內燃機范文10篇

知識目標

（1）知道熱機中能量的轉化

（2）知道四沖程內燃機的構造和工作原理

（3）了解汽油機和柴油機的主要區別

能力目標

通過分析汽油機和柴油機的構造個工作過程的異同，學習分析和比較的研究方法．

隨著煤炭企業規模的不斷提升，對煤炭裝運能力提出了更高的要求，需要不斷提高企業裝運能力，其中提高機車牽引能力，可促使煤炭企業加快牽引動力的轉型。目前，各煤炭企業基本以內燃機車作為牽引動力，部分企業已轉型為電力機車，裝運效率大幅提升。單從機車運用的角度看，對提高裝運效率、降低運輸成本發揮了重要作用。但因企業人員素質和檢修能力的制約，在機車設備維修和故障判斷方面存在一定的困難，在一定程度上影響了正常運輸組織，造成開車不能正點。除日常保養和簡單檢修外，機車小輔修、中修和大修一般為委托第三方(鐵路檢修單位)檢修。外委檢修需辦理過軌審批手續，辦理時間長。另外，過軌檢修時間不能保證，在一定程度上限制了成本下降空間和影響機車的正常運用。因此，有必要在檢修和故障處理方面進行研究和探討。

1機車修程分類

機車檢修修程分為大修、中修、小修、輔修4級，其中:大修是機車主要部件檢查修理，恢復機車基本性能;中修是機車主要部件檢查修理，恢復機車主要性能;小修是機車關鍵部件檢查修理，有針對性的恢復機車運行可靠性。如檢修條件具備，可根據其狀態進行修理;輔修是對機車全面檢查、保養清掃，做故障診斷，按狀態修理。中修、大修屬于專業檢修，需要較高的專業技術能力和檢修、檢測裝備，輔修和小修主要是通過檢查、保養、清掃和關鍵部件檢查修理，保證機車的可靠性。煤炭企業因機車臺數較少和專業技術員的限制，對機車的中修和大修基本上是委托鐵路專業單位進行檢修，輔修和小修除了外委檢修外，一些單位也在探索自行檢修的途徑。

2外委檢修的優缺點

2．1外委檢修優點。(1)非鐵路企業內燃機車是委托第三方進行檢修，一般是依托周邊有資質鐵路檢修單位，檢修單位專業性強、技術力量和裝備較強，配件種類齊全，檢修質量能夠能到有效的保證。(2)保修周期內，機車故障一般情況下也能夠通過售后得到快速處理，同時可以通過技術交流和溝通，帶動使用單位檢修人員的檢修能力和水平的提高。(3)煤炭企業不用配備專業檢修人員，人工成本和設備投入大大減少。2．2．外委檢修缺點。(1)委托第三方進行檢修，一般需辦理機車過軌手續。對機車上線運行安全要求較高，需進行輪檢(機車輪對檢測)和現場看車，如中間某環節出現問題，過軌手續時間會更長，不能保證在檢修周期內修車。(2)外委單位一般是在不影響鐵路系統業內機車檢修任務的前提下，安排企業機車檢修，檢修時間得不到保證，延期問題會時有發生。(3)外委維修單位對檢修礦方機車缺少激勵機制，檢修人員修車積極性不高，在一定程度上增加了修車時間和質量的不確定性。2．3自行輔修可行性和條件分析。(1)輔修檢修內容決定了自行輔修具備必要的條件。輔修的主要內容是常用易損件的周期更換和主體設備的外觀查看及儀器檢測。相對來說，基本以各部件保養為主，所以在人員和設備方面投入費用較小。而自行小修設備投入較大，同時對人員專業技術方面的要求更高，企業運用機車數達到一定規模時才會考慮。(2)自行輔修在檢修時間上可以根據運輸計劃安排進行自主調整，設備輔修時間能有可靠的保證。(3)沒有辦理過軌復雜的手續和時間影響，檢修的主動權掌握在企業手中。(4)由于企業機車使用條件和作業形式不同，機車修程周期可根據實際情況進行合理的調整。

3進行自行輔修需注意的問題

摘要：基于輕型發動機LeiMot研究項目，FEV公司與其合作伙伴共同開發了全新的研究方法，采用了通過增材制造（AM）技術生產的大型發動機部件，同時擴大了塑料應用范圍，減輕整機質量，并優化了其功能。

關鍵詞：內燃機；增材制造技術；塑料；曲軸箱；冷卻

通過采用最新的傳統制造工藝，研究人員對以全鋁設計的現代乘用車汽油機和柴油機的成本和質量進行了優化。近年來，這些發動機的質量功率比有了進一步優化。3缸和4缸發動機的質量功率比約為1．1kg／kW［1］。這一特征代表了材料特性、負荷曲線和結構利用率在既定制造邊界條件下的平衡。這表明傳統制造工藝無法進一步減輕整機質量。在材料及負荷曲線相似或相同的情況下，研究人員將傳統制造工藝替換為激光粉床熔化（LPBF）技術，從而可進一步減輕整機質量。在由德國聯邦經濟與能源部（BMWi）支持的輕型發動機LeiMot研究項目中，FEV公司將LPBF工藝用于氣缸蓋和曲軸箱的開發進程中。研究人員選擇大眾公司EA288evo系列2．0L渦輪增壓直噴（TDI）柴油機作為基礎發動機，并進行了一系列優化，使開發出的新組件符合替代理念。針對該項目中采用增材制造（AM）技術的鋁部件的特點，研究人員選用了該工藝過程中最常用的AlSi10Mg材料。增材制造技術具有更高的自由度，不僅可以減少整機質量，還可用于改善發動機功能。在開發LeiMot研究項目時，氣缸蓋和曲軸箱的設計從概念到制造過程（包括校準和后處理）始終遵循增材制造技術的邊界條件［2］。此外，熱固性注塑成型工藝的應用也是開發目標之一。為了合理使用該工藝，研究人員需要開發1種合適的曲軸箱概念。可用的材料為基于玻璃纖維增強酚醛樹脂而開發的纖維增強復合塑料（FRP）。

1組件概念

研究人員首先對氣缸蓋和曲軸箱進行了功能分解。通過該方式，研究人員可以分析每個功能，并可以根據給定的邊界條件進行設計優化。此外，研究人員需要確保LeiMot氣缸蓋能與大眾曲軸箱實現相互兼容。同時，研究人員必須保留參考發動機的重要接口和組件，尤其是曲柄連桿機構、配氣機構及換氣組件。研究人員通過專門的設計方法，使厚度不大于2mm的材料實現了冷卻、潤滑及換氣等功能，晶格結構的厚度明顯小于2mm。與傳統的鑄造工藝相比，該方法可以根據負荷的不同而采用多種壁厚參數，且不會存在與傳統制造相關的結構弱點。

2氣缸蓋

摘要：內燃機原理課程主要講授內燃機的基本工作循環和性能、換氣過程與增壓技術、混合氣形成和燃燒以及性能評價等知識，是車輛工程和能源與動力工程專業的核心課程。該課程的學習對于提高學生的工程實踐能力和專業素養十分重要。在課程教學過程中，可以通過查看學生線上學習時長、隨堂測試結果、課堂討論以及專題報告完成情況了解學生的學習態度和學習能力，并有針對性的開展教學活動，提高學生的學習效果。

關鍵詞：形成性評價；內燃機原理；混合式教學；學習效果

內燃機原理課程主要講授內燃機的基本工作循環和性能、換氣過程與增壓技術、混合氣形成和燃燒以及性能評價等知識，是車輛工程和能源與動力工程專業的核心課程[1]。目前，許多高校內燃機原理課程仍在沿用以教師為中心、以課堂講授為主的教學模式[2]。隨著工程教育認證工作的普遍開展，以學生為中心的教育教學理念越來越得到高等教育領域的重視[3-4]。以教師為中心的教學模式中，任課教師更加關心課程的知識體系是否完整，課堂內容講授是否清晰、正確；而在教學評價中，也更加重視老師講了什么內容，講的好不好；課程的評價也是以終結性評價為主，主要的評價方式是期末考試，教學效果的好壞更加依賴于學生的自覺性。這樣的教學和評價模式已經無法適應目前工程教育認證中“以學生為中心”的要求。“以學生為中心”的課程教學模式中，人們更加關心學生學到了什么，而不是老師講授了什么。教師的任務不僅僅是把知識講清楚，還需要了解學生的學習情況，并根據學生的學生情況采取針對性的措施，幫助學生更好的掌握課程內容，達到課程的教學目標。在“以學生為中心”的教學理念推動下，以“形成性評價”為核心課教學改革越來越受到人們的重視。形成性評價是指在教學進程中，教師采用各種評價方式，了解學生的學習狀態，并針對不同學生的學習個體差異采取針對性的措施，以提高學生的學習效果。課堂的組織形式要圍繞學生的學習效果開展，可以采用靈活多樣的教學方式和評價手段，調動學生的學習積極性，使學生能夠在課下投入更多的時間開展學習，提高學習效果。本文以河北科技大學能源與動力工程專業“內燃機原理”課程為例，闡述以形成性評價為核心的課程教學模式改革措施，對于提高課程教學效果、推動“以學生為中心”教學理念的普及具有明顯的意義。

1內燃機原理課程的教學目標及主要教學內容

1.1課程的課程目標

本專業內燃機原理的課程目標主要有兩個：①通過本課程的學習，使學生掌握內燃機性能提高和合理使用的基本原理，獲得一般的試驗方法及操作技能，以便正確合理的選擇、運用內燃機，同時為本專業學生日后的工作打下堅實的基礎。②使學生對內燃機的換氣過程、燃燒過程有較深入了解，并基本掌握內燃機的性能，內燃機特性實驗的基本計算、分析。了解內燃機的進氣增壓、排氣污染與控制等。該課程的理論性強、內容抽象，應重點培養學生如何用抽象的理論去分析實際工程問題的能力。根據“以學生為中心”教學模式要求，課程的教學工作主要圍繞這兩個目標開展。

摘要：內燃機是當前時代環境下應用非常廣泛的動力機械，通過將燃料燃燒釋放的熱能轉化為動能，從而為機械設備提供動力。是當前工業生產以及交通運輸中非常核心的機械設備。內燃機對社會發展的重要性不言而喻，因此對內燃機的研究從未間斷。本文對內燃機零部件結構設計及應用進行簡單的分析探討。

關鍵詞：內燃機；零部件；結構設計；應用

內燃機是將氣體或液體燃料同空氣按照一定的比例混合，輸入內燃機內部，燃料燃燒時爆發熱量，將熱能通過活塞運動轉化為機械能，為設備提供機械動力。因此內燃機的零部件結構是圍繞以下幾點進行設計的：構建封閉環境、設計熱能與機械動能轉化結構、構建動力傳達結構。日常生活中，常見的內燃機有柴油機和汽油機，在汽車中應用尤為廣泛，下面以汽車發動機為例，分析內燃機零部件結構設計，并就其實際應用進行探討。

1內燃機的發展歷史

內燃機的基本理念最早是由荷蘭的物理學家惠更斯提出來，他最初是希望將火藥爆炸時產生的能量，轉化為需要的動力，并對此進行了一定的研究，但是由于當時實驗環境的問題，火藥爆炸所產生的能量無法很好的控制，因此沒有成功。之后在18世紀末，英國的斯特里特經過不斷的實驗，提出了從燃料中獲取機械動力的方法，他第一次提出了將燃料和空氣混合產生的熱量，轉化成需要的動力。由此，內燃機的基本理念誕生了。直到1833年，由英國人賴特提出了活塞做功的機械裝置，即通過將燃料置于固定的裝置，使得燃燒產生固定的推動力，然后進行動力作用，這時內燃機的基本雛形形成了。到達19世紀中期，以英國科學家為主的不同研究人員逐漸完善了以不同燃料為基礎的熱能轉化為機械動能的基礎理論，給后期內燃機的形成、發展、完善奠定了良好的基礎，并由于其效率高，機動性好，在最初形成之后，就得到了非常廣泛的應用，形成了非常龐大而又重要的工業體系，并給這些工業體系提供了基本和重要的動力支持，為后期工業革命以及工業領域的爆發式增長打下了基礎。這個應用主要是汽車、工程機械、船舶、小型飛機以及一些基礎的工業設備，特別是在汽車上，內燃機獲得了最大程度的應用。成熟的內燃機在1876年由德國的科學家奧托設計并實現，他創造設計了世界上第1臺往復活塞式內燃機，其設計結構基本和設計理念成為了后來內燃機改造完善的基礎，并由于其性能和效率的優越性，迅速的得到了推廣和普及，大大的推動了汽車行業的發展。而隨著石油的開發，汽油的產生，進一步的推動了內燃機的完善和發展。到如今內燃機已經成了世界發展前行過程中必不可少的一種動力機械。其基本原理雖仍然是將燃料的熱能轉化為機械動能，但是由于當前材料科學、結構科學以及結構設計等技術的不斷突破和前行，內燃機也得到了最大程度的完善改造，發揮其最大的動力特性，為人們的需要提供最大的動力支持。

2內燃機零部件結構

1內燃機車檢修調試過程的現狀

1.1確定檢修成本消耗模型。內燃機車實驗過程中的主要成本構成為人力和機車動態實驗中的柴油損耗，其中由于內燃機車功率和運行狀態的不同，機車油耗有較大差異，這里設定內燃機車性能試驗每小時油耗記為l1L，柴油每L單價記為Y1元，每小時每人人力成本記為Yr元。機車組裝后初始實驗階段需各專業配合實驗并進行過程中的故障處理，所需人員數量記為R。忽略檢修生產過程中隨時間產生的其他費用。則機車實驗過程中每小時的直接成本S1=l1*Y1+Yr*R，過程中因配件更換等原因產生的額外成本記為Sq。1.2生產組織過程中的成本消耗計算。原檢修生產過程中全部性能調試和故障處理需要機車啟動后進行測試檢查，同時機車啟動后各專業常規檢修必須停止，但機車實驗檢修過程中的人力成本不因作業人員的狀態而變化，即機車實驗過程中會造成人力成本的浪費。常規機車實驗用時為1h，機車出現故障或其他原因進行非常規機車動態實驗的情況下耗時不定，但最基本的故障處理也需機車啟動半小時，復雜的故障則需要四五個小時甚至更長，結合非常規機車啟動的概率，設每次機車非常規啟動時間為X個小時，則造成的成本浪費L=S1*X+Sq。

2內燃機車檢修調試過程的優化

2.1內燃機車檢修調試過程優化的基礎。內燃機車作業網絡圖分并行和前后進行，并行作業中，各環節的作業對總的作業進度影響較小，但需單獨進行的作業程序中浪費的時間就會造成整個系統檢修的停滯，除造成本身成本損耗外，還會造成連鎖待工損耗。而機車實驗就屬于限制最強的一個環節。從以上成本的計算過程中發現，如果實驗過程中的故障處理能減少機車啟動時間，將大大節約檢修成本。對內燃機車的結構構成進行分析得，內燃機車的控制系統主要采用原始繼電器搭建的控制電路，電路中采用的也主要是模擬信號，高壓到低壓信號的傳遞如圖1。對系統進行簡單的分析可得，由于內燃機車主要依賴的是外部電路的控制，結構簡單，邏輯思路也十分清晰，因此整個系統的拆分也較為簡單。對系統拆分后會發現，各環節間傳遞的無非是電壓信號，雖然高壓無法進行模擬，但變壓電阻后的低壓信號卻是可輕易模擬的，即在變壓電阻后加入一個低壓模擬信號，用來模擬機車啟動后的狀態以此來進行機車的調試和故障的查找。最后實驗完畢后，再進行一次性的實驗確認。2.2典型案例分析。如圖2和圖3，為DF8B型內燃機車微機位主電路接地保護功能的電器原理圖。當圖中DK開關置微機位時，機車主電路中的零電位點通過715-209-DK觸點-208-672-676-R19-678-R20-677-666支路連通接地點。當主回路中產生高電位接地點或低電位點接地時，都會與零電位點產生電勢差，并通過接地點構成回路，形成漏電電流。漏電電流通過限流電阻R19和R20形成漏電電壓信號，經電流傳感器SCM4輸送給微機漏電電流信號。機車在牽引、電阻制動或自負荷工況下，如果接地電流大于950mA或在30min內3次大于500mA，則主發電機功率限制為0，微機屏顯示“主回路接地”并記錄，同時微機報警燈亮。如果該保護功能異常是不允許進行下一步實驗的，同時該系統是對機車主電路進行保護，即機車啟機后主發電機產生200V以上的高壓電后，且必須保持系統持續運作，才能進行必要的檢查和實驗。由于在該過程中機車始終處于加載中，機車各電路帶電且運動部件持續轉動，所以車上其他專業人員嚴禁作業，整個檢測過程中由于系統是相互關聯影響的，因此故障判斷的準確較低，最快的故障處理時間約3h。并且整個過程中還要通過更換配件對比數據的方法進行故障點的定位，因此還要造成配件檢修成本的增加。筆者在班組實習的過程中遇到過一個典型的微機接地故障處理案例，故障處理耗時超過5個小時，并且更換相關微機插件和電流傳感器后故障依然存在，所以故障處理陷入僵局。筆者通過分析電路圖和微機接地保護的原理，首次提出利用模擬實驗和排除法確認故障點的思路。即，通過電路圖分析可知，雖然微機接地位時給微機系統輸送信號的傳感器（SCM板）叫電流傳感器，但實際其輸入端接收的是電壓信號，輸出的也是電壓信號。具體的是將主電路的漏電流通過限流電阻R19、R20轉化成電壓并通過1比1的變比輸送給微機1-10V的電壓信號，同時起到隔離高壓，保護微機系統的作用。既然已知道微機接收的是電壓信號，并且10V以內是安全的，那么就可以用干電池直接模擬信號，判斷具體的故障點。通過模擬后我們發現，當微機接收到6V模擬信號后，微機屏顯示機車漏電流600mA。當在SCM板輸入端加6V模擬信號后，在輸出端也能測到6V輸出信號。按照以上的模擬實驗結果，各環節都能正常工作，問題應該出在細節處。于是進一步進行細節區分時發現，SCM板輸入端加正電壓輸出為正電壓，當輸入端為負電壓，輸出即為負電壓，但給微機輸入正電壓時，微機能有效識別，輸入負電壓時微機卻無反應。再次對比不同機車發現DF11型機車的微機系統可識別正負電壓，對SCM板無特別要求。但是DF8B型內燃機車的微機只能識別正電壓信號，所以需要SCM板自身具備整流的功能。原先機車使用的SCM板均具備整流功能，所以未出現類似難以解決的問題，原車SCM板故障，新更換SCM板不具備整流功能，更換正確SCM板后故障消除。并且區別于傳統故障查找方式，本次故障查找不僅快速定位了故障點，并且整個過程的機車動態試驗時間不超0.5小時，對平行作業的影響較小。由于前期故障處理是采用模擬信號的方法，機車未啟動，車上其他專業人員正常作業，未造成人力的浪費，同時，實際操作過程中發現，分部模擬的方法有利于快速定位故障點。由于單次的故障處理具有特殊性，進行保守估計，原故障處理需要啟機2h，優化流程后需要啟機時間為0.5h。2.3成本節約計算。程序優化后，設啟機減少的時間記為Tj，則因啟機時間減少節約的成本L2=S1*Tj=（l1*Y1+Yr*R）*Tj我們不妨根據實際情況簡單估算各參數值，帶入公式測算測算一下節約的成本。柴油每L價格Y1取0號柴油市場價5元，內燃機車性能試驗每小時油耗l1取50L，每小時每人人力成本記為50元，Tj取3小時，R取6人，則L2=（50*5+50*6）*3=1650元。如果該類機車調試一天只發生一次，一年的作業時間按240天計算，則該程序優化只在減少啟機時間一項上所節約的成本就有396000元。實際檢修系統中，關鍵環節的時間優化，就等于整個系統的時間優化，如配件供應環節、配件檢修成本、各環節管理成本等的節約。因此實際節約的成本要是該數值的數倍甚至十數倍。2.4系統優化分析該系統的優化帶來的不僅僅是機車調試過程中成本的節約，還有相關部門的成本節約，故障的快速定位，減少了配件的更換，而更換后的配件是需要重新檢測入中心配件庫，這個過程中的成本損耗節約也相當可觀。關鍵是該環節的優化并不需要購入高價值設備，利用現有的設備設施優化實驗方法即可實現。因此，內燃機車正是因為其技術相對簡單可規劃性強，合理的規劃可帶來整體的效益提升。

3結束語

內燃機車的各檢修過程具有共通性，各檢修過程的流程可根據內燃機車的檢修特點進行重新分類整合。特別是在技術逐漸革新，而內燃機車逐步退出主流市場的情況下，部分配件本身的狀況和供應環境不斷惡化，待料待工的情況不斷突出，因此造成的成本壓力不斷加劇。除了不斷優化外部檢修環境的方法外，優化內部流程勢在必行。采用更適合現狀的新標準進行現有資源的分類，整合和再分類，以達到減少檢修瓶頸，降低檢修成本的效果。

現如今，內燃機得到了大范圍的普及應用，相應的減噪降溫系統也得到了很好的發展，但在實際使用過程中還需要進行改進優化。作為內燃機的重要部件，減噪降溫系統具有維護溫度平衡、減少噪音振動等作用，可以保證整體工程機械效率。因此，要在不改變內燃機系統的情況下，實現技術更新，保證系統平穩運行。

1內燃機傳熱問題和振動噪聲問題發展現狀

1.1傳熱過高問題。節能減排政策推出后，內燃機的首要任務就是降低耗能、提高效率，就是說讓內燃機在短時間內達到設計好的運行溫度范圍內，同時保證內燃機運行過程中可以進行有效的降溫，保證工作正常。前者可以減少能量損失，后者可以保證運行效率，二者都是非常重要的環節。內燃機在工作一段時間后，溫度也會隨之提高，在這樣的情況下，保證內燃機正常工作，就必須要專門設計出散熱器。但內燃機在低溫和高溫下運行所產生的能量完全不一樣，低溫下運行效率較低，因此，除了散熱功能之外，還需要設計出可優化的溫度設備。目前較為常用設計方法為數值方陣，可以更加準確高效的完成對內燃機傳熱過高問題的研究，此外流固耦合技術也是目前較為先進的一種有限元計算方法，可以同時建立模型，采用離散方法，得到最終的計算結果，從而有效改進內燃機結構上存在的設計缺陷。不僅如此，傳熱問題計算得到的信息數據可以為內燃機噪聲振動問題的處理提供參考和依據。1.2振動噪聲問題。相比較內燃機傳熱過大的問題，振動噪聲問題始終都是國家的重點，并且提出了不同的處理控制方式，但隨著科學技術的發展，還需要對噪聲控制問題進行全面的分析和優化，從而提高控制效果，真正實現降噪目標。內燃機噪聲控制技術可以分為噪聲源識別和噪聲降低這兩個方面展開。采用表面振動的方式，捕捉聲輻射，以此得到的信息準確性極高，而且這種方式考慮到了熱傳遞和潤滑油等問題，為后續減噪降溫系統的設計奠定了良好的數據基礎。振動噪聲的控制技術可以分為四個方面，分別為：通過增加阻尼材料的方法、進行不規則阻力矩和外界反力的設計優化、扭矩縱耦合振動方案、耦合強迫振動模型。這些方法都能夠實現降低噪音目的，將振動控制在一定范圍內，有效改善輻射聲場[1]。

2內燃機過熱問題控制技術設計

2.1及時排除故障。通過前文對內燃機表面振動輻射效率以及傳熱問題的分析研究，對內燃機的運行情況有了一定的認識。在此基礎上，針對內燃機過熱問題控制技術進行設計分析。內燃機過熱故障危害很大，容易變形、融化、卡死、拉缸等現象，嚴重情況下，還會導致燃油消耗增加，輸出功率降低等故障。導致內燃機過熱的原因有很多，主要包括負荷過大、外界環境溫度較高、冷卻系統故障、長時間過載運行等。在出現過熱故障后，第一時間查找故障原因，根據具體的原因展開系統的設計和處理。首先檢查冷卻液面，如果位置較低，那么則證明冷卻水量不足，要按照要求補足冷卻液，如果內燃機在短時間內恢復到正常，那么則證明問題得到妥善解決，如果再次出現了過熱情況，則證明冷卻系統出現了滲漏問題，則要確定具體的滲漏位置，展開進一步處理。其次，檢查水泵和散熱器的工作狀況，及時更換故障設備，確保水泵和散熱器可以正常工作。最后，檢查其他部位，找出過熱原因。比如，機油散熱器、燃燒室、柴油機、排氣門等方面的故障，都會威脅到設備的正常運行。2.2冷卻系統改造優化設計。內燃機冷卻系統中最為主要的任務就是保證其在適宜的溫度下運行，保障機油品質，為零部件創造一個合適的環境，切實提高使用壽命。在鑄造材料商，可以采用普通碳素鋼材料，避免出現遇冷凍裂的情況，也可以對排氣閥進行改造，以此進一步提高工作效率和排氣性能，全面優化冷卻系統。比如，將球形尼龍接口改為內外扣錐面接觸開閉閥，能夠進一步提高冷卻系統。絕大部分內燃機采用水冷作為冷卻方法，最多可以帶走600kW的熱量，但在此基礎上還需要進一步降低25-30%的熱量。根據具體的統計數據情況來看，內燃機的工況溫度控制在80-90℃時，工作效率較高。因此，進口水溫控制在80℃，預熱系統溫度值則設定在40℃。當水溫低于70℃時，一號溫控閥就會自動開啟副閥門，將高溫水引入水泵，利用水泵推力送入內燃機。當水溫高于80℃時，二號溫控閥會自動開啟，將高溫水引入主換熱器，并且利用風冷系統進行冷卻，冷卻水進入二號溫控閥中，實現水溫控制?？偟膩碚f，就是將80℃打造為臨界值，高于臨界值則會進入附加的換熱器，低于臨界值則會進入水泵，以此實現一個恒溫冷卻循環。傳統的換熱器在實際工作過程中存在換熱能力不足的情況，無法滿足內燃機的工況需要，因此，要對其進行一定的優化。冷卻系統自身空間較小，附加換熱器的尺寸需要經過慎重考慮，綜合考慮換熱器的管道閥門銜接處的長短來看，板翅式換熱器最為合理，其體積較小、空間緊湊、性能較高。可以通過優化通道參數的方式解決實際運行過程中存在的能量不足問題。冷卻系統可以分為風冷和水冷兩種，經過綜合計算后，最終設計了15個水通道和30個空氣通道，達到的傳熱效果最優。除了上述內容之外，進水溫度和進水流量的控制非常關鍵，進口水溫度如果低于40℃，那么會出現機油黏度增大的現象，導致汽缸潤滑性能出現大幅度降低，最終對內燃機的部件造成損壞。冷卻系統中水溫臨界值在80℃，通過恒溫冷卻循環設置，可以有效避免水溫過低的問題，最大程度保證了內燃機運行的可靠性和平穩性。從實際應用效果來看，當進水溫度≥82.6℃時，冷卻水會進入到附加換熱器中，將水溫降低2.6℃，以此避免達到最大的換熱負荷值，為內燃機在高溫爬坡或者長時間運行創造更好的空間環境，避免出現警戒高溫現象，為工作人員創造了處理時機。

3內燃機噪聲問題控制技術設計

1機車整體布局及聲源分布

機車整體布置如圖1所示，主要分為上下兩部分：上部由車體和它的附屬設備組成；下部由位于兩端的轉向架和位于中部的燃油箱組成。機車設計采用模塊化將機車劃分為5個室；從前到后依次為司機室、輔助室、電氣室、動力室和冷卻室。其中主要設備聲源有：柴油機排氣口、冷卻塔、電阻制動器、空調機和空壓機等。

2主要聲源特性

在柴油機滿負載運行，空壓機、冷卻風扇和空調風機以最大轉速運行工況下，機車的主要設備聲源的總聲功率水平見表1所示。根據表1所示，在柴油機滿負載運行時，由于空壓機及空調風機的噪聲水平遠遠低于另外三個聲源的水平（相差超過了10dB，根據聲學理論，兩個聲源的噪聲水平相差10dB，則兩個聲源疊加的結果為最大聲源的噪聲水平），因此，在計算機車外場噪聲水平時，忽略空壓機及空調風機噪聲的影響，只分析柴油機排氣口、冷卻塔、電阻制動器的噪聲水平。由于聲源為聲功率或平均聲壓級，且整車噪聲測量的距離為15m（距離較長），因此聲源可以簡化都采用單極子聲源進行模擬。在柴油機滿負載運行時，柴油機排氣、冷卻塔、電阻制動器這三個主要的噪聲源的聲功率譜如圖2所示。

3外場輻射噪聲分析

參考標準《AS2377-2002聲學-軌道車輛噪聲的測量方法》，根據試驗過程中的布點位置進行模擬如圖3所示，進行內燃機車外場噪聲仿真。采用LMSVirtual.LabAcoustics軟件，建立機車外場噪聲仿真模型，用直接邊界元法分析低頻噪聲，射線聲學法分析高頻噪聲，以求解機車外場輻射噪聲場分布。聲學仿真模型如圖4所示。根據機車的邊界元模型及射線聲學的模型，對機車的外場輻射噪聲進行全頻段求解。如圖5所示。從圖6可以看出，在A、B、L點，冷卻塔噪聲源對總噪聲值的影響較大；在C、D、J、K點，冷卻塔和電制動器的噪聲影響相差不大；在機車尾部，即E、F、G、H、I點，電制動器的噪聲對總噪聲值的影響較大。因此，如果要降低測點噪聲，應該以降低電制動器噪聲為主，冷卻塔噪聲為輔。根據客戶要求，在柴油機滿負載運行工況下，距離機車15米處的外場噪聲限值為85dBA。如果要求各測點噪聲水平小于85dBA，則電制動器噪聲水平需至少降低5dBA，冷卻塔噪聲水平需至少降低3dBA?？梢酝ㄟ^設備供應商改進結構降低噪聲源噪聲，或是增加消音器降低噪聲。在降低電制動器和冷卻塔噪聲后，各聲源對機車外場測點總噪聲的貢獻量見圖7，測點總噪聲值已滿足要求。

摘要：隨著生產技術的不斷發展，電氣工程的自動化水平也在不斷提高，尤其是在內燃機電氣自動化過程中，由于被應用電氣工程控制工作，使得自動化控制在實際應用中更加穩定和高效?；诖?，本文從內燃機電氣自動化的意義出發，根據內燃機自動化的特點來提出內燃機相關的實踐方式，從而深入研究電氣工程自動化控制的應用情況。

關鍵詞：電氣工程；內燃機；自動化；工程控制；特點；實踐方式

近年來，隨著我國科技水平的不斷提高，電氣工程應用領域的自動化也在不斷提高。尤其是人工智能的發展，使得電氣工程以十分迅猛的速度開始向自動化進軍，并且已經能夠提供相應的科學支持。電氣工程的自動化控制過程中，自動化技術是當前應用比較廣泛和高效的，相較于其他技術而言，在人力和物力方面具有較大的改善，同時也減輕了工作任務，從而有效提高自動化的應用效果和工作效率。在電氣自動化工作中，工作人員對于電氣自動化的控制方式有一定的了解，并且能夠熟練地應用相關設備來解決可能出現的問題，以提高自動化控制效果為主要依據，將可能出現的風險可能性降到最低。

1內燃機電氣自動化技術的應用意義

1.1實現遠程控制效果

近年來人工智能技術的高速發展也帶動了內燃機電氣自動化的高速發展，尤其是在環境對內燃機電氣自動化控制方面，有效打破了傳統內燃機電氣自動化受地域和環境影響的弊端，從而極大的提高了內燃機電氣自動化的工作效率，充分保證對內燃機的遠程控制符合標準，從而搭建出電氣工程遠程控制的綜合系統[1-3]。

[摘要]隨著港口吞吐量和機械化程度的增加,對港口設備的要求也越來越高,港口機電設備出現故障的現象也逐漸增多。本文首先介紹了設備故障診斷技術的發展及研究現狀,分析了傳統的設備故障診斷技術方法,然后針對港口機電設備故障診斷技術應用及研究進行了詳細分析,并以內燃機為例詳細說明了港口機電設備故障診斷的步驟。由于港口設備數量和種類較多,因此港口機電設備故障診斷技術應向自動化和智能化方向進一步發展。

[關鍵詞]港口設備；故障診斷；應用；推廣

我國的交通運輸業是國民經濟的重要組成部分,自從改革開放以來,我國的水運行業發展迅速,隨著港口的大型機電設備的自動化程度的日益提高,我國港口吞吐量增長較快,促進了水運行業的發展,使得我國的交通運輸行業在國民經濟發展中所占的比重也逐漸增大。隨著港口吞吐量和機械化程度的增加,港口機電設備在水運行業中的作用越來越重要,對港口設備的要求也越來越高,港口機電設備的結構及其組成也愈加復雜,負荷越來越重,因此港口機電設備出現故障的現象也逐漸增多,這直接影響了港口作業的質量和進度,降低了港口水運的經濟效益。因此,對港口機電設備故障診斷技術的研究成為港口水運行業的的一項迫切的重要任務。

一、設備故障診斷技術發展及現狀

機電設備故障診斷技術發展分為三個階段:初級階段-感官、專業知識和經驗判斷;現代化階段-計算機技術、傳感器技術和動態監測技術綜合診斷;智能化階段-集故障監測、診斷、設備管理和調度一體化的智能化階段。機電設備故障診斷技術起源于20世紀,并在此期間取得了較大的發展和進步。航天工業的發展使該技術取得較快地發展,隨后計算機、微電子和傳感器技術的發展和應用使得該技術逐漸地完善,此時還在航天和核電等大型部門應用較多,其他部門發展較為緩慢,到20世紀末機電設備故障診斷技術在農業、化工、冶金礦山、發電、交通運輸和機械制造等各部門開始應用,并且發展較快,取得了顯著的經濟和社會效益。21世紀,機電設備故障診斷技術在我國國民經濟的各部門都已取得長足的發展和普及應用,技術發展轉向智能化。

二、設備故障診斷技術及手段