小功率发动机

小功率发动机（共9篇）

小功率发动机 篇1

《小功率电动机的安全要求》 (GB 12350-2009) 已于2009年9月30日发布, 并于2010年8月1日起实施, 正式替代2000版。该标准适用于连续额定功率不超过1 100 W的异步电动机、同步电动机、直流电动机和交流换向器电动机。

此次标准更新前后相差近10年, 变化较大, 主要表现为:一是对原标准章节进行了重组重编, 引用了《小功率电动机通用技术条件》 (GB/T 5171) 中相关的安全要求, 并形成了新的标准章节;二是增加了新的安全要求, 如铭牌和说明书的内容, 内部布线引出线的最低耐热温度, 爬电距离和电气间隙对污染等级、附加绝缘、加强绝缘的考虑, 发热试验时电机负载及温升试验后限值的确定, 电气强度和绝缘电阻的试验方法和限值, 电磁兼容特性, 单相异步电机的最大最小扭矩、堵转转矩、匝间绝缘试验等。

小功率电动机广泛应用于电动工具、家用电器、玩具等产品中, 标准的更新影响的产品较多, 对于相关行业的发展将起到积极的推动作用。

小功率发动机 篇2

电动机的效率和功率因素都是三相异步电机的重要参数，在现实中我们总想着有高的机械效率，又要有高的功率因素，来提高电能的利用率。但是往往不能同时兼得？这是什么原因呢？ 因为电动机的效率与功率因数是相互矛盾的。对于同一种电机，效率高，则功率因数低。反之，效率低则功率因数高。功率高，对电动机使用有好处；功率因数低，会降低电网输送效率，因为功率因数低，所以电网无功损耗大。因此对交流感应点攻击既要对效率指标提出较高要求，也要对功率因数指标提出较高要求。

电动机效率低，说明损耗大。而对于普通的三相交流电动机，损耗是阻性的，这样，损耗越大，在功率三角形中的P越大，功率因数角φ则越小，功率因数cosφ越大。反之，效率高，说明损耗小，在功率三角形中P也越小，功率因数角φ则变小，功率因数cosφ变小。为了满足电动机功率因数、效率两项指标，往往顾此失彼。

发动机功率不足故障分析 篇3

一、看上、下冒烟查磨损

在发动机工作时, 打开加机油的口盖, 如有一股股浓烟从口盖冒出, 说明缸壁活塞环各间隙磨损过大或超限, 在活塞压缩及爆发行程, 从各大间隙渗到曲轴箱, 并从加机油口中冒出, 称下冒烟。若各间隙不符合要求应及时进行修理。

打开气门室盖, 如有一丝青、白色的烟从气门根部 (即气门工作面) 冒出, 说明气门与气门座磨损过大或烧蚀, 或气门间隙过小甚至没有间隙, 在活塞压缩时, 气缸内有混合气、混合物渗出, 称上冒烟。此时可直接看出哪个气门, 哪个气缸漏气, 应及时修理。

二、看积炭查工况

柴油机熄火后, 卸下排气管, 检查排气口积炭情况, 能够判断柴油机的工况。

积炭呈黑灰色, 表面像覆盖一层白霜, 积炭层极薄, 说明柴油机工况良好;积炭色泽黑亮, 但不湿, 说明柴油机轻微烧机油, 应及时排除;排气口积炭厚度明显高于其它缸排气口的, 说明该缸喷油器工作不良或气缸密封性变差, 应进行修理或更换。个别排气口湿润或有机油的, 说明该缸大量排机油, 应进行修理;各缸排气口积炭层均较厚, 且色泽较深的, 多因工作温度过低, 或喷油过晚, 柴油后燃严重所致。应正确使用并及时调整。

三、看水温查冷却系统

发动机工作时冷却系统水温过高 (达到100℃) , 主要有以下两个方面的原因:

1、发动机冷却水腔水垢太厚, 修理或保养时清洗不彻底。

2、冷却系有关部件效率低或失效, 如节温器、水泵、风扇等。

以上两点均使发动机过热, 造成进水不足, 并使活塞组与缸壁的摩擦损失急剧上升, 机械效率明显降低。因此, 要及时保养冷却系, 发动机工作1000h后, 应清除冷却系中的水垢。还应保持节温器、水泵和风扇有良好的技术状态, 如有故障要及时排除。

四、看配气正时查配气相位

发动机在长期的工作中, 曲轴、凸轮轴受到不正常的冲击力而产生扭曲变形, 正时齿轮、凸轮表面、随动柱和挺杆就会磨损, 使进、排气门开闭时间向后推迟而偏离最佳配气相位, 使充气效率降低, 发动机功率下降。因此, 要定期检查发动机配气相位, 若不符合要求应及时调整。

五、看压缩力查漏气

发动机气缸压缩力是影响效率不足的关键因素。看压缩力的办法很简单, 现以S195型柴油机为例, 就是在不减压的情况下摇转曲轴, 当摇至压缩力较大时, 再向上用力摇一把, 松放摇柄, 但手不要离开摇柄, 此时, 如有一股很大的反弹力, 说明压缩力很好, 反之压缩力较差。再来查一查漏气的原因, 漏气的主要原因是气缸内不密封, 而不密封的因素有:气门无间隙或间隙太小, 活塞与缸套及活塞环端间隙磨损过大, 环槽积炭等。为了缩小查找范围, 在发动机工作时, 可先贴近空气滤清器听一听, 是否有“嘶嘶”的吹嘘声, 如有, 说明漏气跟气门有关;再次打开加机油口盖, 如发现有一股股的浓烟冒出, 说明气缸与活塞、活塞环漏气。确诊后, 就可排除故障。

六、看冒烟查烟色

发动机在正常工作时, 一般不冒烟或冒一些清淡的灰白色烟, 有时用肉眼难以看出。如发动机冒浓烟是发动机有故障的表现, 这种故障也会使发动机功率下降, 故应查一查冒烟的颜色。如冒黑烟是气缸的油多气少, 燃烧不完全的表现;冒蓝烟是缸套和活塞、气门与气门导管等磨损间隙过大, 使油底壳内机油窜入燃烧室烧机油的表现;冒白烟是燃油掺水和未完全燃烧的柴油汽化后从排气管冒出, 应诊断其原因加以排除。

七、看喷油查看卡滞

看一看喷油好不好, 良好的喷油是不偏射、不滴油、油雾均匀, 射程适当, 在机体外可听到清脆的“扑咝、扑咝”声, 用手抚摸高压油管可感到燃油“脉动”动。这种办法也可诊断多缸机“脉动”力的大小及无“脉动”力的各缸工作情况, 必要时, 也可结合断缸检查, 以便对症排除。

喷油良好, 并不能完全说明油路零件没有问题, 因此还需要查一查供油拉杆和拨叉有无卡滞和松动等现象, 如有也应消除。

八、看火头查早晚

看火头是指喷油是否正时, 也就是说供油提前角是否符合规定。各型号柴油机在说明书上都注明了各自的供油提前角是多少。如S195型柴油机的供油提前角为15～18°。这是由于柴油喷入气缸后需要短时间的空气混合、加热后才能自燃, 所以燃油喷入气缸的时间应在压缩冲程活塞到达上止点之前。提前供油时间是用曲轴转角来表示。

《测量小灯泡的电功率》教案 篇4

电流表、电压表及滑动变阻器的正确使用

教学方式

演示法、观察法、讨论法。

教具与

媒体

三个人为一组,每组配有:电源(电池组)、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡(带灯座)、开关、导线若干、投影仪。

一、创设情境,引入新课(3min)

〖师〗如何测小灯泡的电功率呢?上课我们学过了哪两种方法?它们分别根据什么公式进行测量、计算的?

【提出问题】怎么测电功率?

【方案1】可以利用电能表和钟表测。

【方案2】也可以利用公式P=IU测出电压和电流,计算出电功率。

如果我们要测“小灯泡”的电功率,用哪种方法呢?小灯泡不能接在家庭电路上,应该用第二种办法测。

二、进入新课,科学探究

〖师〗额定电压下工作时的功率叫额定功率,如果小灯泡不是在额定电压下,它的电功率叫什么功率,你想要测量的是什么功率?

(一)【测量要求】(3min)

小灯泡的实际电压有很多,对应的实际功率也有很多,为了全面地看清小灯泡的电功率变化情况,我们需要测量多种情况下的实际功率大小。

测哪些功率有代表性呢?

学生回答

学生回答

师生讨论

师生讨论

类比并结合实际情况得出对电功率的测量

为测量什么做好铺垫

分别测量以下三种情况下的实际功率即可:

(1)使小灯泡在额定电压下发光,测出其功率,观察小灯泡亮度。

(2)使小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍,测出其功率,并观察小灯泡亮度。

(3)使小灯泡两端电压低于额定电压,测出其功率,并观察小灯泡亮度。

(二)【设计实验】(6min)

1.要使小灯泡发光,该如何连接?

2.要测量小灯泡的电压和电流,该如何设计电路图?

3.要使小灯泡两端达到额定电压,电源电压应该是多大,需要几节干电池串联?

4.要改变小灯泡两端的电压,该在电路中连入一个什么器材?

5.怎样知道小灯泡在额定电压下发光,和不在额定电压下发光?看谁?通过谁来调节?

(三)【进行实验】(25min)

强调几个问题:

1.连接电路过程中开关应始终处于断开状态;

2.根据小灯泡的额定电压值,估计电路中电流、电压的最大值,选择合适的量程,并注意正负接线柱的连接及滑动变阻器正确接法。

3.合上开关前,应检查滑动变阻器滑片是否在最大值的位置上,若不是,要弄清楚什么位置是最大位置并调整。

4.调节滑动变阻器的过程中,要首先明白向什么方向可以使变阻器阻值变大或变小,怎么调能使小灯泡两端电压变大或变小。

(四)【分析论证】(3min)

1.你观察到什么现象?

2.小灯泡发光的功率分别是多大?

3.实验得出的结论是什么?

(五)【评估】(3min)

1.你的实验数据和现象是否相符?如果不相符,在什么环节出现了问题?

2.你通过实验,又有什么新的.发现?

(六)【交流】(2min)

书写实验报告的格式:

发动机功率不足的原因及检测方法 篇5

关键词：发动机,功率不足,原因,检测方法

1 发动机功率不足的一般原因

发动机功率不足的主要原因是:封闭性差、喷油量少、充气效率低和燃烧不完全等。

1.1 气门弹簧折断或气门间隙过大过小。

应换用弹簧, 并校正气门间隙, 必要时, 可折下气缸盖研磨气门。

1.2 排气管与消音器堵塞。

这样会影响排气效率。拆下排气管或气缸盖, 清除内部积炭;同时, 也拆下消音器, 彻底清理积存炭渣。

1.3 喷油嘴积结炭渣, 影响喷油质量。

拆下喷油嘴, 用汽油浸泡一定长的时间, 之后清除积炭。

1.4 柴油机滤清器堵塞。

清洗滤清器, 必要时更换滤清器芯。

1.5 进排气效率低。

基主要原因多半是由于机器温度过高, 空气滤清器堵塞。这些毛病, 不仅影响进气效率, 而且, 使得燃烧不良, 排出大量黑烟。

检查喷油时间和冷却水温度。利用摇臂装置调整喷油时间;以高速和换水的方法, 降低冷却水的温度。

1.6 机油污浊质地变坏, 封闭不良, 并且, 活塞与气缸磨损过大, 使气缸内压力不足。

应更换机油, 并同时清洗油底槽。如果活塞环磨损过重, 应更换活塞环。

1.7 进排气门开闭时间不对或气门漏气。

应首先拆开偏心轴侧盖, 检查齿轮的啮合情况和啮合位置, 如果装配错误, 则要仔细校正。如果气门漏气, 则在排气管内、空气滤清器处、废气孔处, 都能听到唏!唏!的声音, 这样, 可按制造厂规定的数值校正气门, 或拆下气门装置进行研磨。

1.8 柴油机供给不良, 使个别气缸不工作。

在多缸柴油机中, 每只喷油嘴上都有放油塞, 当旋开放油塞 (或旋开高压油管) , 气缸内就会因没有柴油而停止工作, 此时, 机器的功率则显著变化, 这说明不去油的缸工作良好;如旋开放油塞, 机器的运转并未受到影响, 可知这是无力的气缸。这时, 便要拆开喷油嘴或高压油泵进行修理。

1.9 调速器失效, 或将控制柴油供给的齿杆限制在去油少的位置。

检查齿杆和调速装置, 并妥善修理。有时, 可能是出油阀组件封闭不严, 而影响去油。

1.1 0 气缸漏气, 压缩比低, 这样气缸压力就受到严重和影响。

气缸漏气, 多半是活塞环胶结, 失去弹力, 不起封闭作用, 应更换活塞环或在活塞环下垫衬令进行解决。压缩比低, 主要是气缸和活塞顶面的距离增加了, 这样可调整气缸盖垫圈的厚度或连杆轴承的垫片。

1.1 1 燃油系统工作不良。

主要是喷油泵供油量不足, 供油时间不正确和柱塞副与止回阀磨损等。调整喷油泵供油时间;更换柱塞副与止回阀。

1.1 2 柴油机技术状态下降。

柴油机经长期工作后, 各运动机件磨损, 配合间隙增大, 尤其是燃烧室组件密封性变差、漏泄量增大, 如活塞、活塞环、缸套磨损, 使气缸内压缩力不足, 这不仅影响燃烧质量, 而且能量损失大大增加, 造成柴油机起动困难和功率下降。

1.1 3 进气管或空气滤清器堵塞, 使进气量不足;

排气管中积炭过多, 使废气排不尽;气门间隙过大或过小, 气门弹簧折断或刚度不够等。

2 发动机功率不足的几个主要原因

为了易于找出由于燃油燃烧质量差而影响柴油机功率不足的原因, 可分三种情况, 作如下判断和排除:

2.1 如果柴油机在中等负荷工作时一切都正常, 只是带不起全负荷, 即最大功率不足。

其故障原因大多是喷油泵供油不足, 应拆下喷油泵在喷油泵试验台上调试、检查调整最大供油量和供油不均度, 或者将高压油泵上的最大油量限制螺钉稍许旋出一点, 以增大供油量。

2.2 柴油机功率不足, 而且排气冒黑烟。

其故障原因是气缸内燃油燃烧情况恶化, 应主要从两方面进行检查处理:一是进气量不足, 二是燃油系统出现故障。进气量不足将使进入气缸的柴油得不到足够的空气, 不能完全燃烧, 首先应检查空气滤清器是否太脏或堵塞, 若卸下空气滤清器, 黑烟即消失, 说明故障在空气滤清器, 则可视具体情况处理。经检查空气滤清器无故障, 可进一步检查配气紧固情况和气门间隙调整是否正确, 发现问题进行处理。对于柴油机, 还应检查增压气工作是否良好。若确认为进气系统无故障, 就应检查分析燃烧系统, 供油提前角是否太小, 多缸柴油机各缸的供油量是否均匀;喷油器喷油雾化情况是否良好等。可先检查供油提前角是否符合要求, 必要时加以调整。再检查喷油器的喷油压力和雾化情况, 拆下喷油器, 在喷油器试验台上进行调试。多缸柴油机各缸的供油量不均匀, 可采用单缸断油法检查。如果某一缸断油后, 黑烟消失或明显减弱且转速下降比其它缸断油时明显, 说明该缸供油量过大。应拆下喷油泵上试验台调整各缸的供油量, 使各缸供油不均匀度控制在规定的范围内。对使用时间较长而没有修理的柴油机 (一般在保修期以上) , 很可能是燃烧室泄漏大、压缩空气压力低造成的, 应更换活塞环和研磨气门。

2.3 柴油机达不到最高转速, 最大功率下降。

小功率发动机 篇6

引起航空活塞式发动机功率损失的因素较多, 虽然就单一因素而言, 很少引起飞行事故或航空器不安全事件, 但是如果几个因素凑在一起同时作用, 就极有可能引出飞行事故。如飞行员在起飞时忘记关闭汽化器加温, 使发动机进气一直处于加温状态而起飞, 如果机场标高在海平面高度, 该情况下, 不一定导致严重后果;但是在海平面1500~2000m, 甚至更高的小型机场, 情况就可能严重了。高海拔本身会带来发动机功率不足, 再加上打开汽化器加温, 使得发动机工作在过富油状态, 两方面因素加在一起, 发动机功率严重损失, 加之小型机场跑道距离短, 极可能导致起飞中断, 甚至飞机滑出跑道等不安全事故。为此本文拟对以下影响发动机功率损失的七个因素进行分析。

1 冷天起飞时防止功率损失

在寒冷的天气条件下, 在发动机在起动后且滑油温度未上升之前, 滑油粘度很大, 对于液压挺杆式气门作动机构的发动机, 滑油粘度太大会影响挺杆正常工作, 直接影响气门的打开和关闭时刻, 造成发动机振动, 发动机功率严重损失。如果此时起飞, 势必会造成在起飞的关键时刻发动机功率丢失, 引起危险。所以在冷天飞行时, 起飞前必须严格按照暖机程序, 使滑油温度、汽缸头温度都上升到规定范围, 滑油压力也应在规定限制范围内, 并进行功率校验, 之后, 方可按正常程序起飞。

2 汽化器加温或进气加温引起的功率损失

因加温引起的功率损失从两个方面来进行分析:

如果飞机在飞行期间, 使用全进气加温, 或全汽化器加温, 一方面, 冲压冷空气进入加温系统, 势必其冲压效果丧失, 进气冲压效果的丧失会造成发动机功率损失在3%左右, 另一方面, 进气加温后, 随着进气密度降低, 发动机功率随之降低, 实验表明, 在标准温度下 (59℉) , 每加温10℉, 功率会损失1%, 如果按平均加温100℉计, 功率损失会达到10%, 两项相加, 总功率损失会达到13%左右。另外, 发动机进热空气后, 本身会造成混合气变富油, 飞行高度越高, 情况就越严重, 甚至引起发动机运转不稳定, 造成功率进一步损失, 超过13%, 这些都是不容忽视的。

3 高温高原机场对发动机功率的影响

高温高原机场本身会使螺旋桨和飞机气动力损失, 另外对发动机功率也有影响。高温高原机场, 其场温高, 场压低, 进入发动机的燃气混合气量减少, 而使得发动机输出功率下降, 螺旋桨产生的拉力减少;空气密度小, 作用在机翼上的气动力减少, 机翼产生的升力减少, 导致飞机起飞距离增长, 爬升性能下降。

例如:机场标高1500米, 场温80℉情况下, 查气压曲线表, 可知此时精确的密度高度为2250米, 这样的密度高度下, 起飞距离为海平面起飞距离的2.5倍。此时, 如不充分考虑环境条件的影响, 计算好起飞距离, 势必会导致危险。

4 空气湿度对发动机功率的影响

单就气动力分析, 空气的湿度是不会影响机翼升力和螺旋桨拉力的, 但由于空气中水蒸气的存在, 减少了进入发动机的空气中氧气的量, 而在燃油量保持不变的前提下, 会造成发动机富油;此外, 水蒸气减缓了混合气燃烧的速度, 对功率也有轻微影响。空气湿度越大, 对发动机功率的影响就越大。FAA推荐, 活塞式发动机飞机在闷热潮湿的天气里, 飞机起飞距离应考虑加长10%。

5 因点火系统造成的功率损失

点火系统为活塞式发动机主要附件系统之一, 其故障率也较高, 因点火系统故障而影响发动机功率一般包括下列几个方面:

(1) 电咀烧蚀或污染。因电咀烧蚀或污染, 导致火花减弱, 或根本不跳火, 引起发动机功率下降。

(2) 选装电咀长度不合适。电咀长度过长, 伸进气缸过多, 会在气缸内形成热点, 导致发动机早然或爆震;电咀长度过短, 电咀火花头部因燃气废气淤积而影响点火的进行。都会导致发动机功率下降或大量损失。

(3) 单磁失效引起发动机功率下降。一般情况下, 发动机因单磁失效损失功率在3%左右。

(4) 磁电机性能变差 (例如:断电器电容线断, 高压线包绝缘性变差) , 高压导线破损等原因, 也会引起发动机工作性能变差, 导致发动机功率损失。

(5) 磁电机定时不准。磁电机定时未按工厂规定进行定时, 使点火提前或滞后, 也是造成发动机功率下降的原因之一。

6 发动机进气系统泄漏而引发发动机功率下降

发动机进气管两端松动等原因, 引起进气系统泄漏。对于正常吸气式发动机, 外界空气会进入进气管。冲淡混合气, 引起混合气贫油;对于增压式发动机, 进气系统泄漏会引起进气压力降低, 从而造成发动机功率下降。

7 因气缸活塞组不密封而导致功率损失

活塞涨圈过度磨损、折断或汽缸壁划伤等, 会导致滑油进入气缸, 造成电咀变脏, 燃油辛烷值降低而引起功率损失。另外, 因进排气门或气门座损伤, 进排气门不密封, 引起气缸压缩性变差, 也是导致发动机功率损失的原因之一。

8 结论

综上可以看出引发航空活塞发动机功率损失的原因多种多样, 包括外界环境因素、机件工作性能、人为操作因素等方面。我们在日常操作和维护中, 应保持清醒的头脑, 注意方方面面的情况, 留心细微的变化, 避免因发动机功率过度损失而造成危险。

参考文献

[1]吴增辉, 《TB-20飞机发动机构造讲义》, 广汉:中国民航飞行学院, 1990.

[2]李卫东, 《航空活塞动力装置》.成都:西南交通大学出版社, 2004.11.

[3]唐庆如, 《活塞发动机》, 北京:兵器工业出版社, 2007.

[4]屈本权, 《航空发动机原理讲义》.飞行学院.

[5]钟长生等, 《TB20/200型飞机机型理论》.中国民航飞行学院.

小功率发动机 篇7

如何使用好拖拉机及其它机具, 发挥其机械优势, 即保证机械技术状态良好, 确保各种机械不带病作业, 又减少不必要的损失。经常观察发动机消音器排除烟的颜色, 来判断发动机故障和原因并及时修理、排除故障, 是不错的常见方法。

1 发动机冒黑烟的集中现象、原因及排除方法

1) 超负荷工作;

2) 供油时间过晚;

3) 供油量过大;

4) 喷油器喷油的压力不稳;

5) 气门缸套活塞部件磨损严重;

6) 进、排气管不畅通;

7) 柴油质量差。

出现以上情况都有可能造成发动机冒烟, 经过分析对照采取不同的方法排除冒黑烟现象, 采取以下相应方法, 以免造成损失。

1) 减少负荷作业, 减少到核定范围;

2) 调整供油提前角, 单缸通过增减垫片实现, 多缸可在试验台上调整;

3) 调整供油量, 改变调速器拉线长度而实现;

4) 清理油孔, 调整供油压力, 多缸可在实验台上操作;

5) 气缸压缩不够, 是由缸筒、活塞、气门等部件磨损造成的, 必要时及时更换;

6) 检查空气滤清器和消音器部分, 必要时更换空气滤芯, 清除积碳;

7) 清理柴油箱和输油管, 选用符合规定的柴油。

2 发动机冒蓝烟的原因及排除方法

1) 油底壳机油面过高, 加多了;

2) 活塞环中的油环咬死在环槽内;

3) 活塞环的边间隙磨损严重或几个环口在一条线上;

4) 活塞与气缸筒的间隙过大;

5) 气门杆与气门导管间隙磨损过大;

6) 空气滤清器油盘面机油过高。

出现以上情况都能造成润滑油中的机油窜入气缸体, 由于机油燃烧不彻底, 排除的烟呈蓝色, 排除方法是:

1) 放出发动机油底壳多余的机油, 保持清洁无杂物;

2) 活塞环中的油环在环槽中胶合, 油环失去刮油能力, 将环槽中的积碳清洗干净, 必要时更换;

3) 易造成机油窜入气缸顶部燃烧, 更换活塞环;

4) 更换或修复活塞和气缸;

5) 机油从气门导管间隙窜入气缸燃烧室, 修复或更换气门导管;

6) 空气滤清器中的机油, 被吸入气缸燃烧, 解决方法是倒出一部分, 减少空气滤清器的机油高度。

3 发动机冒白烟的原因及排除方法

1) 柴油中有水, 油路中有气泡;

2) 发动机过冷, 在天气温度较低时起动;

3) 喷油器滴油, 喷油压力不稳所致;

4) 缸垫或气缸套接触面损坏。

产生白烟的原因比较少, 都是因为柴油中有水造成的排除方法:

1) 排除油箱或油管中的水分, 晒干为止;

2) 运行一段时间 (预热) 后自动清除;

3) 滴油造成部分柴油在燃烧室不雾化, 方法是修理或更换喷油器;

4) 更换气缸垫或气缸盖与缸体接触面不平所致, 可更换气缸盖。

要想达到良好的发动机工作状态, 做到“三不漏、四净、一完好”是每个农机手应该做到的。

三不漏:

1) 即不漏油, 低压油管和高压油管的油垫处不能有油污, 达到清洁状态。

2) 不漏气, 空气滤清器的连接管的连接处不能漏气, 保持封闭状态。

3) 不漏水, 水箱, 汽缸垫和水堵处不能有漏水现象发生, 保证良好的循环水状态。

四净:

1) 柴油净, 每次添加柴油, 最好要添加经过沉淀的48h以上的柴油, 没有颗粒状的杂物, 清洗柴油滤清器, 减少油路中的三大精密偶件的麽损, 而延长其使用寿命。

2) 机油净, 勤换机油, 使用适合季节的机油来保证润滑效果, 勤更换机油滤芯, 达到有效的润滑效果减少各部件的麽损。

3) 空气净, 保证空气的畅通必须清洗滤清器中的滤芯, 更换滤清器中机油不能加多了, 保证正常使用, 在环境恶劣的情况下工作, 可使用三级滤清器或加高滤清器的方法减少灰尘的进入, 达到良好的滤清效果。

4) 水净, 保证水净, 要加自来水或经过沉淀井水, 水箱在工作状态不能缺水, 以免散热不良造成发动机功率下降。

一完好:

以上“三不漏, 四净”做到了, 才能达到一完好, 形成良好的发动机工作状态发挥着额定功。

柴油发动机正常工作时, 排出的烟是浅灰色或无色, 如果发动机经过使用一段时间或磨合阶段没有按合理方法磨合, 也会出现以上几种情况, 发动机有部件磨损或间隙变化, 导致发动机功率有所下降, 使用寿命缩短, 如果不及时排除, 损坏程度就会加剧, 磨损过重时, 也会造成农机事故的发生, 而影响拖拉机使用性能, 所以观察排烟情况十分必要, 出现冒烟情况应当及时分析, 采取措施排除异常情况, 恢复动力, 才能达到节本增效, 创造保护更多经济效益。

摘要：发动机冒不同颜色的烟, 反应发动机不同的工作状态, 三种颜色的烟, 存在着一定的故障或事故隐患, 排除故障、消除隐患, 是发挥发动机有效功率的关键。

关键词：发动机,功率,故障,排除办法

参考文献

[1]袁淑萍.拖拉机冒异烟的原因及其排除方法[J].吉林农业:学术版, 2012, (1) :106.

[2]李志江.小松推土机发动机冒黑烟的原因分析及其解决方法[J].广东水利水电, 2005, (3) :81.

小功率发动机 篇8

一、使用防冻液的优点

1. 防冻功能

冷却系统中最常见的问题就是生锈、结垢、腐蚀等, 而造成这些问题的主要原因就是没使用防冻液, 特别是在冬季气温低的情况下, 极易造成发动机零部件损坏, 其原因是:水的冰点为0℃, 在发动机停止工作时, 外界气温会使水结冰而膨胀, 从而导致水箱冻裂, 水泵无法工作, 而且水道内的冰会直接影响发动机运转。因此, 在发动机的水箱中一定要加防冻液。防冻液的全称是防冻冷却液, 意为具有防冻功能的冷却液, 它的低凝点 (-42℃) 可在极冷的天气下使用, 但是, 防冻液不仅仅是冬天用的, 它应该全年使用。

2. 防冻液的沸点高

水的沸点是100℃, 防冻液的沸点高可达120℃, 可在夏季有效解决发动机“开锅”现象, 其散热效果也比普通水好。

3. 防冻液可以防垢

用普通水做冷却液最让机手头疼的就是水垢 (也就是通常所说的水碱) 问题。水垢附着在水箱、水套的金属表面, 使散热效果越来越差, 而且清除起来也很困难。优质的防冻液采用蒸馏水制造, 并加有防垢添加液, 不但不产生水垢还具有除垢功能。当然, 如果水垢很厚, 最好还是先用水箱清洗液彻底清洗后再添加防冻液。

4. 防腐蚀功能

发动机及其冷却系统都是金属制造的, 有钢、铜、铁、铝等。这些金属在高温下与冷却水接触, 时间久了都会受到腐蚀, 还会生锈。而防冻液不仅不会对发动机冷却系统造成腐蚀, 而且还具有较强防腐防锈功能。还可以润滑水泵, 保障水泵正常工作。但是, 仅使用防冻液不能完全解决发动机腐蚀问题, 例如缸套穴蚀问题。

二、柴油发动机缸套穴蚀发生的原因

高速柴油发动机多数都装有可更换的金属合金缸套。在发动机工作时, 由于缸套穴蚀的发生而造成缸套的加速腐蚀。如果用普通水做冷却液, 在恶劣的条件下, 柴油发动机将在工作500 h后, 缸套就有可能被水渗透而穿孔, 所以了解缸套穴蚀产生的原因及如何预防是极其重要的。

气缸缸套是通过加压安装到发动机壳体中, 用密封垫将润滑系统和冷却系统沿缸套密封隔离, 活塞的上下运动通过连杆带动曲轴做旋转运动, 活塞上下运动时对缸套内壁 (内侧面) 施压, 即伴随活塞的往复运动对缸套进行敲击, 活塞与缸套, 缸套与发动机壳体之间的空隙, 使得活塞的敲击变成了高频震荡, 犹如打铃时的震荡一样。与冷却液接触的缸套外壁 (外侧面) 相对于冷却液作来回往复运动, 缸套移开时, 这种急速运动可能产生一些小的气泡, 而当缸套返回时, 这些气泡又会不断地破裂, 在局部的小范围内产生很大的冲撞力, 从而造成所谓的气蚀, 又叫穴蚀。

气泡破裂所产生的巨大冲撞力又不断地撞击缸套外表面, 其结果是裸露的缸套外表面受到很大应力, 在缸套外表面造成局部腐蚀, 并因局部腐蚀形成垂直小孔, 这一过程如果持续进行, 那么这些不断形成的小孔将会穿透缸套壁。在发动机工作时, 机油和柴油就会穿过小孔进入冷却液当中。而在发动机停机时, 冷却液又通过这些小孔进入气缸中, 在缸套的任何部位都有可能发生孔蚀。其中最为常见的部位是气缸点火活塞敲击处的外壁, 其次是相反方向一侧, 通常在发生强烈振动的地方都会出现穴蚀。

冷却液中所产生的气泡类似于烧开水时所形成的气泡。众所周知, 压力容器中的水会在较高的温度下才沸腾, 同样, 影响缸套周围局部压力或局部温度的任何因素, 都会对气饱的形成产生影响, 最终影响到缸套的穴蚀的形成。冷却系统的一些故障 (如漏气等) , 在缸套附近形成的局部热点或局部低压区, 都会使这些地方发生穴蚀, 另外, 冷却液中的空气 (其中的氧气) 也会加速腐蚀。

冷却系统除了穴蚀外, 还有杂质或水垢沉积, 一般金属腐蚀、形成泡沫等。怎么来解决这些问题呢?只有加强对冷却系统的维护与保养。

三、冷却系统的维护与保养

统计数据表明:40%的发动机故障的起因来自冷却系统。自高速柴油发动机投入使用以来, 一直使用辅助冷却液添加液 (简称SCA) 预防发生缸套穴蚀, SCA中所含的化学添加液 (称为DCA4) 主要成分为硝酸盐和钼酸盐。在冷却系统中按照推荐浓度使用SCA, 可以有效预防缸套的穴蚀的发生。其工作原理为:通过把很软的氧化铁 (铁锈) 转化为很硬的Fe3O4 (与天然磁铁成分相同) , 从而在缸套外壁 (与冷却液接触一侧) 形成一层细微的坚硬保护膜。这种坚硬的保护膜能够有效地防止气泡破裂撞击所造成的损害。只要SCA (DCA4) 的浓度保持足够, 保护层所受到的任何损伤都可以得到恢复。

为了预防缸套孔蚀和结垢, 应在冷却系统中的添加SCA。冷却液滤清器 (俗称水滤器) 中含有SCA。可以补充冷却系统中所需要的SCA, 同时还起到过滤作用, 保证冷却系统的清洁。

对于冷却系统的保养来说, SCA的初始添加量和日常维护保养 (维持一定浓度) 用量极为关键, 它将往往会成为困扰用户的难题。一般地, SCA的补充液量是维护时间间隔所需添加量的3~4倍。初始的添加问题则更为复杂。因为要做到正确添加液量, 必须首先要知道冷却系统的容积, 但这一数据往往难以得到。如果维护人员不懂得初始添加的正确性和必要性, 则SCA的浓度将永远达不到冷却系统的要求。另外还有一个问题, 就是冷却液的泄漏。一般维护人员会给冷却系统添加防冻液, 却没有考虑到SCA的浓度, 即使更换冷却液滤清器 (水滤器) 或者添加的SCA, 但若不能保证冷却系统SCA的浓度, 仍然不能维护缸套, 防止穴蚀。所以, 要保证冷却系统SCA的浓度适当, 应经常测试冷却液中SCA的浓度。

为了保证冷却系统得到正确的维护与保养, 推荐建立如下维护与保养程序:

1) 建立维护保养记录。查看记录, 确认冷却系统中冷却液的化学成分含量是否适当;

2) 防止冷却系统里冷却液过满。现场观察, 检查水箱里的冷却液是否太满, 若太满, 冷却液将会因热膨胀而滋出, 造成SCA流失;

3) 检查冷却系统的管路。若发现任何类似水垢状物质, 则显示很可能SCA的含量不足, 需要及时补充SCA;

小功率发动机 篇9

现有气体燃料发动机的气体燃料供给方式可按供气的连续性分为连续供气方式和顺序间歇供气方式,又可按供气的位置分为缸内供气和缸外供气,其中缸外供气又有单点和多点之分。连续供气方式存在着发动机不能充分扫气,存在回火的可能性,各缸混合气空燃比控制精度低、响应慢等问题,不利于发动机性能提升。而多点顺序间歇供气方式,即在发动机各缸进气道前顺序间歇(一般在进气过程中)供入气体燃料,可以有效解决发动机进气道及进气管内回火、扫气阶段气体燃料流失等问题,改善发动机性能,所需气体燃料的压力较小,但对气体燃料电控喷射装置有较高的要求,因而性能良好的电控喷射装置是大功率气体燃料发动机的关键。近年来,国外对气体燃料发动机的相关研究文献众多,但对气体燃料电控喷射装置这类关键技术极少提及。文献[1]针对一6缸重型车用天然气发动机介绍了对混合气空燃比实现闭环控制的控制算法及试验结果,每缸采用2个喷射装置并将天然气喷入进气道内,但对喷射装置未作介绍。文献[2]对单点喷射与多点喷射进行了对比性能试验,确认了多点喷射在保证各缸均匀性等方面的优势,并对喷射起始时刻、喷射压力等参数对性能的影响开展了试验研究。文献[3]提出气体燃料喷射装置采用液压系统来控制的研究方案,但存在电磁阀发热、装置体积过大、结构复杂等问题,距实际应用有较大差距。

1 电控喷射装置的设计

1.1 需求及功能分析

性能良好的电控喷射装置应能够以多点顺序间歇供气方式,定时、定量地将气体燃料喷射入发动机每一气缸进气道前的进气歧管内,有效防止进气道及进气管内的回火现象,又可充分扫气,为各缸空燃比的实时、准确、独立调节提供前提条件,同时还应具备良好的控制特性、高响应速度和低落座速度,从而保证工作的可靠性与装置的较长使用寿命。对于大功率气体燃料发动机而言,需要电控喷射装置满足供气量的要求,特别是在应用低压、低热值气体燃料的场合,有着更大供气量的需求。

1.2 执行部件

在一些流量较小的气体燃料喷射装置中,大多采用针阀或球阀形式[4]。但对于本文设计的大功率气体燃料发动机电控喷射装置,为满足发动机的大流量要求,采用了流通截面积更大的菌形阀结构。

与流量q相关的主要参数包括由气门升程L和阀盘直径D决定的流通截面积等设计参数和喷射脉宽Δt、气体燃料与进气空气的压力差Δp等控制参数,有

气门升程L与阀盘直径D的确定有一定的关联性,可用下式进行估算:

其中,喷射脉宽和气体燃料与进气空气的压力差可以根据发动机负荷需要进行调节,所需的流通截面积可由式(1)和计算流体力学(CFD)方法估算,由此确定的气门直径为28mm,气门最大升程为4mm。

1.3 驱动部件

对于实现多点间歇供气的气体燃料电控喷射装置,目前均采用电磁铁驱动方式[4]。

不同于通常采用电磁铁作为驱动部件,本文所设计的电控喷射装置应用了一种已获国家发明专利授权的动圈式电磁直线执行器[5]作为驱动部件,其结构如图1所示,主要由内磁轭、外磁轭、永磁体和电磁线圈组成。

处在气隙磁场中的线圈通电后受到沿轴向方向且与电流大小成近似正比的洛伦兹力作用,通过控制电流的大小和方向可实现对气门运动规律的控制。与电磁铁相比,动圈式电磁直线执行器具有行程大、响应快和控制特性好的优点,较好地解决了电磁铁式电控喷射装置行程小、响应慢和气门落座速度大的问题。

与电控喷射装置匹配的气体燃料发动机最高转速为1500r/min,发动机转过一圈的时间为40ms,一个行程占用的时间为20ms,发动机进气过程持续时间应大于20ms。因此,可初步设定喷射装置从关闭到开启(或开启到关闭)的过渡时间为5ms,气门最大升程为4mm,同时,菌形气门关闭时与气门座圈之间的撞击力应限制在一定的范围之内,否则将影响电控喷射装置的可靠性和使用寿命,一般认为允许的最大气门落座速度为0.1m/s。以上述参数为目标,对动圈式电磁直线执行器进行设计。为使气门在限制的时间内开启一定的升程,且落座速度越小越好,理想情况下过渡过程应先以等加速度加速,再以大小相同的反向加速度减速运动,气门到达关闭位置时速度恰为0。由此得到的需要的加速度大小为640m/s2,运动部件(包括线圈和气门等)的质量为100g,由牛顿第二定律可得电磁直线执行器应达到的驱动力为64N。考虑摩擦和线圈电感等的影响以及为控制调节留余地,最终确定喷射装置最大驱动力为80N。应用有限元分析方法计算分析了动圈式电磁直线执行器的内部电磁场分布以及电磁驱动力,并以运动部件的加速度最大为优化目标,在一定的外形尺寸条件下,以永磁体尺寸、气隙大小、磁轭厚度和线圈尺寸等为变量进行设计参数优化,最终得到了较为理想的设计方案。

1.4 设计方案

图2为电控喷射装置的结构示意图[6]。电磁直线执行器、菌形气门与气门座圈的中心轴线重合,连接架将作为驱动部件的电磁直线执行器与阀体上盖固定,阀体的一侧设有与外部气体燃料供给管路相连的气体燃料进口;用螺母将菌形气门与可沿其轴线运动的电磁直线执行器运动部件连接为一体;阀腔与外部之间装有密封膜片,作为驱动部件的电磁直线执行器的一侧装有气门位置传感器。

1.电磁直线执行器 2.电磁直线执行器运动部件 3.螺母 4.菌形气门 5.连接架 6.螺钉 7.密封膜片压板 8.密封膜片 9.阀体上盖 10.气门座圈 11.阀体

电控喷射装置的工作原理如下:将电磁直线执行器作为驱动元件,通过驱动电流和气门位置的双闭环反馈控制实现菌形气门的运动控制,从而实现电控喷射装置的开关控制。当需要气体燃料喷射时,电磁直线执行器运动部件驱动菌形气门迅速向上运动并达到气门最大升程,随即保持在最大升程位置,当需要菌形气门关闭时,电磁直线执行器通以反向的驱动电流,运动部件驱动菌形气门迅速向下运动,当气门运动到最下端时,落在气门座圈上,切断气体燃料喷射,实时电控驱动电流的大小来控制落座速度使其低于一定的限值。气体燃料喷射量与保持在最大升程位置的时间或喷射脉宽相关,可根据需要实时调节。图3为建立的电控喷射装置的三维模型。

2 电控喷射装置的控制器

为了实现发动机空燃比的精确控制,应实现气体燃料喷射量的精确控制,同时应降低气门落座速度以确保电控喷射装置的工作可靠性和寿命。上述问题的关键为电控喷射装置气门运动的精确、快速控制。本研究以高性能的数字信号处理器(DSP)TMS320F2812作为核心处理器,设计了电控喷射装置的控制器,以满足系统应用需求。

2.1 控制器硬件设计

电控喷射装置的控制器硬件主要由DSP控制器、功率驱动模块和信号反馈模块组成(图4)。DSP控制器主要完成反馈信号的采集、控制算法的实现和控制信号的输出等功能。功率驱动模块由隔离驱动电路和H型桥式电路组成,根据DSP控制器输出的控制信号驱动喷射装置,实现特定的开启和关闭规律。信号反馈模块主要包括电流传感器、位移传感器和信号调理电路,它为DSP控制器提供电流和位移反馈信号。

2.2 控制器软件设计

将电磁直线执行器作为电控喷射装置的驱动元件,采用驱动电流和气门位置的双闭环反馈控制。为确保含气体燃料的混合气不进入排气道中,喷射始点选择为进气过程开始后至排气过程结束前的某一位置,喷射终点则根据气体燃料喷射量来确定,选择在进气过程结束前的某一位置。对控制技术进行深入研究,应用逆系统控制[7]方法,求解得到了电控喷射装置的逆系统模型并建立了伪线性系统,这样就将非线性系统的控制问题转化为了线性系统的控制问题。设计针对伪线性系统的状态反馈控制器和状态观测器,对伪线性系统进行状态反馈控制,解决了高响应和低气门落座速度的要求。

3 样件性能试验

在设计方案的基础上,研制了气体燃料电控喷射装置样件(图5)。连接控制器,电控喷射装置通过24V直流电源供电。

在控制器中模拟实际发动机运行的时序信号,对样件进行初步的性能试验。图6所示为通过电流传感器和位移传感器实测到的电流和位移曲线,从图中可以看出,在气门最大升程为4mm时,关闭到开启(或开启到关闭)的过渡时间小于5ms,工作稳定可靠。实测气门落座速度低于0.1m/s,保证了电控喷射装置的工作可靠性与使用寿命。

基于上述气体燃料电控喷射装置样件,通过试验和仿真方法对其流量特性进行了深入研究[8]。当气体燃料和空气的压力差为0.02MPa时,电控喷射装置的质量流量为165kg/h,可以满足气体燃料发动机的燃料流量需求。同时分析得到了气门最大升程、气门直径、喷射装置进出口压差以及气门开启持续期等主要设计及控制参数对电控喷射装置的流量特性影响规律,并建立了气体燃料喷射量同气门总开启时间的关系式,为实际工程应用打下了良好的基础。

4 结论

本文提出了一类应用动圈式电磁直线执行器和菌型阀结构的气体燃料电控喷射装置,该装置能够以多点顺序间歇供气方式,定时、定量地将气体燃料喷射入发动机每一气缸靠近进气道的进气歧管内,有效防止进气道及进气管内的回火现象,并可充分扫气,实现各缸空燃比的实时、准确、独立调节。

研制的样件经过试验验证,在气门最大升程为4mm时,关闭到开启(或开启到关闭)的过渡时间为5ms,工作稳定可靠,可以满足发动机的大流量、高响应等要求,为大功率气体燃料发动机性能提升打下了良好的基础。

气体燃料电控喷射装置与发动机的匹配、混合气空燃比最优控制技术等的研究工作仍在进行之中。

参考文献

[1]Czerwinski J,Comte P,Zimmerli Y.Investigations of the Gas Injection System on a HD-CNG-Engine[J].SAE Paper,2003-01-0625.

[2]Kaiadi M,Tunestal P,Johansson B.Closed-loop Combustion Control for a6-Cylinder Port-injec-ted Natural-gas Engine[J].SAE Paper,2008-01-1722.

[3]卜海永.电控液压可变燃气门的设计开发[D].济南:山东大学,2010.

[4]苗建忠,崔莉.气体燃料发动机电控燃料喷射阀:中国,CN1180180C[P].2004-12-15.

[5]常思勤,刘梁.高功率密度的动圈式永磁直线电机:中国,CN101127474B[P].2010-07-14.

[6]常思勤,葛文庆.一种气体燃料电控喷射装置:中国,201110332554.8[P].2011-10-28.

[7]Liu Liang,Chang Siqin.Improvement of Valve Seat-ing Performance of Engine’s Electromagnetic Val-vetrain[J].Mechatronics,2011,21(7):1234-1238.