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阻转矩检测论文

2023-03-02 06:26 来源:学术参考网 作者:未知

阻转矩检测论文

对于汽车来讲,发动机是核心部件,关系到汽车的整体性能,在汽车组成上非常关键。下面是我为大家精心推荐的汽车发动机的检测与维修技术论文,希望能够对您有所帮助。

汽车发动机的检测与维修

【摘 要】 对于汽车来讲,发动机是核心部件,关系到汽车的整体性能,在汽车组成上非常关键。为了保证汽车的正常行驶,我们要对汽车发动进行正常的维护和保养,在出现故障的时候要及时进行检测和维修。通过研究发现,在目前汽车发动机的检测与维修中,大部分故障主要表现为七个部分,分别为:曲柄连杆机构故障、配气机构故障、化油器式燃料供给系故障、电控燃油喷射系统故障、柴油机燃料供给系故障、润滑系故障、冷却系故障。这七个部分的故障属于发动机在运行过程中常见的故障,我们在汽车发动机的检测与维修中,要重视对这些故障的分析和判断,并制定详细的维修方案,保证汽车发动机故障得到妥善处理。

【关键词】 汽车 发动机 检测 维修

1 汽车发动机的整体结构分析

对于汽车发动机来讲,整体结构分为两个主要机构和五个子系统。其中两个机构主要是指曲柄连杆机构和配气机构,五个子系统主要是指燃料供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统、启动系统。

曲柄连杆机构不但是实现热能转换的核心,也是发动机的装配基础。曲柄连杆机构在做功行程时,将燃料燃烧以后产生的气体压力,经过活塞、连杆转变为曲轴旋转的转矩,然后,利用飞轮的惯性完成进气、压缩、排气3个辅助行程。曲柄连杆机构由气缸曲轴箱组、活塞连杆组和曲轴飞轮组3部分组成。

配气机构作用是根据发动机的工作顺序和各缸工作循环的要求,及时地开启和关闭进、排气门,使可燃混合气(汽油发动机)或新鲜空气(柴油发动机)进入气缸,并将废气排入大气。

汽油机燃料供给系统的作用在于根据发动机不同工作情况的需要,将纯净的空气和汽油配制成适当比例的可燃混合气,送入各个气缸进行燃烧后将所产生的废气排入大气中。柴油机燃料供给系的作用是把柴油和空气分别供入气缸,在燃烧室内形成混合气并燃烧,最后将燃烧后的废气排出。

点火系统主要指在汽油机中,气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的,为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞,火花塞头部伸入燃烧室内,能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备。

冷却系统的功能在于将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。

润滑系统的功能是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油,以实现液体摩擦、减小摩擦阻力、减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。

曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程,称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置,称为发动机的起动系统。

2 对汽车发动机进行定期检测的必要性

由于汽车发动机在运行的时候处于高温高压状态,运行工况比较恶劣,在这种状态下长期运行之后,发动机的各个机构和系统,难免会有所损伤。因此出于保护发动机配件,延长发动机寿命的原因,我们必须对汽车发动机进行定期的检测,其必要性主要表现在以下几个方面:

2.1 汽车发动机的整体结构决定了必须进行定期检测

由于汽车发动机的整体结构比较复杂,主要分为两大机构和五个子系统,在运行的过程中,这些机构是相互连接共同作用,任何一个机构或系统如果出现故障,都会引起发动机的瘫痪,造成发动机无法正常使用。因此,为了保证汽车发动机能够保持正常运行状态,就需要定期对发动机进行检测,用来检测其主要机构和系统是否存在故障和安全隐患。

2.2 汽车发动机的运行条件决定了必须进行定期检测

在汽车发动机中,两大机构和五个子系统在运行的过程中,处于高温高压的状态之下,运行条件十分恶劣,对机构和配件的磨损也是比较大的。在这种状态之下,如果不对汽车发动机进行定期检修,则无法及时发现机构和配件的薄弱之处,将会诱发发动机运行故障,进而损伤发动机的整体寿命。所以,我们要采取定期检测的方式,对发动机进行检测和维修。

2.3 汽车发动机的寿命需要决定了必须进行定期检测

汽车发动机在运行过程当中,为了保证正常运行并适当延长其寿命,需要我们按照保养要求和使用需要,对其进行定期的检测。在汽车发动机的使用过程中,有时候忽略了定期的检测和维修,导致了汽车发动机机构和配件损坏,影响了发动机的整体使用寿命,对发动机造成了永久的伤害。因此,为延长发动机寿命的实际需要,我们要对发动机进行定期的检测。

3 汽车发动机常见故障分类

通过对汽车发动机的实际检测和维修发现,其常见故障主要分为以下几种:

3.1 发动机敲缸以及内部出现异响

发动机敲缸是比较常见的故障,主要原因是其中曲柄机构发生了故障引起的,主要是曲柄机构中的配件在运行的过程中变形或者移位,导致了敲缸和内部异响的出现。

3.2 气门有漏气现象,气门出现异响

气门出现漏气或者异响,证明气门封闭不严,或者气门系统的配件发生了故障,对于这种故障我们可以通过定期检测排查出来,做到提前发现提前解决。

3.3 怠速运转不良

发动机在启动之后处于怠速状态,我们通过对怠速状态的观察,可以很好的了解发动机的运行状态。通常怠速运转不良都是发动机整体故障的前兆。

3.4 发动机不能启动,加速不良

正常状态下发动机应该能够正常启动,并且保持持续的线性加速。但是由于内部启动机构的损坏,会导致不能正常启动,这时我们就要对启动系统进行仔细检查。

3.5 机油压力异常,消耗异常

发动机在正常状态下,所消耗的机油和燃油维持在固定的水平,如果出现烧机油和燃料消耗异常的情况,则表明发动机润滑效果不好,内部机构出现了严重的磨损。

3.6 发动机过热或过冷,有漏水现象

发动机要想保持平稳运行,其缸体温度是比较固定的。如果发动机出现过热或者过冷的情况,并伴有漏水的现象,我们就必须及时对发动机进行开缸检修了。   3.7 发动机启动困难,发动机动力不足,怠速不稳

发动机如果出现启动困难,并且伴有怠速不稳,进而整体动力不足的情况,则表明发动机的启动系统和运行系统出现了问题,我们要针对启动系统进行重点检修。

3.8 排气管出现噪声,有漏气现象

发动机正常运行的时候,排气管是没有噪音的,所排出的尾气也达到排放标准。如果排气管出现噪声并伴有漏气现象,证明排气系统出现故障,我们要对排气系统进行检修。

4 汽车发动机典型故障维修方案分析

(1)发动机敲缸故障现象:主要的故障表现是发动机在怠速状态下出现强烈的敲击声音。在发动机冷启动的时候敲击声音比较明显,在发动机热车以后,响声逐渐消失,在发动机熄火之后敲击声彻底消失。故障原因分析:之所以会出现敲击声,主要原因在于缸体内的活塞与气缸存在一定的间隙,或者是由于活塞销子与连杆衬套过紧导致的,最终引起连杆变形而引起缸体敲击声的出现。

故障排除办法:利用气缸专用听诊器听取敲击声音,并调整活塞与气缸缸体的间隙,或者调整活塞销子与连杆衬套的松紧度。

(2)活塞销出现异响的故障现象:活塞销异响主要是指在发动机怠速和中速运行的过程中,随着转速的增加出现嗒、嗒的杂音,发动机温度升高之后响声随之消失。对其原因进行分析后发现,主要原因在于活塞销与连杆衬套太过松散,没有实现与活塞销座孔的紧密配合。

故障排除办法:利用听诊器判断声音位置,并适当调整活塞销与其他部件的孔距。

(3)连杆轴承部位出现异响的故障现象:发动机在平稳运行的时候一切正常,只有在突然加速的过程中,会出现连续的敲击声,如果发动机熄火,则敲击声随之消失。对其原因进行分析后可知:造成此种异响的原因主要是连杆轴承盖的位置螺栓出现了松动,造成了连杆轴承与轴颈出现磨损,进而影响轴承的润滑,最终导致轴承合金脱落。

故障诊断与排除:利用听诊器判断声音位置,进而对所在位置的连杆及配套件进行维修。

(4)主轴承异响故障现象的发生:主要是指发动机在急加速的时候轴承部位出现敲击声,整个发动机发生较大震动,异响随着转速的加大而变大。其根本原因在于轴颈与轴承过度磨损导致了间隙较大,造成了主轴承盖螺栓松动。

故障诊断与排除:利用听诊器直接听气缸的下半部,找出异响位置,更换配件。

5 结语

通过本文的分析可知,对于汽车发动机而言,要想保证其正常使用,并有效延长寿命,就要定期的对其进行检测与维修,同时积极采取维修措施,对发生的故障进行检测和维修,保证发动机能够正常使用。通过本文故障排除方法的介绍,让我们对汽车发动机的检测与维修有了更深的认识。

参考文献:

[1]刘志忠.自动变速器故障的系统分析诊断法[J].河北交通科技,2005年03期.

[2]翁荣伟.浅谈汽车发动机故障诊断专家系统[J].科技资讯,2007年15期.

[3]刁一峰,唐进,刘红武.数控机床FANUC伺服系统故障诊断与排除方法[J].电气技术;2008年10期.

[4]苟新超,唐世应,唐咏,周川.滑动轴承故障诊断案例[J].冶金动力,2008年06期.

[5]冯志鹏.计算智能在机械设备诊断中的应用研究[D].大连理工大学,2003年.

[6]苗海滨,任新广.尖峰能量谱技术用于滚动轴承故障诊断[J].设备管理与维修,2008年05期.

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PLC应用论文

PLC在行车电气控制回路改造中的应用
作 者 :李林静,江月新,胡杰嘉,

关键词: 电力拖动 变频调速 可编程控制器

1 引言
某厂抓矿行车采用绕线式异步电动机转子串接频敏电阻器进行启动和调速,这种继电器-接触器控制方式在实际运行中存在着以下问题:
(1) 行车工作环境恶劣,工作任务繁重,电动机所串频敏电阻器烧损、断裂和接地故障时有发生,造成电动机频繁烧损;
(2) 由于机体震动及导电性粉尘环境,继电器-接触器控制系统的可靠性差、故障率高、维护困难、维护费用高、检修工人疲于维护;
(3) 转子串频敏电阻器调速,机械特性软,负载变化时,运行不平稳,且运行中频敏电阻器长期发热,电能浪费严重;
(4) 各接触器在大电流状态下频繁分断、吸合,造成电网高次谐波污染严重,电网功率因数低。
于是该厂采用了PLC代替了继电器-接触器控制,将变频器代替电动机转子串频敏电阻器的调速方式,改造后,运行效果显著,解决了以上问题。
2 PLC控制的行车变频拖动系统组成
2.1 系统组成
行车的大车、小车、抓斗提升、抓斗开闭电机都需独立运行,大车有两台电机同时驱动,小车、抓斗提升、抓斗开闭各为一台电机驱动,整个系统有5台电机。为了保证各部分安全运行互不影响,采用了4台变频器拖动,并用4台PLC分别加以控制,系统组成如图1所示:

图1 PLC控制变频拖动系统组成

PLC接收主令控制器的速度控制信号,该信号为数字量控制信号,信号电平为AC220V。这些信号包括:主令控制器发出的正、反转信号、电机过热保护信号、安全限位信号及启动、急停、复位、零锁等信号,全部信号采用汇点式输入。PLC针对这些信号完成系统的逻辑控制功能,并向变频器发出起、停、正、反转及调速等控制信号,使电动机处于所需的工作状态。
变频器接收PLC提供的控制信号,并按设定向电机输出可变频、变压的电源,从而实现电机的调速。操作人员按实际需要通过主令控制器向PLC发出各种控制信号。
提升电机在下放重物时,电机反转,由于重力加速度的原因,电机处于再生制动状态,拖动系统的机械能转化为电能,并存储在电压型变频器的滤波电容器的两端,使直流电压不断上升,甚至能够击穿电器绝缘,当电压上升到设定值时,接入泄能电阻来消耗直流电路的这部分能量,保证变频器安全运行。
2.2 变频器与PLC通信
系统采用现场总线方式代替传统的模拟量或开关量方式控制变频器。系统中,小车及提升变频器通过选件模块连接至Profibus-DP总线上,综合考虑数据传输的实时性及稳定性,系统选用PPC-3作为数据传输格式,波特率选择387.5kbps。采用总线结构后,系统进一步优化,具体表现如下:
(1) 布线简单
只需1根两芯的屏蔽双绞线,而采用别的方式至少要4根电缆,从而减少了维护工作。
(2) 给定稳定
避免了因信号的漂移、电磁干扰等诸多因素而引起模拟量给定抖动,因此系统速度给定更加可靠。
(3) 速度连续
相对于采用开关量作为速度给定的系统,速度给定由离散量变成了连续量,使得变频器可以接受来自PLC的速度微调指令,以实现抬吊作业平衡。
2.3 备用应急系统
当总线干缆或总线上某点出现损坏时,有可能使系统无法正常工作。因此,系统中设有一套备用的系统,以防止紧急情况下总线不能正常使用,但又不能停止作业的工况。变频器设有两套控制方式,一套采用总线通信,用于正常控制;一套采用开关量控制,用于应急状况。通过PLC切换两套参数,两套参数在手柄档位的速度给定上完全一致,因此从使用角度感觉不出两套参数的切换。
2.4 同步与纠偏
行车在抓斗提升抬吊作业时,系统进入自动纠偏模式,以保证吊钩在抬吊时钢丝位置同步。由于机械安装时磨擦阻转矩,机械抱闸的调整不可能完全一致,因此系统不采用动态实时纠偏,而采用一种折衷方案,其工作原理为:首先,系统在PLC中设置2个阈值,阈值1用于启动吊钩的自动纠偏,阈值2用于结束自动纠偏;其次,PLC读入安装在起升卷筒上编码器的数据并实时计算起升高度;再次,PLC比较所读入的2个起升高度,当2个高度之差大于阈值1时,PLC将一个微小的速度偏差量叠加在由手柄确定的基准速度上,当两个高度之差小于阈值2时,取消该偏差量,通过惯性进一步减少起升高差;最后,PLC将计算合成后的速度值能过Profibus-DP下载至变频器中,作为抓斗提升电机的速度给定。
3 PLC软硬件设计及应用
3.1 PLC的硬件设计
行车大车、小车、抓斗提升、抓斗开闭电机分别由不同的PLC控制,大车、小车、提升、开闭电机都运行在电动工作状态,变频器及PLC的控制结构及软、硬件实现基本相同。提升电机运行状态有电动、反接制动、再生制动等状态,变频器及PLC之间的控制结构较大车、小车复杂。以提升电机为例,其PLC的I/O接线如图2所示,变频器接线图如图3所示。
3.2 车的工作过程

图2 PLC系统的I/O接线图

图3 变频器接线图

当行车的驾驶室及横梁拦杆的门关好后,1#、2#安全开关的常闭接点打开,急停开关断开,主令控制器置于零位,此时才能按下启动按钮,接通电源。当主令控制器置于上升档位,电机正转,通过调节速度档位,控制变频器输出不同的电压,达到调节抓斗提升电机的转速。当主令控制器置于下降3挡且满负荷时,电机正转,此时电机处于反接制动状态。当主令控制器置于下降2挡且负荷较重时,为强制下降阶段,电机反转,在重力加速度的作用下,电机进入再生制动状态。另外,当电机由稳定高速向低速换档极快时,电机也会进入再生制动状态。当主令控制器置于下降1挡时,电机反转,处于电动状态。运行中,不论何种原因电机停止运转,为防止重物急速下降,保留了原来的三相液压制动器。
在紧急状态下,可按下急停按钮,一方面机械制动器动作,另一方面,将变频器紧急停机控制端EMS接通,变频器停止工作。当抓斗提升电机因故障跳闸,热继电器动作,电机过载等动作,在故障排除后,可按下复位按钮,接通变频器复位控制端RST,使变频器恢复到运行状态。
3.3 PLC的软件设计
选用FXON系列PLC,采用摸块式编程,具体模块如下:
(1) 高度换算功能块。用于将格雷码转换成二进制码,二进制码转换成起升高度及起升高度偏差调整;
(2) 变频器开关量控制功能块。用于大车、小车及抓斗起升变频器起动、停止和速度给定的开关量控制;
(3) 变频器的通信控制功能块。用于大车、小车、提升电机变频器的启动、停止、速度给定。还用于变频器的控制字与状态字的读取。图4为大车的软件控制流程图,小车、提升电机、开闭电机的软件流程图和大车的相似。
3.4 安全保护措施
(1) 配电部分:除设有缺相、过流、短路等保护外,还在行车两侧端梁及平台处设置2只安全开关,只有开关均闭合时,才允许行车运行。在行车上还设有登机请求及应答按钮,用于行车工作中其它工作人员的安全登机。
(2) 变频器部分:选用的ACS600系列变频器具有电机过载、缺相、接地、过流、直流母线过压等保护,抓斗提升电机及小车变频器当切换至总线控制方式时具有通信故障监视功能。
(3) 行程开关保护:各机构均设有行程限位保护。单动工况时,小车及抓斗提升限位开关各自独立;联动工况时,小车1后限位及小车2前限位作为联动工况允许条件,小车1前限位及小车2后限位做为小车限位,起升1及起升2只要有一个限位动作,则视为起升限位。
(4) 其它保护:所有机构均有零位保护、过流保护。抓斗提升机构还有超载保护及超速保护。当超速开关动作时,断开变频器主接触器电源。
4 结束语
PLC控制的变频拖动系统应用到行车,各电机各档速度、加速时间、制动时间都可根据实际工况条件设定,而且十分方便。从运行结果来看,负载变化时,电机速度运行平稳。设备的故障率大幅度降低,电机烧毁明显减少,同时减少了到电网高次谐波的影响。设备检修时排除故障的速度明显加快,设备维护量大大减少。

什么叫转矩,什么又叫阻转矩,什么又叫阻转矩负载

转矩 使机械元件转动的力矩称为转动力矩.
阻转矩,与电机旋转方向相反的转矩。
阻转矩负载,有一种负载,使之与电机的转速方向相反。

变频器应用技术研究论文参考范文

  随着我国电力技术和科技的快速发展,电力变频器广泛的应用于工业生产以及人类日常生活中。这是我为大家整理的变频器应用技术论文参考 范文 ,仅供参考!
  变频器应用技术论文参考范文篇一:《变频器节能技术应用与研究》
  【摘 要】本文根据水泵、风机轴功率与转速的平方成正比的特点,阐述变频调速节能原理,提出泵与风机应采用变频技术,已降低成本,延长设备使用寿命,提高经济效益。

  【关键词】变频器;节能;水泵;风机

  0 引言

  锅炉是比较常见的用于集中供热设备,通常情况下,由于气温和负荷的变化,需对锅炉燃烧情况进行调节,传统的调节方式其原理是依靠增加系统的阻力,水泵采用调节阀门来控制流量,风机采用调节风门挡板开度的大小来控制风量。但在运行中调节阀门、挡板的方式,不论供热需求大小,水泵、风机都要满负荷运转,拖动水泵、风机的电动机的轴功率并不会改变,电动机消耗的能量也并没有减少,而实际生产所需要的流量一般都比设计的最大流量小很多,因而普遍存在着“大马拉小车”现象。锅炉这样的运行方式不仅损失了能量,而且增大了设备损耗,导致设备使用寿命缩短,维护、维修费用高。把变频调速技术应用于水泵(或风机)的控制,代替阀门(或挡板)控制就能在控制过程中不增加管路阻力,提高系统的效率。变频调速能够根据负荷的变化使电动机自动、平滑地增速或减速,实现电动机无级变速。变频调速范围宽、精度高,是电动机最理想的调速方式。如果将水泵、风机的非调速电动机改造为变频调速电动机,其耗电量就能随负荷变化,从而节约大量电能。

  1 变频器应用在水泵、风机的节能原理

  图1为水泵(风机)的H-Q关系曲线。图1中,曲线R2为水泵(风机)在给定转速下满负荷时,阀门(挡板)全开运行时阻力特征曲线;曲线 R1为部分负荷时,阀门(挡板)部分开启时的阻力特性曲线;曲线H(n1)和H(n2)表示不同转速时的Q=f(H)曲线。采用阀门(挡板)控制时,流(风)量从Q2减小到Q1,阻力曲线从R2移到R1,扬程(风压)从HA移到HB。采用调速控制时,H(n2)移到H(n1),流(风)量从Q2减小到Q1,扬程(风压)从HA移到HC。

  图1 水泵(风机)的H-Q关系曲线

  图2为水泵(风机)的P-Q的关系曲线。由图2可以看出,流(风)量Q1时,采用阀门(挡板)控制的功率为PB。采用变频调速控制的功率为 PC。ΔP=PB-PC就是节省的功率。

  图2 为水泵(风机)的P-Q的关系曲线

  如果不计风机的效率η,则采用阀门(挡板)时的功率消耗在图中由面积OHBBQ1所代表,而采用调速控制时的功率消耗由面积OHCCQ1所代表,后者较前者面积相差为HCHBBC,即采用调速控制流(风)量比采用阀门(挡板)控制可节约能量。

  2 水泵、风机的节能计算和分析

  通常转速n与频率f成正比,若将电动机的运行频率由原来的50Hz降至40Hz时,其实际转速则降为额定转速的80%,即实际转速nsn和额定转速nn:nsn=(■)nn=0.4nn。设K为电机过载系数,则电动机额定功率Pn=Kn■■。因此电动机运行在40Hz时,实际功率为:

  Psn=Kn■■=K(0.4nn)3=0.064Kn■■=0.064Pn

  节能率 =■=■=■=93.6%

  表1 电动机节能率

  供热公司胜利锅炉房将电动机改为变频调速,其中:

  表2 补水泵电动机在定速和变速不同情况下测出的数据

  根据表2的数据,一个采暖期按190天计算,工业电费单价为0.37元/kWh。加装变频器后补水泵电动机节约电费:

  (11-1.73)×24×190×0.37=15640.344元

  表3 鼓风机电动机在定速和变速不同情况下测出的数据

  根据表3的数据,胜利车间有5台鼓风机电动机。一个采暖期按190天计算,工业电费单价为0.37元/kWh。加装变频器后鼓风机电动机节约电费:

  (18.5-3.95)×24×190×0.37×5=122743.8元

  表4 引风机电动机在定速和变速不同情况下测出的数据

  根据表4的数据,胜利车间有5台鼓风机电动机。一个采暖期按190天计算,工业电费单价为0.37元/kWh。加装变频器后引风机电动机节约电费:

  (37-32.9)×24×190×0.37×5=34587.6元

  综上所述,胜利车间安装变频后,一个保温期合计节约电费:

  15640.344+122743.8+34587.6=172971.744元

  节能效果明显。

  通过上述分析和实际应用,锅炉水泵、风机采用变频调速后具有以下优点。

  (1)水泵、风机的电动机工作电流下降,温升明显下降,同时减少了机械磨损,维修工作量大大减少。

  (2)保护功能可靠,消除了电动机因过载或单相运行而烧坏的现象,延长了使用寿命,能长期稳定运行。

  (3)电动机实现软起动,实现平滑地无级调速,精度高,调速范围宽(0-100%)。频率变化范围大(O-50Hz)。效率可高达(90%-95%)以上。减小了对电网的冲击。

  (4)安装容易,调试方便,操作简便,维护量小。

  (5)节能省电,燃煤效率提高。

  (6)变频器可采用软件与计算机可编程控制器联机控制的功能,容易实现生产过程的自动控制。

  3 结束语

  引进变频器可以实现能源的有效利用,避免过多的能源消耗。使用变频器节能主要是通过改变电动机的转速实现流量和压力的控制,来降低管道阻力,减少了阀门半开的能源损失。其次变频状态下的水泵(风机)运行转速明显低于工频电源之下,这样能尽量减少由于摩擦带来的电力损耗。最后变频技术是一种先进的现代自动化技术,自动化的运行能增加电力运行的可靠性,节省人力投入,从而实现了成本的节约。

  【参考文献】

  [1]赵斌,莫桂强.变频调速器在锅炉风机节能改造中的应用[J].广西电力.

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  [3]梁学造,蔡泽发.异步电动机的降损节能 方法 [Z].湖南省电力工业局.
  变频器应用技术论文参考范文篇二:《变频器技术改造实践与应用》
  【摘要】介绍了锅炉风机电机以及补水泵、循环泵电机等设备变频器技术改造实例及应用,并对变频器调速改造中应注意的一些技术问题进行了论述。

  【关键词】自动化控制;变频器;技术改造

  1 锅炉风机电机应用变频器调速控制

  以DHL141.57/150/90AⅡ热水锅炉为例,每台锅炉配置引风机和鼓风机各六台,各电机主要技术参数如下:

  型号 容量(KW) 电压(V) 额定电流(A)

  引风机 Y280S4 75 380 139.7

  鼓风机 Y200L4 30 380 57

  在进行变频器改造以前,各风机在正常情况下的运行数据统计如下:

  平均电流 最大电流 最小电流

  引风机 142 145 139

  鼓风机 59 63 57

  首先选择在1#5#炉的鼓、引风机上进行改造尝试,并考虑到风机电机功率设计时配置,选择相匹配功率的变频器来控制电机,变频器的型号为ABB ACS51001157A4(引风机)、ZXBP30(鼓风机),电压等级为380V,通过一段时间的运行测试,引风机工频电流由原来的平均140(A)下降到现在的平均95―110(A),鼓风机工频电流由原来的平均57(A)下降到现在的平均30(A)节能效果相当显著,并且变频器技术性能完全满足锅炉运行工艺的要求(主要是风压、风量、加减风的速率等),电机在启动、运行调节、控制操作等方面都得到极大的改善。变频调速由安装在锅炉操作台上的启动、停机、转速调整开关进行远程控制,并可同DCS系统接口,通过DCS实现变频器的调速控制,变频调速装置还提供报警指示、故障指示、待机状态、运行状态、连锁保护等保护信息以及转速给定值和风机实际转速值等必要指示,以便操作人员进行操作控制。

  2 补水泵、循环泵电机应用变频器进行调节控制

  以2台补水泵、4台循环泵实际应用为例,其电动机的技术参数分别为:

  序号 型号 功率 额定电流 流量

  补水泵 1#泵 Y180M4 18.5 35.9 25

  2#泵 Y180M4 18.5 35.9 25

  循环泵 1#泵 Y315M14 132 237 630

  2#泵 Y315M14 132 237 630

  3#泵 Y315M14 132 237 630

  4#泵 Y2315M4 132 240.4 630

  正常补水时泵出力太大,紧急补水时一台泵又不能满足耗水需要,同时启动时出力又太大,连续供水补水效率高,效果也好。补水泵改用变频器调节补水,不仅仅在于考虑它对电机的节能效益,更重要的是从生产设备运行安全角度考虑,变频器选用富士FRN132P11S―4CX,电压等级为380V。

  为充分利用变频器,采用1台变频器来实现两台电机的调速控制;2台补水泵均可实现变速、定速两种方式运行,变频器在同一时间只能作一台电机的变频电源,所以每台电机启动、停止必须相互闭锁,用逻辑电路控制,保证可靠切换,出口采用双投闸刀切换;2台补水泵工作时,其中一台由工频供电作定速运行,另一台由变频器供电作变速运行,同一台电机的变速、定速运行由交流接触器相互闭锁,即在变速运行时,定速合不上,如下图中,1C1与1C2及2C1与2C2不允许同时合上;为确保工艺控制安全、可靠,变频器及两台电机的控制、保护、测量单元全部集中在就地控制柜内,控制调节通过屏蔽信号电缆引接到控制室;

  图1 补水泵电机变频器接线,虚框内为改造增加部分3 变频器调速改造中应注意的一些技术问题

  锅炉的安全运行是全队动力的根本保证,虽然变频调速装置是可靠的,但一旦出现问题,必须确保锅炉安全供热,所以,必须实现工频――变频运行的切换系统(旁路系统),在生产过程中,采用手工切换如能满足设备运行工艺要求,建议尽量不要选用自动旁路,对一般的小功率电机,采用双投闸刀方式作为手动、自动切换手段也是比较理想的方法。

  对于大惯量负荷的电机(如锅炉引风机),在变频改造后,要注意风机可能存在扭曲共振现象,运行中,一旦发生共振,将严重损坏风机和拖动电机。所以,必须计算或测量风机――电机连接轴系扭振临界转速以及采取相应的技术 措施 (如设置频率跳跃功能避开共振点、软连接及机座加震动吸收橡胶等)。

  采用变频调速控制后,如果变频器长时间运行在1/2工频以下,随着电机转速的下降,电机散热能力也下降,同时电机发热量也随之减少。所以电机的本身温度其实是下降的,仍旧能够正常运行而不至温度过高。

  变频器不能由输出口反向送电,在电气回路设计中必须注意,如在补水泵和循环泵变频器改造接线图中,要求1C1与1C2及2C1与2C2不允许同时合上,不仅要求在电气二次回路中实现电气的连锁,同时要求在机械上实现机构互锁,以确保变频器的运行安全。

  低压变频器,由于体积较小,在改造中的安装地点选择比较容易些。选择变频器室位置,既要考虑离电机设备不能太远,又要考虑周围环境对变频器运行可能造成的影响。变频器的安装和运行环境要求较高,为了使变频器能长期稳定和可靠运行,对安装变频器室的室内环境温度要求最好控制在0-40℃之间,如果温度超过允许值,应考虑配备相应的空调设备。同时,室内不应有较大灰尘、腐蚀或爆炸性气体、导电粉尘等。

  要保证变频器柜体和厂房大地的可靠连接,保证人员和设备安全。为防止信号干扰,控制系统最好埋设独立的接地系统,对接地电阻的要求不大于4Ω。到变频器的信号线,必须采用屏蔽电缆,屏蔽线的一端要求可靠接地。

  随着电力电子技术的发展,变频器的各项技术性能也得到拓宽和提高,在热电行业中,风机水泵类负荷较多,充分应用变频器进行节能改造已经逐渐被大家所接受。对于目前低压变频器,投资较低、效益高,一年左右就可以收回投资而被广泛应用。随着目前国产变频器的迅速发展,使得变频器的性能价格比大大提高,为利用变频器进行节能技术改造提供了更加广阔的前景。

  参考文献:

  [1]王占奎.变频调速应用百例.北京:科学出版社出版,1999.4

  [2]吴忠智,吴加林.变频器应用手册.北京:机械工业出版社,2002.7
  变频器应用技术论文参考范文篇三:《浅议变频调速技术的应用》
  摘要:调速和起制动性能、高效率、高功率因数的节电效果、适用范围广等优点,而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。随着工业自动化程度的不断提高和能源全球性短缺,变频器越来越广泛地应用在冶金、机械、石油、化工、纺织、造纸、食品等各个行业以及风机、水泵等节能场合,并取得了显著的经济效益。近年来高电压、大电流的SCR,GTO,IGBT,IG-GT以及智能模块IPM(IntelligentPowerModule)等器件的生产以及并联、串联技术的发展应用,使高电压、大功率变频器产品的生产及应用成为现实。

  关键词:变频器,控制技术,应用

  电力电子技术诞生至今已近50年,他对人类的文明起了巨大的作用.近10年来,随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,电气传动技术面临着一场历史革命,即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。交流电机变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其有益的

  调速和起制动性能、高效率、高功率因数的节电效果、适用范围广等优点,而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。

  1.变频调速技术的现状

  电气传动控制系统通常由电动机、控制装置和信息装置三部分组成。电气传动可分为调速和不调速两大类,调速又分为交流调速和直流调速两种方式。不调速电动机直接由电网供电。但是,随着电力电子技术的发展,原本不调速的机械越来越多地改用调速传动以节约电能,改善产品质量,提高产量。以我国为例,60%的发电量是通过电动机消耗的。因此,调速传动有着巨大的节能潜力,变频调速是交流调速的基础和主干内容,变频调速技术的出现使频率变为可以充分利用的资源。近年来。变频调速技术已成为交流调速中最活跃、发展最快的技术。

  1.1国外现状

  采用变频的方法,实现对电机转速的控制,大约已有40年的历史,但变频调速技术的高速发展,则是近十年的事情,主要是由下面几个因素决定:

  1.1.1市场有大量需求

  随着工业自动化程度的不断提高和能源全球性短缺,变频器越来越广泛地应用在冶金、机械、石油、化工、纺织、造纸、食品等各个行业以及风机、水泵等节能场合,并取得了显著的经济效益。

  1.1.2功率器件发展迅速

  变频调速技术是建立在电力电子技术基础之上的。近年来高电压、大电流的SCR,GTO,IGBT,IG-GT以及智能模块IPM(Intelligent Power Module)等器件的生产以及并联、串联技术的发展应用,使高电压、大功率变频器产品的生产及应用成为现实。在大功率交—交变频(循环交流器)调速技术方面,法国阿尔斯通已能提供单机容量达30000kW的电器传动设备用于船舶推进系统。在大功率无换向器电机变频调速技术方面,意大利ABB公司提供了单机容量为60000kW的设备用于抽水蓄能电站;在中功率变频调速技术方面,德国西门子公司Simovert A电流型晶闸管变频调速设备单机容量为10-2600kVA和Simovert PGTOPWM变频调速设备单机容量为100-900kVA,其控制系统已实现全数字化,用于电机风车,风机,水泵传动;在小功率变频调速技术方面,日本富士BJT变频器最大单机容量可达700kVA,IGBT变频器已形成系列产品,其控制系统也已实现全数字化。

  IPM投入应用比IGBT约晚二年,由于IPM包含了1GBT芯片及外围的驱动和保护电路,有的甚至还把光耦也集成于一体,是一种更为适用的集成型功率器件。目前,在模块额定电流10-600A范围内,通用变频器均有采用IPM的趋向。IPM除了在工业变频器中被大量采用之外,经济型的IPM在近年内也开始在一些民用品,如家用空调变频器,冰箱变频器,洗衣机变频器中得到应用。IPM也在向更高的水平发展,日本三菱电机最近开发的专用智能模块ASIPM将不需要外接光耦,通过内部自举电路可单电源供电,并采用了低电感的封装技术,在实现系统小型化、专用化、高性能、低成本方面又推近了一步。

  1.1.3控制理论和微电子技术的支持

  在现代自动化控制领域中,以现代控制论为基础,融入模糊控制、专家控制、神经控制等新的控制理论,为高性能变频调速提供了理论基础;16位、32位高速微处理器以及信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)技术的快速发展,则为实现变频调速的高精度、多功能提供了硬件手段。

  1.2国内现状

  从整体上看我国电气传动系统制造技术水平较国际先进水平差距10-15年。在大功率交-交,无换向器电动机等变频技术方面,国内只有少数科研单位有能力制造,但在数字化及系统可靠性方面与国外还有相当差距。而这方面产品在诸如抽水蓄能电站机组启动及运行、大容量风机、压缩机和轧机传动、矿井卷扬机方面有很大需求。在中小频率技术方面,国内学者做了大量变频理论的基础研究。早在80年代,已成功引入矢量控制的理论,针对交流电机具有多变量、强耦合、非线性的特点,采用了线性解耦和非线性解耦的方法,探讨交流电机变频调速的控制策略。

  进入90年代,随着高性能单片机和数字信号处理的使用,国内学者紧跟国外最新控制策略,针对交流电机感应特点,采用高次谐波注入SPWM和空间磁通矢量PWM等方法,控制算法采用模糊控制,神经网络理论对感应电机转子电阻、磁链和转矩进行在线观测,在实现无速度传感器交流变频调速系统的研究上作了有益的基础研究。在新型电力电子器件应用方面,由于GTR,GTO,IGBT,IPM等全控制器件的使用,使得中小功率的变流主电路大大简化,大功率SCR,GTO,IG-BT,IGCT等器件的并联、串联技术应用,使高电压、大电流变频器产品的生产及应用成为现实。在控制器件方面,实现了从16位单片机到32位DSP的应用。国内学者一直致力于变频调速新型控制策略的研究,但由于半导体功率器件和DSP等器件依赖进口,使得变频器的制造成本较高,无法形成产业化,与国外的知名品牌相抗衡。国内几乎所有的产品都是普通的V/f控制,仅有少量的样机采用矢量控制,品种与质量还不能满足市场需要,每年需大量进口高性能的变频器。

  因此,国内交流变频调速技术产业状况表现如下:(1)变频器控制策略的基础研究与国外差距不大。(2)变频器的整机技术落后,国内虽有很多单位投入了一定的人力、物力,但由于力量分散,并没形成一定的技术和生产规模。(3)变频器产品所用半导体功率器件的制造业几乎是空白。(4)相关配套产业及行业落后。(5)产销量少,可靠性及工艺水平不高。

  2.变频调速技术未来发展的方向

  变频调速技术主要向着两个方向发展:一是实现高功率因数、高效率、无谐波干扰,研制具有良好电磁兼容性能的“绿色电器”;二是向变频器应用的深度和广度发展。随着变流器应用领域深度和广度的不断开拓,变频调速技术将越来越清楚地展示它在一个国家国民经济中的重要性。可以预料,现代控制理论和人工智能技术在变频调速技术的应用和推广,将赋予它更强的生命力和更高的技术含量。其发展方向具有如下几项:(1)实现高水平的控制;(2)开发清洁电能的变流器;(3)缩小装置的尺寸;(4)高速度的数字控制;(5)模拟与计算机辅助设计(CAD)技术。论文检测。

  3变频调速技术的应用

  纵观我国变频调速技术的应用,总的说来走的是一个由试验到实用,由零星到大范围,由辅助系统到生产装置,由单纯考虑节能到全面改善工艺水平,由手动控制到自动控制,由低压中小容量到高压大容量,一句话,由低级到高级的过程。论文检测。我国是一个能耗大国,60%的发电量被电动机消耗掉,据有关资料统计,我国大约有风机、水泵、空气压缩机4200万台,装机容量约1.1亿万千瓦,然而实际工作效率只有40%-60%,损耗电能占总发电量的40%,已有 经验 表明,应用变频调速技术,节电率一般可达10%-30%,有的甚至高达40%,节能潜力巨大。

  有关资料表明,我国火力发电厂有八种泵与风机配套电动机的总容量为12829MW,年总用电量为450。2亿千瓦小时。还有总容量约为3913MW的泵与风机需要进行节能改造,完成改造后,估计年节电量可达25。论文检测。69亿千瓦小时;冶金企业也是我国的能耗大户,单位产品能耗高出日本3倍,法国4。9倍,印度1。9倍,冶金企业使用的风机泵类非常多,实施变频改造,不仅可以大幅度节约电能,还可改善产品质量。

  参考文献

  [1]何庆华,陈道兵. 变频器常见故障的处理及日常维护[J]. 变频器世界, 2009, (04) .

  [2]龙卓珉,罗雪莲. 矩阵式变频调速系统抗干扰设计[J]. 变频器世界, 2009, (04) .

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汽车发动机最新技术论文范文

随着汽车行业技术的不断发展,汽车发动机技术也在不断的提高。下面是我为大家精心推荐的汽车发动机技术论文 范文 ,希望能对大家有所帮助。

汽车发动机技术论文范文篇一:《试谈汽车发动机的可变气门技术》
摘要:汽车发动机可变气门技术是当今汽车发动机普遍配置的设备系统。该系统可以对发动机凸轮的相位或者气门的升程进行有效的调节,从而使汽车发动机的配气过程得到优化。因为汽车发动机在高转速和低转速状态下,气门的正时角对发动机的经济性以及动力有所影响,从而提高进气量以及扫气效率,如今的汽车发动机普遍应用这项技术。

关键词:汽车发动机;可变气门技术;气门正时技术;气门升程技术;配气过程

在汽车发动机的运行过程中,如果发动机在运行过程中,随着发动机气门数量的增多和发动机转速的提高,气门正时和气门升程不能随之改变,那么当汽车发动机处于转速过低、转速过高或者功率输出的状况下,就很难保证燃油的消耗问题。如果汽车发动机使用的是单个气门,在对燃油供给方进行控制时,对这个问题解决起来就会很难。但是如果换一种方式,如使用“可变性能”对其进行“综合处理”,那么这样的问题就很容易被解决。

1 气门正时技术

气门正时也就是汽车发动机在运转过程中气门打开的时间。其功能是活塞运动到一定位置时,对气门的开启和关闭时间进行控制。一般情况下,发动机进气门的活塞运动程序应当从下向上,当气门开始排气时,气门打开;当活塞到达气门的上止点时,一个排气运动周期完成,气门关闭。这个过程中,因为运动的空气存在惯性,因此需要一定的时间进行反应。进行排气的过程中,为了让更多的空气进入气缸,更多的废气排出气缸,就要在活塞到达之前打开,并且在活塞运动到下止点之下关闭;发动机的排气门运用同样的原理,排气门应该在活塞开始向下运动之前打开,在活塞运动到下止点之后再关闭。在活塞运动的过程中,排气门和进气门可能会在一定的时间范围内同时打开,这叫做气门叠加,在气门叠加现象产生时,曲轴会产生一定角度的转动,这个角度是气门叠加角,图1是汽车发动机气门配气相关结构图。

发动机的转速处于不同状态时,对于气门叠加角的要求也有所不同,在发动机低转速时,其气门叠加角就越小,发送机转速高,所产生的气门叠加角就会越大。如汽车发动机没有运用气门正时技术,这两个要求就很难同时得到满足,传统的汽车发动机工作原理主要是:当汽车发动机处于低速转动状态时,其中凸轮的转速也非常慢,因此气门的进气速度也随之减慢,当气门打开时,需要的时间较长,但是气门的开度很小。如果汽车行驶的速度达到120km/h时,发动机的转速一般为3000~4000rpm,有可能会达到更高水平,此时汽车发动机气门的开启和关闭速度加快,气缸空气进入的速度开始加快,在这一运动过程中,虽然其进气量很大,但是发动机气门的开启时间非常短,这会在一定程度上降低氧气含量,导致燃油燃烧所需氧气不足,从而使燃油燃烧不够充分。因此可以在这样的发动机上引入可变气门技术,这一技术可以有效解决以上提到的问题,从而大大改善发动机的燃油效率。在运行过程中,对凸轮进行改造,并且对相关的传感信号进行充分收集,汽车发动机如果处于转速非常低的情况下,这时发动机中正时技术就可以对其进行很好的控制;当汽车发动机处于高速运转状态时,可以对气门的开度进行较为科学的调整。

2 气门升程技术

气门升程技术指的是对气门开启的开度大小进行控制的技术。当发动机在运行过程中,气门行程较远的情况下,所进气截面的面积就会随之增大,因此对进气产生的阻力会降低,从而使得气缸的进气更加通畅,这样的运行状态比较适合汽车在高速行驶的状态下。如果在汽车行驶速度较慢的情况下,就会导致进气时达不到要求的负压,从而导致汽车处于低速形式的状态下时,产生运转无力或者不够平稳的现象。如果气门很小,汽车发动机在慢速运转过程中,所需的负压会得到满足,保证氧气的充足和燃油的充分燃烧。然而当汽车处于高速行驶的状况下时,空气的流速就会加快,气阻也会增大,这些情况的出现就会导致气门在进气和排气的过程不够畅通。在汽车发动机中运用可变气门技术,就可以对这两方面的问题进行权衡。气门正时技术只能够对汽车发送机中气门开启的时间进行控制,对于气门开启的开度无法控制。因此要在汽车发动机中运用可变气门的升程技术,这样才能进一步提高汽燃油的燃耗效率,提高汽车经济性能。

3 典型的可变气门升程技术控制为主的发动机技术

3.1 本田汽车中的“VTEC”系统应用

“VTEC”可以同时对发动机气门开度和气门开启时间进行控制的系统,对“VTEC”进行控制的系统主要是“ECU”,它通过发动机中各个传感器,其中包括气缸进气压力传感器、发动机转速传感器、车辆行驶速度传感器、水温传感器等,根据其产生的信号,进行相应指令的发送,同时可以控制凸轮在特定的范围内运转,以此对气门的开闭时间和开闭开度进行合理控制。一般的汽车发动机中,每个汽缸只配备一个凸轮对其进行驱动,但是本田汽车中VTEC系统发动机内含有两个凸轮对其进行驱动,即中低速、高度运转两个组合,通过对电子系统的运用,使其自行进行操纵,从而达成自动转换目标。本田汽车发动机中利用的VTEC系统,可以同时对发动机的低速运转和高速运转中气门的开闭进行时间和开度的控制,这样就能同时达成汽车的动力性和经济性。

本田“VTEC”与其他汽车发动机不同的地方主要是凸轮和摇臂的数目和控制 方法 。其是世界上第一个能够对气门的开闭时间以及升程两个性能同时控制的气门控制系统。其系统通过计算机对气门的正时和升程进行控制,可以在很大程度上提高汽车燃油效率,本田公司几乎在所有车档中均运用了“VTEC”系统。

3.2 丰田汽车VVT-i智能可变气门系统

VVT-i系统是丰田汽车中发动机可变气门系统,当前这项技术已经在丰田汽车中普遍使用。VVT-i系统可以对发动机气门运动进行连续的正时调节,但是对气门的开度大小不能控制。这项技术的工作原理主要是:当汽车的运行速度由低到高运行时,“ECU”就会向凸轮控制下小涡轮内挤压机油,从而使小涡轮进行运转,其运转是相对凸轮进行的,这样就使得凸轮在60。范围内前后旋转,这样就会对气门的开启和闭合时间有所控制,从而实现气门的连续这时目标。这项技术的最大特点是,可以根据汽车发动机所处状态对凸轮进行合理控制,对凸轮轴的转角进行合理的调整,从而优化配气时机,保证对燃油的配气达到最佳状态,以此来帮助燃油充分燃烧,并且提高汽车扭矩,提升汽车的各项性能。

4 结语

在汽车发动机可变气门技术中,升程系统主要控制气门的开度,而正时系统是控制气门开闭的时间。它们均决定了发动机进气量的大小,同属于汽车发送机可变气门控制系统。如今可变气门技术发展得越来越快,这项技术在汽车发动机中的使用可以说是汽车领域发展的一个里程碑,可以看出未来的汽车技术将向着越来越先进的方向发展。

参考文献

[1] 邓明阳,孙旭.发动机全可变气门升程技术现状的分析与展望[J].南通航运职业技术学院学报,2011,(3).

[2] 郭建,苏铁熊,王军.发动机可变配气机构的研究进展[J].内燃机与配件,2011,(12).

[3] 徐涛,詹樟松,吴学松,等.可变气门升程技术现状及发展趋势[J].内燃机,2013,(6).

[4] 张超.宝马第三代连续可变气门升程技术浅析[J].价值工程,2015,(3).
汽车发动机技术论文范文篇二:《浅谈汽车发动机节能技术》
摘 要:本文通过对发动机的节能原理进行分析,提出了一些节约发动机燃油消耗的 措施 ,对中国汽车节能提出了发展方向。

关键词:节能;原理;措施;发展

一、发动机节能的原理

1 提高充气效率

(1)减小进气系统的流动损失。①减小进气门处的流动损失。可通过增大进气门的直径,选择合适的排气门直径;增加气门的数目,采用小气门;改善进气门处流体动力学性能,减小气门处流动损失;采用S(活塞形成)/D(缸径)值较小的发动机等措施可以减小进气门处的流动损失。②减小整个进气管道的流动阻力。进气道应该有足够的流通截面积、表面光滑、拐弯小、多段通道连接要对中;进气管应该有足够的流通截面积、表面光洁,避免急转弯和流通截面的突然变化;空气滤清器的阻力应随结构和使用时间的延长而不同。(2)减少对新鲜充气量的加热。凡是能降低活塞、气门等热区零件的温度和减小接触面积的措施都是有利于减小对新鲜充气量的加热。(3)减小排气系统的阻力。减少排气系统中排气门座、排气道、排气管、排气消声器的阻力,对降低排气压力、减小排气损失均有利。(4)合理选择配气相位。配气相位是否合理主要根据以下几个方面来判断。①充气效率高,保证发动机的动力性能,主要由进气门迟闭角决定。②必要的燃烧室扫气,以保证降低高温零件的热负荷,使发动机运行可靠,主要由进气门迟闭角决定。③合理的排气温度,主要由排气提前角决定。④较小的换气损失、以保证发动机的经济性,主要由进排气门重叠角决定。

2 减小机械损失可从几个方面着手

(1)降低活塞、活塞环、连杆等往复运动机件的摩擦和质量。(2)降低滑动部件的滑动速度。(3)减少润滑油的搅拌阻力。(4)改良润滑油,使其低粘度化。(5)合理选择摩擦零件的材料。

二、发动机节能的措施

1 发动机稀燃技术

也叫发动机稀薄燃烧技术,指采用发动机的实际空燃比远大于理论空燃比的情况下进行的具有良好动力性、经济性和排放行的燃烧技术。

实现的技术途径:(1)实现稀燃混合气。实现稀燃混合气的措施有:使汽油充分雾化;采用结构紧凑的燃烧室;加快燃烧速度;提高点火能量;采用分层燃烧技术。(2)采用分层燃烧系统。主要有气道喷射稀燃系统和直接喷射稀燃系统。

2 发动机的增压技术

对进入气缸的空气提前进行压缩,使单位时间进入燃烧室的新鲜空气量增多,增加发动机的充气效率,提高发动机的功率。

3 燃油掺水节油技术

发动机采用掺水形成的乳化燃油,可以减少排气中的氮氧化合物等有毒成分、降低烟度减少污染,还能有效降低油耗,节约能源。

4 发动机可变气缸排量技术

发动机在中低负荷情况下,使部分气缸停止工作,增加工作气缸的负荷率,使其工作点落入低燃油消耗率和低排放工作区域内,从而改善车辆的经济性和排放性能;当发动机需要大功率时,则让全部气缸工作,体现发动机的动力性。

5 发动机可变配气正时技术

根据发动机转速和负荷的变化,适时调整配气相位和气门升程。

6 可变进气歧管技术

ECU根据发动机转速和负荷的变化而改变进气道的长度,在高转速时使进气通道变短,减少进气流动损失,提高发动机的高速功率。在低转速和低负荷及起动情况使进气通道变长,管内空气流动的动能增加,导致进气流速加快,充气效率提高,在同样的燃烧条件下会获得更大的输出功率,增加转矩。

可变进气歧管技术主要包括可变进气歧管长度和可变进气共振技术.。

7 可变压缩比技术

采用可变压缩比技术对于自然吸气发动机,在部分负荷情况下压缩比可以设计高一些;对于增压发动机在增压压力比较低的低负荷情况下,适当降低压缩比,使压缩比随发动机负荷的变化连续调节,这样可以避免爆燃,又提高了在高压缩比情况下中低负荷的工作效率,增加了动力性能,提高了济性,保证了发动机工作效率的最大化。

改变发动机压缩比的方法有改变燃烧室的容积和改变活塞行程。

8 汽油机燃油喷射与点火系统的电子控制技术

在汽油机电控燃油喷射系统中,电控单元主要根据进气量确定基本的喷油量,再根据其他传感器信号对喷油量进行修正,使发动机在各种工况下均能获得最佳浓度的混合气,从而提高发动机的动力性、经济性和排放性;汽油机电控点火系统(ESA)根据相关传感器信号,判断发动机的运行工况和运行条件,选择最佳的点火提前角点燃可燃混合气,从而改变发动机的燃烧过程,实现发动机动力性、经济性和排放性的提高。

9 柴油机燃油喷射系统的电子控制技术

在柴油机电控燃油喷射系统中,ECU主要根据发动机转速和负荷信号来确定基本供油量和供油正时,再根据其他传感器信号进行修正。

10 电子节气门技术

汽车电子节气门技术(ETC)淘汰了传统加速踏板采用拉索或杠杆机构,与发动机节气门之间进行直接的机械连接,通过增加相应的传感器和电控单元,实现精确控制节气门的开度。该技术可以实现发动机转矩和空燃比的精确控制,有助于提高汽车行驶的动力性、平稳性、经济性以及降低排放污染。

11 陶瓷发动机

为了减小发动机能量损失中占绝大部分的冷却损失和排气损失,一般采用取消或部分取消冷却系统的方法,并使用陶瓷等耐高温、耐磨损、耐腐蚀、重量轻和强度高等特点的隔热材料或其他方法减少燃烧室内热量的散失,使发动机在更高的工质温度下工作;利用排气能量。

12 EccoBoost 发动机技术

一种兼具涡轮增压技术和燃油直喷两种技术于一体的发动机技术,发动机能获得更高的动力性和经济性。

结语

根据中国的能源政策和汽车工业发展情况来看,国家首先应该大力发展柴油机技术,主要是研究电控柴油机;其次大力发展电动汽车,优先发展混合动力汽车,加大电池续航能力的研究;再次大力研发推广代用燃料车。发动机油耗的高低直接反应了我国发动机设计与制造水平,汽车发动机节能技术的推广应用,将大力推动我国汽车工业的发展。

参考文献

[1]许文靖.现代汽车节能技术探析[J],科技创新导报,2009(24).
汽车发动机技术论文范文篇三:《浅谈汽车发动机维修技术》
【摘 要】: 作为汽车的心脏部位,发动机在汽车的正常运行和操作中其中至关重要的作用。因此,平时需要加强对发动机的维修和保养。而针对汽车发电机的维修,其需要比较全面的技术知识和实践操作能力。因此,汽车发动机的维修可以说是一个需要技巧和技术的硬活。本文从汽车发动机检查以及汽车发动机的诊断和维修两个方面出发,具体阐述其相关的维修技术,希望对学习汽车发动机维修的人员有所帮助。

【关键词】: 汽车;发动机;维修;技术

1 传统的发动机维修工艺

发动机的内部零部件的检查:

由于汽车发动机内部的曲轴和活塞往往是比较容易出故障的地方,如汽车突然无法启动等,很可能是因为汽车发动机内部活塞不能运作造成的。因此当汽车发动机出现故障需要维修的情况下,可以先对其曲轴和活塞进行检查,其具体步骤如下:

1.1 曲轴的检查

对于曲轴容易出现的故障,主要有轴颈处容易磨损,容易出现扭曲变形或者疲劳裂纹,因此需要进行重点检查。1)裂纹的检查:对于曲轴裂纹的检查,其相应的检查方法有超声波探伤检查,浸油敲击法检查,磁力探伤检测仪进行检查和X光探伤检查。在用浸油敲击法对曲轴进行检查时,需要先将曲轴在煤油中浸泡一段时间, 然后再将曲轴从煤油中取出来,擦干净后在曲轴上撒一些白粉,再对曲轴的不同部位进行轻敲,如有出现了比较明显的油迹,这说明曲轴的这个部位有裂纹。对于磁力探伤仪检查,其磁力线会穿透曲轴被检查的部分,如果在该部分有裂纹的话,那么这个地方的磁力线就会出现偏散,然后将磁力粉撒在该部位,从会显示出裂纹的具体大小和具体位置;2)弯曲变形的检查:针对曲轴弯曲变形的检查,可以先将整个曲轴的两个顶端用V型版块支承住,如图1所示,然后用在主轴中间用百分表的触头抵着。当曲轴转动一周后,在指针上对出角度的最小值和最大值,并且计算两者之差,这个差值就是曲轴弯曲变形的差值了,如果其值大于0.11mm, 那么曲轴弯曲的比较严重了,为了确保发动机的正常运行,需要及时更换曲轴。

1.2 活塞连杆组的检查。

对应活塞部位的检查,主要是检查其活塞销座的尺寸和裙部直径等是否发生了变化,或者是否在使用过程中发生了堵塞等。其主要的检查方法一般有两种,第一种检查方法是用千分尺进行测量,通过测量裙部直径的大小和活塞汽缸磨损部位值的大小,将这两个测得的数据相减,然后和配缸间隙值进行比较,如果差值大于0.10mm, 则说明活塞磨损比较严重,不能够再使用啦。另一种方法是塞尺进行测量,通过测量配缸间隙来判断其汽车发动机内部活塞是否可以正常使用。首先将塞尺放入安装气环的环槽内,然后以35N的拉力轻轻转动塞尺,当感到轻微的阻力时停止转动,这样就可以用塞尺测量活塞裙部和活塞侧隙差值的大小,当活塞受到磨损越多时,其相应的差值也越大,当该值超过0.12mm时,这该活塞不能再使用啦,需要为汽车发动机配备新的活塞。

2 汽车发电机的诊断和维修

2.1 发动机失速故障

发动机如果出现了失速故障,其一般表现为发动机转速一会低一会高的情况,而这种情况就是常见的发动机失速故障了。出现这种故障的原因主要是因为点火控制系统出现故障,或燃油喷盘系统出现问题,又或者是整个发动机的进气系统出现了问题等。例如,出现了燃油喷盘系统的故障,很有可能是系统线路接触不稳,油管变形或者燃油滤清器灰层太多等。针对不同的原因,可以采取不同的措施进行维修。

其相关的故障排除和维修的方法如下:1)如果是喷油系统出现问题,检查是否是线路接触不良,如果是,则可以调整线路或更换导线的方法进行维修,如果是 机油滤清器盖等太多灰层了,则可以采用清洁滤清器盖的方法进行修复;2)如果是进气管出现了问题,则仔细检查是否有各软管或者其相接的地方出现了漏气,也可以检查PVC阀管子等是否通气正常,如果不是,则可以考虑修复或替换相应的管子;3)针对点火控制系统出现的问题,则需要检查各缸火花塞是否正常工作了。例如,火花塞积累的灰层太多,引起发动机转速不正常,则可以通过彻底清洁火花塞来进行维修。

2.2 发动机怠速不良故障

发动机怠速不良故障的现象主要是发动机怠速不稳,停车易熄火。在故障诊断方面,可以先检测发动机燃油压力。将燃油压力表连接到油压检测孔上,起动发动机,油压表指示正常,压力为265kPa,拨掉油压调节器真空管,油压上升到340kPa。上述结果均在标准范围内,说明燃油管路系统无故障。然后再检查气缸压力。预热发动机,温度到85℃,打开节气门,用缸压表测量各缸压力,当压力值均为l1OOkPa左右,各缸压差小干300kPa时,上述情况表明发动机气缸密封性出现了问题。

针对该故障的维修,其方法如下:清洗怠速电动机、节气门体。将怠速电动机、节气门体拆下,彻底清洗各空气通道,并用压缩空气吹净。用万用表测量一下怠速电动机电阻值,电阻为20Ω,在18~24Ω正常范围内。测量节气门位置传感器,输出阻值呈线性变化,且在正常范围内。若发现进气总管内沉积有异物,用缠有麻布的铁线将其清理干净。为彻底根除故障,还可以对喷油器进行清洗、检测。

2.3自诊断系统可能出现以下几种情况:汽车运行时故障明显,传感器有故障而自诊断系统没有监测到。一是电控汽车控制电脑(ECU)对传感器信号进行检测时,只能接受其设定范围之内的传感器非正常信号,从而判断传感器的好与坏,记录或不记录故障代码。一旦解读故障代码故障后,只要对相应的传感器、导线连接器、导线进行检查,找到并排除短路、断路的故障即可。但是,若因某种原因致使传感器灵敏度下降、反应迟钝、输出特性偏移等,则自诊断系统就测不出来了。这时就应该依据发动机的故障征兆进行分析判断,继而传感器单体进行针对性检测,以便找到并排除传感器故障。二是由于发动机工况故障现象相似,ECU监测失误,自诊断系统可能显示错误的故障代码。例如,对于装有三元催化转化器的电控汽车,一旦使用过含铅汽油,这类故障特性有时较为明显。在汽车进行检修时,经常会发现故障代码显示的是“水温传感器断路或短路”故障,而发动机故障症状却是:无论发动机在冷车状态下或者热车状态下都不好起动,并且拌有怠速不稳和回火现象,发动机的转速绐终提不高。显然这些故障与水温传感器的关系并不十分密切,在对水温传感器进行单体测量后并未发现任何故障。

但是,当从汽车上拆下三元催化转换器并剖开后发现,三元催化转换器内部严重堵塞,因此可以断定发动机故障是由此而引起。因此当自诊断系统出现故障代码以后,还应该与发动机的实际故障症状进行分析比较,以得到正确合理的判断,不应该将故障代码当作排除故障的唯一依据。三是电控汽车使用维修不当也可能引发错误的故障代码。在对电控汽车实施维修时,由于维修人员系统输出错误的故障办法。例如,在发动机运转过程中,随意或者无意把传感器插接头拔下,每拔下一次传感器插接头,自诊断系统就会记录一次故障代码。另外,若在上一次汽车维修时,由于操作不当而未能完全清除掉旧的故障代码,那么电脑也同样将原来的旧故障代码保存其内,因此在对电控汽车维修时也要加以注意,不应造成不必要的人为故障代码。

利用常规的检查方法如“五油、三液、一媒,的检查不可忽视,即对透平油、机油、自动变速器油、转向助力油、齿轮油、制动液、冷却液,刮水清洗液以及冷媒的检查。绝大部分高级轿车上仪表灯全部用英文显示,如wash fluid灯亮,应检查清洗液和储存器内液面,添加后即可消除该警报灯亮。一辆奥迪A62.8L轿车ABS灯点亮,似乎是一个大的故障,车主急忙赶往奥迪A6维修中心检修,经检查发现就是制动液容器内的液体低于警戒线,补充完制动液后故障排徐,解决起来很简单。

通过车用零件液体的品质,来判断故障。一辆广州本田车雅阁7230轿车的自动变速器油液变紫,而且有少量的混蚀物,此时行车中动力不足,起速过慢。因此,根据油液的颜色可断定故障的原因是自动变速器的故障而不是发动机动力不足,拆油底壳,检查证明判断是正确的。

检查线路也一样重要。一辆雪铁龙轿车左前轮不升也不降,而其他三轮传动正常。检查发现该车左前空气弹簧减振器排气阀线斯开,接通线路后左前轮活动恢复正常。应该仔细看而不是走马观花的浏览,这样才能达到事半功倍的效果。

通过对油液的“闻”可知油液的品质及该系统基本的工作情况,通过对发动机的排放气体的闻,可以感觉发动机的工作情况,从而为故障判断提供指导。如一辆桑塔纳2000GSi轿车,急加速抖动严重。通过对排放气体气味的分析,认为是高压线有时断火,更换后,故障排除“闻”在维修中比其他手段用得相对较少,但并不是说它不重要,运用恰当在故障判断上可以让我们少走许多弯路。

虽然汽车发展机电一体化越来越多,汽车维修更多是靠专用的故障诊断仪器,但一些特殊故障仍然需要 经验 丰富的维修技术人员靠传统维修手段来判断故障,未来的汽车维修人员不仅仅需有外语基础,电脑常识等高科技知识,同时也应具备丰富的传统维修技术。

3 结论

从上面的分析可以看出,本文只是简单的介绍了汽车发动机比较常见的故障以及出现故障的原因和解决的方法。其实,整个汽车发动机的维修覆盖面比较广,其相应的维修技术也比较全面复杂,要熟练的掌握汽车发动机的维修技巧和相关技术,还需要学习和实践很多知识,比如电控燃油系统的检查和维修等,本文就不在此一一赘述。

参考文献:

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[3]卢海.汽车发动机的维护与 修理 [J].川化,2003,(04).

[4]林宝丰.汽车发动机的维护及故障排除[J].公路与汽运,2004,(05).

[5]孟杰.汽车发动机的维护与保养.长春汽车工业高等专科学校,2011,6.

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