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关于无级变速器论文范文资料

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关于无级变速器论文范文资料

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 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。 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: 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, 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。 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, 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 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。 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。 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: [1]朱鹦文,魏浩,章秦.探究汽车发电机维修和检测技术[J].汽车和科技,2004(1):235-248. [2]__斌,罗洛.关于汽车发电机维修技术的几点思考[J].汽车和科技,2007(2):129-137. [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. 猜你喜欢: 1. 汽车发动机技术论文 2. 汽车的先进技术论文 3. 汽车电子技术论文范文 4. 汽车柴油机新技术论文 5. 浅谈汽车技术管理论文

通俗上说,所谓的机电一体化即为把电子技术合理地应用在信息的生成与流通、传播控制以及能源组织等方面的一项技术。下面是我为大家整理的机电一体化方面论文,供大家参考。

摘要:综上所述,可知现代生活中对工程机械的生产与制造有着非常高的要求,传统的技术不仅生产、制造效率低,产品性能也不能保证,因此需要应用先进的技术来提高生产效率以及产品的性能。

关键词:机电一体化;工程机械

工程机械操作者需要掌握最先进的机电一体化技术,并且将其能够应用到实际工作中,这样才能够发挥机电一体化技术的优势,当然这也需要工程机械企业为操作者提供这样的机会。现代工程机械行业已经进入到了机电一体化时代,该技术的应用,使得工程机械制操作更加的便利,产品性能更佳。目前我国绝大多数企业都已经应用了机电一体化技术,随着该技术功能越加齐全,机电一体化技术会应用在更多的领域。

1机电一体化技术的优势

首先,安全性能高。工程机械中应用机电一体化技术之后,其所生产的产品通常都具有高的性能,同时功能齐全,既具备监视、报警功能,同时还具备自动保护功能。设备运行过程中如果出现了异常情况,机电一体化产品可能进行自动保护,以此确保操作人员与设备不会受到严重的损伤,以此保证设备安全性。其次,生产能力强。工程机械中机电一体化设备,能够进行信息的自动处理,同时也能够进行自动控制,能够进行高精度的控制与高灵敏度的检测。机电一体化设备具有控制系统,设备运行过程中,操作人员只要启动该系统,设备能够根据设计要求完成所有的规定性动作,这样不仅能够保证产品生产的效率,同时也能够保证产品的性能达到要求。再加之,自动化技术的应用,使得机电一体化技术的应用价值更大。再次,使用性能强。机电一体化设备能够进行数字显示,同时还具有程序控制功能,这样就并不必设计过多的手柄以及按钮,操作起来十分方便。另外,机电一体化技术能够进行重复动作,如果设备非常先进,还能够自动选择程序,大大减少了操作人员的工作量。最后,应用范围广。机电一体化设备融合了复合技术,也具有一定的复合功能,与其他技术相比,能够应用在更多的领域。传统的技术通常是单技术、单功能,应用范围有限,机电一体化技术则完全与之相反,复合技术与复合功能,使得设备整体功能更加强大,能够完全满足用户的需求。

2机电一体化在工程机械中的应用

工程机械中,机电一体化技术与其他先进技术的应用,使得工程机械性能更加的强大,同时也能够保证生产过程更加的经济、安全。

工程机械作业精度控制

工程机械中,成品精度至关重要,如果主要参数精度出现了明显的误差,产品性能将大受影响,但是机电一体化技术的应用,则能够确保工程机械生产中各种主要参数数据进行控制。例如,搅拌混凝土时,各个原材料的重量如果依靠传统的计量工具势必会产生误差,但是微机控制电子称量系统,则能够对各种原材料进行精确的称量,误差非常低,混凝土的性能也会因此而有所不保障。此外,路面工程修建中,自动找平系统的应用,能够使路面更加的平整。另外,自动供料系统中由于融合了超声波技术,因此能够自动供料,使得摊铺质量完全能够达到保证。

工程机械自动化以及半自动化作业的应用

自动化以及半自动化作业的实现,让操作人员的工作强度大大降低,工程生产效率得到提高。自动化技术的引进还可以避免一些经验不足人员的失误,保证作业的精度。例如日本的三菱公司,将挖掘轨迹控制系统引进挖掘机中,通过对耗铲斗的运动轨迹进行设定,并通过微机控制系统对动臂杆以及铲刀的运动进行自动化控制,从而使挖掘作业更为精确。

在工程机械中监控功能的应用

机电一体化技术的引进能够使工程机械过程进行实时监控,包括传动系统、执行装置、制动系统以及液压系统等,存在异常情况时会自动报警,并准确找出故障的位置。

在工程机械中节约能耗的应用

对于传统的工程机械而言,在能源利用上,效率较低,液压挖掘机在燃料能量的利用上有效利用率只有20%,这样让工程机械迫切要求节能。日本小松公司挖掘机在节能上采用了新型节能控制器,即OLLS系统,其在节能效果上能够节约25%的燃料。

在其他方面应用

国外在推土机、铲运机以及装载机等生产过程中增加了自动变速器,从而传动系的传动比能够结合外负荷的情况进行调整,从而使发动机的功率得到充分利用,能源的经济性也得到提高,操作更为便捷,使得操作人员的工作强度降低。

3工程机械中机电一体化技术的发展趋势

机电一体化技术在现代工程机械中的发展趋势主要以高性能化、微型化以及智能化为方向。在高性能化上,主要目标为应用模式的四高,即应用模式的高精度、高效率、高可靠性和高速性。例如,新一代的CNC系统中,其主要以多CPU结构和多总线连接,在应用模式上符合四高的要求,这种系统的应用,能够对多任务操作系统进行同时处理,实现高性能产品的生产。微型化是机电一体化技术一个新的发展目标和方向,也是电子技术以及机械技术实现纳米级结合的基础。微型机电一体化产品,主要是指尺寸为纳米级以及微米级的产品,体积一般在1立方厘米以下。这种微型机电一体化技术产品具有小巧性、耗能性以及运动灵活性等特点。机电一体化技术在发展过程中,智能化也是其发展的一个趋势。对于现代的机电一体化技术而言,其发展离不开控制理论,这也是机电一体化技术与传统机电一体化技术的区别,也是智能化的体现。智能化在实际生产过程中主要体现在产品的使用以及功能上。智能化主要结合了人工智能、生理学以及计算机科学等思想和方法对人类智能进行仿效,从而使机电一体化技术的适用范围以及性能功能更具现代化。

结束语

综上所述,可知现代生活中对工程机械的生产与制造有着非常高的要求,传统的技术不仅生产、制造效率低,产品性能也不能保证,因此需要应用先进的技术来提高生产效率以及产品的性能。机电一体化技术是工程机械应用最为先进的技术,该技术能够满足目前工程机械生产与制造的基本要求。未来该技术将会向着更加高性能化、微型化方向发展,另外,智能化程度会更高,尽管要实现这一目标,还需要一段时间,但是随着科技的进步,实现这一目标的时间将会越来越近。

参考文献

1、机电一体化技术的发展与思考石美峰山西焦煤科技2007-03-30

2、机电一体化的创新及发展方向王宣银; 陶国良; 陈鹰机电一体化2000-11-20

摘要:在工程机械中利用机电一体化技术,可提高工程机械的效率与安全性,降低工作人员的劳动强度。本文从机电一体化技术及其应用现状、在工程机械中的应用及发展前景等三个方面进行了分析,以期为该技术在生产中的应用提供参考与借鉴。

关键词:工程机械;机电一体化

随着我国经济社会的进步,工程机械也得到了快速发展,机电一体化技术得到了广泛的应用。在工程机械运行中应用机电一体化技术,可大大提高工程机械运行效率,为经济效益提升提供保障。因此,探讨机电一体化技术在工程机械中的应用具有重要意义。而且,机电一体化技术属独立学科,涉及信息技术、电子计算机技术、微电子技术及自动控制技术等,探讨机电一体化技术在工程机械中的应用,有助于促进工程机械的发展。

1机电一体化技术及其应用现状

机电一体化即机械电子学,属于新兴边缘综合学科,涉及微电子技术、计算机技术、机械技术及信息技术,等等。在工程机械中利用机电一体化技术,将微电子技术应用到工程机械中,可将微电子技术中的动力、控制与机械主功能等加以充分发挥,从而提高工程机械的利用技术。而且,在工程机械中利用机电一体化技术,也可大幅改善工程机械面貌,促进工程机械的智能化、自动化。随着施工的变化,工程机械性能的要求也在不断发生改变,需要逐步提高工程机械的性能。在使用性能上,工程机械应做到以下几点:第一,提高生产效率,降低能耗;第二,提高工程机械的自动化水平,严格控制施工质量与精度;第三,实现工程机械设备操作简单化和稳定性,降低工作人员的劳动强度,提高作业安全性;第四,延长工程机械使用的寿命。在工程机械中利用机电一体化技术,有助于实现上述几个目标。

2工程机械机电一体化技术的应用分析

工程机械与机电一体化的关系

与传统工程机械相比,目前的工程机械中应用机电一体化技术,可改善工程机械各方面性能,比如操作舒适性的提高,且机械功效增加;工程机械的耗能大幅下降,且安全性与可靠性不断提升;工程机械的作业效率与精度也有所增加。

机电一体化技术对工程机械的改进

现代工程机械对性能要求比较高,主要表现在以下几个方面:工程机械的功效高,且能耗下降;系统具备监测运行状态的功能,可自动诊断与报警,提高运行的安全性;实现工程机械的自动化与精度的提升。在现代工程机械中,与电子控制相关的内容包括以下几个方面:

控制柴油机促进柴油机技术的发展,必须解决最低耗油量与发动机排放量之间的关系。在工程机械中利用电子节能液压泵系统,可降低系统能耗。在这种情况下,电子控制自动变速,可根据负荷条件,实现柴油机油门的自动调节,同时满足经济指标、排放量指标,对于节约能源、提高效率及实现净化排气等均有重要意义。

提高生产效率,降低能耗现代工程机械的发展,对高能量利用效率有了更高的要求。传统工程机械的燃料利用率较低,仅仅有20%左右。如果在新型挖掘机上利用日本小松生产公司生产的新型节能系统(OLLS系统),可提高节能效果,与传统工程机械相比,节约能源约为。这一OLLS系统可利用发动机功率,满足发动机转矩与泵吸收转矩最佳性能的要求,提高工程机械的生产效率。

提高成品的作业精度在某些工程机械设备中,引入电子控制系统,可满足系统对于称量精度的要求。同时,在工程机械中引入电子控制系统,可降低工作人员劳动强度,并提高工作效率,从而减少人工称量的误差。比如在混凝土拌合机械设备、沥青拌和机械设备中,引入电子控制系统基本实现计量功能的自动化。在电子计量系统中,微机控制技术也得到了良好的应用。

电子监控、自动报警与故障自诊工程机械的发动机、液压系统与传统系统等运行状态,经常发生机件或设备损坏事故,在系统运行中,利用电子监控与故障诊断专业系统设置各种类型传感器,可进一步保证作业人员与机械设备的安全性,并在故障发生之前自动报警,可提醒工作人员及时解决故障。

作业过程的半自动化与自动化为了提高工程机械运行的水平与效率,在工程机械中利用半自动化或自动化方式,可降低操作者的工作强度,并保证作业精度不受操作人员技术、生产经验的影响。

3工程机械一体化技术的前景

电子控制理论

利用以电子为核心的高新技术,是工程机械现代化的重要标志之一,通过应用与推广高新技术,在参考相关控制理论的基础上,可满足系统智能化设计要求,实现设计后的系统仿真,等等。

传感器技术的应用

在现代工程机械中,传感器技术的应用比较广泛,在发动机上利用机油压力传感器、冷却水温度传感器,等等,可检测并控制发动机运行状态;在沥青摊铺机上利用传感器技术,可提高作业精度,满足平整度、厚度与坡度要求。随着传感器技术的不断发展,在未来的工程机械上,高性能与稳定性的传感器将越来越多地得到应用。

4结语

在工程机械中利用机电一体化技术,可提高工程机械的效率与安全性,降低工作人员的劳动强度。本文从机电一体化技术及其应用现状、在工程机械中的应用及发展前景等三个方面进行了分析,以期为该技术在生产中的应用提供参考与借鉴。

参考文献

1、高职机电一体化专业项目驱动课程体系研究郑永锋浙江师范大学2014-05-12

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=。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()3=■■= 节能率 =■=■=■= 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,工业电费单价为元/kWh。加装变频器后补水泵电动机节约电费: ()×24×190×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,工业电费单价为元/kWh。加装变频器后鼓风机电动机节约电费: ()×24×190××5=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,工业电费单价为元/kWh。加装变频器后引风机电动机节约电费: ()×24×190××5=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: 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. [2]吴民强.泵与风机节能技术问答[M].北京:中国电力出版社,1998. [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Ⅱ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 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 25 2#泵 Y180M4 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 132 630 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, [2]吴忠智,吴加林.变频器应用手册.北京:机械工业出版社, 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。 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: 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。 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。 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。 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) . 猜你喜欢: 1. 电气类科技论文 2. 电子应用技术论文 3. 电气控制与plc应用技术论文 4. 变频器应用技术论文 5. 变电运行技术论文 6. 光伏应用技术论文

无级变速器研究论文

浅谈自动变速器失速试验与故障分析论文

摘 要:自动变速器操作简单省力,运行平稳,在一定范围内能实现无级变速,能自动适应车速和行车阻力的变化。具有提高汽车的动力性和燃油经济性等优点。但自动变速器结构复杂,零件精密度高,造成维修困难。在遇到自动变速器故障时不能轻易解体,首先进行常规检查分析,然后通过自动变速器试验重现故障现象再进行故障分析排除。自动变速器试验有失速试验、迟滞试验、油压试验和道路试验等。

关键词:自动变速器;故障分析;试验

一、失速试验定义

失速试验是指汽车处于停止状态下,变速器换入D挡或倒挡,踩住制动踏板并完全踩下加速踏板,发动机处于全负荷时发动机在该状态下的转速。失速试验时,发动机在特定转速下变矩器输出转速为0,这时的变矩比最大。

发动机全负荷下产生的驱动力通过自动变速器及传动系统作用于车轮,由于汽车在行车制动器与驻车制动器作用下停止不动,变矩器的涡轮不动,只有变矩器壳及泵轮随发动机一同转动,此时所有的驱动力作用在行星齿轮、离合器、制动器等装置上。假如某个离合器或制动器打滑,由于阻力矩减小,发动机的转速将升高。如果传动系统中各装置均处于正常工作状态,则发动机产生的能量只能由变矩器液体循环来吸收,此工况成为失速工况。此时发动机转速称为失速转速。

二、失速试验注意事项

由于失速试验时,发动机和变速器为满负荷,所以应严格注意以下几点:

①应在进行基本检查和调整后进行试验。

②怠速运行一段时间,使油温升至正常行驶温度(70℃~80℃)。

③变速器油温过高会加快变速器油液和密封件的老化,加剧离合器摩擦材料的磨损,所以连续实验时间不要超过5s,重复试验,时间间隔3min左右,防止变速器油压过高。

④试验中如发现发动机超过失速转速太多时,说明变速器中离合器打滑,应立即停止试验,否则将造成变速器损坏。

三、失速试验步骤

①将汽车停放在宽阔的水平地面上,前后车轮用三角木块塞住;

②拉紧手制动,左脚用力踩住制动踏板;

③启动发动机;

④将操纵手柄拨入D位置;

⑤在左脚踩紧制动踏板的同时,用右脚将油门踏板踩到底,在发动机转速不再升高时,迅速读取此时的`发动机转速;

⑥读取发动机转速后,立即松开油门踏板;

⑦将操纵手柄拨入P或N位置,让发动机怠速运转1分钟,

以防止液压油因温度过高而变质。

四、失速试验故障分析

影响失速转速的因素较多,不同厂家生产的不同型号的发动机或不同型号的变速器的失速转速不同,进行失速试验前应先了解该产品的失速转速的标准值。

①在D挡与R挡取得的失速转速与给定的标准失速转速相符,则系统基本正常。

②在D挡与R挡取得的失速转速均比给定的标准失速转速低时,有可能是发动机动力不足或变矩器工作不良。

可通过断开动力的方法区分发动机是否有故障。方法是将变速杆置于P或N挡,发动机进行急加速,如发动机转速上升迅速且顺畅,则可说明发动机工作正常。

当失速转速比基准失速转速低,且转速差值大于600r/min时,可判断是变矩器导轮的单向离合器出现故障。

③D挡失速转速高于标准失速转速时,产生故障的原因可能有以下几个方面。

自动变速器内离合器打滑(摩擦材料异常磨损、烧损)。

单向离合器工作不良。

制动带打滑(异常磨损、烧损)。

油压过低。

究竟是哪些执行元件出现故障,可利用自动变速器离合器及制动器参与工作情况帮助判断。当进行D挡失速试验,汽车没有行驶,变速器内并不会进行换挡,所以这类试验只检测低速挡执行元件而不检测高速挡执行元件。如下表所示,在行驶挡时只有低速挡的后离合器C2和单向离合器F在工作,如果出现失速转速过高、执行元件打滑现象,则应对上述元件进行检查。而在2挡进行失速试验时,除后离合器外,还有制动器B2参加工作,如出现打滑现象,应对上述两个元件进行仔细检查。

离合器、制动器工作表

④在R挡进行失速试验,如出现打滑现象,从表中可知,可能是由于高速挡——倒挡离合器故障所致。

⑤如果在D挡和R挡时的失速转速都比标准转速高,则应检查液压系统压力是否过低。否则是变速器执行装置损坏极其严重。

特别需要注意的是,不宜过多进行失速试验。因为进行此项试验时发动机功率全部由变矩器内液体吸收,会产生大量的热,且对各个元件也产生极大的作用力或扭矩,必然造成损坏。在不掌握所修的自动变速器离合器及制动器操作表或不熟悉所试验的自动变速器执行元件工作状况的情况下,盲日进行此项试验,即使出现前述故障现象,也无法正确判断是哪些执行元件出现了问题。

参考文献:

尹万建。轿车自动变速器结构原理与检修。北京:人民交通出版社,2001.

任东。汽车底盘构造与维修。北京:中国劳动和社会保障出版社,2004.

如今汽车变速箱的挡位真是越来越多,什么8AT、9AT都不再新鲜。与此同时,还有一部分品牌则一直在坚持着使用CVT无极变速箱。

在很多人的印象里,CVT无级变速箱优点是平顺、省油,适合家用,缺点就是有点“肉”。老司机们会把“肉”归咎于钢带打滑,但事实真的是这样吗?下面我将跟大家一起探讨一下:

什么是无级变速箱CVT呢?

AT变速箱

AT变速箱是由多对齿轮组,加上液力变矩器或者离合器组成的。多对齿轮组就是变速箱里的“档位”,通过选择不同的档位,就可以改变变速箱内部的传动比,从而实现扭矩输出大小的变化。

但是多档位的存在,使得变速箱内部零部件增多、成本增加、而且由于档位切换过程中传动比会发生变化,会导致换挡时有一定的顿挫及部分的动力损失。

CVT变速箱

CVT变速箱也是我们常说的无极变速箱,它的起源非常早,1886年就有第一款CVT变速箱装在了一辆奔驰车上,当然那时候还不算完整变速箱,连倒车功能都没有的自然也不会被普及开来。

CVT变速箱的工作原理,就是通过两组对向的锥形盘,外加皮带或者钢带来进行传动。皮带或者钢带通过压紧在锥形盘中间来传递动力。只要改变这两组锥形盘的各自内部间距就可以完成速比变化。

由于CVT的传动比可以在一定范围内连续变化,就没有传统意义上档位变化的突然落差,比如AT变速箱变速过程就如同走楼梯一样,是一阶一阶的,而CVT的变速过程就像坐扶梯一样,直线匀速上升,没有停顿,用起来就非常平顺舒适。

而且因为自身通过钢带/皮带+锥形盘的静摩擦方式传动,省去了复杂而又笨重的齿轮组合变速传动,不仅零部件数量更少,成本更低,而且能量损耗低、传动效率高,可以做到极其省油。

不可否认,早期的CVT变速箱能承受的扭矩较小。但随着近年来的材料科学及工艺技术的不断发展,CVT变速箱已经有了质的飞跃,不能再与早起相提并论。

1、 材料的升级

CVT变速箱的工作原理是CVT是通过钢带和带轮的相互作用从而实现动为的传输的。所以,打不打滑其中的关键就在这条传动带上。

传动带一般用:橡胶带、金属带和金属链等。早期CVT变速器由锥形轮和非金属橡胶皮带组成。非金属皮带本身能承受的拉力有限,更重要的是它和锥轮之间的摩擦力有限,容易打滑,所以早期的CVT变速箱能承受的扭矩较小,只能应用在女装摩托或沙滩车等小扭矩车型。

现在主流的CVT变速箱传动带主要采用钢带式或者链条式。CVT上用的钢带也不是咱们理解普通钢条或者钢片,它是由无数个经过特殊强化的高硬度薄金属片连接成的,硬度上要比我们日常生活用到的钢材高出不知几个数量级。

重庆理工大学硕士论文,《CVT无级变速器传动效率优化研究》上面就有讲。2015年投放市场的钢带式CVT,最大传递扭矩就已经达到350Nm了,链式CVT,400Nm,就5年前的技术装在现在大部分家用车上都绰绰有余!再说厂家在设计CVT之初必然会考虑到其所承受的扭矩范围问题,没有一个厂商会这么傻,做用石头砸自己脚的事,让发动机的输出扭矩超过变速箱承受范围的。如果一款CVT变速箱最大能够扭力不超过300牛米,为了保险起见,厂商就不会用在超过250牛米左右的车上。

2、 结构的优化

由于材料工艺的升级,高硬度薄金属片的出现,使得CVT在结构上有了更大的优化空间,下面的图片也可以看到,现在高强度的薄金属片都是竖立在钢带上,这样就可以保证变速箱在运动的时候它就能与锥形轮形成直立状卡着锥形轮走,所以就可以基本保证打滑的状况不会出现。

目前主流钢带式CVT与橡胶带通过张力作用传递动力不同,它是通过钢片的压缩作用来传递动力,也就是说动力是由主动锥轮推着钢片带动从动锥轮进行动力的传递,并非靠拉传输动力,因此从其工作原理上保证了钢带的耐久稳定性。

比如走在CVT技术的最前沿最先进的日产,在他们 CVT8系列上面,采用新型的推力式钢带,在500个推片中,有60%是经过重新设计优化,以承受更大的扭矩,所以当其它厂家的CVT最高智能匹配的发动机,而日产从到的车子都没问题。

3、智能电控系统的加入

工程师们为了确保万无一失,在变速箱控制单元,加入电控系统时刻对变速箱进行监控、保护,在车子在急加速激烈驾驶时,变速箱控制单元会介入,让电控液压系统瞬间加压,使得锥轮夹紧钢带;变扭器离合器有序打滑,缓和冲击。必要时,ECU还会介入限制发动机转速……确保钢带不会打滑。简单地讲就是:极端情况下,CVT自动会给你“抓紧”、会给你搞定的,根本不用担心打滑的问题。

如今汽车技术一日千里,很多技术很可能与咱们的惯常认知有所出入。早期的CVT确实存在过这种问题,本田甚至因为这一点放弃过CVT的使用。但通过设计的优化、结构的强化、新材料的运用和控制系统的智能化,打滑几率已经非常小。尤其是对一般的家用车来说,这方面的担心更是几乎为零。

CVT急加速的时候,响应确实是不如AT和双离合来得这么干脆利落,但是这和打滑没有半毛钱关系。这是CVT本身保持发动机最佳转速换挡的特性,感官上并没有很强的加速,实际上只是不像其他变速箱那样有层次感,看似干吼不走,其实是一直在持续加速,并没有打滑。斯巴鲁森林人xt在2012年使用发动机配合cvt就达到秒的0-100加速时间,如今日产天籁的动力组合,更是把这个成绩提升到了秒,CVT的加速能力可见一斑!

其实很多网上对于CVT变速箱的批评在我看来很无厘头,跟风者的逻辑思维能力简直就是一种魔幻。就我个人来说,我有一辆的CVT车子,如今行驶超过了10W公里,依旧顺滑省油美滋滋,一点毛病木有。CVT最酷的地方在于,变速不仅是无极的,还可以是不间断的。发动机转速稳定不变不间断的提速是其他形式的变速箱都办不到的事情。平顺、经济、省油,作为家用车,它不是最香的吗?还要啥自行车……

再者有人可能会说所谓的性能问题,CVT加速慢不运动……话说到此处,要简单科普下了。其实,CVT变速箱具备运动基因。曾经,CVT变速箱成为F1赛车开挂神器,完全适用激烈的驾驶运动,只是后来在赛场遭到禁用,且随着技术发展,逐渐成了民用买菜车必备(有兴趣的童鞋可以自行百度英国的威廉姆斯F1车队)。

很多觉得CVT不行,那是因为我们接触的基本都是一般家用买菜车,不行的地方在于一般家用车它的发动机输出本来就是这个水平,整体的底盘也好轮胎也好,还有发动机的各项参数也好,基本上这台车就只是为省油而生的,你去刷个程序,去搞一下轮胎,起步踩油门踩深点,你就知道这车行不行了,运不运动了;而且就我个人经验而言,我所在的某2线城市,想要超过路面上所有看见车屁股的车,我90%以上的情况下都能办到,并且不需要把油门踩到底,就凭一辆老旧的买菜车。

已发送一篇进气温度传感器障碍- 机电液一体化在汽车中的应用的毕业论文下面还有一篇,希望对你有帮助。汽车检测与维修专业轿车自动变速器故障分析和维修工艺探讨所 在 系:生物与环境工程系学生姓名: 蒲 春 林学 号: 200603063014指导教师: 李 民 和班 级: 06 汽 检轿车自动变速器故障分析和维修工艺探讨黔东南民族职业技术学院,556000,贵州凯里,蒲春林摘要:变速器是汽车传动系中最主要的部件之一,它的好坏关系着汽车能否顺利改变汽车行驶速度,以及能否顺利倒车和实现空挡。本文主要研究自动变速器的构造原理与常见故障,对其进行分析和解决。对使用和维护汽车有着很现实的意义。关键词:自动变速器;雷诺风景自动变速器;故障分析一、 引言随着国民经济的迅猛发展,汽车产量逐年增加,2006年已达720万辆。我国汽车保有量越来越多,车型也越来越复杂。尤其是高科技的飞速发展,一些新技术、新材料在汽车上的广泛应用后,给汽车故障诊断与排除增加了一定难度。本篇论文重点讨论轿车变速器故障分析及维修方法。变速器是汽车必备的一个重要组成。没有变速器汽车将不能正常运行,并且难以实现挡位变换。在汽车使用中,变速器难免出现这样、那样的故障,直接影响着人们的生命安全。现在汽车迅速进入家庭,汽车私有化程度提高,所以汽车故障将会影响到我们每一个人。分析研究变速器故障现象、原因、探索变速器故障的排除方法和变速器的维修工艺,具有重大而现实的意义。二、 汽车自动变速器概述众所周知,由于车用发动机的扭矩和转速变化范围较小,而复杂的使用条件又要求汽车的车轮驱动力和车速能在相当大的范围内变化,所以,需要在汽车的动力传动系统中设置变速器。汽车变速器一般有两种形式,一种是普通的手动变速器,一种是自动变速器。借助于普通的手动变速器,汽车驾驶员虽然也可以根据需要进行换挡操作,即选择最合适的齿轮组合,以适应具体的行驶条件,但每次换挡,都不可避免地要伴之以操纵离合器。统计资料表明,在城市行驶工况下,载货汽车每行驶100km,需起步和停车80~100次,而公共汽车则需400~500次。考虑到换挡时的离合器操纵,那么,在城市工况下每行驶100km,公共汽车的离合器工作次数可达800~1000次。在城市交通日益繁忙,道路阻塞日趋加剧的情况下,频繁的换挡对汽车驾驶员来说,无论在精神上,还是体力上,都是一个很大的负担;同时,对道路交通安全也是一个不利的因素。由于自动变速器能根据车辆的行驶速度和驾驶员踩下加速踏板的程度,自动地实现换挡操纵,从而把汽车驾驶员从选择变速器挡位、操纵离合器,以及实施换挡等一系列繁重的驾驶操作中解放出来,并因此而保证了汽车的动力性,提高了行车的安全性,增加了驾驶和乘车的舒适性三、 自动变速器的结构与优缺点汽车自动变速器常见的有三种型式:分别是液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)。目前应用最广泛的是AT,AT几乎成为自动变速器的代名词。AT是由液力变矩和离扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来实现变速变矩。其中液力变扭器是最重要的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,兼有传递扭合的作用。与AT相比,CVT省去了复杂而又笨重的齿轮组合变速传动,而是两组带轮进行变速传动。通过改变驱动轮与从动轮传动带的接触半径进行变速。由于取消了齿轮传动,因此其传动比可以随意变化,变速更加平顺,没有换挡的突跳感。AMT和液力自动变速器(AT)一样是有级自动变速器。它在普通手动变速器的基础上,通过加装微电脑控制的电动装置,取代原来由人工操作完成的离合器的分离、接合及变速器的选挡、换挡动作,实现自动换挡。(一) 汽车自动变速的优点:1. 能根据行驶速度和加速踏板位置,自动地选择最合适的挡位;2. 消除了离合器操作和频繁的换挡,使驾驶操作变得简单而省力,同时,也提高了行车的安全性;3. 大大降低了汽车传动系统的动载荷,使发动机和传动系相关零部件以及轮胎等的使用寿命大为提高;4. 在外载荷突然增大的情况下,可防止发动机过载或熄火,从而保护发动机,并减少排气污染;5. 有效地、平稳地、持续地传递发动机所产生的扭矩,起步平稳,振动和噪声减少,提高乘坐舒适性。与普通的手动变速器相比,自动变速器存在着结构较为复杂,工艺要求及制造成本较高,以及传动效率略低等缺点,从而使整车的制造成本和车辆在某些下况及场合下的运行油耗略有增高,维修难度加大。但由于其优点远远超过了缺点,所以自动变速器在汽车上得到了越来越广泛的应用。(二) 自动变速的缺点1. 对速度变化反应较慢,没有手动档灵敏;2. 比较费油,传动效率较低,变矩范围有限,近年引入电子控制技术改善了这方面的问题;3. 结构复杂,修理困难。在液力变矩器内高速循环流动的液压油会产生高温,所以要用指定的耐高温液压油。4. 如果汽车因蓄电池缺电不能启动,不能用推车或拖车的方法启动。拖运故障车时还必须使驱动轮脱离地面,否则会损坏。四、 自动变速器常见故障分析(一) 汽车不能行驶故障现象:无论换档操纵手柄位于倒档、前进档或前进低,汽车都不能行驶;汽车启动后能行驶一小段路程,但稍一热车就不能行驶。故障原因:1. 自动变速器油底壳被撞坏,自动变速器油全部漏光;2. 换档操纵手柄及手动阀摇臂之间的连杆或拉锁松脱,手动阀保持在空档或停车挡位置;3. 油泵进油滤网堵塞;4. 主油路严重泄露;5. 油泵损坏。(二) 自动变速器打滑故障排除故障现象:汽车起步时踩下加速踏板,发动机转速很快增高,但车速升高缓慢。汽车行驶中踩下加速踏板加速时,发动机转速升高但车速没有很快升提高;汽车平路行驶基本正常,但上坡无力,且发动机转速异常高。故障原因:1. 自动变速器油面太低;2. 自动变速器油面太高,运转中被行星齿轮机构剧烈搅动后产生大量气泡;3. 离合器或制动器摩擦片、制动带磨损过甚或烧焦;4. 油泵磨损过甚或主油路泄露,造成油路油压过低;5. 单向超越离合器打滑;6. 离合器或制动器活塞密封圈损坏,导致漏油。(三) 自动变速器换档冲击大故障排除故障现象:汽车起步时,由停车档(P位)或空档(N位)挂入倒档(R位)或前进档(D位)时汽车振动较严重;在行驶过程中,在自动变速器升档或瞬间汽车有明显的闯动。故障原因:1. 发动机怠速过高;2. 节气门拉锁或节气门位置传感器调整不当,使主油路油压过高;3. 升挡过迟;4. 主油路调压有故障,使主油路又压过高;5. 单向阀钢球漏装,换挡执行元件(离合器或制动器)结合过快;6. 换挡执行元件打滑;7. 油压电磁阀不工作;8. 电脑有故障。(四) 自动变速器升挡过迟故障排除故障现象:汽车行驶时,升挡车速明显高于标准值,升挡前发动机转速翩高,必须采用加速踏板提前升挡的操作方法(即松开加速踏板几秒后再踩下)才能使自动变速器升入高或超速挡。故障原因:1. 节气门拉索或节气门位置传感器调整不当;2. 节气门位置传感器损坏;3. 主油路油压或节气门阀调节油压太高;4. 强制降挡开关短路;5. 电脑或传感器有故障。(五) 自动变速器不能升档的故障排除故障现象:汽车行驶中自动变速器始终保持在1挡,不能升入2挡或高速挡;行驶中自动变速器可以升入2挡,但不能升入3挡或超速挡。故障原因:1. 节气门拉索或节气门位置传感器调整不当;2. 车速传感器有故障;3. 相应的制动器或离合器有故障;4. 换挡阀卡滞;5. 挡位开关有故障。(六) 频繁跳挡故障的排除故障现象:汽车以前进挡行驶时,即使加速踏板保持不动,自动变速器仍然会经常出现突然降挡现象,降挡后发动机转速异常升高,并产生换挡冲击。故障原因:1. 节气门位置传感器有故障;2. 车速传感器有故障;3. 控制系统电路接地不良;4. 换档电磁阀接触不良;5. 电脑有故障。(七) 自动变速器不能强制降挡故障排除故障现象:当车以3挡或超速挡行驶时,突然将加速踏板踩到底,自动变速器不能立即降低一个挡位,致使汽车加速无力。故障原因:1. 节气门拉索或节气门位置传感器调整不当;2. 强制降挡开关损坏或安装不当;3. 强制降挡电磁阀损坏或线路短路、断路;4. 阀板中的强制降挡控制阀卡滞。(八) 挂挡后发动机怠速易熄火故障排除故障现象:发动机怠速运转时将换挡操纵手柄由P位或N位换入R位、D位、3位、2位、1位时发动机熄火;在前进挡或倒挡行驶中,踩下制动踏板停车时发动机熄火。故障原因:1. 发动机怠速过低;2. 阀板中的锁止控制阀卡滞;3. 挡位开关有故障;4. 输入轴转速传感器有故障。(九) 自动变速器无锁止故障排除故障现象:汽车行驶中车速、挡位已满足锁止离合器起作用的条件,但锁止离合器仍没有产生锁止作用,并且汽车油耗较大。故障原因:1. 自动变速器油温度传感器有故障;2. 节气门位置传感器有故障;3. 锁止电磁阀有故障或线路短路、断路;4. 锁止控制阀有故障;5. 液力变矩器中的锁止离合器损坏。(十) 自动变速器汽车无发动机制动故障排除故障现象:汽车行驶时,当换挡操纵手柄位于前进低(3或2、1)位置时,松开加速踏板,发动机转速降至怠速,但汽车没有明显减速;汽车下坡时,换档操纵手柄位于前进挡,但不能产生发动机制动作用。故障原因:1. 挡位开关调整不当;2. 换档操纵手柄调整不当;3. 2挡强制制动器打滑或低及倒挡制动器打滑;4. 控制发动机制动的电磁阀有故障;5. 阀板有故障;6. 自动变速器打滑;7. 电脑有故障。(十一) 自动变速器异响故障排除故障现象:在汽车运转过程中,自动变速器内始终有异响声;汽车行驶中自动变速器有异响,停车挂空挡后异响消失。故障原因:1. 油泵因磨损过甚或自动变速器油面高度过低、过高而产生异响;2. 液离变矩器因锁止离合器、导轮单向离合器等损坏而产生异响;3. 行星齿轮机构异响;4. 换档执行元件异响;(十二) 自动变速器油易变质故障排除故障现象:更换后的新自动变速器油使用不久变变质;自动变速器温度太高,从加油口处向外冒烟。故障原因:1. 汽车使用不当,经常超负荷行驶,如经常用于拖车或经常急加速、超速挡行驶等;2. 自动变速器油散热器管路堵塞;3. 通往自动变速器油散热器的限压阀卡滞;4. 离合器或制动器自由间隙太大;5. 主油路油压太低,离合器或制动器工作中打滑五、 雷诺风景自动变速器故障维修实例一辆雷诺风景汽车当换挡杆置于1位时,油门超过中负荷后变速器马上进入故障保护模式锁在3挡,如果是小油门持续下去变速器就不会进入安全保护模式;当换挡杆置于2位时,中负荷以上的油门会出现1挡升2挡冲击,继续加油门后不会升入3挡而且马上进入故障保护模式;当换挡杆置于D位时,以中负荷以上的油门试车,故障现象为1挡升2挡冲击、继续加油门后便会进入安全保护模式的3挡.故障检修:利用故障诊断仪对变速器电控系统进行检测,没有发现任何故障码。再继续反复试车,发现当油门很小的时候1挡升2挡还是冲击,2挡升3挡正常,3挡升4挡打滑800r/min后冲击。因没有专用诊断仪,只能根据经验对此故障进行大致分析。大小负荷的变化会直接影响变速器的换挡和液压系统的工作压力。小负荷时由于发动机负荷较小,换挡和工作油压在200kPa左右即可完成换挡过程;大负荷时由于发动机负荷加大,此时换挡和工作油压无法得到满足,变速器控制单元通过油压传感器监测后即会进入安全保护模式。因为此款变速器有一些常见故障,如变速器滤网很容易脏,尤其是质量不太好的滤网更易脏污,2个脉冲控制式油压电磁阀通常容易发生磨损。于是我们决定先从这两点进行维修,遂更换了新滤网和电磁阀并对变速器内部进行了细致的检查,装后故障依旧。因为该车先前在别处维修时已经更换过阀体,所以决定先对输入、输出传感器,流量电磁阀,以及油压传感器进行了电阻检测,检测结果都很正常。接下来替换了一块带电磁阀的阀体,故障现象仍然存在。之后又对节气门进行了调整,但故障症状依然没有改观。虽然变速器控制单元也存在出故障的可能性,但因经诊断仪初步检测没有发现控制单元存在相关故障,同时该车控制单元与控制单元之间均是利用CAN数据总线进行通讯,也未在其他系统发现变速器控制单元的相关故障,所以我们又把注意力集中在变速器外围的部件上。一般情况下,油压传感器工作失常会给控制单元一个错误信号,从而使得变速器进入安全保护模式状态,流量电磁阀调节失常也会造成系统工作油压偏低进入安全保护模式。为此我们先对油压传感器进行了检测,并未发现异常。之后在对阻值为的流量电磁阀进行测试时,偶尔发现通断电过程中电磁阀有卡滞的现象。找来1个的灯泡代替电磁阀阻值,并向电磁阀直接供给蓄电池电压进行试车,试车时发现除了1挡升2挡偶尔出现冲击外,其他换挡状况良好。反复试车,发现变速器偶尔会进入安全保护模式。因为此电磁阀的控制方式是占空比控制,所以用蓄电池电压代替很不合理,于是拆下仔细清洗了流量电磁阀。恢复线路后再次试车,1挡升2挡时还是偶尔冲击,其他一切正常。此时离竣工的距离越来越近了,如果冲击感觉再小一些就可以交车了。维修到此阶段已经没有什么可进行的方案了,于是我们冷静下来总结了一下1挡升2挡偶尔冲击的问题。变速器外部元件出故障的可能性都相继被排除了,而此时变速器机械、液压及电控的可能性极小,因此应该找一个良好路面仔细试车找到1挡升2挡偶尔冲击的根源。当我们在车辆较少且路面状况良好道路上试车时,发现当车辆出现敲缸声后,紧接着才会出现变速器1挡升2挡冲击的现象;当发动机无敲缸声音时,变速器1挡升2挡反应良好。此时问题已经豁然明朗,发动机把错误的工况信息通过CAN总线传递给了变速器控制单元,变速器控制单元为此给出了错误的换挡油压,同时发动机工作的异常也影响了换挡时发动机降低扭矩的功能。经与用户一起进行了路试确认如此没有其他问题后,发动机进行了全面检查。发现冷却液温度比正常温度高少许,考虑到发动机曾经进行过维修且存在敲缸声,怀疑发动机的配气正时存在问题,为此重点检查了配气机构。经仔细观察正时标记,发现配气正时齿带在装配时较正确装配相差1个齿,至此,可以肯定导致该车出现故障的原因正在于此。重新对配气机构进行正确装配后,我们又对水箱进行了拆解清洗,试车发现故障彻底排除。任何车型在维修之前要彻底地把车试好,因为诊断和维修当今新款自动变速器故障时“路试”这个环节是最重要的。对于搭载电控程度高的自动变速器及无级变速器的车型,一定要到良好的路上试车,还要把修理车型的常见故障了解清楚,因为有时用原理去分析很难能找到故障点,但故障排除后用原理去解释就并非难事了。六、 变速器检修注意事项我们在检修任何一台自动变速器时,都应从初步检查开始,这样往往能解决很多潜在的问题。只有初步检查结果表明自动变速器正常工作应具备的所有前提条件都合格了,才能进行手动换挡测试。对于自动变速器而言,进行这一步可以确定故障是在电控系统还是机械机构。只有外部的所有条件都符合了,才能对自动变速器的故障作出正确的判断。这其中发动机的性能对自动变速器的运转有很大影响,所以我们在进行自动变速器的检修之前,应确保发动机的性能良好。最好能用专业诊断仪检测发动机,如发现故障码,应按故障码提示进行诊断,并彻底排除发动机的故障。在对变速器具体的故障进行诊断前应先对变速器进行外观检查,如车辆有无损坏,变速器油底壳是否损坏及有无漏油现象,变速器油冷却器或冷却器油管是否损坏等。若发现上述情况,应先排除。之后,还要对自动变速器油位和油质进行检查。正确的检查步骤是:首先起动发动机并运转15min或变速器油到82~93℃工作温度。然后将车辆停放于水平地面并拉紧驻车制动,在发动机怠速运转状态下踩住制动踏板,将变速器换挡杆在每个挡位挂一遍并停于P挡。之后检查变速器的油面和颜色状况,要注意油液颜色是否为不透明的粉红色。变速器不正常使用时油液会变黑,这种现象通常不是氧化就是污染所造成的。在确认油质时,应放干油液以确定油液是否被污染。发现油底壳中存在很多小的颗粒材料是正常的,若有大片的金属或其他材料在里面就需要解体变速器进行检查了,必要时还应更换变速器油和滤清器。在完成了油位和油质的检查之后,就可以测量变速器的油压了。在测量油压时,应将油压表正确安装到相应的变速器油压测试孔上,并按照正确的测量步骤进行操作,测量的具体数据应参照维修手册七、 结束语本文介绍了轿车自动变速器的功能、作用、结构、常见故障,并通过以典型变速器为例,分析了轿车变速器的原理与故障原因、解决办法,维修方式,以及如何正确使用、维护轿车变速器,尽量避免变速器的故障发生,延长使用寿命。对于未来,无级变速器是汽车变速系统的发展趋势,虽然我国乘用车还以手动变速器居多,但就近年来的发展行情看,在轿车领域自动变速器也占了相当一部分市场,而其他部分发达国家或地区自动变速器早已是其主流产品。但无论怎样发展,变速器作为汽车部件中的一个重要地位是不会改变的。参考文献[1] 薛宏建.《汽车故障与检修500例》.第2版.北京.机械工业出版社.[2] 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因为在工作的时候有变速箱油在运转,变速箱油起到润滑的效果,因此不会打滑。

无级变速器设计毕业论文

已发送一篇进气温度传感器障碍- 机电液一体化在汽车中的应用的毕业论文下面还有一篇,希望对你有帮助。汽车检测与维修专业轿车自动变速器故障分析和维修工艺探讨所 在 系:生物与环境工程系学生姓名: 蒲 春 林学 号: 200603063014指导教师: 李 民 和班 级: 06 汽 检轿车自动变速器故障分析和维修工艺探讨黔东南民族职业技术学院,556000,贵州凯里,蒲春林摘要:变速器是汽车传动系中最主要的部件之一,它的好坏关系着汽车能否顺利改变汽车行驶速度,以及能否顺利倒车和实现空挡。本文主要研究自动变速器的构造原理与常见故障,对其进行分析和解决。对使用和维护汽车有着很现实的意义。关键词:自动变速器;雷诺风景自动变速器;故障分析一、 引言随着国民经济的迅猛发展,汽车产量逐年增加,2006年已达720万辆。我国汽车保有量越来越多,车型也越来越复杂。尤其是高科技的飞速发展,一些新技术、新材料在汽车上的广泛应用后,给汽车故障诊断与排除增加了一定难度。本篇论文重点讨论轿车变速器故障分析及维修方法。变速器是汽车必备的一个重要组成。没有变速器汽车将不能正常运行,并且难以实现挡位变换。在汽车使用中,变速器难免出现这样、那样的故障,直接影响着人们的生命安全。现在汽车迅速进入家庭,汽车私有化程度提高,所以汽车故障将会影响到我们每一个人。分析研究变速器故障现象、原因、探索变速器故障的排除方法和变速器的维修工艺,具有重大而现实的意义。二、 汽车自动变速器概述众所周知,由于车用发动机的扭矩和转速变化范围较小,而复杂的使用条件又要求汽车的车轮驱动力和车速能在相当大的范围内变化,所以,需要在汽车的动力传动系统中设置变速器。汽车变速器一般有两种形式,一种是普通的手动变速器,一种是自动变速器。借助于普通的手动变速器,汽车驾驶员虽然也可以根据需要进行换挡操作,即选择最合适的齿轮组合,以适应具体的行驶条件,但每次换挡,都不可避免地要伴之以操纵离合器。统计资料表明,在城市行驶工况下,载货汽车每行驶100km,需起步和停车80~100次,而公共汽车则需400~500次。考虑到换挡时的离合器操纵,那么,在城市工况下每行驶100km,公共汽车的离合器工作次数可达800~1000次。在城市交通日益繁忙,道路阻塞日趋加剧的情况下,频繁的换挡对汽车驾驶员来说,无论在精神上,还是体力上,都是一个很大的负担;同时,对道路交通安全也是一个不利的因素。由于自动变速器能根据车辆的行驶速度和驾驶员踩下加速踏板的程度,自动地实现换挡操纵,从而把汽车驾驶员从选择变速器挡位、操纵离合器,以及实施换挡等一系列繁重的驾驶操作中解放出来,并因此而保证了汽车的动力性,提高了行车的安全性,增加了驾驶和乘车的舒适性三、 自动变速器的结构与优缺点汽车自动变速器常见的有三种型式:分别是液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)。目前应用最广泛的是AT,AT几乎成为自动变速器的代名词。AT是由液力变矩和离扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来实现变速变矩。其中液力变扭器是最重要的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,兼有传递扭合的作用。与AT相比,CVT省去了复杂而又笨重的齿轮组合变速传动,而是两组带轮进行变速传动。通过改变驱动轮与从动轮传动带的接触半径进行变速。由于取消了齿轮传动,因此其传动比可以随意变化,变速更加平顺,没有换挡的突跳感。AMT和液力自动变速器(AT)一样是有级自动变速器。它在普通手动变速器的基础上,通过加装微电脑控制的电动装置,取代原来由人工操作完成的离合器的分离、接合及变速器的选挡、换挡动作,实现自动换挡。(一) 汽车自动变速的优点:1. 能根据行驶速度和加速踏板位置,自动地选择最合适的挡位;2. 消除了离合器操作和频繁的换挡,使驾驶操作变得简单而省力,同时,也提高了行车的安全性;3. 大大降低了汽车传动系统的动载荷,使发动机和传动系相关零部件以及轮胎等的使用寿命大为提高;4. 在外载荷突然增大的情况下,可防止发动机过载或熄火,从而保护发动机,并减少排气污染;5. 有效地、平稳地、持续地传递发动机所产生的扭矩,起步平稳,振动和噪声减少,提高乘坐舒适性。与普通的手动变速器相比,自动变速器存在着结构较为复杂,工艺要求及制造成本较高,以及传动效率略低等缺点,从而使整车的制造成本和车辆在某些下况及场合下的运行油耗略有增高,维修难度加大。但由于其优点远远超过了缺点,所以自动变速器在汽车上得到了越来越广泛的应用。(二) 自动变速的缺点1. 对速度变化反应较慢,没有手动档灵敏;2. 比较费油,传动效率较低,变矩范围有限,近年引入电子控制技术改善了这方面的问题;3. 结构复杂,修理困难。在液力变矩器内高速循环流动的液压油会产生高温,所以要用指定的耐高温液压油。4. 如果汽车因蓄电池缺电不能启动,不能用推车或拖车的方法启动。拖运故障车时还必须使驱动轮脱离地面,否则会损坏。四、 自动变速器常见故障分析(一) 汽车不能行驶故障现象:无论换档操纵手柄位于倒档、前进档或前进低,汽车都不能行驶;汽车启动后能行驶一小段路程,但稍一热车就不能行驶。故障原因:1. 自动变速器油底壳被撞坏,自动变速器油全部漏光;2. 换档操纵手柄及手动阀摇臂之间的连杆或拉锁松脱,手动阀保持在空档或停车挡位置;3. 油泵进油滤网堵塞;4. 主油路严重泄露;5. 油泵损坏。(二) 自动变速器打滑故障排除故障现象:汽车起步时踩下加速踏板,发动机转速很快增高,但车速升高缓慢。汽车行驶中踩下加速踏板加速时,发动机转速升高但车速没有很快升提高;汽车平路行驶基本正常,但上坡无力,且发动机转速异常高。故障原因:1. 自动变速器油面太低;2. 自动变速器油面太高,运转中被行星齿轮机构剧烈搅动后产生大量气泡;3. 离合器或制动器摩擦片、制动带磨损过甚或烧焦;4. 油泵磨损过甚或主油路泄露,造成油路油压过低;5. 单向超越离合器打滑;6. 离合器或制动器活塞密封圈损坏,导致漏油。(三) 自动变速器换档冲击大故障排除故障现象:汽车起步时,由停车档(P位)或空档(N位)挂入倒档(R位)或前进档(D位)时汽车振动较严重;在行驶过程中,在自动变速器升档或瞬间汽车有明显的闯动。故障原因:1. 发动机怠速过高;2. 节气门拉锁或节气门位置传感器调整不当,使主油路油压过高;3. 升挡过迟;4. 主油路调压有故障,使主油路又压过高;5. 单向阀钢球漏装,换挡执行元件(离合器或制动器)结合过快;6. 换挡执行元件打滑;7. 油压电磁阀不工作;8. 电脑有故障。(四) 自动变速器升挡过迟故障排除故障现象:汽车行驶时,升挡车速明显高于标准值,升挡前发动机转速翩高,必须采用加速踏板提前升挡的操作方法(即松开加速踏板几秒后再踩下)才能使自动变速器升入高或超速挡。故障原因:1. 节气门拉索或节气门位置传感器调整不当;2. 节气门位置传感器损坏;3. 主油路油压或节气门阀调节油压太高;4. 强制降挡开关短路;5. 电脑或传感器有故障。(五) 自动变速器不能升档的故障排除故障现象:汽车行驶中自动变速器始终保持在1挡,不能升入2挡或高速挡;行驶中自动变速器可以升入2挡,但不能升入3挡或超速挡。故障原因:1. 节气门拉索或节气门位置传感器调整不当;2. 车速传感器有故障;3. 相应的制动器或离合器有故障;4. 换挡阀卡滞;5. 挡位开关有故障。(六) 频繁跳挡故障的排除故障现象:汽车以前进挡行驶时,即使加速踏板保持不动,自动变速器仍然会经常出现突然降挡现象,降挡后发动机转速异常升高,并产生换挡冲击。故障原因:1. 节气门位置传感器有故障;2. 车速传感器有故障;3. 控制系统电路接地不良;4. 换档电磁阀接触不良;5. 电脑有故障。(七) 自动变速器不能强制降挡故障排除故障现象:当车以3挡或超速挡行驶时,突然将加速踏板踩到底,自动变速器不能立即降低一个挡位,致使汽车加速无力。故障原因:1. 节气门拉索或节气门位置传感器调整不当;2. 强制降挡开关损坏或安装不当;3. 强制降挡电磁阀损坏或线路短路、断路;4. 阀板中的强制降挡控制阀卡滞。(八) 挂挡后发动机怠速易熄火故障排除故障现象:发动机怠速运转时将换挡操纵手柄由P位或N位换入R位、D位、3位、2位、1位时发动机熄火;在前进挡或倒挡行驶中,踩下制动踏板停车时发动机熄火。故障原因:1. 发动机怠速过低;2. 阀板中的锁止控制阀卡滞;3. 挡位开关有故障;4. 输入轴转速传感器有故障。(九) 自动变速器无锁止故障排除故障现象:汽车行驶中车速、挡位已满足锁止离合器起作用的条件,但锁止离合器仍没有产生锁止作用,并且汽车油耗较大。故障原因:1. 自动变速器油温度传感器有故障;2. 节气门位置传感器有故障;3. 锁止电磁阀有故障或线路短路、断路;4. 锁止控制阀有故障;5. 液力变矩器中的锁止离合器损坏。(十) 自动变速器汽车无发动机制动故障排除故障现象:汽车行驶时,当换挡操纵手柄位于前进低(3或2、1)位置时,松开加速踏板,发动机转速降至怠速,但汽车没有明显减速;汽车下坡时,换档操纵手柄位于前进挡,但不能产生发动机制动作用。故障原因:1. 挡位开关调整不当;2. 换档操纵手柄调整不当;3. 2挡强制制动器打滑或低及倒挡制动器打滑;4. 控制发动机制动的电磁阀有故障;5. 阀板有故障;6. 自动变速器打滑;7. 电脑有故障。(十一) 自动变速器异响故障排除故障现象:在汽车运转过程中,自动变速器内始终有异响声;汽车行驶中自动变速器有异响,停车挂空挡后异响消失。故障原因:1. 油泵因磨损过甚或自动变速器油面高度过低、过高而产生异响;2. 液离变矩器因锁止离合器、导轮单向离合器等损坏而产生异响;3. 行星齿轮机构异响;4. 换档执行元件异响;(十二) 自动变速器油易变质故障排除故障现象:更换后的新自动变速器油使用不久变变质;自动变速器温度太高,从加油口处向外冒烟。故障原因:1. 汽车使用不当,经常超负荷行驶,如经常用于拖车或经常急加速、超速挡行驶等;2. 自动变速器油散热器管路堵塞;3. 通往自动变速器油散热器的限压阀卡滞;4. 离合器或制动器自由间隙太大;5. 主油路油压太低,离合器或制动器工作中打滑五、 雷诺风景自动变速器故障维修实例一辆雷诺风景汽车当换挡杆置于1位时,油门超过中负荷后变速器马上进入故障保护模式锁在3挡,如果是小油门持续下去变速器就不会进入安全保护模式;当换挡杆置于2位时,中负荷以上的油门会出现1挡升2挡冲击,继续加油门后不会升入3挡而且马上进入故障保护模式;当换挡杆置于D位时,以中负荷以上的油门试车,故障现象为1挡升2挡冲击、继续加油门后便会进入安全保护模式的3挡.故障检修:利用故障诊断仪对变速器电控系统进行检测,没有发现任何故障码。再继续反复试车,发现当油门很小的时候1挡升2挡还是冲击,2挡升3挡正常,3挡升4挡打滑800r/min后冲击。因没有专用诊断仪,只能根据经验对此故障进行大致分析。大小负荷的变化会直接影响变速器的换挡和液压系统的工作压力。小负荷时由于发动机负荷较小,换挡和工作油压在200kPa左右即可完成换挡过程;大负荷时由于发动机负荷加大,此时换挡和工作油压无法得到满足,变速器控制单元通过油压传感器监测后即会进入安全保护模式。因为此款变速器有一些常见故障,如变速器滤网很容易脏,尤其是质量不太好的滤网更易脏污,2个脉冲控制式油压电磁阀通常容易发生磨损。于是我们决定先从这两点进行维修,遂更换了新滤网和电磁阀并对变速器内部进行了细致的检查,装后故障依旧。因为该车先前在别处维修时已经更换过阀体,所以决定先对输入、输出传感器,流量电磁阀,以及油压传感器进行了电阻检测,检测结果都很正常。接下来替换了一块带电磁阀的阀体,故障现象仍然存在。之后又对节气门进行了调整,但故障症状依然没有改观。虽然变速器控制单元也存在出故障的可能性,但因经诊断仪初步检测没有发现控制单元存在相关故障,同时该车控制单元与控制单元之间均是利用CAN数据总线进行通讯,也未在其他系统发现变速器控制单元的相关故障,所以我们又把注意力集中在变速器外围的部件上。一般情况下,油压传感器工作失常会给控制单元一个错误信号,从而使得变速器进入安全保护模式状态,流量电磁阀调节失常也会造成系统工作油压偏低进入安全保护模式。为此我们先对油压传感器进行了检测,并未发现异常。之后在对阻值为的流量电磁阀进行测试时,偶尔发现通断电过程中电磁阀有卡滞的现象。找来1个的灯泡代替电磁阀阻值,并向电磁阀直接供给蓄电池电压进行试车,试车时发现除了1挡升2挡偶尔出现冲击外,其他换挡状况良好。反复试车,发现变速器偶尔会进入安全保护模式。因为此电磁阀的控制方式是占空比控制,所以用蓄电池电压代替很不合理,于是拆下仔细清洗了流量电磁阀。恢复线路后再次试车,1挡升2挡时还是偶尔冲击,其他一切正常。此时离竣工的距离越来越近了,如果冲击感觉再小一些就可以交车了。维修到此阶段已经没有什么可进行的方案了,于是我们冷静下来总结了一下1挡升2挡偶尔冲击的问题。变速器外部元件出故障的可能性都相继被排除了,而此时变速器机械、液压及电控的可能性极小,因此应该找一个良好路面仔细试车找到1挡升2挡偶尔冲击的根源。当我们在车辆较少且路面状况良好道路上试车时,发现当车辆出现敲缸声后,紧接着才会出现变速器1挡升2挡冲击的现象;当发动机无敲缸声音时,变速器1挡升2挡反应良好。此时问题已经豁然明朗,发动机把错误的工况信息通过CAN总线传递给了变速器控制单元,变速器控制单元为此给出了错误的换挡油压,同时发动机工作的异常也影响了换挡时发动机降低扭矩的功能。经与用户一起进行了路试确认如此没有其他问题后,发动机进行了全面检查。发现冷却液温度比正常温度高少许,考虑到发动机曾经进行过维修且存在敲缸声,怀疑发动机的配气正时存在问题,为此重点检查了配气机构。经仔细观察正时标记,发现配气正时齿带在装配时较正确装配相差1个齿,至此,可以肯定导致该车出现故障的原因正在于此。重新对配气机构进行正确装配后,我们又对水箱进行了拆解清洗,试车发现故障彻底排除。任何车型在维修之前要彻底地把车试好,因为诊断和维修当今新款自动变速器故障时“路试”这个环节是最重要的。对于搭载电控程度高的自动变速器及无级变速器的车型,一定要到良好的路上试车,还要把修理车型的常见故障了解清楚,因为有时用原理去分析很难能找到故障点,但故障排除后用原理去解释就并非难事了。六、 变速器检修注意事项我们在检修任何一台自动变速器时,都应从初步检查开始,这样往往能解决很多潜在的问题。只有初步检查结果表明自动变速器正常工作应具备的所有前提条件都合格了,才能进行手动换挡测试。对于自动变速器而言,进行这一步可以确定故障是在电控系统还是机械机构。只有外部的所有条件都符合了,才能对自动变速器的故障作出正确的判断。这其中发动机的性能对自动变速器的运转有很大影响,所以我们在进行自动变速器的检修之前,应确保发动机的性能良好。最好能用专业诊断仪检测发动机,如发现故障码,应按故障码提示进行诊断,并彻底排除发动机的故障。在对变速器具体的故障进行诊断前应先对变速器进行外观检查,如车辆有无损坏,变速器油底壳是否损坏及有无漏油现象,变速器油冷却器或冷却器油管是否损坏等。若发现上述情况,应先排除。之后,还要对自动变速器油位和油质进行检查。正确的检查步骤是:首先起动发动机并运转15min或变速器油到82~93℃工作温度。然后将车辆停放于水平地面并拉紧驻车制动,在发动机怠速运转状态下踩住制动踏板,将变速器换挡杆在每个挡位挂一遍并停于P挡。之后检查变速器的油面和颜色状况,要注意油液颜色是否为不透明的粉红色。变速器不正常使用时油液会变黑,这种现象通常不是氧化就是污染所造成的。在确认油质时,应放干油液以确定油液是否被污染。发现油底壳中存在很多小的颗粒材料是正常的,若有大片的金属或其他材料在里面就需要解体变速器进行检查了,必要时还应更换变速器油和滤清器。在完成了油位和油质的检查之后,就可以测量变速器的油压了。在测量油压时,应将油压表正确安装到相应的变速器油压测试孔上,并按照正确的测量步骤进行操作,测量的具体数据应参照维修手册七、 结束语本文介绍了轿车自动变速器的功能、作用、结构、常见故障,并通过以典型变速器为例,分析了轿车变速器的原理与故障原因、解决办法,维修方式,以及如何正确使用、维护轿车变速器,尽量避免变速器的故障发生,延长使用寿命。对于未来,无级变速器是汽车变速系统的发展趋势,虽然我国乘用车还以手动变速器居多,但就近年来的发展行情看,在轿车领域自动变速器也占了相当一部分市场,而其他部分发达国家或地区自动变速器早已是其主流产品。但无论怎样发展,变速器作为汽车部件中的一个重要地位是不会改变的。参考文献[1] 薛宏建.《汽车故障与检修500例》.第2版.北京.机械工业出版社.[2] 闵永军.万茂松.周良.《汽车故障诊断与维修技术》.第1版.北京.高等教育出版社.[3] 黄宗益.《现代轿车自动变速器原理和设计》.上海.同济大学出版社.2006[4] 张建俊.《汽车检测技术》.第1版.北京.高等教育出版社.[5] 潘伟荣.谭本忠.《汽车自动变速器维修高级教程》.北京.机械工业出版社.2007[6] 中国机械工业教育协会.《汽车构造》. 第1版.北京.机械工业出版社.[7] 邓书涛.《汽车概论》.第1版.西安.西安电子科技大学出版社.[8] 辛长平.《汽车电气设备与维修》.第1版.北京.电子工业出版社.

根据我院的特点和重庆市地方经济发展的需要,凝练学科方向,使车辆工程学科成为了我市具有一定特色的学科,同时也带动了我院其它学科的发展,初步形成了全院学科建设协调发展的良好局面。硕士点:一级学科点:机械工程(包含车辆工程、机械设计及理论、机械电子工程、机械制造及其自动化四个硕士点管理科学与工程专业学位点(工程硕士):机械工程领域、车辆工程领域。重庆市重点建设的重点学科:车辆工程巴渝学者特聘教授岗位学科:车辆工程重庆理工大学品牌学科建设项目:车辆工程重庆理工大学重点学科(准博士点)建设项目:机械工程本科专业:车辆工程(国家特色专业)机械设计制造及其自动化(重庆市特色专业)工业设计工业工程理论与应用力学汽车服务工程热能与动力工程地面武器机动工程 重庆市高等学校市级重点学科——车辆工程 车辆工程学科1998年被评为中国兵器工业总公司(部级)重点学科,2002年被评为重庆市”十五”期间重点建设的重点学科,2006年被评为重庆市高等学校“十一五”市级重点学科。本学科以服务民族汽车工业和地方经济的发展为宗旨,注重应用技术的开发研究,突出产、学、研特色,在汽车摩托车及其零部件检测技术、汽车道路模拟试验技术、锥齿轮设计制造分析技术、齿形误差测量与修正的理论与系统开发、虚拟试验技术与动态模拟试验、汽车摩托车及其关键零部件先进设计方法和制造技术以及新型无级变速器研制技术等方面取得重要的研究进展。在摩托车关键技术研究方面,在摩托车道路模拟试验技术、虚拟样机技术、智能化设计、大排量摩托车摩托车关键技术、电喷摩托车、发动机气道优化、电子控制防报死制动系统和驱动防滑系统和摩托车CVT无级变速器等方面均取得了大量创新成果,在摩托车道路模拟试验规范、摩托车和平顺性试验规范、基于虚拟样机的摩托车开发流程、高性能大排量摩托车发动机、摩托车缸头气道气体流量的试验和评价方法、摩托车发动机电喷技术等方面填补了国内空白。建立的摩托车道路模拟试验平台、虚拟样机分析评价体系、平顺舒适性试验及评价体系已成功应用于重庆隆鑫集团和重庆建设集团的摩托车新产品开发中,在行业中产生了较大影响,在重庆形成了国内一流的摩托车自主开发体系,使重庆成为国内摩托车技术高地。极大地推动了重庆摩托车产业的发展,相关研究成果已获2009年度重庆市科技进步一等奖。在汽车传动系统检测技术研究与检测装备研制方面,主要从事汽车零部件测试技术理论、试验及评价方法、试验设备、汽车零部件在线检测技术、新型传感器等方面的研究,研制开发了“变速器总成NVH试验台”、“DCT自动变速器性能试验台”、“汽车混合动力试验台、“小链条耐久实验设备”等车辆检测设备,已在清华大学、华南理工大学等有关高校和长安集团、建设集团、青山公司、奇瑞集团等国内主要汽车及零部件企业集团推广应用;在行业中产生了较大影响,推动了汽车、摩托车行业在检测与试验领域的技术进步,取得了显著的社会经济效益。在汽车传动关键零部件设计制造理论与方法方面,锥齿轮设计制造及检测新技术形成了特色和优势,所研发的锥齿轮设计制造分析软件系统已在国内60余家企业得到推广应用;与哈尔滨量具刃具集团公司、西安工业大学联合研制的基于齿轮测量中心的锥齿轮测量分析系统打破了国外技术垄断,可替代国外同类产品,获得国内近20家企业的应用,在行业有重大影响。其核心技术“锥齿轮测量与分析方法及其软件系统”获2010年度重庆市科技进步二等奖。“锥齿轮高效精密加工成套技术”获国家“863”计划支持,开发的YK2275全数控铣齿机、YK2075全数控磨齿机、YK2950全数控检查机、YK2560全数控研齿机参加了2008年北京数控机床展览会。另外与天津第一机床厂等单位联合申报的国家重大科技专项YKW21250数控插齿机和YKW2075螺旋锥齿轮数控磨齿机已批准立项。在CVT传动方面,本学科程乃士教授经过十几年研究,在国内率先掌握了CVT传动金属带的设计、制造关键技术,我国成为第二个掌握该关键技术的国家,并且在锥盘的曲线母线设计理论和方法方面居国际领先水平,研发的无级自动变速器已在吉利汽车公司和众泰汽车公司装车试验,在此基础上发明了EMCVT,通过了中国机械工业联合会的专家鉴定,获得高度评价。 车辆工程专业国家高等学校特色专业建设 重庆理工大学车辆工程专业是为适应兵器行业“军转民”、“发展两车”和重庆市建设“西部汽车城”、“世界摩托车之都”的需要而快速发展起来的,经过十多年的艰苦努力,重庆理工大学院车辆工程专业已经成为了重庆市重要的应用型人才培养基地之一。1996年重工车辆工程学院被市政府确定为建设“西部汽车城”所依托的“三院两所”之一;1998年车辆工程学科被评为兵器工业总公司部级重点学科;1999年车辆工程学科评为重庆市重点学科;2002年车辆工程学科被评为重庆市“十五”重点建设的重点学科;2004年车辆工程学科被学校确定为首批品牌学科建设项目,车辆工程专业评为学校的品牌专业;2004年5月受重庆市人民政府安排,在车辆工程学院的基础上筹建对“西部汽车城”和“摩托车之都”起重要支撑作用的“重庆汽车学院”,12月重庆汽车学院成立;2007年车辆工程专业教学团队被评为重庆市首批高等学校市级教学团队;2008年车辆工程专业被评为国家特色专业建设点。机械设计制造及其自动化重庆市特色专业建设平台重庆理工大学机械设计制造及其自动化专业,根据人才培养目标和培养的规律,以项目的构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运作(Operate)全过程为载体的CDIO高等工程教育理念。采用“产学研结合”和“以技术项目工作过程驱动教学体系、内容、方法的改革”的人才培养模式,以装备制造和汽车零部件产业人才知识、能力、素质需求为培养目标,优化、整合产业链专业群;专业课程群教学以项目构思、设计、实施和运作全过程为主线,在教学内容的组织方面应融合各专业方向的相关内容,以装备制造业和汽车摩托车零部件产业应用中对知识、能力和素质的需求来构建课程体系;在教学方法方面以“完成装备制造业和汽车摩托车零部件产业技术项目”为专业教学的主线,融合理论讲授和实践教学,驱动教学实施。加强工程设计环节的培养和训练力度;密切产学研合作,注重学生实践能力和实际动手能力的培养;加强学生的终生学习能力、团队交流能力和大工程背景观。形成了以技术项目工作过程为驱动的教学体系、教学内容、教学方法;(1)按完成技术项目对人才的要求组织教学内容体系。(2)以技术项目工作过程驱动教学实施。(3)以完成“完整技术工作”的训练实现工程综合能力、协作能力的培养。(4)构建真实的工作情景,加速从学生到技术人员的角色转变。一、 建设目标:坚持以学生发展为本,产学研结合,依托现有的重庆市重点实验室、重庆市工程技术研究中心和与企业共建的实验室等,培养具有现代机械工程技术基本理论和技能;能从事机械产品设计和制造、机电一体化和自动化应用、科技开发和应用研究、设备管理和经营销售等工作,面向工程一线的具有较强实践能力和创新精神的的应用型高级专门人才。将重庆工学院机械设计制造及其自动化专业建设成为重庆市先进、特色突出的专业;在机械制造装备设计制造理论和关键技术、制造工艺等领域形成鲜明的特点和显著的优势。一、紧密结合重庆机械装备、汽车、摩托车工业发展的需要,完善产学研合作教育人才培养模式,优化人才培养方案,重点培养学生扎实的理论基础、良好的工程意识和创新精神。二、建设市级教学团队。完善教师工程能力的培养制度和实践方法,培养一支具有深厚的专业知识、良好的工程背景、特色突出的应用技术研究能力、年龄结构和梯队合理和综合实力强的师资队伍,三、优化机械设计制造及其自动化专业课程体系。在现代设计制造技术的发展背景下,突出设计技术、制造技术和自动化技术,以制造工艺、制造装备设计为重点,提高应用型高级专门人才培养质量;以精品课程建设带头,完善设计、工艺、机械装备及其自动化的理论及其技术的课程体系。四、完善和加强机械设计制造及其自动化专业人才培养的实践教学体系。进一步按照机械产品开发的基本流程,优化配置实验教学资源;加强专业实习、课程设计、毕业设计、产学合作和课外科技活动等实践性教学环节,完善培养方法的系统性。五、总结机械设计制造及其自动化专业教学方法的成果,通过会议、互访、学术交流等途径推广,为机械设计制造及其自动化专业的改革发展提供参考。二、建设方案为实现建设目标,拟在人才培养、师资队伍、教学条件、课程设置和内容、实践教学等方面加强建设。(一)、人才培养方案1、现状(1)、为适应重庆市装备制造及汽车工业的发展,多次对专业人才培养方案进行修订,大的修订邀请相关企业和研究院所的专家参加。方案以学生为中心,以培养工程应用型人才为目标,实现教育功能的转变。使学生从被动学习向主动学习转变,形成师生互动,共同解决工程问题的教学过程。(2)、按照机械产品开发“原理方案—技术设计—制造工艺—试验评价—工程管理”的基本流程,理清了工程应用型人才的培养思路,整合教学内容,优化完善教学大纲,优化实践教学体系,整合实验教学内容。形成了“培养基础平台化,专业建设特色化,服务面向多样化,人才应用能力化”的人才培养特色,并在实践中取得了显著效果。2、建设方案(1)、进一步理清工程应用型高级专门人才的培养思路,优化教学和实践内容,注重学习能力、运用理论的能力、发现问题能力、解决问题能力、创新精神的培养;(2)、进一步引导学生从被动学习向主动学习转变,形成师生互动,共同解决工程技术问题的教学过程;(3)、进一步加强实践性教学环节的改革与实践,加强教学实习基地和产学研基地的建设,切实提高实践教学质量,促进工程应用型高级人才的培养。(二)、师资队伍1、现状(1)、专业带头人情况郭晓东:男,1961年生,教授,现任汽车零部件制造及检测技术教育部重点实验室副主任。 主要研究方向为“复杂曲面智能化制造与检测技术”。主持承担了重庆市科委攻关项目“锥齿轮传动智能检测与分析方法及系统研究”、“自由曲面数控砂带磨削方法及工程化应用研究”、国家自然科学基金项目“基于齿轮测量中心的锥齿轮测量与分析方法及软件实现”、863计划项目“汽车螺旋锥齿轮高效精密加工成套装备”等。以第一完成人完成的项目“齿轮传动计算机辅助工程软件系统”由于技术先进、功能完善、计算结果准确可靠以及用户界面友好等优点已成功地应用于国内近百家汽车制造厂和专业齿轮制造厂,为提高我国在该技术领域的水平起到了重要的作用。以第一完成人开发的“锥齿轮测量软件系统”已在国内30余家齿轮企业应用,取得良好效果。与天津第一机床总厂合作开发的“YK2750全数控螺旋锥齿轮铣齿机”、“YK2560全数控研齿机”参加了第11届北京国际机床展览会。与重庆三磨海达磨床有限公司合作开发的“2MY55200-6CNC 6轴联动数控叶片砂带磨床”已经成功应用于东方汽轮机厂的叶片加工生产线。获教育部科技进步一、二等奖共3项。(2)、师资队伍结构教授、副教授以上占71%;具有博士、硕士学位的占84%;35岁以下青年教师13人全部具有硕士以上学位。40岁以上的教师多具有深厚的专业知识、丰富的工程经验及很强的动手能力,为本专业形成优势和特色奠定了重要基础;国务院政府特殊津贴获得者1名,重庆市“322”人才第二层次人才1名;重庆市高校中青年骨干教师2名;校级学科带头人1名;校级后备学科带头人3名;校级青年骨干教师2名;海归人才4名;硕士生导师15名;(3)、教授、副教授承担本科教学任务比例为100%,一般为2-3门主干课程,。近三年教学评价中,教师优良以上比例达90%以上,学生对任课教师的教学评分都在90分以上。(4)、科学研究与教学研究近5年我专业教师公开发表教研论文13篇,承担教学研究项目12项,获省部级以上教学成果奖3项;其中国家级教学成果奖1项;我专业教师完成纵向、横向科研项目128项,其中承担省部级以上科研项目23项,获省部级以上科研奖8项;获得专利授权43项,其中发明专利2项;公开发表论文总数为128篇,其中重要期刊和国际会议90篇,EI等三大检索收录15篇;在研的前沿研究项目有国内首台“5轴汽车转向系统试验台”、“大功率军用雪地车无级变速器”、“汽车双离合器自动变速器”、“零传动低速回转功能部件设计理论及工艺研究”。2、建设方案(1)、建设校级机械制造装备设计教学团队、数控技术教学团队各1个;通过引进、培养的方式,结合工程应用研究,建设一支研究方向、年龄、学历、职称、结构更加合理,整体综合实力更为雄厚的师资队伍;(2)、重点引进液压传动和数控技术方向的带头人或学术骨干1-2人;(3)、聘请2-3名企业技术专家加强数控装备研发、机械制造工艺研究等方面的科研;完善和提高产学合作中企业导师对学生实习和毕业设计的指导能力;(4)、选派青年教师攻读博士学位;通过产学研合作,指派教师到企业兼职,参与产品研发过程,培养工程应用研究能力;(5)、进一步提高工程应用研究课题的比重,加强教师工程背景,提高对学生工程实践、创新环节的指导能力。(三)、教学条件1、现状根据工程应用型人才培养的要求,学校对本专业师资队伍建设、实验室建设、课程建设、教材建设、教学方法及现代教育技术等方面的建设工作高度重视,从2002年至今,学校累计向本专业投入建设经费876万元,高于其他同类专业50%。2002年到2007年的投入分别为:56万、89万、98万、160万、173万、300万元,实现了逐年增长。目前本专业的实验室达1700平米、主要实验设备103台,设备价值1896万元;学校馆藏本专业方向图书资料131871册,分别在重庆长安集团、重庆大江工业集团、重庆建设工业集团、綦江齿轮传动有限公司、重庆隆鑫集团、重庆机床集团、中国一拖集团有限公司等国内知名企业建有稳定的实习基地,为本专业培养高素质应用型人才奠定了坚实的基础。2、建设方案(1)、充分利用部市级试验室(中心)的投入,学校将配套投入205万元,主要用于实验室、课程、教材、图书和师资等建设,完善和提高教学条件;(2)、完善和加强产学基地建设,提高工程实践教学效果;(四)、改革、建设与课程体系改革1、现状(1)、市级精品课程1门(机械制图);校级精品课程2门(材料力学、机械设计);校级重点课程3门(理论力学、机械原理、数控技术);(2)、优先选用全国优秀统编教材和面向21世纪课程教材,采用近三年出版的新教材的比例为70%;另根据本专业教学改革需要,编写了具有学科或专业特色的教材、专著14部;课堂教学100%采用CAI、多媒体教学手段;(3)、经过多年的探索和实践,建立了较为全面的教学规章制度体系,这些制度的执行,严格了教学秩序,保证了教学质量,教师评价的优良率在90%以上;(4)、建立了与理论教学并行的,既相对独立、又相互联系的“三平台、一基地,模块化、层次化”实验教学体系,实验室对学生开放,实现了选时、选师、选实验项目;(5)、通过产学研合作,与重庆长安集团、綦江齿轮传动有限公司、重庆隆鑫集团、重庆机床集团、重庆大江工业集团、重庆建设工业集团、中国一拖集团有限公司等知名大型企业建立了实践教学基地,并成立了校企联合实践教学指导工作委员会和工作小组,完善了相应的教学质量监控与运行管理机制;(6)、在教学中,注意学生在学生专业知识的同时,培养工程意识和创新精神。(a)理论课程。以知识体系为基础的基础理论具有相对稳定的体系,在总学时减少的情况下应有所加强,但应该去掉繁琐部分,精炼经典理论,增大现代理论的比重;(b)技术课程。以成熟和广泛应用的技术为基础,让学生形成机械工程应用能力和创新精神,课程体系应清晰,明确机械制造工艺及夹具设计、机械制造装备设计和现代设计理论及技术作为主体,强化实验动手内容,严格进行各阶段的课程设计,形成实际工作能力;(c)选修课程。扩大知识面,培养学生综合素质和补充技术范围的主要手段,设置了公共选修课、学科基础选修、专业选修模块;(d)注重机械设计制造及其自动化专业的知识结构,突出主干,形成了理论力学——材料力学——机械制图——机械原理——机械设计、CAD/CAE技术——机械制造工艺的基础主干,在此基础上形成了机械制造方向主干课程、机电一体化方向主干课程、机械设计方向主干课程;(e)利用已有的大型激光切割机、高速数控铣、加工中心、三坐标扫描机和各种数控机床安排了数控加工综合实践周;结合课程和科研项目开展现场教学。2、建设方案(1)、以机械装备设计制造、汽车及其零部件制造工艺为重点,突出数字化技术在相关领域的应用。按照 “原理方案—技术设计—制造工艺—试验评价—工程管理” 的工程应用研究过程,优化教学内容和教材建设,完善由力学系列课程、机械设计系列课程、机械制造系列课程、机电一体化系列课程作为主线的工程应用型的专业课程体系;(2)、在现有精品课程基础上,再建设1门市级精品课程、1门校级精品课程机械原理和1门校级重点课程;(3)、强化实践教学。进一步提高开放实验的数量和质量,提高综合性、设计性、创新性实验的比例,对学生进行分阶段、模块化、多层次、个性化培养,切实加强学生动手能力、分析和解决问题能力、创新精神的培养;进一步加强校外实践教学基地建设、校外实践指导教师队伍建设和厂校技术合作,为学生进入工程应用研究提供可操作的进入机制和条件。完善校企联合的实践教学环节,充分利用地方企业资源,实现高校和企业在应用型人才培养共同利益下的教育功能耦合;(4)、增加学生参与教师工程研究项目的机会,扩大教师科研项目作为毕业设计题目的比重,让更多学生能够经历查阅国内外文献资料、制定方案、技术设计、零部件采购、制造、调试、论文撰写和专利申请过程,培养学生工程意识和创新精神,提高工程应用能力;(5)、加大精品课程建设力度。重点建设本专业的《机械制造工艺学》、《数控技术》、《机械制造装备设计》、《机械CAD/CAE》、《流体传动及控制》五门课程。对其教学内容、教学条件、教学方法与教学手段等方面进行深入的研究与实践;(6)、充分利用现代化教学手段。完善以多媒体、数字化为核心的现代化教学手段,进一步提高教学效果。鼓励教师开发多媒体课件,课件更新制度化。(五)、人才培养质量和社会声誉1、现状(1)、本专业学生具有扎实的基础理论、较强的基本工作技能和创新意识,外语水平相对较高,大学英语四级通过率达87%,能熟练使用外文文献。绝大多数学生计算机基础应用水平较高, 能熟练操作计算机及使用互联网,学习了多种主流技术软件如UG、CATIA、PRO-E、ANSYS、MASTERCAM等,计算机等级考试成绩优良,近4届学生2级通过率达到90%以上;(2)、本专业十分注重学生创新精神和实践能力的培养,近年来,6人被评为市级优秀毕业设计(论文),17人被评为校级优秀毕业设计(论文);(3)、本专业学生积极参加各级各类竞赛及科技活动,学生在校期间参加省级及以上各类竞赛获奖29项,其中,全国一等奖1项,全国二等奖3项,重庆市一等奖3项;(4)、近3年来,学生完成课外科技项目100余项,参与企业科技项目200多人;学生在全国各类科技刊物上公开发表论文8篇;学生通过毕业设计、课外科技活动获得国家发明专利授权2项,实用新型专利授权36项,发明专利申请5项;(5)、本专业毕业生广泛受到用人单位欢迎,大型企业就业率为60%以上。连续多年在学校组织的招聘会上出现供不应求的局面,招聘会上的供需比为1:;(6)、近4年毕业生平均一次性就业率;学生平均考研录取率;平均学士学位获得率。本专业近3年的毕业生社会满意度问卷调查满意率分别为、和;(7)、本专业大量优秀的毕业生给学校和本专业带来了良好的社会声誉,得到考生及家长的信赖,以重庆生源为例,06、07年本专业第一志愿录取新生所占比例为260/296、272/317,录取分数平均高过调档线15分,居市内同批次同类专业前列,录取人数也逐年上升,近5年本专业录取人数分别为205、237、321、318、320人;(8)、本专业提出的“地方工科院校应用型人才培养模式构建与实践”的应用型人才培养模式和“以发明创造能力为培养目标的本科毕业设计教学”方法已在一些院校得到推广,近3年接待参观学习的院校和企业人员11批次,得到了不少兄弟院校,尤其是地方院校的认同。2、建设方案(1)、进一步根据社会发展需要和人才培养要求规划教师科研重点方向,强调教师科研向工程应用技术转变,首先从教学源头上解决眼高手低问题,同时为学生提供工程应用技术平台;(2)、加大学生参加课外科技活动的推动力度,强化毕业设计中的选题和设计能力指导,鼓励学生参加工程设备研制、发明创新和专利申请等工程应用和创新活动,进一步扩大和学生进入工程应用的范围;(3)、加强产学研合作和产学基地的人才培养质量研究,通过企业参与人才培养方案制订和各种人才培养方法讨论会,研究提高学生工程应用能力的培养方法,扩大本专业的社会影响。三、建设成果(一)、建成一支结构合理、实力雄厚的师资队伍1、引进:从高等学校引进高学历、高职称的人才1~4人; 从有关研究所、设计院和企业引进具有工程背景的技术专家1~2人;2、培养:鼓励教师围绕专业的研究方向走出去攻读学位,委托培养博士2名;参与横向合作(或兼职)的青年教师8人;出国深造的青年教师1人;3、建设市级(或校级)教学团队1个。(二)、完善专业实践基地建设以“汽车零部件制造及检测技术”教育部重点实验室、“汽车零部件及其检测技术”重庆市重点实验室为中心,进一步完善工程技术实验基地。为学生和教师提供教学实践平台。同时与企业合作,发展实习基地1-2个。(三)、教学研究与教学改革1、完成或立项教研项目5项,其中获部市级奖1-2项;公开发表教研文章15篇;完成“方案—专利引入式教学”创新体系建设和试点工作;2、再建成1门市级精品课程、1门校级精品课程和校级重点课程1门;3、建设设计型实验和装备研制型实验各1个。(四)、学生工程意识和创新精神培养学生发表论文10篇、专利授权30件,部市级以上奖励5个;市级优秀毕业设计(论文)5篇、校级10篇;实际参加产品开发和设备研制等工程项目的学生数达到400人。(五)、科学技术研究完成省部级科研项目10项(含立项);发表高水平科研论文60篇;申请专利35项;获得省部级及以上科研成果2-3项。

某大型水压机的驱动系统和控制系统的设计C618数控车床的主传动系统设计CA6140杠杆加工工艺及夹具设计CKP预粉磨设计(总体及壳体)型双动拉伸压力机的设计L-108空气压缩机曲轴零件LED显示屏动态显示和远程监控的实现N10000-OSEPA选粉机PE10自行车无级变速器设计PLC-Z30130X31型钻床控制系统的PLC改造PLC-三菱FX2N PLC在电梯控制中的应用PLC-基于DS1820的室温监测装置的设计PLC-彩瓦成型机的PLC设计PLC-金属粉末成型液压机的PLC设计PLC控制的变频调速恒压供水系统程序TH5940型数控加工中心进给系统设计USB接口设计ZH3100组合式选粉机Z形件弯曲Φ1000 立 轴 锤 击 式 破 碎 机φ2600筒辊磨压辊及加压、卸料装置设计φ2600筒辊磨液压系统及料流控制装置设计Ф×13m管磨机(总体、回转部件)的设计Ф机立窑(总体、窑体、卸料部件)设计三通管的塑料模设计中单链型刮板输送机设计仓库温湿度的监测系统传动盖冲压工艺制定及冲孔模具设计传动装置毕业设计及论文全遥控数字音量控制的D类功率放大器减速器箱体钻口面孔组合机床总体设计及主轴箱设计出租车计费系统的设计制冷专业毕业设计(家用空调)单拐曲轴机械加工工艺单片机16×16点阵(滚动显示)的设计单片机的多功能智能小车单片机的数字钟设计双齿减速器设计可预置的定时显示报警系统后钢板弹簧吊耳加工工艺及夹具设计城市公交查询系统基于AT89C51单片机倒车防撞报警系统设计基于EDA和单片机技术的逻辑分析仪设计课件基于GSM模块的车载防盗系统设计基于PLC高速全自动包装机的控制系统应用基于单片机控制的霓虹灯控制器基于单片机的交通灯控制器的研究与设计基于单片机的多功能转速表基于单片机的数码录音与播放系统基于单片机的电器遥控器设计外行星摆线马达结构设计多功能自动跑步机(机械部分设计)大棚温湿自动控制系统工程机械制造厂供电系统设计(电气工程系)带式输送机传动装置设计悬挂运动控制系统的设计手机恒流充电器的设计托板冲模毕业设计拔叉及夹具设计拖拉机拨叉铣专机的设计拨叉加工加工工艺及夹具设计拨叉钻床夹具指纹U盘的设计推动架的设计推动架零件的机械加工工艺的设计数控机床主传动系统设计数控直流稳压电源数控车床主传动机构设计数控车床纵向进给及导轨润滑机构设计旋转门的设计普通钻床改造为多轴钻床智能型充电器的电源和显示的设计机械毕业设计及论文机械设计课程设计_减速器锥柱二级传动杠杆的设计板材坡口机总体设计某小区的智能化系统设计椭圆盖注射的设计模具-五金-护罩壳侧壁冲孔模设计模具-五金-空气滤清器壳正反拉伸复合模设计模具-五金-笔记本电脑壳上壳冲压模设计模具-冷冲扬声器模具设计模具-注塑-多用工作灯后盖注塑模模具-注塑-对讲机外壳注射模设计模具-注塑-手机充电器塑料模具模具-注塑-水管三通管塑料模具模具-电池板铝边框冲孔模的设计模具-离合器板冲成形模具设计模具-铰链落料冲孔复合模具设计气体泄漏超声检测系统的设计水泥粉磨选粉系统改造汽车离合器(EQ153)的设计汽车离合器(螺旋430)的设计液位平衡控制系统实验装置设计清淤船的设计火灾自动报警系统设计(电气类)电动智能小车电气工程及其自动化(电力)毕业设计电流线圈架塑料模设计电织机导板零件数控直岗拉卡水电站电气一次及发电机继电保护设计移动通信的电波衰落与抗衰落技术分析的设计空气压缩机曲轴设计立式组合机床液压系统论文.doc货车底盘布置的设计轿车双摆臂悬架的设计及产品建模钻四槽铣床与夹具图纸钻法兰四孔夹具的设计钻泵体盖6-φ2孔机床与夹具图纸钻泵体盖6-φ7孔机床与夹具图纸面筋成型机的设计面筋成形生产线颗粒状糖果包装机设计马路保洁车的设计高层建筑外墙清洗机---升降机部分的设计高速数字多功能土槽试验台车的设计齿轮的设计和应用推荐书籍

毕业论文无级变速器结构设计

变速箱内有平行轴,输入轴、主动带轮轴、从动带轮轴以及主传动轴。输入轴和主动带轮轴与发动机曲轴呈直线布置,由恒星齿轮、行星齿轮及行星架构成。

其主要是由液力变矩器和自动变速器两大部分组成,它能根据节气门的开度和车速的变化,自动进行换档与CVT相比,液力自动变速器最大的不同是在结构上,即它是由液压控制的齿轮变速系统构成的因此,液力自动变速器并不是真正的无级变速器,而是有档位的,仅是在两档之间的无级变速。CVT则是由两组变速轮盘和一条传动带组成的。CVT采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合传递动力。CVT可以自动改变传动速比,实现传动速比的全程无级连续改变。没有传统变速器换档时那种“停顿”的感觉,从而得到传动系统与发动机工况的最佳匹配。提高车辆的燃油经济性和动力性,改善驾驶者的操纵方便性及乘坐舒适性,因此它是一种比较理想的汽车动力传动装置。 德国奔驰汽车公司在1886年就将V形橡胶带式CVT安装到该公司生产的汽油机汽车上。1958年,荷兰的DAF公司研制出Variomatic 双V形橡胶带式CVT,并装备于其制造的Daffodil轿车上 。 1.功率有限2.离合器工作不稳定3.液压泵、传动带和夹紧机构的能量损失较大后来,汽车研究人员将液力变矩器集成到CVT系统中主、从动轮的夹紧力由电子装置进行控制,在CVT中采用节能泵传动带使用金属带代替传统的橡胶带。 汽车新技术的进步克服了CVT原有的技术缺陷 , 传递转矩容量更大、性能更优良的第二代CVT面世 ,进入20世纪90年代,汽车界对CVT技术的研究开发日益重视,再加上全球科技的迅猛发展,使得新的电子技术与自动控制技术不断被采用到CVT中。 · 动 力 性· 燃油经济性· 驾驶舒适性

前言 随着科学技术的不断进步,汽车工业相应得到了迅速发展。如何快速而平稳地把发动机的动力传递到驱动车轮上,是影响汽车操纵方便性与平顺性的关键之所在,要想解决好这些问题,首先要了解自动变速器技术特别是液力变矩器等相关技术的发展。1.自动变速器技术的发展目前汽车所使用的自动变速器大致可分为三类[1]:一类是由液力变矩器、行星齿轮机构及电液控制系统组成的液力自动变速器[2];一类是由传统固定轴式变速箱和干式离合器以及相应的电-液控制系统组成的电控机械式自动变速器;另一类是无级自动变速器。 液力自动变速器液力自动变速器其基本形式是液力变矩器与动力换挡的旋转轴式机械变速器串联。这种自动变速器的主要优点有[1]:液力变矩器的自动适应性使其具有无级连续变速及变矩能力,对外部负载有自动调节和适应性能,从根本上简化了操纵;液体传动本身特有一定的减振性能,能够有效地降低传动系的尖峰载荷和扭转振动,延长了传动系的寿命;汽车起步平稳,加速迅速、均匀、柔和;提高了乘坐舒适性与行驶安全性;车辆的通过性好。 电控机械式自动变速器这是一种由普通齿轮式机械变速器组成的有级式机械自动变速器。机械式自动变速器是在普通固定轴式齿轮变速器的基础上,把选挡、换挡、离合器操纵及发动机油门操纵由控制器完成,代写毕业论文实现自动变速。基本控制思想是:根据汽车运行状况、路面情况和驾驶员的意图,依据事先制定的换挡规律、离合器接合规律及发动机油门变化规律,对变速器进行最佳挡位判断、离合器动作控制及发动机油门动作控制,实现发动机、离合器及变速器的联合操纵。由于机械式自动变速器是非动力换挡,变速器输出扭矩与转速变化比较大,易造成冲击比较大,以及换挡期间动力中断等缺点,必须对其进行改进,因此提出了扭矩辅助型机械自动变速器和双离合器式机械自动变速器。前者通过辅助齿轮机构来实现,后者使变速器相邻挡位的扭矩传递,分别受控于两个独立的离合器,这样可以实现动力不中断换挡。 机械无级变速器前面提到的两种自动变速器都是有级或分段无级自动变速、无级变速器、带式无级变速器利用由许多薄钢片穿成的钢环,使其与两个锥轮的槽在不同的半径上“咬和”来改变速比,以达到无级变速的性能。它克服了前面两种自动变速器固有的齿轮传动比不连续和零件数量过多的缺点,具有传动比连续、传递动力平稳、操纵方便等特点,实现了无级变速。由于CVT 是摩擦传动,导致效率低,所使用的传动链制造技术难、加工精度要求较高,使用的材质要求更高,维修更是困难,对这些难点仍在继续攻关中。 液力变矩器+AMT 的自动变速器将液力变矩器(TC)与固定轴机械式齿轮变速器(AMT)组合[2],得到一种新型的自动变速系统,即:TC+AMT。TC 与AMT 共同工作,不但具有AT 的优点,大大提高了军车的通过性、越野性操纵方便性,而且具有成本低与易制造的特点。在保证汽车动力性、燃油经济性、操纵方便性等特性外,还可以实现发动机、液力变矩器和机械式自动变速器合理匹配,找到最佳工作点,达到总体效果最佳,不仅越野性、通过性好、操纵方便,而且使影响乘坐舒适性的冲击度最小,具有良好的乘坐舒适性。是一种具有良好发展前途的自动变速器,世界各国正致力于此项技术的研究和开发。 带闭锁与滑差的TC+AMT 的自动变速器液力变矩器具有的起步平稳、减振、通过性和乘坐舒适性好等优越性能,但最大的缺陷是效率低,为了提高液力变矩器的传动效率,而采用了闭锁与滑差技术。它是指在液力变矩器的泵轮与涡轮之间,安装一个可控制的离合器,当汽车的行驶工况达到设定目标时,控制离合器将泵轮与涡轮按设定的目标转速差传动(即滑差控制)或锁成一体(即闭锁控制),液力变矩器随之变为半刚性或刚性传动,这样做一方面提高传动效率[4]。闭锁后消除了液力变矩器高速比时效率的下降,理论上闭锁工况效率为1,从而使高速比工况效率大大提高;另一方面,在液力传动向机械传动转换过程中,由于采用滑差控制,不但扩大了液力变矩器的高效率范围,而且可以使传动系从液力传动平稳地过渡到闭锁后的刚性传动,特别是在闭锁开始和闭锁低速阶段,可以吸收由于闭锁产生的部分振动和冲击,按照滑差和闭锁的控制规律,使得涡轮转速逐步接近泵轮,大大减少了冲击和振动,使得乘坐舒适性得以提高。2.带有闭锁与滑差控制的液力变矩器结构特点 液力变矩器结构的方案分析图1 液力变矩器方案一 图2 液力变矩器方案二 以某公司开发的带有闭锁与滑差控制的某大型汽车液力变矩器结构简图如图1和图2所示,二者是原理相同而结构形式相异的两种液力变矩器。对于图1所示结构[5]:在液力传动时,在分离离合器后,AMT 自动变速器输入轴的转动惯量由涡轮、闭锁离合器、涡轮法兰、涡轮轴等部件的惯量组成。而原车此时的转动惯量仅为原干式离合器的从动盘和变速器一轴的惯量,新系统的转动惯量为原车的4倍。这将延长换挡时同步器接合时间,大大地影响了换挡品质的提高。图中:1 为闭锁离合器,2 为换挡离合器;对于图2所示结构[6]:在液力传动时,AMT 自动变速器输入轴的转动惯量由换挡离合器的从动片、涡轮轴、花键轴等组成。这种布置使转动惯量想比与手动装置大大的减少,而且减少了同步器的接合惯量,这不仅有利于AMT 换挡,具有工作平稳、寿命长等特点,有利于提高换挡品质,而且更加巧妙地将闭锁离合器1布置于涡轮同一侧,使得方案二的结构紧凑。 闭锁与滑差的控制(1)闭锁与滑差控制系统的液压原理图4 电控系统示意图 实现闭锁与滑差控制的动力源是液压控制系统所提供的系统压力,根据闭锁与滑差控制系统的工作原理和要求。在何时采取液力传动、滑差控制的半刚性传动还是闭锁控制的刚性传动,完全由各电磁阀综合控制的系统油压P1和P2的压差(P1-P2)来决定。(2)闭锁与滑差电控系统根据动态三参数控制理论,在保证TC+AMT 自动变速器的换挡品质的前提下,根据在线所采集的数据,监控车辆的行驶状态,按照特定控制程序和规定的换挡规律,代写毕业论文实现闭锁与滑差的精确控制。具体电控系统方块图如图4所示。有了良好的带有闭锁与滑差控制的TC+AMT 自动变速器硬件,先进的控制技术来怎是确保它的优越性能实现的根本保证。总之,开展液力变矩器的研究是提高自动变速器技术的重要环节。参考文献:1.葛安林 车辆自动变速理论与设计 北京:机械工业出版社19912. 葛安林 自动变速器(二)—液力变矩器 汽车技术 2001(6)3.马文星 液力传动在汽车上的应用与展望 汽车技术 1991(2)4.过学迅 汽车自动变速器 北京:机械工业出版社出版1999(1)5.朱经昌等 车辆液力传动 北京:国防工业出版社1983(1)6.朱经昌等 液力变矩器的设计与计算 北京:国防工业出版社1991(1)

无级变速器的轿车已经成为当今汽车发展的主要趋势,其结构由机械传动部分,电子控制部分,液压控制部分组成,

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金属/氧化物界面对于多相催化具有重要意义,因为看似“惰性”的氧化物载体可以通过界面调节金属催化剂的形貌、原子和电子结构。尽管界面效应在块状氧化物载体上得到了广泛的研究,但对于团簇级纳米系统,仍然缺乏更深入的了解。作者在此证明了由混合 Pd/Bi 2 O 3 簇集合构建的纳米金属/氧化物界面的本征催化作用。该界面可以通过简单的逐步光化学方法制造。作者结合电子显微镜和微量分析阐明了Pd/Bi 2 O 3 簇的杂化结构。其中,Pd-Pd 配位数较小,更重要的是,由于Bi 2 O 3 簇中Bi 端和 Pd 之间的异质接枝,实现了Pd-Bi 空间相关性。纳米金属/氧化物界面与 Pd 之间的簇内电子转移显著削弱了乙烯吸附,且不会影响氢活化。因此,在温度低至 44 C 的加氢过程中,可以实现 91% 的乙烯选择性和 90% 的乙炔转化率。

背景介绍

金属/氧化物界面对多相催化具有重要的基础/实际意义,因为它提出了关于强金属-载体相互作用的基本问题,并在几个催化过程中发挥关键作用。从结构的角度来看,金属/氧化物界面由在化学成分、键合特性、晶格参数以及电气和机械性能方面不同的组分构成,其中粘附结构和化学性质是一个引人注目的研究课题。而从功能的角度来看,金属/氧化物界面处的化学键合和相关的电荷转移可以调节金属的形态、尺寸和电子结构,以优化反应中间体的键合强度从而获得更好的催化性能。在过去的几十年中,在金属/氧化物界面的结构解析和调控方面取得了相当大的进展,这些界面通常采用本体氧化物载体来促进金属的成核、吸附或沉积。此外,纳米金属/氧化物界面,由金属和氧化物簇之间的异质接枝形成,也有希望加强结构和电子效应,以实现更好的催化性能。然而,由于此类杂化簇的化学合成和结构解析面临巨大挑战,因此对纳米金属/氧化物界面的了解有限。

作为经常使用氧化物负载的金属催化剂的代表性反应,乙炔选择性加氢生成乙烯需要在高催化活性和选择性的两个要求之间进行权衡:氢的易活化与乙烯的弱结合。尽管 Pd 基催化剂取得了重大进展,但这两个参数的同时优化仍然具有挑战性,尤其是在 H 2 和 C 2 H 4 大量过量的前端过程中。为了达到这个目标,需要对 Pd 的几何和电子结构进行复杂的调控,这促使人们设计金属/氧化物界面。大多数 Pd/氧化物催化剂,主要为负载 Pd 纳米颗粒或孤立的 Pd 原子。不幸的是,Pd 纳米粒子在低温下可以有效地激活氢气,但它们与乙烯的强结合有利于乙烯连续氢化成乙烷。孤立的 Pd 位点催化剂,包括 Pd 单原子催化剂和 Pd 基金属化合物与乙烯具有弱 π 键,因此在乙炔加氢反应中具有良好的选择性,但它们伴随的氢活化减弱导致需要相对较高的反应温度(> 100 C)才能实现乙炔的高转化率,这可能会导致反应器床的安全问题。将氧化物载体的尺寸减小到纳米团簇尺度将显著改变它们的配位数 (CN)、表面终端和 d 带特征,因此可以通过与 Pd 的强化学和电子相互作用,实现Pd 的尺寸和电子结构调控。其中,由纳米金属/氧化物界面稳定的无配体 Pd 簇有望弥合 Pd 纳米粒子与单原子之间的尺寸和性能差距,并最大限度地发挥界面效应。

图文解析

图 1. Pd /Bi 2 O 3 /TiO 2 的微观结构。a 合成过程示意图。b-d Bi 2 O 3 /TiO 2 (b) 和 Pd /Bi 2 O 3 /TiO 2 (c, d) 的STEM 图像。从上到下和从左到右的插图分别是投影结构模型、模拟 ADF-STEM 图像、HRSTEM 图像中圆形区域的 FFT 图案以及模拟 ADF-STEM 图像的 FFT图案。 e Pd /Bi 2 O 3 /TiO 2 的元素mapping图像。

图 2. Pd /Bi 2 O 3 /TiO 2 的表征。a TiO 2 、Pd/TiO 2 、Bi 2 O 3 /TiO 2 和 Pd /Bi 2 O 3 /TiO 2 的 XRD 图; b Pd/TiO 2 、Pd /Bi 2 O 3 /TiO 2 和氧化Pd /Bi 2 O 3 /TiO 2 (Pd /Bi 2 O 3 /TiO 2 -ox) 的Pd K-edge EXAFS傅里叶变换光谱;c Bi L 3 -edge EXAFS的傅里叶变换光谱;d Bi 2 O 3 /TiO 2 、Pd /Bi 2 O 3 /TiO 2 和Pd /Bi 2 O 3 /TiO 2 -ox 的 Bi L 3 -edge XANES 光谱。Bi 和 Bi 2 O 3 粉末用作参考样品。 e Pd/TiO 2 、Pd /Bi 2 O 3 /TiO 2 和 Pd /Bi 2 O 3 /TiO 2 -ox 的 Pd K-edge XANES 光谱。钯箔用作参考样品。 f 不同样品的 CO 吸附 FT-IR 光谱。

图 3. Pd /Bi 2 O 3 /TiO 2 在乙炔加氢中的催化性能。a Pd /Bi 2 O 3 /TiO 2 、Pd /Bi 2 O 3 /TiO 2 和PdAg 3 /Al 2 O 3 样品的选择性与乙炔转化率的函数关系。 b 乙炔转化率为 95%时,在不同催化剂上 C 2 H 4 的选择性。 c 乙炔转化率为 90%时,反应温度 (T 90 ) 和C 2 H 4 选择性。 对于 Pd /Bi 2 O 3 /TiO 2 ,在室温下很容易发生氢解离。非选择性乙炔加氢的强放热效应,最终导致温度失控,达到 C。d 在 40 C 下,Pd /Bi 2 O 3 /TiO 2 上的 C 2 H 2 转化率, C 2 H 4 选择性随时间变化曲线。e Pd/TiO 2 、Bi 2 O 3 /TiO 2 和Pd /Bi 2 O 3 /TiO 2 的 H 2 -TPR 曲线。f在 Pd/TiO 2 和 Pd /Bi 2 O 3 /TiO 2 上,C 2 H 4 脉冲吸附的微量热研究。

图 4. DFT 计算揭示的反应机理。a 用于 DFT 计算的 Pd 簇结构(Pd:青色,Bi:紫色,O:红色)。b 在 Pd(111) 上,和在 Bi 2 O 3 (100) 上负载的 Pd 8 簇上乙炔加氢生成乙烷的能量分布。 c投射到 Pd(111) 和 Pd 8 簇结构Pd 原子的 d 电子上的态密度。 选择 Pd(111) 的表面 Pd 原子和 Pd 8 簇结构中最活跃的 Pd 原子(C 2 H 4 吸附最强烈)来绘制 DOS。 d 带中心 (ε d ) 的位置用红色方框突出显示。 d C 2 H 4 的 E ads 与 Pd 簇表面不同 Pd 原子的 ε d 的函数关系。 最稳定的吸附结构用实心正方形表示,而其他不太稳定的吸附结构用空心正方形表示。 Pd(111) 的表面 Pd 原子也显示为红色实心方块以供比较。蓝色拟合线表明更小的 ε d 对应于更大的 C 2 H 4 E ads 。

总结与展望

基于上述结果,作者证明了纳米金属/氧化物界面在乙炔选择性加氢中的重要催化作用。Pd-Bi 2 O 3 杂化簇具有小的 Pd-Pd 配位以及簇内电子转移,可以在不影响 H 2 活化活性的情况下实现弱 C 2 H 4 吸附。Pd-Bi 2 O 3 纳米团簇相对于 Pd 单原子和纳米粒子的优异低温催化性能可能为混合纳米团簇的基础研究开辟新的机会。此外,所展示的逐步光化学策略也为制备混合纳米团簇和纳米金属/氧化物界面提供了一条新途径。

第一作者:Jingrun Ran, Hongping Zhang, Sijia Fu

通讯作者: 乔世璋

通讯单位:澳大利亚阿德莱德大学

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高性能、低成本的光催化剂是实现大规模太阳能制氢的关键。本文报告了一种液体剥离方法来制备 NiPS3 超薄纳米片。该纳米片可作为一种多功能平台,能够极大地改善各种光催化剂(包括 TiO2、CdS、In2ZnS4 和 C3N4)上的光催化产氢性能。与纯 CdS 相比,NiPS3/CdS 异质结具有最高的改进因子(~1,667%),实现了极高的可见光诱导制氢速率(13,600 μmol h-1g-1)。这种更好的性能归因于强关联的 NiPS3/CdS 界面确保了有效的电子-空穴解离/传输;以及 NiPS3超薄纳米片上丰富的原子级边缘 P/S 位点和活化的S 位点,促进了氢的析出。这些发现通过最先进的表征和理论计算来证明。该工作首次证明了金属磷硫属化物可作为一个通用平台的巨大潜力,能极大地提高不同光催化剂的性能。

背景介绍

不可再生化石燃料的大量消耗导致全球能源短缺、环境污染和气候变化。因此,寻找可再生、清洁和无碳的能源至关重要。太阳能光催化水分解产氢 (H2) 被认为是一种有前途、廉价且环境友好的技术,其可利用阳光生产绿色 H2 燃料。然而,迄今为止开发的光催化剂效率低、稳定性差、价格高,严重制约了光催化工艺的大规模应用。因此,寻找高活性、稳定和廉价的光催化剂对于实现工业规模的太阳能制氢具有重要意义。高性能光催化剂的合理设计和制备,不仅需要从原子级尺度理解结构/组成-活性关系,还需要精确而深刻地理解光催化剂中的光生电子-空穴的动力学和热力学。结合原子分辨率像差校正扫描透射电子显微镜 (AC-STEM) 和理论计算,研究人员可以提供关于光催化剂的结构/组成-活性关系的原子级阐释。特别是,通过上述方法可以准确地揭示光催化剂中存在的各种原子级反应位点,例如单原子、边缘位点和缺陷。另一方面,光生电子和空穴的分离/迁移在确定整体光催化性能方面起着关键作用。因此,必须采用各种先进的表征,例如超快瞬态吸收光谱 (TAS)、瞬态表面光电压 (SPV) 光谱、瞬态光致发光 (PL) 光谱和原位 X 射线光电子能谱 (XPS),对光生电子/空穴的动力学和热力学进行时间分辨研究,特别是在光催化剂表面。此外,将上述两种策略结合起来,同时评估光催化剂的原子级结构/组成-性能关系和时间分辨电荷载流子分离/转移机制,是具有重要意义的。

图文解析

图1. NiPS3 UNS的理论预测、表征和应用。a NiPS3 单层 (100) 边缘的 HER 活性 P、S2 和 S3 位点。b NiPS3单层 (010) 边缘的 HER 活性 S 位点。c 在 NiPS3单层的 (1-30) 边缘处的 HER 活性 P1、S2、S3 和 S8 位点。d 在 NiPS3单层的 (100) 边缘、(010) 边缘或 (1-30) 边缘的活性位点上,遵循 Volmer-Heyrovsky 路径的 HER 吉布斯自由能图。e 在NiPS3 单层的 (100) 或(1-30) 边缘的活性位点上,遵循 Volmer-Tafel 路径的 HER 吉布斯自由能图。NiPS3 UNS 的 f 基面和 g 边缘的原子分辨率HAADF-STEM 图像。h NiPS3 UNS 的(基于同步加速器的)Ni L2,3-edge XANES。i TiO2、NiPS3/TiO2、CdS、NiPS3/CdS、In2ZnS4、NiPS3/In2ZnS4、C3N4和 NiPS3/C3N4在约 vol% 三乙醇胺水溶液中的光催化产氢速率。

图 2. 的形貌、微观结构和化学成分。a TEM 图像和 b HRTEM 图像。在 N 中,c NiPS3 UNSs 和 d CdS NPs的原子分辨率 HAADF-STEM 图像。e 的EDX 光谱。f 的 Ni L2,3-edge EELS 光谱。g 的 HAADF-STEM 图像,和 中 h Cd、i S、j Ni 和 k P 元素的相应元素mapping图像。注意:将不同体积的 NiPS3 UNSs 乙醇溶液(、、 和  ml)分别添加到研钵中,在室温下通过机械研磨与 50 mg CdS NPs 复合。所得的光催化剂分别标记为 、、 和 。纯 CdS NPs 表示为。

图 3. NiPS3/CdS 系统中的强电子相互作用。a NiPS3UNS、 和 的高分辨率Ni 2p XPS 光谱。、 和 的基于同步加速器的S L-edge XANES。c NiPS3 UNS 和 的 Ni L2,3-edge EELS 光谱。d CdS(200)晶面和e NiPS3(002)晶面沿z轴方向的平均电位分布。f NiPS3/CdS系统的微分电荷密度图。金色和青色等值面分别表示净电子积累和耗尽区域。考虑到在 17 vol% 三乙醇胺水溶液中的溶剂化效应,计算了功函数和微分电荷密度图。

图 4. NiPS3/CdS体系的光催化产氢活性和载流子动力学。a 在~ vol% 三乙醇胺水溶液中使用可见光照射(λ > 400 nm)的、、、、 和 NiPS3UNSs 的光催化产氢速率。 和 的b稳态和 c 瞬态 PL 光谱。c 插图显示了 和 的拟合电荷寿命。用 400 nm 激光脉冲激发后,乙醇溶液中 d 和 e 的二维伪彩色 TA 光谱。f 和 g 在不同泵-探针延迟时间下的 TA 光谱。h 和 的归一化衰减动力学和拟合线,基于约 516 和约 514 nm 处的GSB 峰。i 和 的归一化衰减动力学和拟合线,基于 ~480 和 ~474nm 处的ESA 峰。

图 5. NiPS3/CdS 系统中的电荷载流子动力学。 和 的a瞬态和 b 稳态 SPV 光谱。c 在黑暗和光照下进行的 的 CPD 测试。NiPS3UNSs 的高分辨率 d Ni 2p、e P 2p 和 f S 2p XPS 光谱,分别在光照打开和关闭的情况下测量。的高分辨率g Ni 2p、h Cd 3d 和 i S 2p XPS光谱,分别在光照打开和关闭的情况下测量。

图 6. NiPS3/CdS体系的表面催化反应和光吸收。a  M KOH 水溶液中,、、NiPS3UNSs 和 20 wt% Pt/C 的电化学 HER 活性。b NiPS3/CdS 的俯视原子结构,显示了 Ni、P 和 S 位点。c 在 NiPS3/CdS 体系中的NiPS3 基面的 Ni、P 和 S 位点上,遵循 Volmer-Heyrovsky 路径计算的 HER 自由能图。d 在NiPS3/CdS体系中的NiPS3 基面的Ni、P和S位点上,遵循 Volmer-Tafel途径计算的HER自由能图。e 、、、 和 的 UV-Vis 漫反射光谱。f 分别在氙灯照射 (λ > 400 nm) 和630-nm LED 下,在约 vol% 三乙醇胺水溶液中测量 的光催化产氢速率。考虑到 17 vol% 三乙醇胺水溶液中的溶剂化效应,进行了所有的Gibbs 自由能计算。

图 7. NiPS3/CdS体系中的光催化产氢机理示意图。在NiPS3/CdS体系中,可见光激发(λ > 400 nm)、光生电子和空穴的分离/迁移、以及表面催化反应的示意图。

总结与展望

基于上述结果,本文首次报道了一种简便的液体剥离技术,来合成具有超薄厚度(~ nm)的2D NiPS3。合成后的 NiPS3 UNS 可作为通用平台,用于提高各种光催化剂(包括TiO2, CdS, In2ZnS4 和 C3N4)的光驱动产氢性能。与原始 CdS相比,所制备的 NiPS3/CdS 复合物显示出最高的光催化产氢 (H2) 活性(13,600 μmol h-1 g-1),最大增强因子约为 1667%。NiPS3/CdS 的性能大幅提升有两个原因:(1)NiPS3 UNS 和 CdS NPs 之间的电子耦合界面明显促进了电荷载流子的分离/传输。特别是,光生空穴向 CdS NPs 表面的传输显著增强,这是由牺牲电子供体三乙醇胺收集的。因此,CdS NPs 上剩余的光生电子可以有效地迁移到 NiPS3 UNSs 以产生 H2;(2) 在NiPS3 UNSs中,大量的原子级P/S边缘位点和活化的S位点极大地促进了H2的析出反应。这些发现得到了理论计算和高级表征的支持,例如原子分辨率 AC-STEM、瞬态 PL 光谱、瞬态SPV 光谱、超快 TAS 和原位 XPS。该研究不仅展示了 MPCx 家族作为一个通用平台的巨大潜力,可用于极大地提高各种半导体光催化剂的光催化产氢活性,更重要的是,通过了解光催化中的原子级结构/组成-活性相关性和电子-空穴动力学/热力学,实现了光催化剂的合理设计/制备。

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