化油器(carburetor)是在发动机工作产生的真空作用下,将一定比例的汽油与空气混合的机械装置。化油器作为一种精密的机械装置,它利用吸入空气流的动能实现汽油的雾化的。它对发动机的重要作用可以称之为发动机的“心脏”天然气作为传统碳基石化燃料汽、柴油的替代燃料,以其资源丰富、价格低廉、燃烧清洁而被广泛应用。点燃式天然气发动机主要包括当量燃烧天然气发动机和稀薄燃烧天然气发动机两种。其中稀燃天然气发动机因相对较高的热效率和较低的NOx排放而受到关注。但稀燃天然气发动机为了获得更低的NOx排放往往需要燃烧更稀的混合气,这使得发动机循环变动上升,燃烧稳定性下降,失去了热效率高的优势。当稀燃天然气发动机合理组织缸内混合气分层后,发动机可在更高的过量空气系数下运转,在保证热效率的同时带来更好的NOx排放控制潜力。研究选取一台六缸电控、增压、多点喷射天然气发动机,分别建立了试验测控平台和基于STAR-CD的数值模拟平台。针对1450 r/min,25%负荷,开展了缸内混合气浓度分布对稀燃天然气发动机性能影响的试验及数值模拟研究。研究过程中,通过改变天然气喷射时刻,喷射方向及喷孔数目,进而改变了缸内混合气浓度分布
美国西南研究院将康明斯ISX12G直列6缸发动机改为专用废气再循环(EGR)配置发动机,并采用D-EGRTM 技术。D-EGR是1种有效进行废气再循环和提高EGR率的方法。
将6个气缸中的2个气缸作为专用气缸,与采用15%~20%EGR率的基准发动机相比,可以提供33%的标称EGR率。在专用气缸中加装进气道喷射(PFI)喷油器,以提供再循环废气所需的额外燃料。采用高能双线圈偏置(DCO?)点火系统进行测试。在试验发动机上进行70多个点的测试,以绘制性能图,并与基准发动机进行比较。
初始结果显示,在转速1 270 r/min、缸内压力1.6 MPa工况下的EGR率增加。采用D-EGR技术的发动机与基准发动机相比,制动热效率相对改善4%。在该测试点,DCO系统能够操作的专用气缸当量比可以达到1.4。由A25和B25测试点显示,在该负荷条件下的EGR率大幅增加,发动机性能得到极大改善。在低负荷时,采用D-EGR技术的发动机燃烧持续期约有2%的改善,专用气缸的燃烧当量比提高,其他气缸的运行变得更加稳定。
0 前言
无论是轻型车还是重型车市场,发动机制造商们都在不断努力,以减少排放并提高发动机的效率。重型柴油机以其高效能在重型车市场上占据主导地位。为了提高发动机燃油效率,用户认可加装昂贵的后处理系统。出于天然气的普遍利用价值和减少温室气体排放的潜力,天然气在重型柴油市场取代柴油燃料的趋势越来越明显。天然气主要由甲烷组成,而甲烷具有较高氢碳比。在没有甲烷泄漏的前提下,与柴油发动机相比,燃烧高氢碳比的燃料所产生的CO2相对较少,从而减少了温室气体的排放。
由于发动机爆燃的限制,与压燃柴油发动机相比,火花点火发动机通常具有较低的制动热效率(BTE)水平。天然气具有较高的抗爆性,燃烧速率比较缓慢,这使得在火焰前锋到达之前,天然气有更多的时间来提高燃烧压力。研究表明,通过改进燃烧相位,特别是对于汽油发动机,采用废气再循环(EGR)可以有效减少爆燃并提高燃烧效率。该策略还可以用于天然气发动机的爆燃抑制,以及控制氮氧化物(NOx)排放。
美国西南研究院已经确定增加EGR水平作为满足未来效率要求的途径之一。由于燃烧速率的降低和发动机在较高EGR率下的不稳定性,EGR率一般限制在20%~30%左右。通过向燃料中加入高活性组分,如H2和CO来重组燃料,燃烧过程显示出更好的稀释耐受性。美国西南研究院通过引入专用D-EGR?概念,将其中1个气缸用作重整器,天然气燃料得到进一步应用。在本研究中,将D-EGR概念应用于重型天然气发动机。初步研究表明,通过提高EGR率和减少爆燃倾向,天然气燃料所带来的潜在燃烧效率得到了改进。目前研究的目标是在基准发动机运行中平均提高10%的发动机燃烧效率。
1 试验装置
美国西南研究院采用康明斯-西港ISX-12G发动机用于试验D-EGR在重型天然气发动机上的燃烧优势。基准发动机是化学计量发动机,额定功率为238 kW。表1为基准发动机的参数规格。基准发动机采用高压回路冷却EGR和三元催化器,以满足美国2010年道路排放法规。此前,通过对该基准发动机的研究表明,NOx排放量为0.02 g/(hp·h)。研究人员在基准发动机的6个气缸中各安装1个Kistler6045A气缸压力传感器,并使用西南研究院开发的高速数据采集系统进行分析,并将高速压力数据同步到1440°编码器。
在试验过程中,使用Horiba5种气体排气分析仪测量CO2、CO、O2、总碳烃(THC)和NOx,在排气流道或专用气缸中增加了第2个采样口,以确定专用气缸的浓缩程度。此外,装有压缩天然气的挂车为发动机提供燃料。利用微型气相色谱仪对天然气组合物燃料的入口流量进行取样,以确定燃料的能量含量和化学计量的空气燃料比。取样结果为84.2%甲烷、15%乙烷和微量丙烷(以摩尔百分比计),甲烷值计算为72.7。
2 D-EGR 转换
先前已经证明在轻型汽油发动机上利用D-EGR技术取得了很大成功。在4缸轻型发动机应用中,将4个气缸中的1个作为专用气缸。从专用气缸中排出的所有废气都作为再循环的废气,标称EGR率的结果是25%。该配置使得专用气缸能够在化学计量比以外的条件下运行,因为该气缸的排气不会影响发动机的排放。试验证明,专用气缸可以用浓混合气运行,以便产生发动机机内的再循环产物,同时达到与基准发动机几乎相同的功率。
对于重型发动机应用,选择2个专用气缸供应33%的标称EGR率。如图1所示,气缸1和气缸6被转换成专用气缸。这些气缸各自装备了宽域氧(UEGO)传感器,用于控制专用气缸中的当量比,并在涡轮增压器中设置热废气氧(HEGO)传感器。在试验过程中,通过EGR冷却器收集来自2个气缸的废气。在EGR冷却器之后,设置2个阀来控制EGR和旁通流。在发动机起动期间,其中1个EGR阀完全关闭,而另1个EGR阀在三元催化器(TWC)之前完全打开通向排气流。图2为发动机EGR阀和混合器的发动机设置图。
发动机起动后,EGR阀打开,旁通阀关闭,将排气流引至混合器。混合器的作用是确保来自专用气缸的排气脉冲不会导致进气口中的EGR分布不均匀。混合器设计使得内壳容积与外容积之比等于主缸容积与专用气缸容积之比(图3)。从外壳到内壳的孔的总面积等于排气口的总流动面积,以使专用气缸的背压最小化,并允许废气与新鲜充量混合。
在基准发动机中使用1组天然气喷射器,在进气歧管内控制扩散混合化学计量空燃比,并通过添加PFI喷射器将过量燃料供应到专用气缸。ISX12G发动机有1个带有连体进气口的集成式进气歧管(图4)。气缸1和气缸6是专用气缸,不共用进气流道。此外,气缸1和气缸6还增加了喷射器端口末端的不锈钢延长管,以最大限度地减少进入相邻主缸的反向气流。
进气道喷射(PFI)喷油器延长管和安装位置如图5所示。将燃料供应到主喷射器组件,并以100 psi的供应压力切换到PFI喷射器。试验采用Woodward发动机控制单元(ECU)用于D-EGR模式下的发动机控制。控制器使用发动机出口UEGO传感器为主喷射器组提供闭环控制,并保持化学计量比的发动机排放。控制器允许单独控制2个专用PFI喷射器,单独控制每个气缸的点火正时,以达到燃烧质量比例为50%(CA50)特定燃烧相位的目标。
本研究使用了美国西南研究院的双线圈偏置(DCO?)点火系统。此外,试验所提供的结果是基于基准涡轮增压器而得出的。对于D-EGR技术的应用,因为通过涡轮增压器的质量流量减少了,因此改用尺寸较小的涡轮来提供增压,以满足原始扭矩曲线。在测试时,没有安装新的涡轮增压器,使用基准涡轮增压器的发动机无法运转到基准最大扭矩点。涡轮增压器前的压力也相对偏高。在未来的试验中可以通过优化涡轮增压器入口压力来提升进气效率。
3 试验结果
在进行D-EGR技术试验前,使用基准ECU收集数据。基准发动机的测试点超过70个,以生成完整的发动机迈谱图。在这些点中选取连续测试循环(RMC)附加排放测试(SET)的13个测试点,用于DEGR配置比较。这13个测试点及基准性能的最大扭矩和最高功率如表2所示,其中A、B和C是转速设定值,数值为该转速下的扭矩百分比。
基准发动机在最大扭矩点持续运转,选择基准发动机的原有压缩比,使燃烧相位延迟最小,并使发动机在最大扭矩点达到最佳燃烧效率。如图6所示,在CA50相位点的曲轴转角等高线图和BTE 等高线图上可以观察到额定扭矩点的最佳BTE值为37%。在最大制动扭矩(MBT)附近,保持燃烧相位,制动平均有效压力(BMEP)高达1.3 MPa。在BMEP高于1.3 MPa的工况下,将燃烧相位延迟到CA50为16 °CA ATDC,以避免爆燃现象的发生。
图7示出了基准EGR率的等高线图。EGR是用于减轻发动机爆燃的技术,发展方向是提高混合气稀释水平以满足未来的热效率标准。基准发动机在低负荷(EGR率为10%)和高负荷(EGR率为20%)之间运行,以满足发动机热效率要求。D-EGR发动机在整个工作范围内以33%的EGR运行,这表明在低负荷下需要大幅增加EGR率,而在高负荷下EGR率调整较小。试验所呈现的EGR率仅产生于外部EGR,不包含缸内残余废气。
4 D-EGR
该项目的试验目标是验证使用D-EGR技术的基准发动机相对效率可以提高10%。这是轻型汽油发动机在D-EGR技术应用中获得的热效率改进。基准发动机和D-EGR技术转换后的BTE结果比较如图8所示。使用D-EGR技术的运行条件对应于表2中的工况点。因为基准发动机不能用基准涡轮增压器来满足目标扭矩,因此在任何100%负荷点都没有可比较的工况点。
此外,在C点也未进行比较。33%的高EGR率导致燃烧速率减慢,并且需要提前点火正时,在C点最高转速测试点,点火正时必须有所提前。通过燃烧稳定性的表征指标表明,因为指示平均有效压力(IMEP)的变异系数(CoV)太高而不能用于实际生产。因此,C点处的试验结果未在图8中示出。在图8中,来自每个工况点的数据都采集于专用气缸最高富集氧浓度,所有6个气缸的CoV都小于5%。
除B75工况点以外,应用D-EGR技术的其他工况点的BTE都有所增加。最大的热效率改善是在A25工况点,相对于基准发动机,BTE 改善了11%。在通常情况下,较低负荷工况下的热效率提高原因是EGR率的增加。在任何给定的负荷百分比下,A点上的热效率增加要比B点的大。在较低发动机转速下,发动机运行更稳定,所以允许更大的富集氧浓度。
A75工况点是基准涡轮增压器可以实现最大扭矩的工况点,并且是在重型天然气发动机D-EGR测试早期开发阶段中证明的最高热效率工况点。A75工况点的EGR 率从15%增加到33%,其中几个关键燃烧指标如图9所示。原始CA50位置为11 °CA ATDC。增加的EGR率降低了爆燃强度,因此燃烧相位能够提前到MBT工况点。
通常,在汽油发动机上,专用气缸的富集氧浓度改善了辛烷值,从而随着富集氧浓度水平的增加而允许更大的CA50提前角。在这种情况下,即使没有通过专用气缸产生富集氧,基准燃烧相位也会处于MBT工况点。试验无法确定专用气缸富集氧浓度是否对燃料的甲烷含量有影响,改进燃烧相位也不能得到更多的益处。因此,可以认为大部分的热效率增益是由于EGR率的增加,降低了燃烧温度并降低了传热损失而获得的。
这表明利用D-EGR技术,可以提高压缩比。专用气缸再循环废气也可以加快燃烧速率,但从该测试中并未观察到这一点,这是因为已燃燃料质量分数(MFB)在10~90持续时间显示的更高富集氧浓度仅带来略微改善。ISX12G发动机最初是针对柴油燃料而设计,后转换为天然气发动机,配备了碗形活塞,通过挤压产生快速燃烧。富集氧浓度对燃烧速率缺乏影响意味着湍流在燃烧持续时间中占主导地位。新的活塞设计可以减少挤压量,从而更好地利用再循环废气,同时减少热传递损失。
在点火正时中可以观察到专用气缸富集氧浓度的唯一显著效果。专用气缸当量比(PHI)为1.34,主气缸的点火正时延迟大约20 °CA。尽管如此,MFB0~10的持续时间仅缩短约3 °CA。结论是只有MFB0~2的持续时间受到再循环废气的显著影响,并且在初始火焰核形成后,燃烧速率主要受湍流影响。值得注意的是,在基准配置中,该发动机显示了气缸之间IMEP的较大差异。首先,注意到单个气缸的IMEP和累积放热率之间存在差异。如上所述,扩散系统假定是远离上游,使得进入的充量得以充分混合,并且也假定EGR系统设计正确。
因此,分析上述差异假定是由气缸之间的空气分布变差导致的。排气收集器偏移直接与气缸4的排气口一致,为非对称结构。气流的变化导致不同的气缸在CA50相位时的点火时间不同,这也导致了部分气缸比其他气缸更早地达到稳定极限。如EGR率基准图显示,高负载EGR的耐受性比低负载的更为优越。D-EGR在整个操作范围内具有恒定的EGR率,导致在低负载状态下燃烧不稳定。这一点通过降低专用气缸富集氧浓度可以观察到。
在A75工况点,专用气缸最大PHI为1.34,但在A25工况点,专用气缸最大稳定PHI为1.07。对于A25工况点的情况,主要燃烧参数如图10所示。与A75工况点类似,效率并没有因燃烧相位的改进而提高,基准发动机和应用D-EGR发动机的CA50均为MBT正时。BTE随着EGR率的大幅增加而得到改善。对于MFB0~10和MFB10~90的持续时间,再循环废气所产生的影响最小。随着专用气缸富集氧浓度增加,点火正时发生很大变化。更多的富集氧浓度使得点火正时能够延迟15~20 °CA。
如图11所示,B25工况点测试的专用气缸PHI为1.21,其他所有气缸PHI仅稳定在1.07。在A75高度增压工况点,所有气缸PHI都稳定在1.34。当PHI达到1.4时,失火问题变得明显,专用气缸PHI达到了富集氧极限,发生完全失火,导致发动机无法保持正常运转。失火问题没有显示出典型的CoV 发展趋势,而在其他3个条件下显示出了指数趋势。
C25工况点案例也显示出与大多数其他条件不同的结果。基准发动机所有6个气缸都处于不稳定工作状态,但随着富集氧水平的增加,主缸的稳定性提高到生产预期水平。这清楚地表明,采用D-EGR技术能够增加发动机的容差能力。然而,专用气缸会逐步变得不稳定,没有办法可以保证所有6个气缸都保持稳定,这是BTE无法在C工况点进行比较的原因。
测试结果的另一个重要结论是主气缸能够稳定运行33%的EGR率。专用气缸的稳定性始终是提高EGR率的主要限制因素。提高EGR容差的关键是点火系统,正在进行新的点火系统能力测试比较,以提高专用气缸的稳定性。在稳定极限工况内,所有6个气缸测试的工况点都显示出较好状态。几乎所有的测试点都表明,BTE比基准发动机提高约11%。
初步试验结果表明,该研究还有很大的优化改进空间。首先,由于涡轮机的质量流量减小,可以选择合适的涡轮增压器的尺寸,以最小化主气缸背压。其次,A75工况点或B75工况点都不受爆燃限制,为了最大化效率增益,D-EGR发动机可以增加压缩比。EGR率的增加降低了爆燃倾向,从而允许增加压缩比,并且提高理想奥托循环效率。
最后,使用基准活塞和燃烧室设计并未完全实现D-EGR的优势。无论专用气缸产生多少再循环废气,高挤压活塞都能实现快速燃烧。优化后的活塞设计可提高压缩比,同时降低表面积与体积比。这将减少传热损失,并让再循环废气取代湍流来控制燃烧速率。未来计划测试研究新型高压缩比活塞、新涡轮增压器和各种点火系统。
5 结论
直列6缸12 L天然气发动机通过2个专用气缸转换为D-EGR运行。转换包括调整排气歧管,增加1个D-EGR混合器和PFI喷射器用来为专用气缸富集氧浓度。D-EGR发动机使用美国西南研究院的DCO点火系统进行测试,同时对专用气缸富集氧浓度进行扫描。初始测试使用基准涡轮增压器和活塞设计。在转换为D-EGR之前,使用基准ECU测试基准发动机的性能。在RMCSET的13个工况点上比较基准发动机和D-EGR配置发动机。
试验得出以下结果:(1)D-EGR转换能够在低中速运行33%的EGR率。与基准发动机相比,高EGR率可以改善高达11%的制动热效率。(2)进一步增强性能会受到专用气缸的限制。需要采用新的点火系统来增加天然气D-EGR发动机性能,尤其在高速工况点。(3)专用气缸的富集氧浓度改善了早期火焰核的形成。随着富集氧浓度的增加,点火时间可以延迟,但对MFB0~10和MFB10~90持续时间的影响最小。可以减少活塞挤压气流,以使富集氧浓度的效果在燃烧速率上变得更加明显。(4)基准涡轮增压器达不到爆燃限制条件,可以适当增加压缩比。
该研究结果显示了天然气发动机运行D-EGR的前景,未来需要在一些领域继续发展该技术。GTPower模型将根据基准数据进行校准,并更新模拟DEGR配置。在爆燃受限条件下,采取一些基准点来调整爆燃模型。根据该爆燃模型预测,在最大扭矩点处的压缩比可能增加1.0~1.5。某些单缸燃烧CFD模拟已被用于1种新型活塞,该活塞设计将提高压缩比,降低挤压气流和表面积,从而减少传热损失。研究人员将测试新活塞,以确定是否确实存在更多潜在的热效率优势。此外,将测试确定是否有任何新的点火系统能够延长混合气稀释或浓缩限制,并使D-EGR配置的发动机具备更好的性能。
注:本文发表于《汽车与新动力》杂志2020年第3期
作者:[美]?R.MITCHELL等
整理:闫红梅 吴建营
编辑:虞展
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
过稀加速无力,混合气燃烧不均,怠速易熄火,混合气燃烧慢,等,过浓导致冒黑烟,积碳过多,怠速时发动机负荷下降。望采纳
您好,发动机的可燃混合气过稀会导致发动机动力不足,不易加速;排气冒黑烟并发出“扑、扑”的声音;火花塞积碳过多;严重时会自动熄火,不能起动等。发动机混合气过稀时会出现砰砰的放炮声,而且车没劲不稳定,起动后的发动机转速不易提高,严重的话会导致发动机加速无力、怠速抖动,起步容易熄火,换挡有顿挫感等。谢谢,希望能帮到您~
(先讲背景)人类活动极大地改变了地球的形态,特别是工业革命后,大量森林植被砍伐,化石燃料使用量也以惊人的速度增长,人为的温室气体排放量相应不断增加。发达国家消耗了全世界所生产的大部分化石燃料,其二氧化碳累积排放量达到了惊人的水平。目前,发达国家仍然是二氧化碳等温室气体的主要排放国,美国是世界上头号排放大国,包括中国在内的一些发展中国家的排放总量也在迅速增长,但从人均排放量和累计排放量而言,发展中国家还远远低于发达国家。温室气体排放量不断增长,污染的加剧导致了地球温度持续升高,气候变得反常。 (联系下实际)《联合国气候变化框架公约》缔约方第15次会议——哥本哈根等世界气候大会就是寻求解决全球气候变暖问题而召开的会议。为了从根本上解决,可以考虑发展“低碳经济”。 (引申话题)碳循环是一个非常重要的化学元素的自然循环过程,大气和陆生植被,大气和海洋表层植物及浮游生物每年都发生大量的碳交换。从天然森林来看,二氧化碳的吸收和排放基本是平衡的。那么低碳经济,是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗,促进碳循环,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。 发展低碳经济,一方面是积极承担环境保护责任,完成国家节能降耗指标的要求;另一方面是调整经济结构,提高能源利用效益,发展新兴工业,建设生态文明。这是摒弃以往先污染后治理、先低端后高端、先粗放后集约的发展模式的现实途径,是实现经济发展与资源环境保护双赢的必然选择。(介绍对策)具体做法有:1、坚持可持续发展战略,各个国家要肩负起积极应对全球变暖、保护世界生态环境的重任2、各工业化国家要积极开展“节能减排”,调整产业结构,应用新能源;发展中国家应该淘汰或改进落后产业、产能,提高资源和能源利用效率,减少二氧化碳排放量。3、发达国际要加大科研支持力度,鼓励科研机构、高校、企业等开发新能源、新材料、新技术,以应对能源资源日益枯竭而带来的发展问题。发达国家除了这方面要增加投资,并努力促进研究成果的转化外,还要积极外不发达国家提供援助。4、发达国家要切实承担起应负的责任,像美国必须改变传统的高消费、高能耗的生产生活方式,积极节约资源能源,并帮助不发达国家提高资源能源利用效率。5、各国要开展全民环保教育,促使社会各界形成“爱我地球、保护生态”的良好意愿,并将这种意愿付诸行动。
随便去嗖嗖就出来了啊
氮循环(Nitrogen Cycle)是描述自然界中氮单质和含氮化合物之间相互转换过程的生态系统的物质循环。 氮在自然界中的循环转化过程。是生物圈内基本的物质循环之一。如大气中的氮经微生物等作用而进入土壤,为动植物所利用,最终又在微生物的参与下返回大气中,如此反覆循环,以至无穷。 基本概念 空气中含有大约78%的氮气,占有绝大部分的氮元素。氮是许多生物过程的基本元素;它存在于所有组成蛋白质的氨基酸中,是构成诸如DNA等的核酸的四种基本元素之一。在植物中,大量的氮素被用于制造可进行光合作用供植物生长的叶绿素分子。 加工,或者固定,是将气态的游离态氮转变为可被有机体吸收的化合态氮的必经过程。一部分氮素由闪电所固定,同时绝大部分的氮素被非共生或共生的固氮细菌所固定。这些细菌拥有可促进氮气和氢化和成为氨的固氮酶,生成的氨再被这种细菌通过一系列的转化以形成自身组织的一部分。某一些固氮细菌,例如根瘤菌,寄生在豆科植物(例如豌豆或蚕豆)的根瘤中。这些细菌和植物建立了一种互利共生的关系,为植物生产氨以换取糖类。因此可通过栽种豆科植物使氮素贫瘠的土地变得肥沃。还有一些其它的植物可供建立这种共生关系。 其它植物利用根系从土壤中吸收硝酸根离子或铵离子以获取氮素。动物体内的所有氮素则均由在食物链中进食植物所获得。 氨 氨来源于腐生生物对死亡动植物器官的分解,被用作制造铵离子(NH4+)。在富含氧气的土壤中,这些离子将会首先被亚硝化细菌转化为亚硝酸根离子(NO2-),然后被硝化细菌转化为硝酸根离子(NO3-)。铵的两步转化过程被叫做氨化作用。 铵对于鱼类来说有剧毒,因此必须对废水处理植物排放到水中的铵的浓度进行严密的监控。为避免鱼类死亡的损失,应在排放前对水中的铵进行硝化处理,在陆地上为硝化细菌通风提供氧气进行硝化作用成为一个充满吸引力的解决办法。 铵离子很容易被固定在土壤尤其是腐殖质和粘土中。而硝酸根离子和亚硝酸根离子则因它们自身的负电性而更不容易被固定在正离子的交换点(主要是腐殖质)多于负离子的土壤中。在雨后或灌溉后,流失(可溶性离子譬如硝酸根和亚硝酸根的移动)到地下水的情况经常会发生。地下水中硝酸盐含量的提高关系到饮用水的安全,因为水中过量的硝酸根离子会影响婴幼儿血液中的氧浓度并导致高铁血红蛋白症或蓝婴综合征(Blue-baby Syndrome)。如果地下水流向溪川,富硝酸盐的地下水会导致地面水体的富营养作用,使得蓝藻菌和其它藻类大量繁殖,导致水生生物因缺氧而大量死亡。虽然不像铵一样对鱼类有毒,硝酸盐可通过富营养作用间接影响鱼类的生存。氮素已经导致了一些水体的富营养化问题。从2006年起,在英国和美国使用氮肥将受到更严厉的限制,磷肥的使用也将受到了同样的限制。这些措施被普遍认为是为了治理恢复被富营养化的水体而采取的。 在无氧(低氧)条件下,厌氧细菌的“反硝化作用”将会发生。最终将硝酸中氮的成分还原成氮气归还到大气中去。 氮气(N2)的转化 有三种将游离态的N2(大气中的氮气)转化为化合态氮的方法: 生物固定 – 一些共生细菌(主要与豆科植物共生)和一些非共生细菌能进行固氮作用并以有机氮的形式吸收。 工业固氮 – 在哈伯-博施法中,N2与氢气被化合生成氨(NH3)肥。 化石燃料燃烧 – 主要由交通工具的引擎和热电站以NOx的形式产生。 另外,闪电亦可使N2和O2化合形成NO,是大气化学的一个重要过程,但对陆地和水域的氮含量影响不大。 由于豆科植物(特别是大豆、紫苜蓿和苜蓿)的广泛栽种、使用哈伯-博施法生产化学肥料以及交通工具和热电站释放的含氮污染成分,人类使得每年进入生物利用形态的氮素提高了不止一倍。这所导致的富营养作用已经对湿地生态系统产生了破坏。 全球人工固氮所产生活化氮数量的增加,虽然有助于农产品产量的提高,但也会给全球生态环境带来压力.,使与氮循环有关的温室效应、水体污染和酸雨等生态环境问题进一步加剧. [思路分析] 氮素是构成生物体的另一种必需元素,自然界中的氮素循环包括许多转化作用。空气中的氮气被固氮微生物及植物与微生物的共生体固定成氨态氮,经过硝化微生物的作用转化成硝态氮,后者被植物或微生物同化成有机氮化物。动物食用含氮的植物,又转变成动物体内的蛋白质。动物、植物、微生物的尸体及排泄物被微生物分解后,又以氨的形式释放出来,这种过程叫做氨化作用。由硝化菌产生的硝酸盐在无氧条件下被一些微生物还原成为氮气,重新回到大气中,开始新的氮素循环。微生物在氮素循环中的几种作用归纳为:固氮作用、硝化作用、同化作用、氨化作用和反硝化作用。 [解题过程] 氮素在自然界中有多种存在形式.其中数量最多的是大气中的氮气,总量约3.9×1015t.除了少数原核生物以外,其他所有的生物都不能直接利用氮气,必须通过以生物固氮为主的固氮作用才能被植物吸收利用,动物直接或间接以植物为食获取氮. 构成氮循环的主要环节是:生物体内有机氨的合成,氨化作用,硝化作用,反硝化作用和固氮作用. 植物吸收土壤中的铵盐和硝酸盐,进而将这些无机氮同化成植物体内的蛋白质等有机氮. 动物直接或间接以植物为食物,将植物体内的有机氮同化成动物体内的有机氮.这一过程叫做生物体内有机氮的合成. 动植物的遗体,排泄物的残落物中的有机氮被微生物分解后形成氨,这一过程叫做氨化作用. 氨化作用和硝化作用产生的无机盐,都能被植物吸收利用.在氧气不足的条件下,土壤中的硝酸盐被反硝化细菌等多种微生物还原成亚硝酸盐,并且进一步还原成分子态氮,分子态氮则返回到大气中,这一过程叫做反硝化作用. 大气中的分子态氮被还原成氨,这一过程叫做固氮作用.没有固氮作用,大气中的分子态氮就不能被植物吸收利用. 地球上固氮作用的途径有三种:生物固氮,工业固氮和大气固氮.据科学家估算,每年生物固氮的总量占地球上固氮总量的90%左右,可见,生物固氮在地球的氮循环中具有十分重要的作用. 氮素是农作物从土壤中吸收的一种大量元素,土壤每年因此要失去大量的氮素.大量施用氮素化肥能保证植物的生长需要,使粮食增产,但同时又造成土壤板结和环境污染.所以人们研究生物固氮,通过生物固氮这条途径使土壤中的氮素得到补充,有利于环保和可持续发展.
油气储运工程论文
古典文学常见论文一词,谓交谈辞章或交流思想。当代,论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章,简称之为论文。以下是我整理的油气储运工程论文,希望能够帮助到大家!
摘要: 针对油气储运工程专业旧有的专业课程设置及教学内容存在的问题,提出了该专业课程模块化设置的构想,根据油气储运工程专业特点将专业课程划分为油品输送和储存技术、天然气输送和储存技术和专业通用技术三大模块,以此为基础构成完整的课程体系框架。本文内容是对油气储运工程专业课程设置改革的一点探讨,起到抛砖引玉的作用。
关键词: 油气储运工程 课程体系 模块化
一、油气储运工程专业概况及专业特点
油气储运工程专业的培养目标是培养具备工程流体力学、物理化学、油气储运工程等方面知识,能在国家与省、市的发展计划部门、交通运输规划与设计部门、油气储运与销售管理部门等从事油气储运工程的规划、勘查设计、施工项目管理和研究、开发等工作,适应社会主义现代化建设需要,全面掌握油气储运工程领域各方面知识,具有开拓、创新精神、较强的动手能力和协调能力的高级工程技术人才。 油气储运顾名思义就是油和气的储存与运输,从油气储运工程的主要任务可以归纳得出:油气储运工程专业方向可以划分为两大方向,即油品(包括原油和成品油)输送和储存技术、天然气输送和储存技术。由于石油产品和天然气其物性参数有其共性又有其各自的特性,因此造成油气储运工程两大专业方向有共通处,又有其各个方向的独立性,两者即独立又有机的结合,这就是油气储运工程专业其独有的专业特色。
二、国内油气储运工程专业课程设置调研
我国的油气储运工程学科是从20世纪四、五十年代起借鉴前苏联的办学经验而建立起来的[1]。近二十年来,随着我国油气储运业的兴旺发展,对从事油气储运工作的专业技术人才的需求也不断增大,我国开办油气储运专业的大学已从原来的两所增加到20多所。其中具有代表性的大学除了江苏工业学院外,主要还有:石油大学、西南石油大学、辽宁石油化工大学和后勤工程学院。笔者调研了这几所高校的油气储运工程专业课程的设置情况,有如下认识:
总体上各高校的油气储运工程专业课程设置架构大体相同,都兼顾了油和气两个方向,开设的专业课程主要有:油气集输工程、油库设计与管理、专业英语、储运防腐技术、泵与压缩机、油料学、储运仪表自动化、城市配气、管罐强度设计、油气管道输送、储运焊接和施工等。但由于各高校所处位置和专业定位的不同,其课程设置也有其各自的侧重点。石油大学位于北京和山东,辽宁石油化工大学位于东北地区,主要面向油田和长输管道以研究原油的储存和运输为主,其课程设置偏重于油品的输送和储存技术。西南石油大学位于四川,主要面向气田以研究天然气的储存和运输为主,其课程设置偏重于天然气的输送和储存技术。后勤工程学院位于重庆,主要研究对象是野战油库和管线的工艺和设备问题,其课程设置偏重于军用油品的储存和输送技术。江苏工业学院位于经济发达的长江三角洲,由于长江中下游地区是我国重要的石油化工基地,以此为依托,该院的油气储运工程专业主要以炼厂油品及成品油的储存和运输技术为特色,课程设置也以此为基础。
通过调研以及在学生中的调查我们发现目前国内油气储运工程专业课程设置主要存在以下问题:
(1)油品和天然气的课程散乱设置,课程设置繁琐复杂,未突出专业的方向性,使学生在学习过程中无法理清思路,形成清晰、完整的专业链条,找不准专业的研究方向和重点。
(2)某些课程教学内容重复,比如:油气集输中天然气矿场集输、输气管道设计与管理、燃气输配课程中的天然气物性参数、水力计算、常用设备和管材等教学内容都存在重复,油气集输中原油矿场集输和输油管道设计与管理课程中也存在类似现象。此种重复极大的浪费了学时,降低了教学效率。
(3)无论是油品输送系统还是天然气输送系统都是由矿场集输处理系统、干线输送系统、城市终端配送和储存系统所构成的一个产、供、销一体化的大系统。而现行的课程设置却是人为的将整个油气储运大系统分割成前述的三个子系统分别进行讲授,使学生无法形成大系统的工程概念,也无法了解各个系统间的相互联系和影响,这是同系统论和大工程观的教学理念相悖的。
进入21世纪以来,大力发展天然气工业是我国的基本国策,未来的'全国天然气总体布局中,30%多的工程涉及江苏省。天然气利用在江苏省及其全国的大力发展,必将需要大量的天然气输送和储存技术的专门人才,因此加强油气储运工程学科天然气输送和储存技术的研究是储运学科发展的大势所趋。江苏工业学院油气储运工程专业为了在坚持原有特色的基础上有更大的发展,针对储运学科专业课程设置中存在的问题以及储运学科发展的大趋势,有必要在专业课程设置上作出改革和创新,因此我们在此方面做了以下探讨。
三、油气储运工程专业课程模块化设置构想
在坚持原有通识教育平台课程和专业基础平台课程体系的基础上,主要对专业课程体系进行模块化设置,按专业方向将专业课程划分为油品输送和储存技术、天然气输送和储存技术和专业通用技术三大模块。主要构想如下:
1、专业通用技术模块
该模块课程设置主要为油品和天然气两个专业方向都需要的通用技术课程,以储运防腐技术、储运仪表与控制工程、储运焊接与施工、油气计量技术、油气储运实验技术、油罐与管道强度设计为主要必修课程。
随着石油天然气工业和油气储运学科的发展,越来越多的新技术、新设备、新理论应用于油气储运系统,油气储运学科的理论内涵和外延越越来越多的与其他相关学科进行交叉和渗透。例如随着SCADA技术、地理信息系统(GIS)、虚拟现实技术、智能管道机器人等尖端技术在油气储运工程上的应用,使得油气管道输送系统的自动化、信息化、智能化水平越来越高,这就使得从事油气管道设计和管理的专业人员必须具备自动化、计算机、智能机械等相关学科领域的相应知识;同时,随着世界各国经济发展对油气资源需求的进一步增长,国际油气营销市场的行情将会愈加变化莫测,各国都在通过建立一套完善的油气储运系统来预防国际油价、天然气价格波动给本国经济带来的不利影响。而随着我国加入WTO后油气工业国际化经营战略的实施,建成一套调度灵活的国内油气储运系统和数条与国际油气市场接轨的跨国油气输送干线的发展步伐必然加快。这一发展动向不仅会给包括油气储运业在内的相关产业带来一次很好的发展机会,同时也给油气储运学科提出了一些亟待解决的新课题,即如何规划好这样一个庞大的全国油气储运系统以及如何解决好调度管理、营销决策等方面的技术难题[2]。这就需要我们的油气储运技术人才具有一定的技术经济、工商管理和市场营销的相关知识;此外,近年来,国家大力倡导建设节约型、环保型社会,因此油气管道输送系统的节能环保技
术也将是本学科重点研究的方向。随着油气管道完整性,可靠性管理技术的应用,对油气输送系统进行完整性管理是油气管道系统的发展趋势,将大大提高油气输送和储存系统的安全性和可靠性,这也需要油气储运技术人员具备安全工程、可靠性、节能环保的相应知识。为了适应储运学科的发展趋势并遵循“厚基础、宽专业、高素质、能力强、复合型、重德育”型的人才指导思想,专业通用技术模块应注意以下三个方向的学科交叉和扩展。
(1)与自动化和计算机学科的交叉:在该方向拟开设自动控制原理、计算机网络技术、虚拟仪表和虚拟技术、GIS技术及应用、SCADA技术、智能清管技术等选修课程,以培养学生的计算机、自动控制和智能化等新技术的运用能力。
(2)同工商管理和市场营销学科的交叉:在该方向拟开设石油工业技术经济学、油气营销、石油法规与国际石油等选修课程,增强学生工程经济方面的知识水平和经济全球一体化的的应对意识和能力
(3)同节能环保,安全,可靠性方面的交叉:在该方向拟开设油气管道节能工艺技术、油气管道安全工程、油气管道风险评价与完整性管理等选修课程,培养学生安全、环保、节能管理和设计的能力,以满足建设节约型社会的人才需要。
通过这一系列课程的设置,在专业通用技术模块中将构成以必修课程为主,三个交叉子模块为辅的完整结构。学生可根据自身兴趣和发展方向,选择相应交叉子模块中的选修课程,以扩展自身的知识面,体现“厚基础”的指导思想。
2、油品输送和储存技术模块
在该模块中以油品输送和储存这一大系统为主链条,以输油管道设计与管理、油田集输工程、油库设计与管理为核心课程,构建完整统一的油品输送和储存技术课程群。在该模块中,为坚持江苏工业学院油气储运学科以炼厂油品及成品油的储存和运输技术为特色,继续开设炼厂管线设计、液化气站与加油站设计、油气回收与环保技术等选修课程,以适应炼化和销售企业的用人需要。
3、天然气输送和储存技术模块
(1)在该模块中以天然气输送和储存这一大系统为主链条,以输气管道设计与管理、气田集输工程、燃气输配为核心课程,构建完整统一的天然气输送和储存技术课程群。并根据天然气输送和储存技术的新发展和新动向,开设天然气水合物、天然气管道减阻内涂技术、液化天然气技术、地下储气库设计与管理、CNG加气站设计与管理等选修课程。
(2)按照天然气从产出到用户需经过矿场集输处理系统、干线输送系统、城市终端配送和储存系统这样一个完整、连续并相互影响的工艺流程,将输气管道设计与管理、气田集输工程、燃气输配三门课程整合成天然气管路输送一门课程,避免以前三门课程中部分内容的重复,并从大系统观的角度来加以讲授,使学生既了解三个子系统的区别,又了解了它们之间的联系和相互影响性,形成大工程观的概念。
(3)为适应天然气工业和天然气管道运输业的大发展,我们需适当加大天然气输送和储存技术课程模块的建设,除了完善天然气输送和储存技术的理论课程结构外,还需在实验、课程设计及毕业设计、实习三个方面加以建设。
①实验建设:在江苏工业学院原有油气储运省重点技术实验室的基础上,集中力量建设燃气储运实验平台和储运安全与防护系统,打造由燃气储运实验平台、油品储运实验平台和储运安全与防护系统三大平台为主体的江、浙、沪地区乃至国内先进的油气储运综合工程实验中心。逐步开设天然气输送、燃气物性测试、天然气水合物机理研究等相关实验,形成天然气输送和储存技术理论讲授和实验相结合的教学模式。
②课程设计和毕业设计建设:江苏工业学院油气储运工程专业原有的课程设计和毕业设计都偏重于油品输送和储存方向,天然气方向的课程设计和毕业设计较为薄弱,因此在天然气管路输送大课程的基础上,拟增设天然气集输、干线输气管道、城市燃气输配三个方向的课程设计题目,学生可任选一个方向进行课程设计。对于毕业设计,应增加天然气方向的毕业设计选题,为学生提供与工程实际结合,技术先进、难度适中的天然气方向的课题,使毕业设计选题更加多样化,体现专业方向和特色。
③实习基地建设:针对原有的实习基地主要以让学生了解炼油厂生产工艺流程、炼厂油品装卸工艺流程、油库工艺流程,炼厂和油库常用设备为主,实习基地类型较单一,缺少较大型的天然气输配技术实习基地的现状,我们需紧抓西气东输管网在长江三角洲大力发展的大好机遇和“十五规划”中的五大储气库之一——东南储气库将建在江苏工业学院所在地—常州金坛这一良好条件,积极联系和沟通相关企业,力争西气东输常州分输站、金坛储气库,西气东输管线上海终控中心等单位能成为本专业的实习基地,以完善本专业的实习基地类型,加强学生对天然气输送和储存工艺的实践认知。
本文的内容只是对油气储运工程专业课程设置改革的一点探讨,起到抛砖引玉的作用,希望能对油气储运工程学科建设有所贡献。
参考文献:
[1]严大凡。油气储运专业回顾与展望[J]。油气储运,2003,22(9):1—3
[2]姚安林。我国油气储运学科的发展机遇[J]。油气储运,1999,18(2):6—10
[3]张光明,汪崎生。石油工程专业课程体系及教学内容改革与实践[J]。江汉石油学院学报(社科版),2001,3(1):33—36
油气储运工程就业方向分析
油气储运工程专业是研究油气和城市燃气储存、运输及管理的一门交叉性高新技术学科,是石油和天然气工业的主干专业。
1、油气储运工程专业研究方向
该专业所包含的研究方向有:01油气长距离管输技术02多相管流及油气田集输技术03油气储运与城市输配系统工程04油气储存与液化天然气技术05油气储运安全工程。
2、油气储运工程专业培养目标
本专业培养研究生具备油气集输、油气管输、油气储存、油气储运工程施工与管理、城市配气等方面知识,获得油气储运工程师的基本训练。具有较宽广坚实的专业理论基础,掌握较系统深入的油气储运工程技术知识,了解国际上有关领域的新动态,能正确地运用所学知识解决工程技术问题,具备独立开展专业技术工作和从事相关科学研究的能力,并具有继续学习、创新和提高的能力。具有较强的外语应用能力,能熟练运用一种主要外语阅读本学科的文献资料、撰写专业论文,具有较好的听说能力。
3、油气储运工程专业就业方向
本专业毕业生主要在油气田企业、油气管道的规划设计、建设、运营管理单位、石油化工企业、石油销售企业、城市燃气公司、建筑公司、部队和民航的油料公司、设计院以及国家物资储备部门等领域从事工程规划、勘测设计、施工、监督与管理、科学研究与技术开发工作以及油气储运设备运营等方面的技术管理、研究开发等工作。
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天然气管道建设方面的论文要算:工程类论文。职称应该是工程师。建议发一些工程类的学术期刊。对于发表论文,我给2个建议:1,如果只是发表论文,建议找一些专业方面的杂志发表。最好是核心期刊。这类杂志可能不会收你费用。但审核和发表难度和跨度都挺大。这类期刊因为不收版面费,所以对文章的质量要求非常高,而且文章必须具有可读性。文章的审核一般需要2-6个月的时间。推荐的几本关于天然气方面的核心期刊《石油天然气学报》、《石油与天然气地质》、《天然气地球科学》、《天然气工业》、《天然气化工(C1化学与化工)》。以上的杂志基本都是天然气方面的核心期刊。一般审核需要至少2个月时间,刊登则是1年到2年的时间。2如果是为了评职称发表论文。建议找一些工程技术方面的期刊杂志。普刊最好。这类的杂志一般审核周期短2-7天,刊登一般2-3个月就可以了。这类的杂志发表论文通常需要作者付费的。2-3个月时间见刊。一般评职称都是有材料递交时间限制的。比如年底评职称,单位可能会要求10月份或者11月份递交材料。你发核心肯定要错过这个时间的。发这类付费的杂志,则可以保证赶上时间。这类的杂志推荐几本:《科技传播》、《中国高新技术企业》等等。——山东期刊采编中心 提供以上问题的回答!(百度一下:山东期刊采编中心)
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ABS与汽车制动系统汽车的制动性也是汽车的主要性能之一。自从汽车诞生之日起,汽车的制动性就显得至关重要;并且随着汽车技术的发展和汽车行驶车速的提高,其重要性也显得越来越明显。制动性直接关系到交通安全,重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关。所以,汽车的制动性是汽车行驶的重要保障。汽车的制动性及其评价指标汽车行驶时能在短距离内停车并且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力,以及汽车在一定坡道上能长时间停车不动的驻车制动器性能称为汽车的制动性。汽车的制动性主要由制动效能、制动效能的恒定性和制动时汽车的方向稳定性三方面来评价。一、提高汽车安全性的制动控制系统有汽车参与的交通事故中,事故的预防、事故的回避、乘客保护等安全领域与汽车的运动性能有密切的关系。事故预防中起主要作用的是驾驶员,事故发生瞬间对乘客保护主要是汽车的被动安全设备起作用,而事故的回避则与汽车的制动控制系统有紧密的关系。在事故预防环节中人和环境的作用是主要的,在事故回避环节中车的作用是主要的。在汽车中,提高安全性的制动控制系统除了ABS、TCS、ESP(VSC、VDS)等,另外还有BAS(BrakeAssistSystem,制动器辅助系统)。制动辅助系统BAS是当紧急刹车时,根据踩的速度、力度,制动系统自动感知而输出更强的制动力。它的工作原理是,令刹车泵里的真空量增加,使你一脚踩下去,制动力度大大提高,从而提高了驾驶安全性。即使车子已经熄火了,它还会使刹车制动能力保持一段时间。它的功能是在紧急制动时,提供一个附加的制动力来帮助没能及时形成较大制动力的驾驶员,制动助力加快制动踏板的移动;当司机施加在制动踏板上的制动力不太大时,增加制动力,使车辆的紧急制动性能最佳。有关调查显示,约有90%的汽车驾驶员紧急情况刹车时缺乏果断,而BAS则能从驾驶员踩下制动踏板的速度,探测车辆行驶情况。紧急情况下,当驾驶员迅速踩下制动踏板力度不足时,BAS便会启动,并在不足1秒的时间内把制动力增至最大,从而缩短紧急制动刹车距离。ABS虽然能够缩短刹车距离,但如果驾驶员采用点刹时,车轮往往不会抱死,ABS没有机会发挥作用。而制动辅助BAS,则让现有的ABS具有一定的智能。当驾驶者迅速用力踩下刹车踏板时,BAS就会判断车辆正在紧急刹车,从而启动ABS,迅速增大制动力。二、ABS系统的保养与正确使用ABS(防抱死制动系统)作为一种主动安全装置,在现代汽车上运用已经很广泛了。由于其在制动过程中的控制方式及工作过程与以往普通的制动系统有所区别,因此在使用保养方面也与传统的制动系统有所不同,否则会引发ABS系统故障。总结多年的维修经验,笔者认为车主在使用装有ABS系统的汽车时要做到“四要”、“四不要”。四要(1)要始终将脚踩住制动踏板不放松。这样才能保证足够和连续的制动力,使ABS有效地发挥作用。(2)要保持足够的制动距离。当在良好路面上行驶时,至少要保证离前面的车辆有3s的制动时间;在不好的路面上行驶,要留给制动更长一些的时间。(3)要事先练习使用ABS,这样才能使自己对ABS工作时的制动踏板振颤有准备和适应能力。(4)要事先阅读汽车驾驶员手册。这样才能进一步理解各种操作。四不要(1)不要在驾驶装有ABS的汽车时比没有装ABS的汽车更随意。有些车主认为汽车装有ABS后,安全性加大,因此在驾驶中思想就会放松,为事故埋下隐患。(2)不要反复踩制动踏板。在驾驶有ABS的车时,反复踩制动踏板会使ABS的工作时断时续,导致制动效能降低和制动距离增加。实际上,ABS本身会以更高速率自动增减制动力,并提供有效的方向控制能力。(3)不要忘记控制转向盘。在制动时,ABS系统为驾驶者提供了可靠的方向控制能力,但它本身并不能自动完成汽车的转向操作。在出现意外状况时,还得需要人来完成转向控制。(4)不要在制动过程中,被ABS的正常液压工作噪声和制动踏板振颤吓住。这种声音和振颤都是正常的,且可让驾驶者由此而感知ABS在工作。经过了一百多年的发展,汽车制动系统的形式已经基本固定下来,但是随着电子(特别是大规模、超大规模集成电路)的发展,汽车制动系统的形式也将发生变化。BBW(全电路制动,Break-By-Wire)系统的出现,将会彻底颠覆使用液压油或空气作为传力介质的传统制动系统。全电制动不同于传统的制动系统,因为其传递的是电,而不是液压油或压缩空气,可以省略许多管路和传感器,缩短制动反应时间。与传统的制动系统相比,BBW具有很多优点:结构简单,省去了传统制动系统中的制动油箱、制动主缸、助力装置、液压阀、复杂的管路系统等部件,使整车质量降低;制动时间短,提高制动性能;无制动液,维护简单;系统总成制造、装配、测试简单快捷,制动分总成为模块化结构;采用电线连接,系统耐久性能良好;易于改进,稍加改进就可以增加各种电控制功能。作为一种全新的制动系统,BBW给制动系统带来了巨大的变革,为将来的车辆智能控制提供条件。但是,要想全面推广,还有不少问题需要解决,比如:当前汽车的电力系统不能满足制动能量要求、控制系统失效时的处理和如何清除其它干扰信号对控制系统造成的影响等。目前BBW系统主要是应用在混合动力制动控制系统汽车上,采用液压制动和电制动两种制动系统;但是随着未来技术的发展,BBW全电路制动系统取代传统制动系统将成为现实。
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
你好,已经发送给你4封邮件,都是汽车专业相关的论文,由于你没有具体告诉我关于汽车的什么主题,我自己帮你找了三个主题,每个主题十来篇文章,你可以选择,请查收,希望对你有帮助!以后还需要检索论文的话可以再向我或者其他举手之劳队员提问哦,举手之劳助人为乐!——百度知道 举手之劳团队 队长:晓斌11蓝猫
肯定不允许抄袭呀,论文这个事儿抄袭就是学术不端,一旦被发现对自己对导师都不好,所以你还是自己去看看交通技术这本期刊的文献哈,免费下载查阅的