第一篇:汽車節能技術與原理縮小版[推薦]
一、名詞解釋
1現潤滑的方法。、化學反應潤滑法:
利用高溫,使潤滑劑在摩擦表面之間分解,并形成一種固體潤滑膜實
23、燃料電池:
4、冷起動:當氣溫或發動機溫度低于是一種利用燃料和氧化劑產生電能的系統。5℃時起動發動機。
汽車滑行。、加速滑行:
指在平路行駛時,用暫時多消耗燃油來提高車速,利用加速時儲存的動能讓5進行沖壓加工。、激光“拼焊”方式:
將不同厚度和不同性能的鋼板剪裁后拼焊成新的鋼板,然后再對其6氣狀態下充滿工作容積的氣體質量的比值。、充氣效率:指在發動機進氣行程時,實際進入氣缸內的新鮮氣體的質量與在進氣系統進
7相同需要、達到相同目的的前提下,使能源的消耗量下降。、節能:指在保證能夠生產出相同數量和質量的產品,或獲得相同的經濟效益,或者滿足
8燃油消耗率、燃油消耗率:g/kw 發動機每發出·h),用ge表示。1kw的有效功率,在1h內所消耗的燃油的質量(g),稱為9良好的路面上等速行駛、等速百公里耗油量:100kM是常用的一種評價指標,它指汽車在一定載荷下,以最高檔在水平的燃油消耗量。
10況的變化而變化的關系。、發動機特性: 指在一定條件下,發動機的性能指標與特性參數隨著調整情況及運行工
1112、熱機循環:如果熱力循環在外界加入熱量后,又對外做正功,就是熱機循環。
能輸出的最大功率之比。、發動機負荷:指在一定的轉速下,發動機實際輸出的有效功率與在該轉速下發動機所
13料中,當兩表面發生相對運動時,潤滑劑逐漸地重新、自潤滑方法:將摩擦副表面經過特殊處理,使大量的固體潤滑劑“侵蝕”到其表層材“流出來”。1415、熱起動:發動機溫度在40℃以上時的起動。為主要燃料的發動機。、CNG柴油雙燃料發動機:
是以壓燃少量噴入缸內的柴油作為“引燃燃料”,天然氣作16焰時,開始發出閃火時的溫度。、閃點:指柴油在一定實驗條件下加熱時,當油料蒸氣與周圍空氣形成的混合氣接近火
17燃比可達、稀燃:25:1,稀薄燃燒的簡稱,指發動機在實際空燃比大于理論空燃比的情況下的燃燒,空甚至更高。
18次、分組噴射:。
將多缸發動機的噴油氣分為二到三組,各組在一個工作循環中同時噴射一
二、簡答題
1答:、天然氣汽車有哪些優勢、存在什么問題、提高其輸出功率的措施有?1)優勢: A.可替代十分短缺的汽、柴油,充分利用天然氣資源B.減少對大氣的污染
C.差燃料經濟性好B、汽車動力性下降)D.使用壓縮天然氣比汽油安全C、整車成本高D、供氣體系建設有難度E.使用性能好2)問題E、儲氣瓶占用空間較大,:A、天然氣攜帶性攜帶不方便3)提高其輸出功率的措施:A、提高充氣系數B、適當提高發動機壓縮比C、使用專用天然氣汽車發動機潤滑油2答:、發動機常用的節能裝置有哪些?1)火花塞二次空氣導入環2)發動機磁化節油器
3)噴水節油器4)節油點火裝置:晶體管點火裝置、高頻高能電子點火器、突出型長電極火花塞、細電極型火花塞、索勒分火頭、高效兩用點火線圈、雪崩二極管、等離子點火節油器。3答:、燃用稀混合氣的技術途徑有哪些?1)使汽油充分霧化,對均質燃燒要保證混合氣混合均勻及各缸混合氣分配均勻
2)采用結構緊湊的燃燒室3)加快燃燒速度4)提高點火能量,延長點火的持續時間5)采用分層燃燒技術、增壓發動機的結構上需做哪些調整?4答;1)增大供油量,調整供油系 2)改變配氣相位
5)改進進、排氣系統 5)冷卻增壓空氣 3)減小壓縮比,增大過量空氣系數答:、簡述子午線輪胎有哪些優點?1)使用壽命長;2)滾動阻力小,節省燃料;
3)承載能力大;4)附著性能好;5)減振性能好;6)胎溫低,散熱快;胎面不易穿刺,不易爆胎。6答:當駕駛員踩下加速踏板時,加速踏板位置傳感器將加速踏板位移量信號轉換為電壓信、簡述電子節氣門的工作過程。
號傳給ECU,ECU通過對當前所處工況進行計算和邏輯處理后,發出控制信號,再經過功率放大,控制節氣門驅動電動機,使電動機按照ECU給定的角度驅動節氣門運轉到所需要的開度;同時節氣門體上的節氣門位置傳感器將測得的當前節氣門位置信號轉化為模擬電壓信號傳給ECU,通過反饋實現對節氣門的閉環控制。
7答:減小汽車行駛阻力最主要的就是減小汽車行駛中的滾動阻力和空氣阻力。、根據所學試述如何通過減小汽車行駛阻力來提高汽車的燃油經濟性?
1胎出現駐波現象,載貨車車速控制在)減小汽車的滾動阻力措施有:修好路,養好路,選好路;合理控制汽車行駛速度防止輪100km/h以下,轎車控制在140km/h以下;保持輪胎氣壓在標準值范圍;選用子午線胎。
2系數,設計先進的流線型,保證車體表面的質量;改善車身的空氣動力性能:主要是不斷)減小汽車空氣阻力的措施有:減小汽車的迎風面積;保持車輛中速行駛;降低空氣阻力改進汽車的流線型,廣泛使用各種局部減阻裝置。
8答:、電動汽車有何發展優勢,現今普及電動汽車又面臨著哪些問題?1)電動汽車的發展優勢:
A.戶而言影響不是很大電動汽車結構簡單,日常維修工作極少,使用方便電動汽車充電時間并不長,對一般用B.電動汽車可實現零排放C.電動汽車可將車輛的行車動能“再生”地轉化為電能并儲存于蓄電池中 D.2高一次充電后的行駛里程)電動汽車普及面臨的問題:電動汽車運行噪聲較普通汽車小
C、延長蓄電池的使用壽命A、普及電動汽車的關鍵在于改善其性能和降低成本D、發展包括充電設施在內的基礎設施B、提E9、降低電動汽車的價格
答:、使用潤滑油時應注意哪些主要使用方法?(1)同一個級別的國內外潤滑油使用效果要一致。(2)級別低的潤滑油不能用于高性能發動機,以防潤滑不足,造成磨損加劇;級別高的潤滑油可以用于稍低性能的發動機,但不可降檔太多。(3)在保證潤滑的條件下,優選粘度低的潤滑油,可以減少機件的摩擦損失,提高功率,降低燃料消耗。若潤滑油粘度太高,不可自行進行稀釋。(4)保持正常油位,常檢查,勤加油。正常油位應位于油尺的滿刻度標志和1/2刻度標志之間,不可過多或過少。(5)不同牌號的潤滑油不可混用,同一牌號但不同生產廠家的潤滑油也盡量不要混用。(6)注意識別偽劣潤滑油。(7)定期更換潤滑油,一般情況下內燃機油質量等級越高換油期越長。
10答:、簡述火花塞二次空氣導入環的作用。(1)可以降低排氣行程后殘余氣體的量和溫度,特別是能掃除火花塞周圍的殘留廢氣,使混合氣易于點燃。(2)能產生空氣渦流,使汽油霧化得更加完善、加快了火焰傳播速度、延長了火花塞和氣門的使用壽命。(3)能增加充氣效率,使發動機的功率得到充分發揮,提高啟動、加速等的能力。(4)有利于火花塞的冷卻,避免產生熾熱現象,減少爆燃的可能性。(5)減少排氣中的CO、HC等有害物質。11答:、簡述串聯式混合動力汽車的性能特點。(1)控制系統比較簡單,特別是發電機運行的控制只需根據蓄電池充放電狀態決定發電
或停止。(2)發動機總是在最佳工況下驅動發電機,因此效率高,有一定節能效果,能減少污染。(3)動力傳遞過程中,由于存在能量轉換中的損失,降低了能量利用率,其綜合效率低于燃油汽車。(4)要求每一動力裝置的各自功率都等于或接近汽車的最大驅動功率,特別是驅動電動機必須滿足汽車行駛的要求,因此增加了車輛成本及機構布置難度。12答:、簡述超速離合器的特點。(1)操作簡便:裝用超越離合器后,完成一次滑行,駕駛員只須松、踏加速踏板兩個 動作,大大減輕了駕駛員的疲勞。(2)節省燃料:應用超越離合器后,一腳踩加速踏板即可上檔加速,免去了空踩加速踏板。由于操作簡便可把車速控制在經濟車速范圍內,也可頻繁滑行節油。(3)保證安全:使駕駛員減少動作,比較輕松地處理各種復雜情況,從而有利于安全行車。(4)減少機件磨損:可減少滑動摩擦 與沖擊磨損。13答:、時間控制式柴油機高壓共軌噴油系統的特點。(1)噴油壓力與發動機轉速無確定關系,只取決于共軌腔中按要求調整的壓力,徹底解
決了傳統噴油泵高、低速時噴油壓力差別過大,性能難以兼顧的固有矛盾。(2)根本解決了傳統噴油泵脈動供油時,輸出的峰值轉矩過大,凸輪軸瞬間轉速變化太快,不能穩定控制小噴油量的矛盾。(3)由于共軌腔壓力可任意調節,再加上可靈活控制電磁閥升程,于是能實現噴油壓力和噴油率的柔性控制。14答:、正確控制行車溫度,應注意哪些問題?(1)燃燒室積炭教多而未能清除前,發動機溫度可保持在其正常溫度的下限(80℃),以防爆燃。(2)寒冷季節,在停車前的0.5-1.0km,可使發動機冷卻液溫度控制在90度以上,這樣汽車在停車前一段時間內,不致使冷卻液溫度下降太多,可縮短停車后起動升溫的時間。(3)當發動機處于大負荷(滿載或爬坡)時,可使冷卻液溫度稍低一些(80度左右);處于小負荷(空車或下坡)時,可使發動機冷卻液溫度高一些(90度)。(4)在較壞路面行駛時,車速低,發動機負荷大,溫度升高快。如果預先知道前方是較差路段,應提早1-2km將發動機冷卻液溫度降至80度左右。(5)由于汽車在滑行終了時,因溫度低而使加速的油耗增加,所以在汽車滑行前應將發動機冷卻液溫度控制得偏高(90度以上)一些。15答:、簡述普及電動汽車所面臨的主要問題。(1)降低電動汽車的價格。(2)提高一次充電后的行駛里程。(3)延長蓄電池的使用壽命。(4)發展包括充電設施在內的基礎設施。
16答:存在的問題:、論述汽油機使用增壓技術的困難,應如何克服?(1)汽油機增壓后爆燃傾向增加。
(2)由于汽油機混合氣的過量空氣系數小,燃燒溫度高,因此增壓之后汽油機和渦輪增壓器的熱效率大。(3)車用汽油機工況變化頻繁,轉速和功率變化范圍寬廣,致使渦輪增壓器與汽油機的匹配相當困難。解決的辦法:(1)在電控汽油噴射式發動機上實行汽油機增壓,成功地擺脫了化油器式發動機與渦輪增壓器匹配的困難。電控技術的應用,可以極其方便地對汽油機增壓系統進行爆燃控制、放氣控制和排放控制等。(2)應用點火提前角自適應控制,來克服由于增壓而增加的爆燃傾向。利用裝在發動機上的爆燃傳感器檢測爆燃信息,并將其傳輸給電控單元(ECU),電控單元則發出指令,推遲點火時刻以消除爆燃。待爆燃消除后,自適應地逐步加大點火提前角,使發動機在比較理想的狀況下工作。(3)對增壓后的空氣進行中間冷卻。因為空氣增壓后溫度升高,密度減小,如果溫度過高,不僅會減少進氣量,消弱增壓效果,還可能引起發動機爆燃。實踐證明,對增壓空氣實行中冷,對提高功率,降低油耗,降低熱效率和減輕爆燃都十分有利。因此,不但在汽油機增壓系統中設置中間冷卻器,而且在高增壓柴油機增壓系統中也設有中間冷卻器。
17則和依據是什么?、汽車行使時,為何要提倡中速行使?中速和經濟車速有什么區別?考慮經濟車速的原 答:(1)當車速低時,克服阻力所需的功率較小,但是發動機的負荷小而耗油率升高;反
之,當車速高時,克服阻力所需的功率增大,發動機由于負荷增大而耗油率降低。但是,車速越高,行駛阻力越大,需克服這些阻力所需功率也增大,對汽車燃料的消耗的影響,大大超過了發動機由于負荷增大耗油率降低的影響,結果使汽車燃料經濟性變差。只有在中等速度行駛時,可以兼顧發動機的耗油率和車速對油耗的影響,每100km燃料消耗量最低。(2)通常說的中等車速其實際車速略高于經濟車速,應為經濟車速的車速過低,影響生產效率。(3)原則和依據是:首先應使發動機在燃油消耗率最小時的轉速范圍內運轉,并考慮安全行車及減小空氣阻力;其次應提高發動機的功率利用率;再次是重視汽車運行中的經濟性,包括加速、減速、等速、怠速及常用車速。總之,考慮的應是燃油消耗量少、運輸經濟效益高、服務質量好、行駛安全等綜合要求。
18答:、試論述乙醇燃料汽車發展所面臨的主要問題并提出解決措施。主要問題:(1)熱值比汽油低的多;(2)低溫起動性能差;(3)容易造成油路堵塞;(4)容易與汽油分層(5)容易產生氣阻;(6)具有腐蝕性能。此外,乙醇汽油的蒸發排放比純汽油高;乙醛排放高;著火界限寬,火災隱患大;雖然乙醇辛烷值雖高,但靈敏度也大,使得發動機負荷增加時,抗爆性下降。可采取的措施:(1)適當提高壓縮比,以提高熱效率。(2)醇有稀釋和制冷作用,因此可適當增大點火提前角。(3)當混合燃料中醇含量較多時,為使混合氣不過稀,保證必要的動力性,有必要加大供油量。另外還應當優化進氣管的設計,是各缸燃油的分配盡可能均勻。(4)選擇適當的火花塞和火花間隙,避免早燃。(5)可采用加熱進氣道、起動加濃等方法改善起動性能。(6)使用大比例乙醇汽油燃料時,應加大首道活塞環及其他薄弱零件的強度。(7)發動機工況變化時,可采用對進入缸內的燃料和空氣進行開環控制,以縮短它的動態響應時間。(8)為減少零件磨損,可使金屬表面保持一層聚烯烴膜,以減少電解腐蝕;或采用更高硬度和更少鐵素體更少的金屬材料;也可在潤滑油中加入特種添加劑。19答:、汽車冷起動時存在哪些問題?1)發動機起動困難2)冷卻系與蓄電池易結冰
3)燃油消耗量增加4)行車條件惡劣 20答:摻水乳化油是油包水型,利用的是水珠的微爆效應,乳化油在噴油器中首先被一次霧、簡述摻水乳化節油的原理?
化,在氣缸內的高溫下,油中的水珠迅速汽化,使油膜發生了爆炸性破裂,并分散和形成非常微小的微粒,即發生了二次霧化作用,使得混合氣混合更充分,燃燒更完全,經濟性提高。采用結構緊湊的燃燒室答:、燃用稀混合氣的技術途徑有哪些?1)使汽油充分霧化,對均質燃燒要保證混合氣混合均勻及各缸混合氣分配均勻
3)加快燃燒速度4)提高點火能量,延長點火的持續時間 5)采2)用分層燃燒技術改進進、排氣系統答;、增壓發動機的結構上需做哪些調整?1)增大供油量,5)冷卻增壓空氣調整供油系 2)改變配氣相位 3)減小壓縮比,增大過量空氣系數 4)23答:汽車磁粉式離合器是以磁粉作為中間介質,利用電磁原理,使主動件和從動件通過磁、簡述磁粉式電磁離合器的原理?
粉實現接合和分離。
24答:、時間控制式柴油機高壓共軌噴油系統的特點。(1)噴油壓力與發動機轉速無確定關系,只取決于共軌腔中按要求調整的壓力,徹底 解決了傳統噴油泵高、低速時噴油壓力差別過大,性能難以兼顧的固有矛盾。(2)根本解決了傳統噴油泵脈動供油時,輸出的峰值轉矩過大,凸輪軸瞬間轉速變化太快,不能穩定控制小噴油量的矛盾。(3)由于共軌腔壓力可任意調節,再加上可靈活控制電磁閥升程,于是能實現噴油壓力和噴油率的柔性控制。
25答:、為柴油機選配渦輪增壓器時,一般應滿足哪些要求?(1)柴油機應能達到預定的功率和經濟指標,渦輪增壓器應能供給柴油機所需的增壓 壓力和空氣流量。(2)渦輪增壓器應能在柴油機的各種工況下穩定地工作,壓氣機不應出現川振或渦輪機不出現堵塞現象。(3)渦輪增壓器在柴油機的各種工況下都能高效率地運行。(4)渦輪增壓器在柴油機的各種工況下都能可靠地工作。26答:、減少發動機的機械摩擦損失的技術途徑有哪些?(1)降低活塞、活塞環、連桿等往復運動機件的摩擦和質量。(2)降低滑動部件的滑動速度及高面壓比,如減少曲軸軸徑尺寸,縮短軸承寬度等。提高曲軸、連桿等旋轉零件的剛度,防止運動中產生變形。(3)減少潤滑油的攪拌阻力。(4)潤滑油的改良----低粘度化。
(5)合理選擇摩擦零件的材料,優化材料配對,提高摩擦表面加工精度。27答:、行車溫度包括哪些?試分析它們對行車油耗有何影響?1)行車溫度包括:冷卻液溫度、機油溫度、發動機室內空氣溫度、變速器和驅動橋主
減速器油溫; 2)對油耗的影響:A、冷卻液溫度:影響氣缸及機體各部分表面溫度,冷卻液溫度提高可使混合氣溫度提高,霧化好,提高經濟性;過高,發動機易發生早燃和爆燃,油耗增大;過低,則熱損失大,燃燒速度低,動力性下降。B、機油溫度:過高,過低會影響機油粘度從而影響潤滑性能,導致油耗升高,動力性下降。C、發動機室溫度:正常的發動機室溫度有利于汽油霧化和進氣均勻分配,提高發動機經濟性動力性。D、變速器和驅動橋主減速器油溫:變速器和驅動橋主減速器油溫正常可保證變速器和主減速器的正常潤滑,提高車輛的機械效率,減小機械損失,保證經濟性和動力性。
28、寫出汽車節油效果的評價指標(表達式)? 答:1)節油率:ξ=
QS0-QS×100%
QS0
QS0:油耗定額(kg/h)QS:實際油耗(kg/h)2)安裝節油器后的節油率:ξ=
ge0-ge×100%
ge0
ge0:裝節油器前的油耗(g/kW·h)ge:裝節油器后的油耗(g/kW·h)
第二篇:汽車節能技術調查研究解讀
引言
大家知道,汽車工業的飛速發展是人類文明的一大驕傲。與此同時,汽車對能源的消耗和廢氣的排放也日漸成為人類發展的一大障礙。汽車工業對可持續發展應做出的貢獻就是減少油的消耗量、降低排放。采用先進科學的節能措施減少汽車廢氣對大氣的污染、改善人類生態環境、節省石油資源。隨著國家節能政策的逐步實施,國家對汽車燃油經濟性標準的要求越來越嚴格,同時隨著燃油價格的持續上漲,消費者對汽車產品的燃油經濟性也越來越關注。除了汽車保有量增加這個原因外,造成我國汽車燃油消耗量巨大的另一個原因是我國的汽車技術整體比歐美、日本等發達國家落后10~20年。歐洲的柴油機技術和美國、日本的混合動力汽車的研制成功以及可替用燃料的不斷研制,把汽車能耗進一步降低,而我國老舊車比例高達25%,汽車每百公里平均耗油比發達國家高20%以上。我國現在行駛的乘用車很多是從國外引進的上世紀80年代的車型。即使是最近幾年生產的汽車節油技術的采用也非常有限。隨著當前我國國民經濟和汽車工的快速發展以及由此帶來的能源消耗和環境問題的日益突出,交通節能減排工作的重要性不斷增加,而汽車節能減排則又是其中的重要組成部分重要性不言而喻。考慮到當前我國的汽車節能技術發展的實際狀況除了要積極推進以混合動力、燃料電池、柴油、醇類汽車等為代表的新能源汽車技術的不斷發展外,另一個推進汽車節能減排工作的措施就是大力研究開發適合我國現階段汽車行業技術現狀以及適合大量在用汽車的高性能汽車節能產品[1] 能源和節能的概念
《中華人民共和國節約能源法》中規定了能源和節能的概念。能源,是指煤炭、原油、天然氣、電力、焦炭、煤氣、熱力、成品油、液化石油氣、生物質能和其他直接或者通過加工、轉換而取得有用能的各種資源。節能,是指加強用能管理,采取技術上可行、經濟上合理以及環境和社會可以承受的措施,減少從能源生產到消費各個環節中的損失和浪費,更加有效、合理的利用能源。節能是國家發展經濟的一項長遠戰略方針[2] 汽車能量消耗的主要因素
汽車依靠發動機發出的動力,通過傳動裝置推動汽車前進,而發動機是依靠燃料,在氣缸內燃燒,放出熱量,使燃氣的溫度和壓力增加,體積膨脹,推動活塞做功而獲得動力。在此過程中,燃料燃燒后只有一小部分能量轉化為有用功,其余大部分以不同形式分別損失在發動機本身和汽車傳動裝置中。汽車能量轉換時的損失情況,可分為以下三點: 3.1 熱量轉變為機械功時的損失
燃料發出熱能的損失,主要是排氣、散熱、漏氣等造成的。發動機工作時氣缸內熱量的利用程度,用指示功率表示,它是指氣體膨脹推動活塞在單位時間內所做的功。指示功率=(推動活塞做功的有效熱量)/(燃料總熱量),上式說明,推動活塞所做功的有效熱量越多,發動機的指示功率越高,則熱量損失越少。一般四行程汽油機的指示功率為0.25-0.35,熱量損失達65%-75%;柴油機的指示功率為0.4左右,熱量損失達60% 3.2 指示功率轉變為有效功率時的機械損失
發動機工作時活塞所承受的力,經過連桿使曲軸旋轉,經飛輪輸出動力。由于部分指示功率要消耗在發動機本身的摩擦損失上,所以從飛輪上實際輸出的有效功率要小于指示功
率。為表明發動機指示功率的利用程度,可用機械效率表示。機械效率=(有效功率)/(指示功率)汽油發動機的機械效率約為0.7-0.9,說明發動機的功由活塞經曲軸到飛輪時,摩擦損失達10%-30%。表3-1為柴油機和汽油機熱量分配表。
3.3 有效功率轉變為汽車傳動功率時的損失
發動機發出的有效功率,經過傳動裝置傳到驅動輪時,由于一部分有效功率損失在傳動裝置中,所以驅動功率又小于有效功率。為表明有效功率的利用程度,可用傳動效率來表示。傳動效率=(驅動輪功率)(有效功率)/不同車輛的傳動效率大約為80%-95%,即有5%-20%的有效功率消耗于傳動裝置中。直接檔因為是動力直接從中間軸傳遞,在變速器內部不經過齒輪傳遞,所以光從傳動效率應來說,直接檔比其它檔位稍高。發動機及附件能耗占60%,克服空氣阻力 3 的能量占21%,能量轉化為機械能傳到輪胎,用于克服輪胎滾動阻力做功的能量占13%。汽車節能的關鍵是降低熱能損失和降低摩擦。目前重點開發,推廣的汽車節能技術
4.1 混合動力技術
混合動力汽車技術具有非常突出的節能效果,技術相對成熟,而且在國際上已經實現產業化和商業化。此外,混合動力技術對所有以內燃機為動力的汽車,具有普遍的適用性,具有幾乎可以實現在任何節能技術的基礎上,進一步大幅度提高節能效果的可能性。因此,國家應重點支持混合動力技術的開發、產業化和推廣應用。根據技術的難易程度,建議首先在城市公交客車上自主研發開發和推廣應用混合動力技術,然后,利用自主研發和引進技術相結合的方式,在轎車上應用混合動力技術。建議實現混合動力汽車的產量占汽車總產量的5%以上。為此,國家需要在以下一個方面,予以支持:混合動力汽車用電池技術與專用電機的開發和產業化;發動機電控技術與電機控制技術的開發和產業化;整車性能優化控制技術與制動能量回收技術的開發和產業化;在起步階段,給予混合動力汽車適度的政策激勵[4] 4.2 高效汽油機,柴油機技術
內燃機的技術進步是汽車節能的關鍵。在內燃機節能技術方面,國家應重點支持以下幾個方面:汽油機缸內直噴技術及稀薄、分層燃燒技術;柴油機高壓噴射技術(如:高壓共軌燃油噴射技術等);柴油機多次噴射技術;可變氣門正時技術;廢氣渦輪增壓技術;可變氣缸技術。
4.3 高效載重汽車及其發動機技術
我國目前載重汽車品種短缺,技術相對落后。發展高效的載重汽車,是在現代物流高度發展的形勢下,提高運輸效率,降低車用能源消耗的重要措施。因此,國家應重點支持載重車用大功率高效率柴油機的開發和產業化工作,以及系列化載重汽車的開發和產業化。4.4 轎車,輕型車的柴油化技術
柴油化是實現節能的重要途徑,隨著汽車進入家庭的步伐加快,轎車和輕型車等燃油消耗非常可觀。建議國家應重點支持,轎車和輕型汽車柴油化的工作,應關注以下兩個方面:輕型高速柴油機技術的研究開發;車用柴油品質的提高和質量保證;整 車輕量化技術,整車輕量化是汽車節能的重要措施,應積極開展新型高強度、輕質材料(如:鎂合金、非金屬材料等)的研究和應用工作[5] 注重發動機結構
發動機的油耗對汽車的油耗有決定性的影響,而發動機的油耗取決于發動機的結構。發動機的壓縮比高、有完善的供油系統及合理的燃燒室形狀、采用電子點火系統等都能降低發動機的比油耗[6]。下面就以上幾方面對比油耗的影響逐一分析: 5.1冷卻系對熱效率的影響
發動機中通過缸壁傳給冷卻水的熱量,在各過程中的比例大致為膨脹過程70%-80%,排氣過程15%-20%,壓縮過程5%-10%。可見冷卻損失大部分發生在膨脹過程中,此過程的溫度和壓力下降,造成發動機的功率損失。發動機的工作溫度,對發動機的熱效率有很大影響。發動機啟動時,由于水溫較低,燃油霧化不良,發動機不能正常工作,加之低溫時機油的黏度較大,摩擦損失功率增加,這些都會使油耗增加。發動機啟動后,有的駕駛員怕熄火,求升溫快,往往加大油門,這不僅嚴重浪費燃油,而且增加了發動機的磨損。為了節省燃油和保護發動機,應待發動機水溫升到40°C以上才能起步行駛。溫度20°C時,汽油的蒸發率為50%,而在30°C時蒸發率為75%。發動機溫度過低,燃料蒸發性差,混合氣霧化不良,油滴增多,各缸進氣不均勻,混合氣偏稀,不易燃燒或火焰傳播速度減慢,燃燒不充分,因而油耗增加。
發動機溫度過高,空氣熱膨脹過大,降低了發動機的充氣系數,破壞了空燃比,使混合氣偏濃,燃料燃燒不完全,也導致燃料消耗增大。
發動機工作溫度過高或者過低不但使燃料消耗增加,也會導致發動機磨損增加,使用壽命受到影響。如果溫度太高,會造成發動機的早期磨損。
經理論計算和長期實踐證明,發動機正常工作的溫度是:水箱出口處水溫在75-85°C范圍內(水溫表的溫度保持在80-90°C之間),發動機艙內溫度保持在30-40°C。供給發動機的燃料所放出的熱量,在發動機中經過一系列復雜的過程,只有20%-35%轉變為有用功,而其余的熱量將隨廢氣、冷卻介質等不同途徑排出發動機。向發動機供給的燃料所放出的熱量恒等于轉變為有效功和各散失的熱量之和,稱為發動機的熱平衡。發動機熱平衡各部分組成的值是隨發動機轉速和負荷等情況的改變而變化,所以掌握好行車溫度,減少不必要的熱量損失,對汽車節油有著很重要的影響。發動機的工作溫度對油耗的影響非常大,為了使發動機有合適工作溫度,現在通常采用風扇離合器,適時調整發動機的工作溫度[7] 5.2發動機換氣過程對油耗的影響
換氣過程可以用充氣效率和換氣損失來評價。改善換氣過程的目的,是使充氣過程中充氣效率提高和換氣損失減少。目前,汽車用發動機的最高轉速為,汽油機7000r/min,柴油機5000r/min。發動機高速運轉時,換氣過程的持續時間大大縮短,工質流速明顯提高,換氣損失也會增加,影響混合氣形成和燃燒,使發動機性能惡化。所以,換氣過程對發動機的性能影響很大,改善換氣過程主要通過以下幾方面:
首先是進、排氣門,時面值是評價氣門流通能力的參數,其定義為氣門的瞬時開啟截面積在氣門開啟期間內的積分。傳統的發動機通常采用一進一排的兩氣門結構。增大氣門直徑可以擴大氣門流通路截面積,提高充氣效率.在兩氣門結構中,進氣閥盤直徑可達活塞直徑的45%-50%,氣門與活塞面積之比為0.2-0.25,進氣門比排氣門一般大15%-20%;但由于受到結構限制,進一步增大比列已經很困難。為了進一步增大進氣門流通截流面積,普遍采用多氣門技術。多氣門中應用最多的是四氣門,即兩個進氣門和兩個排氣門。此外,三氣門和五氣門也可見到。一般情況下,四氣門較容易布置驅動機構,此種結構的進氣門流通截面積可以提高30%-50%,充氣效率的提高使發動機的功率得到明顯提高,經濟性也有所改善。多氣門(四氣門或五氣門)技術還具有易實現可變技術、單個氣門運動件質量減小、有利于發動機高速化等優點。對于低速工況而言,由于氣體流速相對較低而減弱了缸內工質的運動,可能會帶來不利的影響,但可以在發動機低速工況下通過關閉某一進氣道來實現加速氣流運
動,獲得需要的氣流形式與渦流強度,這便是進氣系統的可變技術。
其次是配氣機構,配氣機構的基本功能是在運動慣性力許可的前提下,盡可能的提高氣門的流通能力,即提高氣門的時面值。由于運動慣性力與配氣機構的運動質量以及運動加速度有關,改進配氣機構主要是減小配氣機構的運動質量、摩擦阻力以及優化凸輪型線等,以更有利于配氣機構的高速化。
進、排氣道的改進也是減小進、排氣系統阻力的重要措施之一。進氣道不僅要保證高的流通性能,而且還要滿足發動機組織工質運動的要求。例如,直噴式柴油機中,常通過進氣道產生一定強度的進氣渦流,以提高可燃混合氣的形成,改進燃燒。這就要求對進氣道進行特別的設計。排氣道的改進不僅可以減小排氣系統的阻力,對增壓機還可以提高廢氣可利用程度。
此外,進、排氣系統中的空氣濾清器、排氣消音器、以及催化轉化器等,在保證主要功能的同時,要盡量降低氣體流動阻力,減少對換氣過程產生不良影響。
合理確定配氣定時,對于實現一個完善的換氣過程,進而提高發動機性能是十分重要的。由于不同的發動機工況對應著不同的最理想配氣定時,最理想的情況是實現配氣定時隨發動機工況變化而實時調節。“柔性配氣定時”,即在各種工況下通過電控實現最優的配氣定時,是今后發展的方向之一。
配氣定時通過進、排氣門開閉時刻和開閉時間的長短來控制,通常是延遲進氣門關閉、提前打開排氣門,反映到發動機曲軸轉角上即進氣遲閉角和排氣提前角。為了獲得最佳的發動機性能,在發動機高轉速和大負荷下希望進氣遲閉角和排氣提前角加大,有較大的氣門升程和較大的氣門疊開角;而在低轉速和小負荷下,則希望進氣遲閉角和排氣提前角較小,有較小的氣門疊開角。轎車上普遍采用這種可變氣門正時技術。
汽油機工作時進入氣缸的是可燃混合氣體,絕熱指數與混合氣的濃度有關。較濃的可燃混合氣的絕熱指數較低,因而發動機的熱效率也低。反之,當可燃混合氣變稀時,絕熱指數的數值增加,發動機熱效率也將提高,這便是采用稀薄燃燒的理論依據。適當調稀可燃混合氣,能明顯降低燃油的消耗[8] 5.3 發動機負荷率影響
發動機負荷率通常是指發動機阻力矩大小。發動機克服阻力矩必須消耗燃油,增加負荷就意味著增加發動機每個工作循環的供油量。汽油機是通過節氣門位置來控制,柴油機是通過噴油泵齒條位置來控制(非電控發動機),因此我們把汽油機節氣門不全開或柴油機噴油泵齒條位置小于標定功率位置時,稱為部分負荷。反映到整車上,當加速踏板踩到底時,發動機為全負荷,加速踏板部分踩下時為部分負荷。發動機的比油耗隨發動機負荷的變化而變化,在負荷率約為80%-90%時比油耗最低,低負荷和全負荷時比油耗都增加。
在發動機負荷低時,由于功率利用率低,燃油消耗率增加。若希望汽車的動力性好,則要求發動機的功率、扭矩大。但是在一般行駛時,由于路況較好,車速也受到一定限制。這就可能使大功率的發動機經常處于小負荷工況下運轉,造成燃油消耗增加。據統計,在平路上以常用速度行駛時,往往只利用同轉速下發動機最大功率的50%-60%,只占發動機最大功率的20%左右。汽車空載低速行駛時,發動機功率利用更低。因此,在滿足車輛動力性要求的前提下,不宜裝用功率過大的發動機。在合適的道路條件下,利用拖掛和半拖掛汽車運輸,可提高發動機的負荷率,使燃油消耗率下降[9] 以上分析側重于乘用車,特點是整車總質量變化不大。載貨汽車主要是側重于整車的載貨能力,整車匹配不能完全按照以上分析進行。若按照上面原則,傳動系統傳動比取得太小的話,雖然整車的油耗有可能降低,但是整車的超載能力會降低,駕駛過程中會出現加速緩慢,爬坡無力等問題。載貨汽車的傳動系取值要綜合車輛使用的情況具體分析 完善車輛結構
整車燃料經濟性的高低,除了受發動機本身影響外,整車匹配和整車狀態的調整也對經濟性有很大的影響。結合我們的試驗數據,下面就整車的匹配、輪胎的選用、風阻的降低和整車質量幾個方面來分析車輛結構對汽車燃料經濟性的影響。整車傳動系統匹配的目的是,在滿足傳動系統的扭矩匹配、空間布置、重量要求和符合行業標準及法規要求的同時,使整車的動力性和燃料經濟性達到最佳狀態[10]。6.1 變速箱
變速箱是改變汽車速度的。發動機的轉速相同時,不同檔位,車速不同,檔位越高時車速越高。對于同一檔位,車速越高,相應的發動機轉速就越高,整車油耗就高。不同檔位,油耗是不一樣的。使用低速檔時,發動機的后備功率大、牽引力大,功率利用率低,油耗要高于高速檔的油耗。不同的汽車,油耗不同,但用高速檔比低速檔油耗低,這個結論是不變的。
多檔變速箱是降油耗的方式之一。變速箱檔位數增加,其速比級差減小,可選擇合適的變速箱速比,使發動機的負荷率在80%-90%最大功率范圍內,提高了發動機的動力性,此時發動機的比油耗也最低,又減少整車的燃料經濟性。發動機過低負荷和全負荷時比油耗都將會增加。6.2 后橋
在動力系統其它參數不變的條件下,若要選定最佳主減速器傳動比,通常做出燃油經濟性—加速時間曲線(此曲線通常呈C形,稱之為C曲線)。由于后橋速比增大時,整車的動力性提高,油耗增加;相反,整車動力性下降,油耗降低。6.3 輪胎
由于發動機輸出功率的30%-40%消耗在輪胎的滾動阻力上,而輪胎變形阻力占其滾動阻力總值的90%以上(輪胎空氣阻力、輪胎與路面滑動阻力占10%左右)。輪胎工作氣壓直接關系到汽車行駛的安全性和經濟性。對于同一車輛,輪胎氣壓降低,則其輪胎半徑減小,同時滾動阻力系數增大,整車的油耗就升高;氣壓升高,輪胎的滾動阻力系數減小,整車的油耗就降低,由于與地面的接觸面積減小,對路面的壓力增大。可見,根據輪胎負荷,適時地調整輪胎氣壓,是減小滾動阻力、降低油耗的有效措施。
在垂直載荷作用下,輪胎被壓縮的程度或徑向變形量稱為輪胎的下沉量。當氣壓一定時,作用在輪胎上的負荷,直接影響到輪胎的變形程度,輪胎工作氣壓應與負荷能力相適應。單輪負荷比雙輪負荷高5%。在實際應用中,不能簡單地按照輪胎標準或者使用說明書規定的氣壓充氣,而應當在適當范圍內合理的選擇。若要提高車輛的負荷能力,可適當提高輪胎的工作氣壓(該氣壓不能超過規定的最大負荷)。相反,若車輛負荷小,可以適當減小輪胎氣壓,但要注意行駛速度。在負荷一定時,輪胎工作氣壓過高,下沉量小,地面接觸面積縮小,單位面積所受的力增加,從而加速了胎面中部的磨損,縮短了輪胎的使用壽命,但是在此情況下,滾動阻力小,有利于降低燃油消耗;輪胎工作氣壓過低,下沉量增大,胎面邊緣負荷增大,胎肩早期磨損,增加了滾動阻力,這對節油、節胎都不利。因此,應選擇最佳的輪胎工作氣壓,一般取 9 輪胎壓縮系數為10%時的氣壓。輪胎的最大負荷,是指在一定速度等級下,輪胎所能承受的最大負荷。當使用速度與負荷能力相適應,并符合相應的氣壓標準時,就能發揮輪胎的綜合性能。在實際使用中,若保持最高車速在速度等級以內,則可相應增加輪胎的負荷,這時應適當提高輪胎工作氣壓。若高于規定的速度等級,應相應減小負荷。特定條件下需要超載時,應當減速行駛。若輪胎使用因素(負荷、車速、道路、運輸距離等)中某一因素發生變化,則要求相應的改變輪胎工作氣壓。輪胎摩擦、扭曲變形產生的熱量,這些熱量都來自發動機的輸出功,產生的熱量越高,消耗的燃油就越多。所以應通過調整輪胎氣壓和輪胎花紋,降低輪胎的工作溫度,達到節油的目的。為了減小輪
胎的滾動阻力,降低整車的油耗,一些車型上使用了寬體單胎代替雙胎結構。這樣,既可以降低滾動阻力,又能降低整車重量,從而降低整車油耗。養成良好的駕駛狀況和駕駛習慣
駕駛員的駕駛習慣和駕駛技術的熟練程度也是降低汽車油耗的重要原因,同一輛車,在相同的使用條件下,不同的駕駛員操作時,整車油耗相差很大。在汽車運行的整個過程中,駕駛員操作技術對汽車的節油的影響是貫穿始終的,駕駛員從啟動、起步、換檔、轉向、加速、減速、制動、停車的各環節都起到了很重要的作用。為了點滴節油,在汽車行駛的過程中,改變油門開度,一定要輕踩緩抬,隨時控制好油門,在行車過程中,駕駛員操作要按照如下進行:熟練操作程序,做到“八個不”,即起步不聳、換檔不響、轉彎不歪、剎車不栽、車速不超、會車不搶、空轉不轟、停站不偏;熟悉經濟速度,做到安全節油行駛;使用合理的安全滑行方法;熟悉道路狀況,正確配合道路外形,靈活的、小心地選擇行駛道路;正確掌握使用制動器前的車速,防止緊急剎車;不能使汽車在低速長期行駛;掌握好車上各種儀表的顯示,特別是水溫表,溫度指示不能過高或過低,潤滑油壓力要保持正常;加強業務學習,熟悉所駕駛的汽車性能和結構;加強基本功,做到“十二練”:即起步練平穩、換檔練配合、平路練省燃油速度、上坡練換檔、下坡練剎車、轉彎練方向、倒車練正確選擇、夜間行駛練燈光、會車練安全禮讓、拋錨時練排除故障、方向練穩準、雨雪行車練防滑。
駕駛員只要做到以上幾點,在保證行車安全的前提下,整車的燃油消耗將會大幅度的降低。結論
隨著全球對環境保護重視程度的提高,汽車的環保問題日漸突出;同時伴劇了我國在這方面的壓力。眾多汽車廠家也紛紛展出了自己最新研究開發的節能汽車。目前,在汽車節能技術上重點開發混合動力技術、高效汽油機柴油機技術、高效載重汽車及發動機技術、轎車及輕型車柴油化技術,并且,在汽車節能采取途徑上注重發動機結構、完善車輛結構、車輛自重、合理選材、提高傳動效率及良好的駕駛習慣。在伴隨汽車節能技術的逐步發展,節能技術應用逐步分為先進柴油機、混合動力汽車、燃料電池汽車三大節能環保技術,還有在氫燃料與電驅動混合動力技術、均質壓燃發動機技術、非活塞式內燃機技術、先進高效的傳動系技術等,均是汽車節能技術的研究成果。在汽車節能環保方面可謂是百家爭鳴,百花齊放,實現良好的可持續健康發展之路,為我們的生活創建一個更加良好的環境。
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讀書的好處
1、行萬里路,讀萬卷書。
2、書山有路勤為徑,學海無涯苦作舟。
3、讀書破萬卷,下筆如有神。
4、我所學到的任何有價值的知識都是由自學中得來的。——達爾文
5、少壯不努力,老大徒悲傷。
6、黑發不知勤學早,白首方悔讀書遲。——顏真卿
7、寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來。
8、讀書要三到:心到、眼到、口到
9、玉不琢、不成器,人不學、不知義。
10、一日無書,百事荒廢。——陳壽
11、書是人類進步的階梯。
12、一日不讀口生,一日不寫手生。
13、我撲在書上,就像饑餓的人撲在面包上。——高爾基
14、書到用時方恨少、事非經過不知難。——陸游
15、讀一本好書,就如同和一個高尚的人在交談——歌德
16、讀一切好書,就是和許多高尚的人談話。——笛卡兒
17、學習永遠不晚。——高爾基
18、少而好學,如日出之陽;壯而好學,如日中之光;志而好學,如炳燭之光。——劉向
19、學而不思則惘,思而不學則殆。——孔子
20、讀書給人以快樂、給人以光彩、給人以才干。——培根
第三篇:淺談汽車構造與行駛原理
淺談汽車構造與行駛原理
學院
xx 14xxxx 摘要
一、汽車的組成及分類
汽車是由上萬個零件組成的機動交通工具,基本結構主要由發動機、底盤車身和電器與電子設備四大部分組成。通常按汽車的用途分為轎車、客車、載貨汽車、越野汽車、牽引汽車、自卸汽車、農用汽車、專用汽車和改裝車等
二、汽車的結構設計特點與發展趨勢
1、零件標準化、部件通用化、產品系列化
2、考慮使用條件的復雜多變
3、重視汽車使用中的安全、可靠、經濟與環保
4、注意外觀造型
5、在保證可靠性的前提下盡量減小汽車的自身質量
6、汽車的結構設計要符合有關標準和法規
7、綜合考慮人機工程、交通工程、制造工程和管理工程 三丶汽車行駛的基本原理
一 發動機基本知識
汽車的動力源是發動機,發動機是把某一種形式的能量轉變成機械能的機器。現代汽車所使用的發動機多為內燃機,內燃機是把燃料燃燒的化學能轉變成熱能,然后又把熱能轉變成機械能的機器,并且這種能量轉換過程是在發動機氣缸內部進行的。內燃機的分類方法很多,按照不同的分類方法可以把內燃機分成不同的類型。發動機基本構造
發動機是一種由許多機構和系統組成的復雜機器。無論是汽油機,還是柴油機;無論是四行程發動機,還是二行程發動機;無論是單缸發動機,還是多缸發動機。要完成能量轉換,實現工作循環,保證長時間連續正常工作,都必須具備以下一些機構和系統。
(1)曲柄連桿機構曲柄連桿機構是發動機實現工作循環,完成能量轉換的主要運動零件。
(2)配氣機構配氣機構的功用是根據發動機的工作順序和工作過程,定時開啟和關閉進氣門和排氣門,使可燃混合氣或空氣進入氣缸,并使廢氣從氣缸內排出,實現換氣過程。
(3)燃料供給系統汽油機燃料供給系的功用是根據發動機的要求,配制出一定數量和濃度的混合氣,供入氣缸,并將燃燒后的廢氣從氣缸內排出到大氣中去;柴油機燃料供給系的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸,在燃燒室內形成混合氣并燃燒,最后將燃燒后的廢氣排出。(4)進排氣系統
進排氣系統的功用是將可燃混合器或新鮮空氣均勻地分配到各個氣缸中,并匯集各個氣缸燃燒后地廢氣,從排氣消聲器排出。(5)潤滑系統 潤滑系的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油,以實現液體摩擦,減小摩擦阻力,減輕機件的磨損。并對零件表面進行清洗和冷卻。(6)冷卻系統
冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發出去,保證發動機在最適宜的溫度狀態下工作。(7)點火系統 在汽油機中,氣缸內的可燃混合氣是靠電火花點燃的,為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞,火花塞頭部伸入燃燒室內。(8)起動系統
要使發動機由靜止狀態過渡到工作狀態,必須先用外力轉動發動機的曲軸,使活塞作往復運動,氣缸內的可燃混合氣燃燒膨脹作功,推動活塞向下運動使曲軸旋轉。發動機才能自行運轉,工作循環才能自動進行。二 汽車傳動系概述
傳動系的基本功用與組成
汽車傳動系的基本功用是將發動機發出的動力傳給驅動車輪。
傳動系的組成及其在汽車上的布置形式,取決于發動機的形式和性能、汽車總體結構形式、汽車行駛系及傳動系本身的結構形式等許多因素。目前廣泛應用于普通雙軸貨車上并與內燃機配用的機械式傳動系的組成及布置形式.發動機縱向布置在汽車前部,并且以后輪為驅動輪。三 離合器
離合器的功用及摩擦離合器的工作原理
一、離合器的功用 離合器是汽車傳動系中直接與發動機相連接的部件。四 變速器與分動器
現代汽車廣泛使用活塞式內燃機作為動力源,其轉矩和轉速變化范圍較小,而復雜的使用條件則要求汽車的牽引力和車速能在相當大的范圍內變化,所以在傳動系中設有變速器。它的功用:
1、改變傳動比,擴大驅動輪轉矩和轉速的變化范圍,以適應經常變化的行駛條件,如起步、加速、上坡等,同時使發動機在有利的工況下工作;
2、在發動機旋轉方向不變的前提下,使汽車能倒退行駛;
3、利用空擋,中斷動力傳遞,以使發動機能夠起動、怠速,并便于變速器換擋或進行動力輸出。變速器由變速傳動機構和操縱機構組成,根據需要,還可加裝動力輸出器。按傳動比變化方式,變速器可分為有級式、無級式和綜合式三種。萬向傳動裝置
在汽車傳動系及其它系統中,為了實現一些軸線相交或相對位置經常變化的轉軸之間的動力傳遞,必須采用萬向傳動裝置。萬向傳動裝置一般由萬向節和傳動軸組成,有時還要有中間支承。萬向節按其在扭轉方向上是否有明顯的彈性,可分為剛性萬向節和撓性萬向節。剛性萬向節又可以分為不等速萬向節、準等速萬向節和等速萬向節。驅動橋
驅動橋功用:
1、降速增扭;
2、通過主減速器改變轉矩的傳遞方向;
3、通過差速器實現兩側車輪差速作用,保證內、外車輪以不同轉速轉向。驅動橋的類型有斷開式和非斷開式驅動橋兩種
(1)非斷開式驅動橋也稱為整體式驅動橋,它由驅動橋殼1,主減速器,差速器和半軸7組成。
(2)斷開式驅動橋為了與獨立懸架相配合,將主減速器殼固定在車架上,驅動橋殼分段并通過鉸鏈連接,或除主減速器殼外不再有驅動橋殼的其它部分。為了適應驅動輪獨立上下跳動的需要,差速器與車輪之間的半軸各段之間用萬向節連接。車橋
車橋通過懸架和車架相連,它的兩端安裝車輪,其功用是傳遞車架與車輪之間各方向的作用力及其力矩。
根據懸架結構的不同,車橋分為整體式和斷開式兩種;根據車橋上車輪的作用,車橋又可以分為轉向橋、驅動橋、轉向驅動橋和支持橋。車輪與輪胎
車輪與輪胎是汽車行駛系中的重要部件,其功用是:
1、承載整輛汽車,就是架在四只車輪的輪胎之上的,不同尺寸與類型以及輪胎的氣壓決定了汽車承載能力的大小。
2、減震緩沖來自路面的各種震動與沖擊,讓車內的乘客感覺舒服與安靜,不少人對輪胎的最初評價便來源于此。
3、抓地力的大小。抓地喜歡開車的人還能夠明顯地感覺到輪胎的抓地力,不同對于汽車行駛與制動的影響,輪胎的花紋、輪胎橡膠的配方都可能影響到抓地力的大小。
4、操控提高車輛的操控性能,使得汽車能夠得心應手地行駛,不僅令駕駛更加安全與輕松,而且往往有利于節約燃料、延長汽車使用壽命。
5、穩定可靠是所有車主對于輪胎的要求,而耐磨正是穩定可靠的保證。懸架
懸架是車架與車橋之間的一切傳力連接裝置的總稱。它的功用是把路面作用于車輪上的垂直反力縱向反力和側向反力以及這些反力所造成的力矩都要傳遞到車架上,以保證汽車的正常行駛。
現代汽車的懸架盡管有各種不同的結構形式,但一般都由彈性元件、減振器和導向機構組成。
汽車懸架可分為兩大類:非獨立懸架和獨立懸架。非獨立懸架其兩側車輪安裝于一整體式車橋上,當一側車輪受沖擊力時會直接影響到另一側車輪上。獨立懸架其兩側車輪安裝于斷開式車橋上,兩側車輪分別獨立地與車架(或車身)彈性地連接,當一側車輪受沖擊,其運動不直接影響到另一側車輪。
五 汽車行駛的基本原理
我們知道汽車要運動,就必須有克服各種阻力的驅動力,也就是說,汽車在行駛中所需要的功率和能量是取決于它的行駛阻力。
因此,我們首先要了解的就是阻力。有些人大概會問了,我們只要給汽車裝個大功率的發動機就好了,還用得著管它什么阻力么?如果是這樣就會面臨幾個問題:
1、究竟多大功率的發動機才可以呢?沒有一個對比參照物,我們如何確定我們需要多大功率呢;
2、汽車的設計是先設計了汽車的總成,比如底盤,車體等等的部分之后,才設計和選用發動機的,如果不知道這部汽車將面對的阻力,那么我們根本沒辦法設計出實用的汽車;
3、就算有了非常大功率的發動機(足夠可否任何在地面行駛時的阻力),并且已經裝上了合適的車體,在使用中也會因為行駛性、油耗,排放,保養,維修等問題而使你無法正常使用它。由此可見,我們要了解汽車的動力性,首先就是要知道我們所遇阻力有哪些。一般,汽車的行駛阻力可以分為穩定行駛阻力和動態行駛阻力。穩定行駛阻力包括了車輪阻力、空氣阻力以及坡度阻力。車輪阻力
我們所說的車輪阻力其實是由輪胎的滾動阻力、路面阻力還有輪胎側偏引起的阻力所構成。
當汽車在行駛時會使得輪胎變形,而不是一直保持靜止時的圓形,而由于輪胎本身的橡膠和內部的空氣都具有彈性,因此在輪胎滾動是會使得輪胎反復經歷壓縮和伸展的過程,由此產生了阻尼功,即變形阻力。而輪胎在路面行駛時,胎面與地面之間存在著縱向和橫向的相對局部滑動,還有車輪軸承內部也會有相對運動,因此又會有摩擦阻力產生。由于我們是被空氣所包圍的,只要是運動的物體就會受到空氣阻力的影響。這三種阻力:變形阻力、摩擦阻力還有輪胎空氣阻力的總和便是輪胎的滾動阻力了。而路面阻力就是輪胎在各種路面上的滾動阻力,由于各種路面不同,而產生的阻力也不同,在這里就不詳細研究了。還有便是輪胎側偏引起的阻力,這是由于車輪的運動方向與受到的側向力產生了夾角而產生的。空氣阻力
汽車在行駛時,需要擠開周圍的空氣,汽車前面受氣流壓力并且形成真空,產生壓力差,此外還存在著各層空氣之間以及空氣與汽車表面的摩擦,再加上冷卻發動機、室內通風以及汽車表面外凸零件引起的氣流干擾等,就形成了空氣阻力。我們在汽車指標中經常見得的風阻就是計算空氣阻力時的空氣阻力系數。這個系數是越小越好。坡度阻力
即汽車上坡時,其總重量沿路面方向的分力形成的阻力。在動態行駛阻力方面,主要就是慣性力了,它包括平移質量引起的慣性力,也包括旋轉質量引起的慣性力矩。
動力性能與燃油經濟性
汽車的動力性能是指車輛在各種路面行駛時所能達到的平均行駛速度的性能。其主要的評價指標有:
1、最高車速Vmax(km/h):汽車以最大額定載荷,發動機全負荷,在縱向坡度不大于0.15%的平坦、干燥、清潔的良好路面上,環境風速不大于3m/s、標準大氣壓、和正常氣溫條件下獲得的車速。
2、最大爬坡度imax(%)。
3、比功率(kW/t):汽車發動機功率(kW)與車輛總質量(t)之比。現代汽車,無論是轎車還是貨車,比功率都在不斷地增加。例如,1999年GB7258規定我國機動車的比功率應不小于4.8kW/t,而現在我國20噸總質量的汽車列車的比功率都達到6kW/t以上,國外同類型的列車甚至達到9kW/t以上。
此外,還有用加速時間(t)和加速距離(m)來表示的。制動性
汽車的制動性是指車輛行駛時能在盡可能短的距離內將車輛停下來,并具有一定的方向穩定性以及在各種道路上(尤其是下長坡)減速或維持一定車速的能力。汽車制動性的評價指標是:
1、制動效能
車輛的制動距離和制動減速度都與制動器產生的制動力以及地面與輪胎間產生的地面制動力的大小有關。地面制動力的最大值受輪胎與地面間的附著系數(極限附著力)的限制。當地面制動力等于或大于極限附著力時,車輪就會被抱死。
2、制動穩定性 車輛的制動穩定性是指車輛在制動過程中不發生跑偏、側滑或失去轉向能力的性能。
當兩軸汽車前軸左右車輪的制動力矩不相等,或制動時懸架的桿系與轉向系拉桿運動不協調等都會引起跑偏現象;
當兩軸汽車的前軸先被制動抱死后,車輛將會失去轉向能力; 當兩軸汽車的后軸先被制動抱死后,后軸將會產生側滑,嚴重時汽車還會調頭。輪胎與地面間的附著系數有縱向附著系數和側向附著系數。它們都是隨車輪的滑移率而變化的。
為了避免汽車的后軸車輪被抱死,常常在制動過程中采用某種裝置,隨著制動強度的增加,以不同的方式不斷地減小后輪制動器的制動力矩增加的速率,這種裝置就稱為制動力調節裝置。
3、制動效能的恒定性
汽車在繁重工作條件下制動時,制動器的溫度高達300oC以上,有時甚至達到600oC~700oC。溫度很高時,制動摩擦力矩會顯著下降。這種現象就稱為“熱衰退”。若經幾次冷制動后,制動效能又得以恢復,就稱為“熱恢復”。汽車的制動效能恒定性,應符合熱制動試驗的相應要求。操縱穩定性
汽車操縱穩定性可以歸結為:①汽車在行駛過程中,駕駛員不打轉向盤時維持直線行駛的能力;②在打轉向盤后,沿預定的路線行駛的能力;以及③在上述兩種情況下,受到外界干擾時,抵御外界干擾并繼續維持預定路線行駛的能力。有時,前兩者稱為操縱性,后者稱為穩定性。通過性
汽車的通過性(越野性)是指能以足夠高的平均行駛車速通過各種壞路或無路地帶(Off-road)以及某些(不是各種....)障礙的能力。舒適性(行駛平順性)
1、汽車行駛平順性主要研究車輛在行駛過程中產生的振動和沖擊對乘員舒適性程度的影響和保持所運輸貨物完好程度的影響。
2、人體對舒適性的主觀感覺:疲勞—工效降低界限(ISO2631《人承受全身振動的評價指南》)。對貨物完好性的評價并沒有一個統一的標準,只能進行主觀的直覺的判斷。
3、雙軸汽車或多軸汽車除了垂直振動外,還有縱向角振動和側向角振動。所有振動參數中,影響最大的是振動角速度和振動角加速度。
4、車輛是一個非常復雜的振動系統。人—座椅—懸架(包括彈性車輪)更是主要的研究內容。解決問題主要靠實驗。
5、行駛平順性控制主要是懸架參數的控制。如前所述,有主動懸架、半主動懸架和高度控制等。這里所述的懸架,包括座椅的懸架系統,如可變座椅阻尼的“智能氣囊”——氣阻尼控制PDC(pneumatic damping control)系統等。安全性
汽車的安全性分主動安全性和被動安全性。
1、主動安全性及其控制 汽車主動安全性就是車輛具有對事故的預防能力,它包括: ——使用可靠性; ——操縱穩定性;
——環境安全性:如減小車輛噪聲、振動、各種氣候條件對駕駛員和乘員的心理壓力;
——感覺安全性:如盡可能大的視野,燈光、聲響、視覺報警系統等使駕駛員能及時地做出正確判斷;
——操作安全性:如人機工程等。
2、被動安全性及其控制
汽車的被動安全性是指在發生交通事故時車輛具有良好的防碰撞能力,并保證駕、乘人員免受傷害或盡量減輕傷害程度的能力,以及同時保護第三者(行人、非機動車和機動車駕駛員)安全的能力。這些措施有:“堅固”的車身(合理的變形、事故后車門依然可以開啟)、安全帶、安全氣囊、車內軟化(軟化內飾、安全玻璃、吸能轉向盤和轉向柱等)、前下、后下、側面防碰撞裝置、火災預防措施等。
參考文獻
1、《汽車發動機原理》 徐兆坤 主編 北京 清華大學出版社 2010
2、《現代汽車發動機原理》趙丹平主編 北京 北京大學出版社 2010
3、《現代汽車電子技術》高義軍
4、《汽車為什么會“跑”:圖解汽車構造與原理》
5、《汽車構造》 陳家瑞
6、《汽車基本構造與新技術》
7、《新型汽車發動機集中控制系統的硏究與開發》陳渝光 主編 西安交通大學 2004
第四篇:汽車構造與原理作業
汽車構造與原理作業
1.汽車按用途分成哪些類型?
2.汽車有哪幾部分組成,各部分的功用如何?
3.汽車發動機有哪些機構和系統組成,它們各有什么功用?
4.四沖程汽油機和柴油機在總體結構上有哪些異同?
5.曲柄連桿機構的功用是什么?包含哪些零件?
6.飛輪的主要功用是什么?
7.什么是配氣定時?
8.汽油供給系統的功用是什么?
9.電控燃油噴射式發動機有何優點?
10.柴油機為什么要設置調速器?
11.使用催化轉化器是如何進行排氣凈化的?
12.什么是水冷卻系統的大循環和小循環?
13.發動機潤滑系統的潤滑方式有哪些?
14.試述傳統點火系統的組成和各部分的作用?
15.汽車起動機中單向離合器的作用?
16.汽車傳動系的組成和基本功用是什么?
17.汽車傳動系有哪些類型?
18.汽車離合器的功用是什么?摩擦離合器的類型有哪些?
19.汽車變速器的功用和類型有哪些?
20.防止自動脫檔的結構有哪些?
21.為什么要采用同步器,同步器的類型有哪些?
22.汽車自動變速器有什么特點?有那幾部分組成?
23.汽車萬向傳動裝置的功用是什么,主要用在什么地方?
24.萬向節的種類有哪些?有什么不同的特點?
25.汽車行駛系有哪些組成?功用是什么?
26.汽車車架有哪些類型?
27.汽車車橋按運動方式和作用分,有哪些類型?
28.轉向輪定位參數有哪些?各有什么作用?
29.汽車驅動橋有哪幾部分組成,主減速器和差速器的作用是什么?
30.汽車懸架總成一般有哪幾部分組成?各部分的作用是什么?
31.汽車懸架的類型有哪幾種?其區別是什么?
32.汽車轉向系的功用是什么?分為哪幾類?各有哪幾部分組成?
33.汽車制動系中行車制動和駐車制動的區別是什么?
34.鼓式制動器和盤式制動器各有幾種形式?各具有哪些特點?
35.ABS制動防抱死系統有何作用?
第五篇:節能技術
地源熱泵中央空調:地源熱泵機組利用土壤或水體溫度冬季為12-22℃,溫度比環境空氣溫度高,熱泵循環的蒸發溫度提高,能效比也提高;土壤或水體溫度夏季為18-32℃,溫度比環境空氣溫度低,制冷系統冷凝溫度降低,使得冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式,機組效率大大提高,可以節約30--40%的供熱制冷空調的運行費用,1KW的電能可以得到4KW以上的熱量或5KW以上冷量。
與鍋爐(電、燃料)供熱系統相比,鍋爐供熱只能將90%以上的電能或70~90%的燃料內能為熱量,供用戶使用,因此地源熱泵要比電鍋爐加熱節省三分之二以上的電能,比燃料鍋爐節省約二分之一的能量;由于地源熱泵的熱源溫度全年較為穩定,一般為10~25℃,其制冷、制熱系數可達3.5~4.4,與傳統的空氣源熱泵相比,要高出40%左右,其運行費用為普通中央空調的50~60%。因此,近十幾年來,尤其是近五年來,地源熱泵空調系統在北美如美國、加拿大及中、北歐如瑞士、瑞典等國家取得了較快的發展,中國的地源熱泵市場也日趨活躍,可以預計,該項技術將會成為21世紀最有效的供熱和供冷空調技術。能量回饋技術:
1、回饋節能基本原理
將運動中負載上的機械能(位能、動能)通過能量回饋裝置變換成電能(再生電能)并回送給交流電網,供附近其它用電設
備使用,使電機拖動系統在單位時間消耗電網電能下降,從而達到節約電能的目的。
2、回饋節能解決方案
能量回饋裝置的作用就是能有效的將電動機的再生電能高效回送給交流電網,供周邊其它用電設備使用,節電效果十分明顯,一般節電率可達15%~45%。此外,由于無電阻發熱元件,機房溫度下降,可以節省機房空調的耗電量,在許多場合,節約空調耗電量往往帶來更優的節電效果。在通用變頻器、異步電動機和機械負載所組成的變頻調速傳統系統中,當電動機所傳動的位能負載下放時,電動機將可能處于再生發電制動狀態;或當電動機從高速到低速(含停車)減速時,頻率可以突減,但因電機的機械慣性,電機可能處于再生發電狀態,傳動系統中所儲存的機械能經電動機轉換成電能,通過逆變器的六個續流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時的逆變器處于整流狀態。這時,如果變頻器中沒采取消耗能量的措施,這部分能量將導致中間回路的儲能電容器的電壓上升。如果當制動過快或機械負載為提升機類時,這部分能量就可能對變頻器帶來損壞,所以這部分能量我們就應該考慮考慮了。
在通用變頻器中,對再生能量最常用的處理方式有兩種:(1)、耗散到直流回路中人為設置的與電容器并聯的“制動電阻”中,稱之為動力制動狀態;(2)、使之回饋到電網,則稱之為回饋制動狀態(又稱再生制動狀態)。還有一種制動方式,即直流制動,可以用于要求準確停車的情況或起動前制動電機由于外界因素引起的不規則旋轉。
有許多專家談論過有關變頻器制動方面的設計與應用,尤其是近些時間有過許多關于“能量回饋制動”方面的文章。今天,提供一種新型的制動方法,它具有“回饋制動”的四象限運轉、運行效率高等優點,也具有“能耗制動”對電網無污染、可靠性高等好處。
功率因數補償技術:功率因數是交流電路的重要技術數據之一。功率因數的高低,對于電氣設備的利用率和分析、研究電能消耗等問題都有十分重要的意義。
所謂功率因數,是指任意二端網絡(與外界有二個接點的電路)兩端電壓U與其中電流I之間的相位差的余弦。在二端網絡中消耗的功率是指平均功率,也稱為有功功率,它等于電壓×電流×電壓電流間相位差的余弦。
由此可以看出,電路中消耗的功率P,不僅取決于電壓V與電流I的大小,還與功率因數有關。而功率因數的大小,取決于電路中負載的性質。對于電阻性負載,其電壓與電流的位相差為0,因此,電路的功率因數最大();而純電感電路,電壓與電流的位相差為π/2,并且是電壓超前電流;在純電容電路中,電壓與電流的位相差則為-(π/2),即電流超前電壓。在后兩種電路中,功率因數都為0。對于一般性負載的電路,功率因數就介于0與1之間。
一般來說,在二端網絡中,提高用電器的功率因數有兩方面的意義,一是可以減小輸電線路上的功率損失;二是可以充分發揮電力設備(如發電機、變壓器等)的潛力。因為用電器總是在一定電壓U和一定有功功率P的條件下工作,由公式P=UIcosΦ
可知,功率因數過低,就要用較大的電流來保障用電器正常工作,與此同時輸電線路上輸電電流增大,從而導致線路上焦耳熱損耗增大。另外,在輸電線路的電阻上及電源的內組上的電壓降,都與用電器中的電流成正比,增大電流必然增大在輸電線路和電源內部的電壓損失。因此,提高用電器的功率因數,可以減小輸電電流,進而減小了輸電線路上的功率損失。
提高功率因數,可以充分發揮電力設備的潛力,這也不難理解。因為任何電力設備,工作時總是在一定的額定電壓和額定電流限度內。工作電壓超過額定值,會威脅設備的絕緣性能;工作電流超過額定值,會使設備內部溫度升得過高,從而降低了設備的使用壽命。對于電力設備,電壓與電流額定值的乘積,稱為這臺設備的額定視在功率S額即也稱它為設備的容量,對于發電機來說,這個容量就是發電機可能輸出的最大功率,它標志著發電機的發電潛力,至于發電機實際輸出多大功率,就跟用電器的功率因數有關,用電器消耗的功率為
功率因數高,表示有功功率占額定視在功率的比例大,發電機輸出的電能被充分地利用了。例如,發電機的容量若為15000千伏安,當電力系統的功率因數由0.6提高到0.8時,就可以
使發電機實際發電能力提高3000千瓦,這不正是發揮了發電機的潛力嗎?設備的利用也更合理。從這個角度來講,功率因數可以表示為有功功率與機在功率的比值,即
如何提高功率因數,是電力工業中需要認真考慮的一個重要而又實際的問題。在平常遇到的電感性負載的電路中,例如日光燈電路,一般采用并聯合適的電容器來提高整個電路的功率因數。閉環控制技術:閉環控制是根據控制對象輸出反饋來進行校正的控制方式,它是在測量出實際與計劃發生偏差時,按定額或標準來進行糾正的。閉環控制,從輸出量變化取出控制信號作為比較量反饋給輸入端控制輸入量,一般這個取出量和輸入量相位相反,所以叫負反饋控制,自動控制通常是閉環控制。比如家用空調溫度的控制
在控制論中,閉環通常指輸出端通過“旁鏈”方式回饋到輸入,所謂閉環控制。輸出端回饋到輸入端并參與對輸出端再控制,這才是閉環控制的目的,這種目的是通過反饋來實現的。正反饋和負反饋是閉環控制常見的兩種基本形式。其中負反饋和正反饋從達于目的的角度講具有相同的意義。從反饋實現的具體方式來看,正反饋和負反饋屬于代數或者算術意義上的“加減”反饋方式,即輸出量回饋到輸入端后,與輸入量進行加減的統一性整合后,作為新的控制輸出,去進一步控制輸出量。實際上,輸出量對輸入量的回饋遠不止這些方式。這表現為:運算上,不止于加減運算,還包括更廣域的數學運算;回饋方式上,輸出量對輸入
量的回饋,也不一定采取與輸入量進行綜合運算形成統一的控制輸出,輸出量可以通過控制鏈直接施控于輸入量等等。相控調功技術:相控技術采用閉環反饋系統進行優化控制,通過實時測量電動機的電壓與電流波形,由于電動機為一感性負載,其電流與電壓波形通常存在相位差,該相位差的大小與其負載的大小有關。相控器將實際相位差與依據電動機特性的理想相位差進行比較,并依此來控制SCR可控硅整流橋觸發角以給電動機提供優化的電流和電壓,以便及時調整輸入電機的功率,實現“所供即所需”。電能質量質量技術:
(1)電壓質量。給出實際電壓與理想電壓間的偏差以反映分配的電力是是否合格。電壓質量通常包括:電壓偏差、電壓頻率偏差、電壓不平衡、電壓瞬變現象、電壓波動與閃變、電壓暫降、暫升與終端、電壓諧波、電壓陷波、欠電壓、過電壓等。
(2)電流質量。電流質量與電壓質量密切相關,為了提高電能的傳輸效率,除了要求用戶汲取的電流是單一頻率正弦波形外,還應盡量保持該電流波形與供電電壓同相位。電流質量包括:電流諧波、間諧波或次諧波、電流相位超前與之后、噪聲等。
(3)供電質量。包括技術含義和非技術含義兩部分,技術含義有電壓質量和供電可靠性;非技術含義是指服務質量,包括供電部門對用戶投訴與抱怨的反應速度和電力價目的透明度等。
(4)用電質量。包含電流質量和非技術含義等,如用戶是否按時、如數繳納電費等。
治理方法:
一、瞬變現象 在電力系統運行分析里。它表示電力系統運行中一種并不希望而又事實上出現的瞬時事件。由于RLC電路的存在,大多數人的概念里瞬變現象自然是指阻尼振蕩現象。關于此,IEEE里有一個含義更寬,描述也更簡單的定義:變化量的部分變化,且從一種穩態過渡到另一種穩態過程中,該變化逐漸消失的現象。但這樣描述在電能質量領域里會存在潛在的許多分歧。下面對瞬變的兩種普遍類型做一下介紹:
1、沖擊性瞬變現象是在穩態條件下,電壓、電流的非工頻、單極性的突然變化現象。通常用上升和衰減時間來表現沖擊性瞬變的特性,也可以通過其頻譜特性成分表示。
2、振蕩瞬變現象是一種電壓、電流的非工頻、有正負極性的突然變化現象。對于迅速改變瞬時值極性的電壓和電流振蕩問題,常用其頻譜成分(主頻率)、持續時間和幅值大小來描述其特性。
二、短時電壓變動
這一類型包括電壓暫降(也稱為驟降或凹陷)和短時間電壓中斷等現象。若按照持續時間長短來劃分,進一步還可將其分成瞬時、暫時和短時三種類型。順便指出:如此細分的目的是用于電能質量監測中隊電壓干擾分類統計。
1、電壓中斷,當供電電壓降低到0.1p.u以下,且持續時間不超過1min時,我們就認為出現的電壓中斷現象。出現原因可能是系統故障、用電設備故障或控制失靈等。
2、電壓暫降是指工頻條件下電壓方均根值減小到0.1~0.9p.u之間、持續時間為0.5~50周波的短時電壓變動現象。電能質量領域使用暫降(sag)來描述短時電壓降低已經很多年了,IEC把這一現象成為驟降(dips)在國內外行業內這兩個詞可以相互替換,是同意詞。
3、電壓暫升的涵義是指在工頻條件下,電壓均方根值上升到1.1~1.8p.u之間、持續時間為半個到50個周波的電壓變動現象。與暫降的起因一樣,暫升現象也是同系統故障相聯系的。我們可以用幅值大小和持續時間來表征這一現象。由于分類的方法不同,在許多資料中也使用“瞬態過電壓”作為“電壓暫升”的同義詞。電壓暫升現象遠沒有電壓暫降現象那樣常見。
三、長時電壓變動
長時間電壓變動是指,在工頻條件下電壓均方根值偏離額定值,并且持續時間超過1分鐘的電壓變動現象。分兩種情況,即過電壓和欠電壓。通常,過電壓和欠電壓并非由于系統故障造成,而是由于負荷變動或系統開關操作引起的。
1、過電壓過電壓是指在工頻條件下交流電壓方均根值升高,超過額定值10%,并且持續時間大于1分鐘的電壓上升現象。過電壓的出現通常是負荷投切的結果。
2、欠電壓是指在工頻條件下交流電壓方均根值降低,低至額定值的90%且持續時間超過1分鐘的電壓變動現象。與過電壓的出現原因正好相反。某一負荷的投入或某一電容器的切除都可能引起系統欠電壓。
3、持續中斷是指系統電壓迅速降到0且持續時間大于1min。這種長時間電壓中斷往往是持久的。當系統事故發生后,往往需要人工應急處理以恢復正常供電,通常需數分鐘或數小時。持續電壓中斷是特有的電力系統現象。但如果是電氣設備檢修或線路更改導致停電,或由于工程設計不當或電力供應不足引起的持續中斷,則不屬于電能質量問題。
四、電壓不平衡
電壓不平衡,時常被定義為與三相電壓或電流的平均值的最大偏差,并且用該偏差與平均值的百分比表示。電壓不平衡也可以用對稱分量發來定義即用負序或零序分量的百分比加以衡量。電壓不平衡的起因主要是負荷不平衡(如單相運行)所致,或者是三相電容器組的某一相熔斷器熔斷造成的。大于5%的電壓不平衡屬于電壓嚴重不平衡,它的起因很可能是由于單相負荷過重引起的。
五、波形畸變
波形畸變是指電壓或電流波形偏離穩態工頻正弦波形的現象,可以用偏移頻譜描述其特征。波形畸變有五種重要類型,即直流偏置、諧波、間諧波陷波和噪聲。
1、直流偏置,在交流系統中出現直流電壓或電流稱為直流偏置。這可能是由于地磁干擾或半波整流引起的。例如為延長燈管的壽命在照明系統中采用的半波整流器電流,會是交流變壓器偏磁以至于發生磁飽和,引起鐵芯發熱縮短壽命直流分量還會引起接地極和其它電氣設備連接的電解腐蝕。
2、諧波,把含有供電系統設計運行頻率整數倍頻率的電壓或電流定義為諧波。可以把畸變波分解成工頻和各次諧波分量的綜合。電力系統中的非線性負荷是造成波形畸變的源頭。
3、間諧波,與諧波定義方法類似,只是將整數倍于工頻的條件換成非整數倍。
4、陷波是電力電子器件在正常工作情況下,交流輸入電流從一相切換到另一相時產生的周期性電壓擾動。由于陷波的連續出現,可以用受影響電壓的波形頻譜來表征該量。但由于陷波的相關頻率相當高,很難用諧波分析中習慣采用的測量手段來反映它的特征量,通常把它作為特殊問題處理。例如,一種評價指標規定,出現的陷波以其下陷深度和寬度來衡量。
5、噪聲是指帶有低于200kHz寬帶頻譜,混疊在電力系統的相線、中性線或信號線中的有害干擾信號。電力電子裝置、控制器、電弧設備、整流負荷以及供電電源投切等都可能產生噪聲。由于接地線配置不當,未能把噪聲產地至遠離電力系統,常常會加重對系統的噪聲干擾和影響。噪聲可以對點射設備的正常工作造成危害。采用濾波器、隔離變和電力線調節器等措施能減緩噪聲的影響