发展可以说是传统支承技术的革命。由于具有无机械接触和可实现主动控制两个显著的优点,主动磁悬浮轴承技术从一开始就引起了人们的重视。磁悬浮轴承的研究最早可追溯到1937年,Holmes和Beams利用交流谐振电路实现了对钢球的悬浮。自1988年起,国际上每两年举行一届磁悬浮轴承国际会议,交流和研讨该领域的最新研究成果;1990年瑞士联邦理工学院提出了柔性转子的研究问题,同年G.Schweitzer教授提出了数字控制问题;1998年瑞士联邦理工学院的R.Vuillemin和B.Aeschlimann等人提出了无传感器磁悬浮轴承。近十年,瑞士、美国、日本等国家研制的电磁悬浮轴承性能指标已经很高,并且已成功应用于透平机械、离心机、真空泵、机床主轴等旋转机械中,电磁悬浮轴承技术在航空航天、计算机制造、医疗卫生及电子束平版印刷等领域中也得到了广泛的应用。纵观2006年在洛桑和托里诺召开的第10界国际磁轴承研讨会,磁轴承主要应用研究为磁轴承在高速发动机、核高温反应堆(HTR-10GT)、人造心脏和回转仪等方面。国内在磁悬浮轴承技术方面的研究起步较晚,对磁悬浮轴承的研究起步于80年代初。

1983年上海微电机研究所采用径向被动、轴向主动的混合型磁悬浮研制了我国第一台全悬浮磁力轴承样机;1988年哈尔滨工业大学的陈易新等提出了磁力轴承结构优化设计的理论和方法,建立了主动磁力轴承机床主轴控制系统数学模型,这是首次对主动磁力轴承全悬浮机床主轴从结构到控制进行的系统研究;1998年,上海大学开发了磁力轴承控制器(600W)用于150m制氧透平膨胀机的控制;2000年清华大学与无锡开源机床集团有限公司合作,实现了内圆磨床磁力轴承电主轴的'工厂应用实验。目前,国内清华大学、西安交通大学、国防科技大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学等等都在开展磁悬浮轴承方面的研究。2002年清华大学朱润生等对主动磁悬浮轴承主轴进行磨削试验,当转速60000r/min、法向磨削力100N左右时,精度达到小于8m的水平,精磨磨削效率基本达到工业应用水平。2003年6月,南京航空航天大学磁悬浮应用技术研究所研制的磁悬浮干燥机的性能指标已通过江苏省技术鉴定,向工业应用迈出了可喜的一步。2005年“济南磁悬浮工程技术研究中心”研制的磁悬浮轴承主轴设备,在济南第四机床厂做磨削试验,成功磨制出一个内圆孔工件,这是我国第一个用磁悬浮轴承主轴加工的工件。此项技术填补了国内空白。近几年来,由于微电子技术、信号处理技术和现代控制理论的发展,磁悬浮轴承的研究也取得了巨大进展。

从总体上看,磁悬浮轴承技术正向以下几个方向发展:

(1)理论分析更注重系统的转子动力学分析,更多地运用非线性理论对主动

磁悬浮转子系统的平衡点和稳定性进行分析;更注重建立系统的非线性耦合模型以求得更好的性能。

(2)注重系统的整体优化设计,不断提高其可靠性和经济性,以期获得磁悬浮轴承更加广泛的应用前景。

(3)控制器的实现越来越多的采用数字控制。为达到更高的性能要求,控制器的数字化、智能化、集成化成为必然的发展趋势。由于数字控制器的灵活性,各种现代控制理论的控制算法均在磁悬浮轴承上得到尝试。

(4)发展了多种新型磁悬浮轴承如:无传感器磁悬浮轴承、无轴承电机超导磁悬浮轴承、高温磁悬浮轴承。此外,磁悬浮机床主轴在各方面也有较大的发展空间如:高洁净钢材Z钢和EP钢的引入;陶瓷滚动体,重量比钢球轻40%;润滑技术的开发,对于高速切削液的主轴,油液和油雾润滑能有效防止切削液进入主轴;保持架的开发,聚合物保持架具有重量,自润滑及低摩擦系数的特点从应用的角度看,磁悬浮轴承的潜力尚未得到的发掘,而它本身也未达到替代其它轴承的水平,设计理论,控制方法等都有待研究和解决。

3 课题的研究目标与研究内容

3.1 研究目标

控制器是主动控制磁悬浮轴承研究的核心,因此正确选择控制方案和控制器参数,是磁悬浮轴承能够正常工作和发挥其优良性能的前提。该课题主要研究单自由度磁悬浮系统,其结构简单,性能评判相对容易、研究周期短,并且可以扩展到多自由度磁悬浮系统的研究。针对磁悬浮主轴系统的非线性以及在控制方面的特点,该课题探索出提高系统总体性能和动态稳定性的有效控制策略。

3.2 主要研究内容

(1)阐述课题的研究背景与意义,对国内外相关领域的研究状况进行综述。

(2)对磁悬浮机床主轴的动力学模型进行分析,并将其数值化、离散、解耦和降阶等,为后续研究

1、 目的及意义(含国内外的研究现状分析)

本人毕业设计的课题是”钢坯喷号机行走部件及总体设计”,并和我的一个同学(他课题是“钢坯喷号机喷号部件设计”)一起努力共同完成钢坯喷号机的设计。我们的目的是设计一种价格相对便宜,工作性能可靠的钢坯喷号机来取代用人工方法在钢坯上写编号。

对钢坯喷号是钢铁制造业必然需要存在的一个环节,这是为了实现质量管理和质量追踪。我们把生产钢坯对应的连铸机号、炉座号、炉号、流序号以及表示钢坯生产时间的时间编号共同组成每块钢坯的唯一编号,适当的写在钢坯的表面。这样就在钢铁厂的后续检验或在客户使用过程中,如果发现钢坯的质量有问题,就可以根据这个编号来追踪到生产这个钢坯的连铸机、炉座、炉号、流序及时间等重要信息,及早的发现并解决生产设备中存在的问题。

目前,在国外像日本、美国等一些发达国家已经实现了对钢坯的自动编号,虽然其辅助设备较多,价格较贵,但大大提高生产的自动化进程和效率。并且钢坯喷号机具有设备利用率高、位置精度高、可控制性能好等优点。而在国内,除了少数的几家大型钢铁企业(宝钢、鞍钢等)引进了自动钢坯喷号机,大部分的钢铁企业仍然处在人工编号的阶段。

实现钢坯喷号的机械化和自动化是提高生产效率和降低生产成本的重要途径之一,钢坯喷号机无论在国内还是国外都会有很大的市场。一方面因为人工的工艺流程不但浪费了大量的能量,而且打断了生产的自动化进程,从而致使生产效率降低,生产成本增加。另一方面由于生产钢坯的车间温度很高,有强烈的热辐射,同时还有大量的水蒸气和粉尘,因此对其中进行人工编号的工人的劳动强度非常大,并且对身体是一种摧残,容易得职业病。所以无论从那个方面看都急需一种价格相对便宜,工作性能可靠的钢坯喷号机来代替人工编号。

作为一个大学生,毕业设计对我来说是展示我大学四年学习成果的一个机会,也是对我的综合能力的一个考验。我本人对“钢坯喷号机行走部件及总体设计”的课题也非常感兴趣,我一定会努力完成这次毕业设计的。总的来说,钢坯喷号机对于钢铁厂和这次毕业设计对于我都是具有现实意义的。

2、基本内容和技术方案

本课题是基于机械设计与电子控制结合的技术来设计钢坯喷号机。经连连轧的钢坯规格为160mmx200mm的方形钢坯,用切割机割成定长,由300mm宽的输出通道送出。

1.基本内容

先拟定钢坯喷号机的总体方案,然后确定钢坯喷号机行走部件的传动方案及结构参数,最后画出钢坯喷号机行走部件的装配图以及零件图。

2.系统技术方案

(1)工作过程:启动机器PLC控制步进电机带动钢坯喷号机到相应的位置,按下启动键发送控制信号传到控制部件(PLC),控制部件发出控制命令给执行部件(主要是行走部件及喷号部件,行走部件带动喷头靠近钢坯表面,然后喷头进行喷号),喷号完成后喷头上升并清洗号码牌。再次移动喷号到下一个钢坯处。

(2)要求实现的功能:行走部件功能(喷号机整体左右的移动,喷号部件的上下前后移动,喷头的左右移动)、喷号部件功能(喷头喷号,清洗号码牌,号码牌的更换)。其中号码为(0—9)十个数字,号码可以变化更换。每个号码大小为35mmx15mm,号码间距为5mm。

(3)实现方案:

行走功能的实现:由于在钢坯上喷号并不需要很精确的定位,所以采用人工控制步进电机的方式移动整体喷号机来粗调。采用液压缸提供动力来推动喷号部件,并采用行程开关控制电机来实现喷号部件上下移动,下行程开关可以控制喷号部件与钢坯表面之间的间距和发出信号使喷头开始喷涂料并向右移动。采用液压缸推动,滚轮在导架上滚动的方式实现喷好机构的前后移动,并采用行程开关控制电机来实现喷头的左右移动,右行程开关可以控制喷头停止喷涂料并回到初始位置和喷号部件向上移动。

喷号功能的具体实现方案由和我一组的同学确定。

3、进度安排

3-4周 认真阅读和学习有关资料和知识,并翻译英文文献

5-7周 钢坯喷号机行走部件的传动方案及总体设计

8-9周 确定钢坯喷号机行走部件结果参数

10-13周 完成钢坯喷号机行走部件装配图及零件工作图

14-15周 准备并进行毕业答辩

1. 设计(或研究)的依据与意义

十字轴是汽车万向节上的重要零件,规格品种多,需求量大。目前,国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产,其工艺过程为:制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大,锻件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工艺环节多,锻件质量差,生产效率低。

相比之下,十字轴冷挤压成形的具有以下优点:

1、提高劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件,能使生产率大大提高。

2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级,表面粗糙度可达Ra O.2~1.6。因此,用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。

3、提高零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度高于原材料的强度。

4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,提高材料的利用率,从而使零件成本大大降低。

2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述

利用切削加工方法加工十字轴类零件,生产工序多,效率低,材料浪费严重,并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件,加热时产生氧化、脱碳等缺陷,必然会造成能源的浪费,并且后续的机加工不但浪费大量材料,产品的内在和外观质量并不理想。

采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴,锻件无飞边,可显着降低生产成本,提高产品质量和生产效率:

(1)不仅能节省飞边的金属消耗,还能大大减小或消除敷料,可以节约材料30﹪;由于锻件精化减少了切削加工量,电力消耗可降低30﹪;

(2)锻件质量显着提高,十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断,扭转疲劳寿命指标平均提高2~3倍;

(3)由于一次性挤压成型,生产率提高25%.

数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型,可以在昂贵费时的模具或附具制造之前,在计算机中对工艺的全过程进行分析,不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息,而且可预测存在的缺陷;通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律,进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、提高生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。

目前,用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中,DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况,是降低制造成本,缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在大金属流动,行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。

3. 课题设计(或研究)的内容

1)完成十字轴径向挤压工艺分析,完成模具总装图及零件图设计。

2)建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)相关英文资料翻译。

4. 设计(或研究)方法

1)完成十字轴径向挤压成形工艺分析,绘制模具总装图及零件图。

2)写毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)查阅20篇以上与课题相关的文献。

5)完成12000字的论文。

6)翻译10000个以上英文印刷符号。

5. 实施计划

04-06周:文献检索,开题报告。

07-10周:进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。

11-13周:进行数值模拟。

14-16周:撰写毕业论文。

17周:进行答辩。

一、毕业设计题目的背景

三级圆锥—圆柱齿轮减速器,第一级为锥齿轮减速,第二、三级为圆柱齿轮减速。这种减速器具有结构紧凑、多输出、传动效率高、运行平稳、传动比大、体积小、加工方便、寿命长等优点。因此,随着我国社会主义建设的飞速发展,国内已有许多单位自行设计和制造了这种减速器,并且已日益广泛地应用在国防、矿山、冶金、化工、纺织、起重运输、建筑工程、食品工业和仪表制造等工业部门的机械设备中,今后将会得到更加广泛的应用。

二、主要研究内容及意义

本文首先介绍了带式输送机传动装置的研究背景,通过对参考文献进行详细的分析,阐述了齿轮、减速器等的相关内容;在技术路线中,论述齿轮和轴的选择及其基本参数的选择和几何尺寸的计算,两个主要强度的验算等在这次设计中所需要考虑的一些技术问题做了介绍;为毕业设计写作建立了进度表,为以后的设计工作提供了一个指导。最后,给出了一些参考文献,可以用来查阅相关的资料,给自己的设计带来方便。

本次课题研究设计是大学生涯最后的学习机会,也是最专业的一次锻炼,它将使我们更加了解实际工作中的问题困难,也使我对专业知识又一次的全面总结,而且对实际的机械工程设计流程有一个大概的了解,我相信这将对我以后的工作有实质性的帮助。

三、实施计划

收集相关资料:20XX年4月10日——4月16日

开题准备: 4月17日——4月20日

确定设计方案:4月21日——4月28日

进行相关设计计算:4月28日——5月8日

绘制图纸:5月9日——5月15日

整理材料:5月15日——5月16日

编写设计说明书:5月17日——5月20日

准备答辩:

四、参考文献

[1] 王昆等 机械设计课程设计 高等教育出版社,1995.

[2] 邱宣怀 机械设计第四版 高等教育出版社,1997.

[3] 濮良贵 机械设计第七版 高等教育出版社,2000.

[4] 任金泉 机械设计课程设计 西安交通大学出版社,2002.

[5] 许镇宁 机械零件 人民教育出版社,1959.

[6] 机械工业出版社编委会 机械设计实用手册 机械工业出版社,2008

1. 设计(或研究)的依据与意义

十字轴是汽车万向节上的重要零件,规格品种多,需求量大。目前,国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产,其工艺过程为:制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大,锻件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工艺环节多,锻件质量差,生产效率低。

相比之下,十字轴冷挤压成形的具有以下优点:

1、增强劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件,能使生产率大大增强。

2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级,表面粗糙度可达Ra O.2~1.6。因此,用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。

3、增强零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度高于原材料的强度。

4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,增强材料的利用率,从而使零件成本大大降低。

2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述

利用切削加工方法加工十字轴类零件,生产工序多,效率低,材料浪费严重,并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件,加热时产生氧化、脱碳等缺陷,必然会造成能源的浪费,并且后续的机加工不但浪费大量材料,产品的内在和外观质量并不理想。

采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴,锻件无飞边,可显着降低生产成本,增强产品质量和生产效率:

(1)不仅能节省飞边的金属消耗,还能大大减小或消除敷料,可以节约材料30%;由于锻件精化减少了切削加工量,电力消耗可降低30%;

(2)锻件质量显着增强,十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断,扭转疲劳寿命指标平均增强2~3倍;

(3)由于一次性挤压成型,生产率增强25%.

数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型,可以在昂贵费时的模具或附具制造之前,在计算机中对工艺的全过程进行分析,不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息,而且可预测存在的缺陷;通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律,进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、增强生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。

目前,用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中,DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况,是降低制造成本,缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在大金属流动,行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。

3. 课题设计(或研究)的内容

1)完成十字轴径向挤压工艺分析,完成模具总装图及零件图设计。

2)建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)相关英文资料翻译。

4. 设计(或研究)方法

1)完成十字轴径向挤压成形工艺分析,绘制模具总装图及零件图。

2)毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)查阅20篇以上与课题相关的文献。

5)完成12000字的论文。

6)翻译10000个以上英文印刷符号。

5. 实施计划

04-06周:文献检索,开题报告。

07-10周:进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。

11-13周:进行数值模拟。

14-16周:撰写毕业论文。

17周:进行答辩。

氧传感器故障检测论文开题报告

你是。。。。。我们老师也布置了这作业,顺便发到我邮箱吧,,,,谢谢啦,

技师专业论文工种:汽车维修工题目:凌志LS400轿车故障灯亮故障排除及氧传器系统报警检测姓名:钱亚亮校:西安北汽车修理职业培训校期:200912月3凌志LS400轿车故障灯亮故障排除及氧传器系统报警检测作者:钱亚亮间:200912月3摘要:本文主要介绍部99凌志LS400轿车行驶仪表内发机故障指示灯点亮用仪器读取故障码25或26(25代表混合比稀26代表混合比浓)知供油系故障维修汽车行驶再点亮意味着维修能完全依据故障码修理要全面考虑关键词:故障码;供油系统;氧传器前言:汽车电控制燃油喷射发机机电体化高新技术产物尤其发机控制系统设置传器、执行器电控制元件控制系统工作各种信号相互交叉渗透控制进气、喷油点火发故障则症状界限模糊且系统现故障使电脑控制显示另系统故障码所我必须全面深刻解电控制燃油喷射发机结构原理掌握关功能作用运用科析维修技巧制定切实行维修案文故障现象:辆凌志LS400(UCF10 发机)轿车发机故障灯亮读取故障码25或26故障排除:根据资料知供油系统故障(25代表混合比稀26代表混合比浓)般情况读取故障码显示25或26知供油系统故障步便应先检查油电路即检查火花塞、高压线等点火元件更换汽油滤清器、清洗喷油嘴等做目保证发机点火、通畅供油确喷油些工作做完消除故障码则故障灯灭车辆维修厂行驶200Km左右发机故障灯亮起厂返修读取故障码25或26供油系统应该没问题我仔细查找与点火供油关元件结发现氧传器电压波值明显符合规定要求(标准:输电压低于0.35V或高于0.7V10S内跳4)更换氧传器故障灯便再亮故障析:明明氧传器工作良却显示混合比稀或浓故障码25或26显示氧传器故障21、27或28根据燃油喷射工作原理析知喷油间短电脑依据各控制元件所提供输信号修由于氧传器工作良(并未完全失效)即输电压值符合规定要求电脑氧传器处确电压信号给喷油嘴错误喷油脉冲宽度造喷油量少或混合比稀或浓故障数累计事实电脑便形故障记忆便维修厂行驶200km左右故障灯亮起原种故障给我启示即凌志LS400发机故障灯亮调取故障码显示25或26应先测氧传器否若低于规定电压值定要更换再检查油电路便彻底消除故障总结:情况则恰恰相反即氧传器本身故障电控汽油喷射发机氧传器用于燃料系统闭环控制电器元件主要用测废气氧含量并所测量数据用电压信号形式反馈给ECU控制发机空燃比保持14.7;同种故障信号报警元件氧化锆传器种见氧传器其故障表现表面铅化物或碳化物覆盖使气体能渗透、氧离能扩散导致失效故障灯报警并读取传器故障码必须其进行故障诊断氧传器系统报警定表示传器故障其报警信号受列素影响:①点火系统工作状况;②进所系统密封性能;③排气系统否堵塞;④喷油器工作状况;⑤供油系统油压高低1. 氧传器故障诊断由氧化锆传器特性知:空燃比维持14.7,报警信号基准电压0.4-0.5V;空燃比于14.7,其电压升至0.8-1V,表混合气浓;空燃比于14.7,电压降至0.2V左右,表明混合气稀.诊断氧传器工作状况:(1) 保持发机转速2500r/min左右,预热传器2min.(2) 拔传器插线(加热线圈传器注意插脚位置),用万用表测量反馈电压,检查10S内电压表指针摆数;(1)若电压表指针摆数少于8应再预热传器,并每检查10S内指针摆数.若指针摆8表明氧传器工作;(2)若仍少于8,则应脱传器线束插,再测量其反馈电压;电压于4.5V脱进气管真空管,若压仍于0.45V,说明传器损坏;若于0.45V,说明混合气浓,应燃料\进气或控制系统进行检查.电压于0.45V,拔水温传器插,接4-8KΩ电阻,,若电压仍于0.45V,说明传器损坏;若于0.45V,则表明混合气稀.2.点火系统工作状况检测首先微机控制点火系进行规检查.检查内容包括火花塞、高压线工作状况及火花能量、点火、点火提前角等点火:灯红夹接蓄电池传器接缸高压线点火灯准发机前皮带轮点火标记发机转速升高点火提前角应增用手锤或扳手敲击爆震传器固定螺钉或缸盖四周点火提前角应明显推迟3.进气系统密封性能检查进气歧管接真空表发机怠速运转进气管真空度应57.33-70.66kpa范围内,否则进气系统漏气.若真空表指针逐渐零,则表示排气系统阻塞.4.喷油器性能检查喷油器喷油量取决于喷油脉冲宽度,脉冲宽度定,则取决于喷孔断面喷油压力.喷油器试验台喷油器喷油量、雾化性能、密封性能进行测试其主要性能参数喷油持续间2ms针阀升程0.15mm ,稳定电流2A,电磁线圈电阻3-15 Ω,15S喷油量45-55 ml,各缸差值于5 ml.5.供油系统油压检测发机工作,燃油配管测压孔或节气门体喷射(TBI)燃油压力测试点接油压表测量油压.点应200--350kpa,单点应62--90 kpa;或发机工作,夹住油管,油压应升100 kpa,发机转速升高100r/min,说明供油系统.参考文献:发机传器原理与检测:辽宁科技术版社:主编:张 伟电控汽车维修数据手册:黑龙江科技术版社:主编:张月相 赵英君

技师专业论文工种:汽车维修工 题目:凌志LS400轿车故障灯亮故障排除及氧传感器系统报警检测方法姓名:钱亚亮 学校:西安北方汽车修理职业培训学校 日期:2009年12月3日凌志LS400轿车故障灯亮故障排除及氧传感器系统报警检测方法 作者:钱亚亮 时间:2009年12月3日摘要:本文主要介绍一部,99年凌志LS400轿车,在行驶中仪表内的发动机故障指示灯点亮,用仪器读取故障码为25或26(25代表混合比过稀,26代表混合比过浓)可知为供油系故障,但是在维修后汽车在行驶中再次点亮,这就意味着在维修时不能完全依据故障码去修理要全面考虑。关键词:故障码;供油系统;氧传感器 前言:汽车电子控制燃油喷射发动机是机电一体化高新技术的产物,尤其是发动机的控制系统,它设置有多个传感器、执行器和电子控制元件。控制系统工作时,各种信号相互交叉渗透,控制进气、喷油和点火。一但发生故障,则症状的界限模糊。而且一个系统出现故障,会使电脑控制显示出另一个系统的故障码。所以我们必须全面深刻了解电子控制燃油喷射发动机的结构原理,掌握有关功能作用,运用科学的分析方法和维修技巧,制定出切实可行的维修方案。 正文故障现象:一辆凌志LS400(UCF10 发动机)轿车,发动机故障灯亮,读取的故障码为25或26。故障排除:根据资料可知为供油系统故障(25代表混合比过稀,26代表混合比过浓)一般情况下,读取故障码显示为25或26,可知为供油系统的故障,那么下一步便应先检查油电路,即检查火花塞、高压线等点火元件,更换汽油滤清器、清洗喷油嘴等。这样做的目的是保证发动机有正常的点火、通畅的供油和正确的喷油,这些工作做完后,消除故障码,则故障灯灭。然而此车辆维修出厂后行驶200Km左右,发动机故障灯又亮起来,回厂返修读取的故障码还为25或26。供油系统应该没有问题,可为什么会这样?我们仔细查找与点火和供油有关的元件,结果发现氧传感器的电压波动值明显不符合规定要求(标准:输出电压低于0.35V或高于0.7V时,10S内跳动4次以上),更换氧传感器后,故障灯便不再亮。故障分析:为什么明明是氧传感器工作不良,却显示混合比过稀或过浓的故障码25或26,而不显示氧传感器的故障21、27或28?根据燃油喷射的工作原理分析可知,喷油时间的长短是电脑依据各控制元件所提供的输出信号来修正的,由于氧传感器工作不良(并未完全失效),即输出电压值不符合规定的要求,电脑从氧传感器处得到不正确电压信号后,给喷油嘴一个错误的喷油脉冲宽度,造成喷油量过少或过多,也就是混合比过稀或过浓。当故障的次数累计一事实上的后,电脑便形成故障记忆,这便是为什么维修出厂行驶200km左右后,故障灯又亮起来的原因。这种故障给了我们一个启示,即当凌志LS400发动机故障灯亮,调取故障码显示为25或26时,应先测一下氧传感器的是否正常,若低于规定电压值一定要更换,然后再检查油电路,这样便可彻底消除故障。总结:在有此情况下,则恰恰相反,即氧传感器本身无故障。在电控汽油喷射发动机中,氧传感器是用于燃料系统闭环控制的一个电器元件。它主要用来测废气中氧的含量,并将所测量数据用电压信号形式反馈给ECU,以控制发动机空燃比保持在14.7;同时,它又是多种故障信号的报警元件。氧化锆传感器是一种常见的氧传感器,其故障多表现为表面被铅化物或碳化物覆盖,使气体不能渗透、氧离子不能扩散而导致失效,当故障灯报警并读取传感器故障码时,必须对其进行故障诊断。但氧传感器系统报警不一定就表示传感器有故障。其报警信号还受下列因素的影响:①点火系统工作状况;②进所系统密封性能;③排气系统是否堵塞;④喷油器的工作状况;⑤供油系统油压高低。1. 氧传感器的故障诊断由氧化锆传感器的特性可知:当空燃比维持在14.7时,报警信号基准电压为0.4-0.5V;当空燃比大于14.7时,其电压升至0.8-1V,表时混合气过浓;空燃比大于14.7时,电压降至0.2V左右,表明混合气过稀.诊断氧传感器工作状况的方法是:(1) 保持发动机的转速在2500r/min左右,预热传感器2min.(2) 拔下传感器插线(有加热线圈的传感器注意插脚位置),用万用表测量反馈电压,检查10S内电压表指针摆动次数;(1)若电压表指针摆动次数少于8次应再次预热传感器,并每检查10S内指针摆动次数.此时若指针摆动在8次以上表明氧传感器工作正常;(2)若仍少于8次,则应脱开传感器线束插头,再次测量其反馈电压;当电压大于4.5V时脱开进气管上的真空管,此时若是压仍大于0.45V,说明传感器损坏;若小于0.45V,说明混合气过浓,应对燃料\进气或控制系统进行检查.当电压小于0.45V时,可拔下水温传感器插头,接上一个4-8KΩ的电阻,此时,若电压仍小于0.45V,说明传感器损坏;若大于0.45V,则表明混合气过稀.2.点火系统工作状况检测首先对微机控制的点火系进行常规检查.检查内容包括火花塞、高压线工作状况以及火花能量、点火正时、点火提前角等。点火方法是:将正时灯的红夹接蓄电池传感器接一缸高压线,点火正时灯对准发动机前皮带轮上的点火正时标记。当发动机转速升高时,点火提前角应增大。而此时用手锤或扳手敲击爆震传感器固定螺钉或缸盖四周,点火提前角应有明显推迟。3.进气系统密封性能检查在进气歧管上接一只真空表,当发动机怠速运转时,进气管真空度应在57.33-70.66kpa范围内,否则为进气系统漏气.若真空表指针逐渐回零,则表示排气系统阻塞.4.喷油器性能检查喷油器喷油量的大小取决于喷油脉冲宽度,当脉冲宽度一定时,则取决于喷孔断面和喷油压力.在喷油器试验台上对喷油器喷油量、雾化性能、密封性能进行测试。其主要性能参数为,喷油持续时间为2ms,针阀升程0.15mm ,稳定电流2A,电磁线圈电阻3-15 Ω,15S喷油量45-55 ml,各缸差值小于5 ml.5.供油系统的油压检测发动机工作时,在燃油分配管的测压孔或节气门体喷射(TBI)燃油压力测试点接上油压表测量油压.多点应为200--350kpa,单点应为62--90 kpa;或在发动机工作时,夹住回油管,油压应上升100 kpa,发动机转速升高100r/min,说明供油系统正常.参考文献:发动机传感器原理与检测:辽宁科学技术出版社:主编:张 伟电控汽车维修数据手册:黑龙江科学技术出版社:主编:张月相 赵英君

汽车通常有两个氧传感器,前氧传感器和后氧传感器。前氧传感器的作用主要是反馈。简单来说就是检测气缸混合气燃烧后产生的废气中的含氧量。一般来说,氧含量高表示混合气过稀,氧含量低表示混合气过浓。

前氧传感器根据氧含量的不同向ECU发送不同的电信号,以便ECU根据这些信息对混合气进行修正。后氧传感器的作用主要是检查三元催化器的净化效果,即检测净化后的尾气中的氧含量并反馈给ECU,电脑会将前氧和后氧给出的数据进行比较。

氧传感器检测方法是:

1、万用表测电压法:

采用万用表测压法检查氧化锆式氧传感器时,应先使氧传感器处于工作状态,也就是使ZrO2处于400℃以上的温度。

检测方法如下:使发动机转速在2500r\/min运行约90s,用万用表测氧传感器信号输出端电压,该电压正常值应为:当发动机尾气浓时,氧传感器输出电压为0.9~1V;当发动机尾气稀时,氧传感器输出电压为0~0.1V;当氧传感器工作温度低于360℃时,氧传感器呈开路状态,无信号输出。

2、氧传感器检测仪检测法:用氧传感器检测仪检测氧传感器时,检测方法同上,仅是用氧传感器检测仪代替上述的万用表。由氧传感器检测仪上指示灯的闪和灭情况,即可知其是否处于正常工作状态。

氧传感器的常见故障

1、中毒故障

氧中毒包括铅中毒和硅中毒。前者经常出现在使用含铅汽油的汽车上,后者是汽油和润滑油中含有的硅化合物燃烧产生的二氧化硅。如果只是轻微中毒,清理干净,但是一旦氧传感器内部结构损坏,就要直接更换。

2、陶瓷碎裂

氧传感器的陶瓷质硬而脆,如果用硬物敲击或用强气流吹动,可能会破碎而失效。所以处理的时候要特别小心,发现问题要及时更换。

3、耐金属丝燃烧性

加热器电阻丝烧断了。对于加热型氧传感器,如果加热器电阻丝被烧蚀,传感器将很难达到正常工作温度而失去作用。

氧传感器的故障诊断论文开题报告

技师专业论文工种:汽车维修工 题目:凌志LS400轿车故障灯亮故障排除及氧传感器系统报警检测方法姓名:钱亚亮 学校:西安北方汽车修理职业培训学校 日期:2009年12月3日凌志LS400轿车故障灯亮故障排除及氧传感器系统报警检测方法 作者:钱亚亮 时间:2009年12月3日摘要:本文主要介绍一部,99年凌志LS400轿车,在行驶中仪表内的发动机故障指示灯点亮,用仪器读取故障码为25或26(25代表混合比过稀,26代表混合比过浓)可知为供油系故障,但是在维修后汽车在行驶中再次点亮,这就意味着在维修时不能完全依据故障码去修理要全面考虑。关键词:故障码;供油系统;氧传感器 前言:汽车电子控制燃油喷射发动机是机电一体化高新技术的产物,尤其是发动机的控制系统,它设置有多个传感器、执行器和电子控制元件。控制系统工作时,各种信号相互交叉渗透,控制进气、喷油和点火。一但发生故障,则症状的界限模糊。而且一个系统出现故障,会使电脑控制显示出另一个系统的故障码。所以我们必须全面深刻了解电子控制燃油喷射发动机的结构原理,掌握有关功能作用,运用科学的分析方法和维修技巧,制定出切实可行的维修方案。 正文故障现象:一辆凌志LS400(UCF10 发动机)轿车,发动机故障灯亮,读取的故障码为25或26。故障排除:根据资料可知为供油系统故障(25代表混合比过稀,26代表混合比过浓)一般情况下,读取故障码显示为25或26,可知为供油系统的故障,那么下一步便应先检查油电路,即检查火花塞、高压线等点火元件,更换汽油滤清器、清洗喷油嘴等。这样做的目的是保证发动机有正常的点火、通畅的供油和正确的喷油,这些工作做完后,消除故障码,则故障灯灭。然而此车辆维修出厂后行驶200Km左右,发动机故障灯又亮起来,回厂返修读取的故障码还为25或26。供油系统应该没有问题,可为什么会这样?我们仔细查找与点火和供油有关的元件,结果发现氧传感器的电压波动值明显不符合规定要求(标准:输出电压低于0.35V或高于0.7V时,10S内跳动4次以上),更换氧传感器后,故障灯便不再亮。故障分析:为什么明明是氧传感器工作不良,却显示混合比过稀或过浓的故障码25或26,而不显示氧传感器的故障21、27或28?根据燃油喷射的工作原理分析可知,喷油时间的长短是电脑依据各控制元件所提供的输出信号来修正的,由于氧传感器工作不良(并未完全失效),即输出电压值不符合规定的要求,电脑从氧传感器处得到不正确电压信号后,给喷油嘴一个错误的喷油脉冲宽度,造成喷油量过少或过多,也就是混合比过稀或过浓。当故障的次数累计一事实上的后,电脑便形成故障记忆,这便是为什么维修出厂行驶200km左右后,故障灯又亮起来的原因。这种故障给了我们一个启示,即当凌志LS400发动机故障灯亮,调取故障码显示为25或26时,应先测一下氧传感器的是否正常,若低于规定电压值一定要更换,然后再检查油电路,这样便可彻底消除故障。总结:在有此情况下,则恰恰相反,即氧传感器本身无故障。在电控汽油喷射发动机中,氧传感器是用于燃料系统闭环控制的一个电器元件。它主要用来测废气中氧的含量,并将所测量数据用电压信号形式反馈给ECU,以控制发动机空燃比保持在14.7;同时,它又是多种故障信号的报警元件。氧化锆传感器是一种常见的氧传感器,其故障多表现为表面被铅化物或碳化物覆盖,使气体不能渗透、氧离子不能扩散而导致失效,当故障灯报警并读取传感器故障码时,必须对其进行故障诊断。但氧传感器系统报警不一定就表示传感器有故障。其报警信号还受下列因素的影响:①点火系统工作状况;②进所系统密封性能;③排气系统是否堵塞;④喷油器的工作状况;⑤供油系统油压高低。1. 氧传感器的故障诊断由氧化锆传感器的特性可知:当空燃比维持在14.7时,报警信号基准电压为0.4-0.5V;当空燃比大于14.7时,其电压升至0.8-1V,表时混合气过浓;空燃比大于14.7时,电压降至0.2V左右,表明混合气过稀.诊断氧传感器工作状况的方法是:(1) 保持发动机的转速在2500r/min左右,预热传感器2min.(2) 拔下传感器插线(有加热线圈的传感器注意插脚位置),用万用表测量反馈电压,检查10S内电压表指针摆动次数;(1)若电压表指针摆动次数少于8次应再次预热传感器,并每检查10S内指针摆动次数.此时若指针摆动在8次以上表明氧传感器工作正常;(2)若仍少于8次,则应脱开传感器线束插头,再次测量其反馈电压;当电压大于4.5V时脱开进气管上的真空管,此时若是压仍大于0.45V,说明传感器损坏;若小于0.45V,说明混合气过浓,应对燃料\进气或控制系统进行检查.当电压小于0.45V时,可拔下水温传感器插头,接上一个4-8KΩ的电阻,此时,若电压仍小于0.45V,说明传感器损坏;若大于0.45V,则表明混合气过稀.2.点火系统工作状况检测首先对微机控制的点火系进行常规检查.检查内容包括火花塞、高压线工作状况以及火花能量、点火正时、点火提前角等。点火方法是:将正时灯的红夹接蓄电池传感器接一缸高压线,点火正时灯对准发动机前皮带轮上的点火正时标记。当发动机转速升高时,点火提前角应增大。而此时用手锤或扳手敲击爆震传感器固定螺钉或缸盖四周,点火提前角应有明显推迟。3.进气系统密封性能检查在进气歧管上接一只真空表,当发动机怠速运转时,进气管真空度应在57.33-70.66kpa范围内,否则为进气系统漏气.若真空表指针逐渐回零,则表示排气系统阻塞.4.喷油器性能检查喷油器喷油量的大小取决于喷油脉冲宽度,当脉冲宽度一定时,则取决于喷孔断面和喷油压力.在喷油器试验台上对喷油器喷油量、雾化性能、密封性能进行测试。其主要性能参数为,喷油持续时间为2ms,针阀升程0.15mm ,稳定电流2A,电磁线圈电阻3-15 Ω,15S喷油量45-55 ml,各缸差值小于5 ml.5.供油系统的油压检测发动机工作时,在燃油分配管的测压孔或节气门体喷射(TBI)燃油压力测试点接上油压表测量油压.多点应为200--350kpa,单点应为62--90 kpa;或在发动机工作时,夹住回油管,油压应上升100 kpa,发动机转速升高100r/min,说明供油系统正常.参考文献:发动机传感器原理与检测:辽宁科学技术出版社:主编:张 伟电控汽车维修数据手册:黑龙江科学技术出版社:主编:张月相 赵英君

技师专业论文工种:汽车维修工题目:凌志LS400轿车故障灯亮故障排除及氧传器系统报警检测姓名:钱亚亮校:西安北汽车修理职业培训校期:200912月3凌志LS400轿车故障灯亮故障排除及氧传器系统报警检测作者:钱亚亮间:200912月3摘要:本文主要介绍部99凌志LS400轿车行驶仪表内发机故障指示灯点亮用仪器读取故障码25或26(25代表混合比稀26代表混合比浓)知供油系故障维修汽车行驶再点亮意味着维修能完全依据故障码修理要全面考虑关键词:故障码;供油系统;氧传器前言:汽车电控制燃油喷射发机机电体化高新技术产物尤其发机控制系统设置传器、执行器电控制元件控制系统工作各种信号相互交叉渗透控制进气、喷油点火发故障则症状界限模糊且系统现故障使电脑控制显示另系统故障码所我必须全面深刻解电控制燃油喷射发机结构原理掌握关功能作用运用科析维修技巧制定切实行维修案文故障现象:辆凌志LS400(UCF10 发机)轿车发机故障灯亮读取故障码25或26故障排除:根据资料知供油系统故障(25代表混合比稀26代表混合比浓)般情况读取故障码显示25或26知供油系统故障步便应先检查油电路即检查火花塞、高压线等点火元件更换汽油滤清器、清洗喷油嘴等做目保证发机点火、通畅供油确喷油些工作做完消除故障码则故障灯灭车辆维修厂行驶200Km左右发机故障灯亮起厂返修读取故障码25或26供油系统应该没问题我仔细查找与点火供油关元件结发现氧传器电压波值明显符合规定要求(标准:输电压低于0.35V或高于0.7V10S内跳4)更换氧传器故障灯便再亮故障析:明明氧传器工作良却显示混合比稀或浓故障码25或26显示氧传器故障21、27或28根据燃油喷射工作原理析知喷油间短电脑依据各控制元件所提供输信号修由于氧传器工作良(并未完全失效)即输电压值符合规定要求电脑氧传器处确电压信号给喷油嘴错误喷油脉冲宽度造喷油量少或混合比稀或浓故障数累计事实电脑便形故障记忆便维修厂行驶200km左右故障灯亮起原种故障给我启示即凌志LS400发机故障灯亮调取故障码显示25或26应先测氧传器否若低于规定电压值定要更换再检查油电路便彻底消除故障总结:情况则恰恰相反即氧传器本身故障电控汽油喷射发机氧传器用于燃料系统闭环控制电器元件主要用测废气氧含量并所测量数据用电压信号形式反馈给ECU控制发机空燃比保持14.7;同种故障信号报警元件氧化锆传器种见氧传器其故障表现表面铅化物或碳化物覆盖使气体能渗透、氧离能扩散导致失效故障灯报警并读取传器故障码必须其进行故障诊断氧传器系统报警定表示传器故障其报警信号受列素影响:①点火系统工作状况;②进所系统密封性能;③排气系统否堵塞;④喷油器工作状况;⑤供油系统油压高低1. 氧传器故障诊断由氧化锆传器特性知:空燃比维持14.7,报警信号基准电压0.4-0.5V;空燃比于14.7,其电压升至0.8-1V,表混合气浓;空燃比于14.7,电压降至0.2V左右,表明混合气稀.诊断氧传器工作状况:(1) 保持发机转速2500r/min左右,预热传器2min.(2) 拔传器插线(加热线圈传器注意插脚位置),用万用表测量反馈电压,检查10S内电压表指针摆数;(1)若电压表指针摆数少于8应再预热传器,并每检查10S内指针摆数.若指针摆8表明氧传器工作;(2)若仍少于8,则应脱传器线束插,再测量其反馈电压;电压于4.5V脱进气管真空管,若压仍于0.45V,说明传器损坏;若于0.45V,说明混合气浓,应燃料\进气或控制系统进行检查.电压于0.45V,拔水温传器插,接4-8KΩ电阻,,若电压仍于0.45V,说明传器损坏;若于0.45V,则表明混合气稀.2.点火系统工作状况检测首先微机控制点火系进行规检查.检查内容包括火花塞、高压线工作状况及火花能量、点火、点火提前角等点火:灯红夹接蓄电池传器接缸高压线点火灯准发机前皮带轮点火标记发机转速升高点火提前角应增用手锤或扳手敲击爆震传器固定螺钉或缸盖四周点火提前角应明显推迟3.进气系统密封性能检查进气歧管接真空表发机怠速运转进气管真空度应57.33-70.66kpa范围内,否则进气系统漏气.若真空表指针逐渐零,则表示排气系统阻塞.4.喷油器性能检查喷油器喷油量取决于喷油脉冲宽度,脉冲宽度定,则取决于喷孔断面喷油压力.喷油器试验台喷油器喷油量、雾化性能、密封性能进行测试其主要性能参数喷油持续间2ms针阀升程0.15mm ,稳定电流2A,电磁线圈电阻3-15 Ω,15S喷油量45-55 ml,各缸差值于5 ml.5.供油系统油压检测发机工作,燃油配管测压孔或节气门体喷射(TBI)燃油压力测试点接油压表测量油压.点应200--350kpa,单点应62--90 kpa;或发机工作,夹住油管,油压应升100 kpa,发机转速升高100r/min,说明供油系统.参考文献:发机传器原理与检测:辽宁科技术版社:主编:张 伟电控汽车维修数据手册:黑龙江科技术版社:主编:张月相 赵英君

1、氧传感器中毒氧传感器中毒是经常出现的且较难防治的一种故障,尤其是经常使用含铅汽油的汽车,即使是新的氧传感器,也只能工作几千公里。如果只是轻微的铅中毒,接着使用一箱不含铅的汽油,就能消除氧传感器表面的铅,使其恢复正常工作。但往往由于过高的排气温度,而使铅侵入其内部,阻碍了氧离子的扩散,使氧传感器失效,这时就只能更换了。另外,氧传感器发生硅中毒也是常有的事。一般来说,汽油和润滑油中含有的硅化合物燃烧后生成的二氧化硅,硅橡胶密封垫圈使用不当散发出的有机硅气体,都会使氧传感器失效,因而要使用质量好的燃油和润滑油。修理时要正确选用和安装橡胶垫圈,不要在传感器上涂敷制造厂规定使用以外的溶剂和防粘剂等由于发动机燃烧不好,在氧传感器表面形成积碳,或氧传感器内部进入了油污或尘埃等沉积物,会阻碍或阻塞外部空气进入氧传感器内部,使氧传感器输出的信号失准,ECU不能及时地修正空燃比。 产生积碳,主要表现为油耗上升,排放浓度明显增加。此时,若将沉积物清除,就会恢复正常工作。 2、氧传感器陶瓷碎裂氧传感器的陶瓷硬而脆,用硬物敲击或用强烈气流吹洗,都可能使其碎裂而失效。因此,处理时要特别小心,发现问题及时更换。3、加热器电阻丝烧断对于加热型氧传感器,如果加热器电阻丝烧蚀,就很难使传感器达到正常的工作温度而失去作用。4、氧传感器内部线路断脱。

一、汽车常见故障:发动机无法启动 常见原因:1.电路故障或电瓶没电。2.点火线圈或火花塞故障。3.油路故障,油泵损坏,油箱无油。 解决方法:如果是电瓶没电,则可使用搭电线或应急电源进行点火,再则,可能是电路油路故障,建议送修理厂。二、汽车常见故障:扎胎,爆胎等故障解决方法:扎胎应及时更换备胎,或者补胎。如果是防爆胎,虽然漏气可继续行驶,还是建议及时补胎。在轮胎爆胎时,切记不可猛踩刹车,猛打方向,扶稳方向,缓慢刹车,冷静处理。待车停后,在换备胎或联系救援。三、汽车常见故障:刹车失灵 常见原因:1.保养不到位2.操作不到位导致热衰减。 解决方法:对刹车系统进行保养。经常检查刹车盘,刹车片等消耗程度。日常驾驶尽量避免长时间踩刹车,下坡低档位。避免刹车片过热。四、汽车常见故障:异响 常见原因:1.车身异响。2.发动机异响。 解决方法:如果是车身轻微异响,通常是因为车身刚性不足引起,不会影响驾驶,但是如果出现剧烈的异响,建议停车检查。发动机刺耳的尖叫,通常是正时皮带,风扇皮带等引起。建议检查发电机,水泵,转向助力泵等部件。并及时送修。

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