第一篇：汽车的使用节能技术研究——高级技师论文
汽车的使用节能技术研究
摘要：本文从汽车节能的重要性出发，结合本人从事多年驾驶工作的经验，从汽车使用技术入手，阐述汽车使用节能技术的方法。
第一章：概述
（一）我国石油能源市场现状
近年来，我国的经济一直保持着较快的增长速度，这种快速增长使得石油消耗量急剧增加。中国自1993年成为原油净进口国以来，到2002年已经成为世界上第二大石油消费国、第七大石油进口国。对石油进口的依存度达34%以上。在世界石油需求的增量中，仅中国一国就占据了25%。中国对石油大量的需求一直被视为近2年来国际油价大涨的关键因素。目前中国已取代日本成为世界第二大石油消耗国（仅次于美国），估计10年内中国的石油需求将从目前的每日600万桶膨胀近一倍至1150万桶。我国的石油生产量不能满足经济发展的需求。根据国内外能源机构的中长期预测，中国石油的供需缺口呈现逐年扩大的趋势，预计到2020年缺口达到2.3亿吨，到时预期将有70%的石油必须依靠进口。虽然我国石油的生产量逐年增加，但是进口量也在逐年增加，甚至在2006年，进口量大于生产量，库存差额为负值。因此，中国石油供给形势不容乐观。因此，如何减少单位GDP 能耗、提高能源利用率、开发利用新能源，已经成为亟待解决的社会问题。
（二）汽车节能的重要意义
汽车作为运输工具，因具有机动灵活的特点，公路运输在各种运输方式中的地位日趋重要汽车保有量迅速增加。20世纪70年代末，全世界汽车保有量即达4亿辆，80年代末增加到5亿辆，目前已增加到8亿辆。这些汽车每年要消耗巨额数量的石油制品。可见人类必须正视能源问题，以保证能源的可持续发展。只有尽可能地节约能源，才能延缓石油枯竭的时间，并赢得充分的时间，以完成新能源的替换工作。
节能的目的，一方面是减少国家整个经济发展对能源的需求，以尽可能少的能源消耗来获得尽可能多的经济效益。世界节能委员会的报告提出：节能的中心思想是采用技术上现实可行，经济上合理和环境与社会可接受的方法，来有效地利用资源。可见，节能的目的，要求从开发到利用的全部过程中获的更高的能源利用率。节能从某种意义上说也是最便宜、最迅速地获得能源供应的“新能源”。因此人们说：“节能是开发第五能源（煤炭、石油、水电、核能四大能源之外），是不生产放射性废料，没有什么污染的能永远”。因此，世界各工业发达国家都非常重视节能工作。另一方面，随着工业的发展，环境问题已经成为人类的一大难题，空气质量变差，直接影响着人类的生存与健康。二氧化碳排放量的25%来自于汽车排放，因此，汽车节能减排对整个社会的节能减排有重要的意义。国资委所管的汽车企业和能源企业，在节能减排上承担了重要的企业责任和社会责任，包括我们对国际社会的承诺。不仅仅是生产汽车，还包括怎么样长期满足社会对清洁汽油、柴油的供应，这是节能减排的重要任务。今后20年到30年主要还是传统汽车，所以依靠技术进步把发动机水平提高上去意义非常重大。
第二章、汽车的使用节能技术
（一）发动机启动与节油
发动机启动对汽车节油有重要影响，其中关键是温度，以传统汽车进行分析。1.常温冷车启动
要轻踩加速踏板，尽量做到启动发动机一次成功。为了减轻发动机的磨损并减少油耗，常温启动后应待水温升至一定温度在行起步。2.低温启动
冬季，北方气温一般在—25℃左右，东北、华北、西北地区最低气温在—35℃～40℃。汽车在最低温条件下行驶时，发动机起动困难、润滑条件差,运动件磨损加剧，燃料消耗明显增加。具体表现以下几个方面：
1）发动机启动困难
低温条件下，润滑油粘度增高，曲轴转动阻力增大；蓄电池内电阻增大，造成端电压显著下降，甚至不能放电，即使放电，也可能因为极板内层的活性物质不能充分利用，蓄电池工作能力降低；起动机得不到所需的输出功率，启动转速不到要求，燃油气化质量进一步变差，难以形成混合气。2）冷却系易结冰
寒冷季节，水冷式发动机在工作时水温应保持在80～90℃，发动机罩下空间温度应保持在30～40℃。3）蓄电池易结冰
低温下，蓄电池电解液浓度不够时，相当于增加了电解液中的水分，蓄电池便有可能结冰。因此，冬季应使蓄电池处于良好的充电状态。4）燃油消耗量增加
润滑油从机油泵流入曲轴轴承需2～3min，低温启动发动机时，不但增加了气动阻力，加剧了机件磨损，也增加了燃油消耗。5）行车条件恶劣
寒冷地区的冬季，冰雪天气比较多，在冰雪路面行车容易溜滑，通行困难；在刮风飘雪时行车，视线差，驾驶操作困难；制动效能明显降低。这些都不利行车安全，又增加了燃油的消耗。
目前低温条件下启动发动机采用的节油措施有：启动前预热发动机；改善可燃混合气的形成；提高点火能量；增大启动功率和使用辅助燃料等。
1）启动前预热发动机
对发动机常用热水预热法。当大气温度低于-15℃时，应在发动机启动前加入80～95℃的热水，对发动机及冷却系进行预热。可事先制作一个三通接头装在缸盖水管软管上，热水进入缸体水套后流入水箱。待热水注满冷却系后，打开放水阀，热水通过冷却系边注边流，当流出的水温达到3040时，关闭放水阀。一般热水注入1015后，发动机水套里的水温与气缸体的温度逐渐趋于一致。2）改善可燃混合气的形成
在寒冷季节，采用较多的是预热进气系统。具有螺塞式电阻点火预热器和悬挂式电阻点火预热器等于形式。
螺塞式电阻点火预热器适用于雾化室壁有螺塞式装置的发动机。在启动发动机前，先用手摇把摇转曲轴，使润滑油送至主要摩擦表面，然后打开电阻点火预热器，再踏12次加速踏板。当听到忽时的声音时，关掉预热开关，即可启动发动机。
悬挂式电阻点火预热器适用于雾化壁处无螺塞的发动机。其工作原理操作方法与螺塞式电阻点火预热器相同。3）提高点火能量
在冬季，为了使蓄电池保持一定的温度，应将其置于特制的保温箱内。使用两只蓄电池时应使它们的技术状况一致，并提高蓄电池电解液浓度，还应该经常进行小电流补充充电。蓄电池容量一大一小，会导致过充电和过放电，缩短使用寿命，减小输出电流。同时，两个蓄电池容量差别过大，有可能使蓄电池处于不充电或充电不足状况，这样会使蓄电池输出容量不足而使起动机转速下降。
在冬季，可把发电机输出电压调整到额定值的上限14.8v，时期充电电流有所增加，从而改善点火和启动性能。
检查高低电压是否漏电；情节调整断电器与火花塞间隙。冬季火花塞间隙应调至规定值的最小极限。4）增大其动机功率
把起动机的4个磁场绕组,由串联改成两两串联，可使其功率由1.325kw增至1．472kw。起动机在装复过程中，除各部件要符合技术
标准外，还要注意的是起动机的电枢端隙和电枢与磁铁间隙不得大约两毫米，不能在用磁铁与外壳之间家电绝缘纸的方法来减小电枢与磁铁间的间隙，否则会使磁路磁阻增加，磁通量减小，转矩减小，冷启动变差。
5）在严寒地区使用启动辅助燃料
汽油机使用轻质汽油；柴油机使用由质量分数为70%乙醚、27%喷气燃料3%的10号汽油机机油配制而成的启动辅助燃料，每次喷入2～3ml，直至发动机稳定地工作。
启动发动机前，还需用手摇柄摇转曲轴10～20圈，在使用其动机或专供启动用的蓄电池来启动发动机。每次使用启动机不应超过3～5s，两次连续启动应间隔15s以上，以免损坏蓄电池。
柴油机在使用预热塞以后，减压直到曲轴空转转速达200r/min时方可解除，这样才能顺利启动发动机。3.热起动
汽车行驶过程中常有临时停车熄火后又重新启动发动机的情况。由于这种热启动发动机的次数较多所以做好热车启动可以节省较多燃油。为使热车启动省油，要求更轻地踩加速踏板，且做到发动机一次启动成功，启动后立即进入怠速运转。正确地调整点火提前角，可以做到不踩加速踏板启动发动机。
另外，夏季气温高，停车后再启动往往会出现气阻现象，需要采取局部降温或泄放汽油蒸气等措施后，再启动发动机后，水温升到40℃以上才能起步行车。
（二）汽车起步加速与节油
汽车起步是汽车从不动到动的必经过程。已经运转的发动机和处于静止状态的汽车底盘，要依靠离合器来调节着移动和静的矛盾。汽车启动要使用低速档，因为起步要克服车辆的静止惯性，需要有较大的转矩。低于传统的载货汽车，在天气良好的情况下，首次启动时，应在启动发动机前，先将变速杆挂入二档，踩下离合器，然后再启动发动机。满载或在坡道上起步，必须使用最低档位、节气门小开度，这样可以克服静摩擦力和向后滑的惯性。汽车移动后可迅速挂入高一级档位。
汽车起步时，要使发动机及不熄火又省油，关键在于能否正确掌握抬离合器和踩加速踏板的要领。当起步加速时，踩下加速踏板的的大小以听发动机声音增高较柔和为宜。当听发动机发闷的吼声，说明加速过量，应稍抬加速踏板，防止发动机短期内出现高负荷，增加油耗和磨损。稍轻踩加速踏板，提速较慢，但较省油；稍重踩加速踏板，加速较快，但较费油。如果加速踏板踩下过猛，会引起车辆加速过快而向前冲，使转动机件受到损伤。若加速踏板踩得过轻，则使发动机熄火，需要进行二次启动。
（三）汽车档位的合理选择与节油
汽车档位的合理选择以及及时换挡影响着汽车的燃油消耗。1.档位的选择
低速档位主要用于起步、爬陡坡及要求牵引力大的工况，但因运行燃料消耗大，不宜长时间使用；中速档时用于急转弯、窄路会车和通过困难道路等，虽然速度较快，但不宜长时间使用，作为过渡档位，大多用于挂入高档前的加速；高速档，由于传递到驱动轮上的转矩较小，但速度高，故是在良好路面上行驶的常用档位。2.及时换挡
汽车行驶中掌握好换挡的时机对节约燃油也十分重要。1）低速档换高速档（加档）
汽车在平路上行驶，必须根据车型按最佳的换挡车速自低速档依次换入高速档，超前或滞后都会使油耗增加。采用低档高速行驶或高档低速行驶都会使发动机运行在高比油耗区，从而增加车辆的油耗。2）高速档换低速档（减档）
在汽车运行中，由于道路阻力增大或情况变化，高一档的动力不足以汽车正常行驶时，就需减档。较早减档不能充分发挥高一级档位的发动机负荷率高的优势，油耗会上升；过迟减档会使发动机超负荷运转，机件磨损增加，油耗也就上升，甚至会因工况恶化而熄火。
（四）车速选择
在汽车从起步到停车熄火的整个运行期间，绝大部分时间是在路途中以某一车速行驶。因此在驾驶操作中，合理地选择车速，是驾驶节油技术中很重要的一环。特别是对长途货运车来说，车速选用是否恰当，对行车油耗影响很大。汽车的百公里油耗主要决定于道路阻力、空气阻力、以及发动机的有效燃油消耗率。
汽车油耗的高低，主要取决于发动机的比油耗和克服行驶中阻力阻力所需的功率。
1.发动机比油耗
发动机的比油耗是随汽车发动机负荷和转速的变化而变化。在发动机负荷为80%左右时最低。负荷小时比油耗最大，其原因是由于此时留在汽缸里的废气量增多，需供给较浓的混合气，才能保证燃烧过程的正常进行。同时，负荷小时克服消耗在摩擦阻力的功率及附件消耗的功率所占的比例增大。
从发动机特性曲线中可知：有效燃料消耗率ge的最小值既不在高转速区，也不在低转速区，而是出于某一中间转速。图---示出发动机在全负荷时，比油耗与转速的关系。而发动机处某一档位时，汽车车速与发动机转速成正比。因此只有在某中等车速时，发动机的有效燃油消耗率ge最低.2.行驶阻力
在汽车行驶中，道路阻力随车速的变化表现为滚动阻力系数与车速的关系。滚动阻力系数是轮胎变形、路面变形、悬架系统变形及胎面与路面间的滑移引起的。在提高车速时，这几种变形损失都会有所增大，其中影响最大的是轮胎变形引起的内部摩擦损失。
当车速较低时，滚动阻力系数不变；车速上升到80～90km/h时，滚动阻力系数略有所上升；当车速超过80～90km/h时，滚动阻力系数值急剧上升。这种急剧上升基于轮胎在高速时的驻波现象，此时轮胎周缘不再是圆形而成明显的波浪状。驻波现象一旦产生，克服滚动阻力所消耗的功率随着车速的增加以三次方增长。使轮胎温度很快上升到100以上，轮胎帘布层与胎面脱落，会出现爆破现象。
空气阻力与车速二次方成正比，燃油消耗量增多与车速过高密切相关。
当车速低时，克服阻力所需的功率较小，但是发动机的负荷小而有何率升高；反之，当车速高时，克服阻力所需的功率增大，发动机由于负荷增大而油耗率降低。但是，车速越高，行驶阻力越大，需要克服这些阻力所需功率也越大，对汽车燃料消耗的影响，大大超过了发动机由于负荷增大油耗率降低影响，结果使汽车燃料经济性变差，每百公里消耗的燃料增多。只有在中等速度行驶时可以兼顾发动机的油耗率和车速对油耗的影响，所以，汽车百公里油耗量最低。汽车运行中保持高档的经济车速是节油的重点。有发动机负荷特性可知，发动机的转速在最大功率转速的50%～70%时最省油；汽车在不脱档行驶时，发动机的转速与车速成正比，因此，汽车在最高车速的50%～70%速度范围内行使时最省油。柴油机可取较大值，汽油机取较小值，轿车应比上述经济车速底5%。
（五）汽车的行车温度包括发动机温度、机油温度、发动机罩内温度，以及变速器和驱动桥主减速器油温等。汽车行车温度直接影响着行车燃料的消耗。
1.发动机水温对油耗的影响
提高水温将会使气缸与气缸各部分的表面温度提高。但温度过高，发动机过热，往往会出现充气量下降，燃烧不正常，供油系统产生气阻现象，油耗增大；温度过高，不但降低了功率，并且油耗增加。温度过低，发动机汽缸盖、汽缸壁的传热损失增大，燃烧速率降低，导致发动机平均有效压力降低。同时温度过低时，燃油不易挥发，油滴相对增多，使混合气变稀，不易燃烧或使火焰传播速度减慢，也使油
耗增加。实验表明，发动机的正常水温应保持在80～85℃；冬季发动机罩下温度应保持在20～30℃。正常的发动机水温和罩下气温，有利于其油气化和进气均匀分配，可以保持发动机具有较好的动力性和经济性，还可以使机油保持正常粘度和润滑性能，减少摩擦阻力，从而节省燃油。水温在80～90℃时，发动机的燃油消耗率最低，发动机的转矩较高。
另外，发动机温度过低或过高，还会引起发动机磨损加剧。这是因为温度过低时，润滑油粘度过大，不能很好地填充到润滑表面之间，从而加剧零件磨损；发动机温度过高时，润滑油粘度过小，油膜过薄，承载能力变差，磨损亦加剧。2.行车温度与汽车行驶阻力
变速器、驱动桥主减速器的润滑油温度较低时，粘度变大，汽车行驶阻力增加。汽车在低温条件下使用时，传动系各总成的润滑油往往不进行预热，提高油温达到正常工作温度是靠零件摩擦和搅油产生的热量来保证的。由于传动系润滑油温度低、粘度大，汽车运行阻力增加，其总成在很长一段时间内负荷较大，从而使油耗增加，也引起零件磨损加剧。
在冬季，汽车起步后随着行驶距离的增加，各部位的温度升高，百公里油耗逐渐下降，待达到正常温度时，油耗趋于稳定。
（六）汽车滑行与节油
汽车在行驶中，解除发动机驱动力，靠汽车本身的惯性行驶，称为滑行。滑行时发动机不工作或在怠速情况下工作，因而只需消耗很少或不消耗燃油，可以节约燃油。
1.下坡滑行
汽车下坡时，在保证安全的前提下，可充分利用其自身惯性让汽车滑行，从而节省燃油。在下坡的坡道小于5%、坡长超过一百米的直线道路上，可采用下坡滑行，但车速需被控制在30km/h以内。2.加速滑行
加速滑行是指在车辆行驶时，用瞬间多消耗燃油来提高车速，利用加速时储存的动能让汽车滑行。在滑行时，发动机处于怠速或熄火，从而可节省一部分燃油；另外作加速时，增大了发动机负荷率降低了油耗率，因此通过加速滑行可降低油耗。
（1）空车等速行驶时，由于功率利用率低，油耗与功率比值较高。因此，空车在良好平坦的道路上行驶时，采用加速滑行可提高发动机的负荷率，降低油耗与功率的比值，从而达到节油的目的。（2）汽车满载在良好的路面上行驶时，发动机负荷率在40%～50%。可稍加以提高发动机的功率利用率。由于瞬时加速，车速提高，行驶阻力随之增加，要多消耗燃油；但发动机负荷加大而降低了油耗与功率的比值，再利用加速时积蓄的动能滑行，使油耗降低。
（3）当道路条件差、满载或拖挂运输时，不应采用加速滑行的方法。否则，既不安全，节约油耗也不明显，甚至不节油。3.减速滑行
加速滑行是预见性的滑行。汽车在行驶中遇到特殊情况，如会车、避障等需要减速通过，或车辆需要进场、转向、掉头、靠边行驶等情况需要减速时，驾驶员一般都在做出正确判断后，松开加速踏板，利
用车辆的初速度滑行，达到减速或停车的目的。可减少汽车制动时的能量损失。
（七）汽车的合理维护 1.发动机的合理维护（1）发动机供油系
发动机供油系的技术状况对发动机工作状况的影响很大，若供油系出现故障，将会造成发动机功率下降，油耗显著增加，有时还会造成启动困难。供油系的故障大多产生在滤油器、汽油泵和喷油器等部位。
燃油滤清器不清洁或滤网损坏，滤清质量变差，将会使燃油中的杂质堵塞油路、量孔和喷口，缩小燃油通过截面，影响供油量，进而影响发动机的正常燃烧过程，降低发动机的动力性和经济性，所以应经常清洗和检查，并适时地更换滤芯。
汽油泵工作时，供油压力过大或过小都会对工作的可靠性、稳定性及经济性造成一定的影响。对于化油器式发动机，泵油压力过大，会导致浮子室油面过高，增大燃油的消耗；泵油压力过低，供油不足，影响发动机正常工作，使发动机动力性和经济性下降。
由于喷油器的安装位置十分接近进气门，极易受到进气道中各种粉尘和颗粒物的污染。若使用的燃油质量不符合要求就会在喷嘴上形成积碳，这将对发动机的性能产生不利的影响。因此，为了保持发动机性能良好，在使用中应注意燃料的质量和对喷油器状况的检查。（2）发动机电路
发动机电路系统的技术状况对发动机的油耗影响也极为显著，尤其是点火系。点火系技术状况不良，影响发动机的启动性能和动力性能，同时增加燃油消耗率。如点火不正时、火花塞点火能力差等都会使燃油消耗率增加。
点火系不仅要提供足够的点火能量，保证火花塞跳火点燃混合气，而且要根据不同工况，具有一个最佳点火提前交。此时可使燃烧损失最小，使发动机动力性和经济性都处于最佳状态。
不同型号的汽油机，在各种工况下均有一个最佳点火提前角，可以通过点火提前角试验得出。当发动机转速提高时,最佳点火提前角应当加大，这可以由分电器中离心式自动提前装置来自动调整。当负荷减小时，节气门关小，进气管真空度加大，最佳点火提前角应加大，这由分电器中的真空提前装置来调整。使用中，当实际点火提前角过大时，还还容易引起汽油机的爆燃。点火提前角不准确，与最合适的点火角相差1°,就可能多耗油1%左右。因此在使用中，必须加强维护，保持正常工作。
由于火花塞积炭，密封性破坏，或更换火花塞的类型不当，点火系中蓄电池及接线不良，造成次级感应高压不足、高压漏电等故障，都会引起火花塞跳火故障，影响混合气点燃，恶化发动机经济性。火花塞电极间隙加大，可提高点火性，即可点燃较稀的混合气。当火花塞工作不佳、有丢火现象时，将使发动机经济性恶化，使油耗增加。一般多缸机中，当出现火花塞故障而丢火严重时，将使油耗上升25%左右；尤其是当发动机个别缸火花塞出现故障，而余下的缸功率又能满足发动机运行工况的要求时，即使有经验的驾驶员，也不易觉察出种故障带来的经济损失。因此对汽油机来说，加强点火系的正常工作，对整车节能具有重要意义。
要保证足够的火花强度，就应保持火花塞的清洁及正确的火花塞间隙。更换火花塞时，应选择合适型号的火花塞，否则可能引起发动机起动困难，并增加燃料消耗。资料表明，一只火花塞不工作，将使燃油多耗15%～20%；两只火花塞不工作，将使燃油增加45%～50%。断电器触点氧化或严重烧蚀后，也可能引起油耗增加25%左右；一只良好的火花塞，也可能因为高压导线不良而不点火。因此必须注意点火系各个组成部分是否良好。采用无分电器、无触点新型点火系统可使点火更有效，提高动力性和经济性。3.气缸压缩压力
气缸压缩压力越大，可燃混合气点燃后的燃烧速度越快，爆发力越高，随冷却水和废气带走的热量也就越少，发动机有效热效率就越高。因而，可使发动机得到较高的功率和较好的燃油经济性。
但是汽车在使用过程中，气缸压力将不可避免地随着气缸、活塞、活塞环、气门机构的磨损而有所下降，发动机工作性能会明显变坏。此外，当严重积炭时，会使压缩比增高。压缩比过高时，容易产生爆震和早燃，同样也会引起燃油消耗量增加。4.配气相位
发动机配气机构技术状况良好，配气相位合适时，对保证发动机正常工作，充分发挥其动力性、经济性，减少排气对大气的污染都大有好处。但是由于配气机构零件的磨损，气门间隙的变化，凸轮轴扭曲和弯曲变形等，都会使进排气门早开和晚关角度发生变化，从而影响配气正时。进气门早和晚关角度过大或过小，也会造成排气不彻底，或排气严重影响充气系数，降低发动机功率，增加燃油消耗量。配气 15
相位严重失准，发动机功率将显著降低，油耗明显增加，甚至是发动机不能启动或不能正常工作。5.气门间隙
为了保证发动机工作时，气门与气门座圈的密封或减缓某些机件磨损，发动机配气机构气门与挺柱或摇臂之间留有一定的间隙，但经常时间工作之后，由于配气机构的磨损或调整不当，会引起气门间隙的变化，从而影响发动机的动力性与经济性。如果气门间隙过小，则会因气门关闭不严而漏气，降低发动机气缸压力，还会造成气门烧损；若气门间隙过大，则气门产生噪声，并且改变气门早开和晚关角度，以及开启的持续时间，降低气门升程，从而导致进气不足、排气不彻底，即影响充气量，造成功率降低，油耗增加。
（八）底盘的合理维护 1.汽车传动系
传动系消耗的功率约占总传动功率的10%～15%，其中变速器和主减速器的机械传动损失占绝大部分。变速器发响和发热，主减速器主、从动圆锥齿轮轴承预紧度调整不当，主从圆锥齿轮啮合间隙和啮合印迹不正确，导致主减速器发热或发响，离合器打滑，引起离合器总成发热和从动盘烧伤等，都将引起摩擦损失功率增大。这部分功率将转化为热量散失到大气中去，使机械效率降低，同时还会造成零件的失效加剧。另外，当万向传动轴不平衡时，会导致旋转惯性力矩消耗的功率增加，传动效率降低，另一方面会引起整车的振动和传动轴的早期损坏。
传动系统润滑油的选择，如油的粘度、抗磨性和粘温特性等，如果不能满足不同季节、不同的使用条件的要求时，也将引起传动效率降低。如在相同的使用条件下，冬季使用夏季润滑油时，由于粘度大、流动性差，一方面搅油损失增加；另一方面内摩擦阻力显著增大，从而导致传动效率显著下降。
综合上述，传动系技术状况和润滑状况不良，都将导致传动效率下降，功率损失增加，是燃油消耗量增加。2.汽车行驶系的影响
汽车行驶系中轮毂轴承预紧度调整的是否合适，前轮定位是否正确，轮胎气压是否准确，都会严重影响汽车的滑行性能。轮毂轴承预紧度调整过紧时，将增加车轮旋转的摩擦阻力，导致功率损失增加；调整过松时，在行驶中的车轮易歪斜或产生摇摆，增大了车轮与地面间的摩擦阻力，同时也会使制动鼓歪斜，使其与制动蹄相摩擦，这会导致汽车滑行能力下降。正确的前轮定位，能够保证汽车行驶时，车轮处于纯滚动状态，而且有助于保证汽车行驶的稳定性和转向轻便性。若前轮定位不正确，如前束失准，造成汽车在行驶时前轮滚中带滑，不但使车轮磨损加剧，而且还会使汽车在行驶时与地面的摩擦阻力增大，从而导致滑行能力变差，油耗增加。汽车前轮的转向角与汽车的最小转弯直径有直接关系，影响汽车的机动性、通过性和安全可靠性，也影响轮胎的使用寿面，进而影响汽车的燃油消耗量。因为转向角过大时，汽车转向离心力增大，轮胎与地面的横向滑膜加剧，一方面使轮胎的磨损加大；另一方面使行驶阻力增加，且轮胎与钢板弹簧碰撞的可能性也会增大。转向角过小时，转向困难，影响通过性和安全，同时使汽车的机动性变差，同样增大燃油消耗。
3.汽车制动系的影响
制动系技术性能的好坏，直接关系到能否发挥汽车技术性能及工作可靠性、行车安全等问题。良好的制动性能是安全行车的根本保证，同时也可以提高汽车行驶的平均技术速度和运输生产率。但是当制动器的制动蹄、制动鼓磨损，调整不当时，会导致汽车的制动效能下降，从而出现制动失灵或跑偏，直接影响行车安全性，且不能充分发挥汽车应有的效能，于是也影响了汽车的经济性；另一方面制动蹄、制动鼓之间间隙调整过紧，制动会出现拖滞现象(即当释放制动踏板后，蹄鼓不能完全分离)，必然要多消耗一部分传动功率用来克服由于拖滞而产生的摩擦阻力，从而使汽车滑行性能变差，油耗增加。反过来，当制动蹄制动鼓间隙调整过大时，将会导致制动失灵，行车安全得不到保证。参考文献
1.姚时俊/李畅《汽车节油经验谈》机械工业出版社 2009-06-01出版
2.孙家豪《汽车驾驶节油技巧》 金盾出版社 2008-12-1出版 3.王京民《汽车节油窍门我教你》科技文献出版社2009-05-01 第1次印刷
4.李腾芳《开车省油我教你--汽车节油方法与省油安全驾驶技巧》 湖南科技出版社 2007-07-01 第1次印刷
5.郭建强《汽车节油通用妙诀百分百/郭师傅车经丛书》机械工业出版社 2008-09-01 第1次印刷
第二篇：汽车维修高级技师论文
汽车维修高级技师论文
论文名称：BOSCH燃气电控系统构造原理分析
工作单位: 济南公交维修分公司
姓
名： 邵 宪 磊
时 间： 2016年10月
BOSCH燃气控制系统的构造原理分析
摘 要：本文介绍了BOSCH燃气控制系统的基本结构，并对各部件的工作原理进行简要的分析。
关键词：BOSCH燃气控制系统 构造 工作原理
前言
天然气的优点包括资源丰富、排放污染低、价格低廉等，日益受到重视，被认为是一种非常具有发展前景的燃料。自上世纪年代初期天然气发动机问世以来，经过八十多年的发展，天然气发动机技术已日趋成熟，目前来看，大部分天然气发动机都是由现有的柴油机或者汽油机机型基础上改型而来的，另外由于目前天然气发动机应用领域广泛，技术水平上差距较大。
虽然我国天然气发动机的发展较快，但在总体技术上与国外先进水平仍有不小的差距，这阻碍了我国天然气发动机的自主研发和更广泛的推广。
近年来，各发动机知名生产厂家、咨询公司及研究机构都针对天然气发动机的燃烧和排放特性、供给系统及控制、稀薄燃烧技术、天然气喷射技术以及天然气柴油双燃料发动机技术等展开了大量的理论和试验研究。德国BOSCH公司联合针对国内市场与潍柴动力联合开发的稀燃天然气发动机产品，在客车及卡车发动机领域得到了较为广泛的应用。本文是就BOSCH燃气控制系统的结构及其工作原理进行简要的分析。
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BOSCH燃气控制系统主要由ECU电控单元、混合进气系统、燃气进气系统、点火系统等系统组成。（图1）
（图1）
一、ECU电控单元
天然气发动机控制单元集成了天然气软件功能和整车电控单元功能。ECU四个插槽，分别安装发动机整车线束、点火线束、传感器线束、喷嘴线束。该控制系统支持单点喷射及多点喷射；支持模拟信号42组，数字开关16组，频率信号9组；PWM脉宽调制15组，数字信号7组，频率控制2组；内置大气压力传感器及环境温度传感器；氧传感器信号支持两个LSU宽域式，1个LSF窄域式；6组喷射,6组点火；支持4组爆震传感器；支持4路CAN总线及1路K线通讯；工作电压为16~32V，最大工作电流25A；工作环境温度-45 ~85℃；ECU工作电流＜0.1mA。
二、混合进气系统
混合进气系统包括进气接管、增压压力传感器、电子节气门、混合器、进气压力传感器、喘震阀、废气控制阀等部件。
2-1．进气接管
进气接管连接中冷后进气管与电子节气门，支管用于连接喘震阀进气。进气接管上
第1页 的传感器安装座，用于安装增压压力传感器。
2-2.增压压力传感器
增压器力传感器安装在节气门前进气接管上，用于测量增压中冷后的绝对压力与进气温度，提供发动机增压后的进气压力与中冷后的进气温度信息。
其主要功能是测量进气压力部分为压电型传感器，可根据大气压力与进气歧管压力差提供给控制器“负荷信号”；由控制器提供5V电压，并根据进气压力的不同而反馈0-5V电压至控制器。适用压力为50 ~400kpa，工作温度﹣40 ~130℃，供电电压4.75~5.25V。
2-3.电子节气门
电子节气门位于混合器前，进气接管后，电子节气门由节气门、节气门驱动器（直流电机）和节气门位置传感器等构成。根据ECU发出的指令信号，开启相应的开度，控制进入发动机的空气流量，从而控制发动机的扭矩输出。
节气门位置传感器用于向ECU提供节气门转角信息。根据这个信息，ECU可以获得发动机负荷信息、工况信息（如起动、怠速、倒拖、部分负荷、全负荷）以及加速和减速信息。
节气门直流电机接收来自ECU的指令，使直流电机动作，通过传动机构影响节气门的开度。
它的工作环境温度是﹣40~140℃，工作电压6V~16V 2-4.混合器
混合器位于进气弯管前，节气门后。其功能是保证天然气与空气进行充分混合。混合喉管，利用气体滚流、湍流等特性，保证气体充分混合，提高燃油经济性。混合器前后均采用橡胶圈进行密封。
在环境灰尘较大的地区，混合器喉管需要定期清洗。2-5进气压力传感器
进气压力传感器安装于进气管，功能是测量进气歧管绝对压力与进气温度，提供发动机负荷与进气温度信息。
其工作压力为20~250kpa，工作温度为-40~130℃，工作电压为4.75V~5.25V。2-6喘震阀
喘震阀进气端接节气门前增压后空气管路上，排气端接消音器或安装在压气机进气接管上
第1页 其主要作用是在发动机大负荷急松脚踏板时，ECU根据减速信号，激活燃料切断功能，在切断燃料供给的同时打开喘振阀，消除了因节气门关闭而引起增压器喘震的可能性，提高了增压器和节气门的可靠性。
如果增压后的空气中的油质或油的积聚可能会导致喘震阀膜片失效，导致故障。2-7．废气控制阀
废气控制阀安装在进气管端面与增压器的压力调节器连接，ECU使用PWM信号控制废气控制阀开关的占空比，可在一定压力范围内控制增压器废气放气阀的开度，调节压力调节器膜片上方的压力，从而达到间接控制发动机增压压力的目的。
废气控制阀为三通结构，两通常闭，一路进气，两路出气，DC%=0时，电磁阀关闭，压缩空气全部用来推动增压器废气阀，使其完全打开，从而推动增压器工作的排气能量减少，最终降低增压压力； DC%=100%，电磁阀处压缩空气泄漏量最大，增压器废气阀在弹簧力作用下趋向关闭，从而使增压器工作的排气能量增多，增压压力升高。
其工作环境温度为-40℃~125℃，工作电压16~32V，最大工作压差6公斤@DC24V。三．燃料供给系统
燃料供给系统由燃气过滤温控模块、燃气喷射阀、喷嘴、燃气压力温度传感器组成。3.1 燃气过滤温控模块（图2）
对燃气进行过滤，并保证燃气温度在合理范围内，不影响喷嘴的使用寿命。
换热器采用叉流结构以避免因燃气过冷和冷却液过热时导致的热冲击。
第1页
图（2）
燃气过滤温控模块的初始压降：20.7kpa，初始流量：1415L/min，滤清器最大工作压力：35bar，0.3~0.6μm滤芯过滤效率≥95%，工作温度：-40℃~107℃。
3-2.燃气喷射阀（图3）
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图（3）
本例为12个BOSCH喷嘴的喷射阀，其中两个为一组根据ECU的信号进行工作。在喷射阀上安装有燃气温度压力传感器，用于检测燃气温度和压力。
3-3．喷嘴（图4）
（图4）
第1页 喷嘴安装于喷射阀气轨上下块，ECU对喷油器的线圈通电，针阀开始升起，喷气过程开始。当喷油脉冲截止时，回位弹簧的压力使针阀重新，喷油器根据ECU的指令，在规定的时间内喷射燃气。
喷嘴动态流量为2,2 kg/h CNG，工作环境温度-30℃~+125℃，进入喷嘴标准燃气压力7bar，最大工作电流2.2A，工作电压7V~16V。
3-4.燃气压力温度传感器
燃气压力温度传感器安装于燃气喷射阀气轨下块上，测量进入气轨中的燃气温度和压力，提供进入发动机喷射阀中燃气温度和压力的信息，用于燃气喷射量的控制。
燃气压力温度传感器的工作压力50~1000KPa，工作温度-40℃～130℃，工作电压4.75V～5.25V。
四．点火系统
点火系统由点火线圈、转速传感器、信号发生器、火花塞、氧传感器、水温传感器等部件组成。
4-1.点火线圈
将蓄电池的低压直流电转变成高压电，通过火花塞放电产生火花，引燃气缸内的混合气。当初级绕阻的接地通道接通时，该初级绕阻充电。一旦 ECU将初级绕阻电路切断，则充电中止，同时在次级绕阻中感应出高压电，使火花塞放电。火花塞工作电压24V，最大通电电流7A。
4-2.转速传感器
感应式转速传感器跟脉冲盘相配合，用于中提供发动机转速信息和曲轴上止点信息。转速传感器提供给发动机控制模块（ECU）发动机转速信号。使ECU精确地知道发动机的凸轮轴位置和发动机转速。
传感器分别安装在飞轮壳处和信号发生器上，用于测量曲轴转速信号和凸轮轴转速信号，二者相互配合、相互校验，准确判定一缸上止点，确定点火正时。在其中一个传感器失效时，另一个传感器能确保发动机工作，跛行回家。
转速传感器与脉冲盘配合使用。脉冲盘是一个齿盘，原本有60个齿，但是有两个齿空缺。脉冲盘装在曲轴上，随曲轴旋转。当齿尖紧挨着传感器的端部经过时，铁磁材料制成的脉冲盘切割传感器中永久磁铁的磁力线，在线圈中产生感应电压，作为转速信号输出。
4-3.信号发生器
第1页 通过信号发生器上安装的转速传感器获取凸轮轴的转速信号。信号发生器与油泵齿轮连接，并且油泵齿轮和信号发生器内部的信号齿盘同轴连接。凸轮轴带动油泵齿轮转动，进而带动信号齿盘转动。
4-4．火花塞
火花塞的作用是接受点火线圈产生的高压电，产生电火花，点燃可燃气。火花塞同点火线圈相连，点火线圈把高压电传递给火花塞，火花塞正负极本来绝缘，但是由于电压在一万伏特之上，直接击穿空气接通电流，同时发出极强的火花，火花塞的的中心电极立刻向侧电极跳火，点燃混合气。
4-5.氧传感器
氧传感器用于测定发动机排气中氧气含量，ECU根据脉谱表内设定的空燃比数值，通过调整喷射脉宽调节燃料的供给量，使发动机达到闭环控制。其传感元件是一陶瓷管，外侧通排气，内侧通大气。当传感陶瓷管的温度达到工作温度时，即具有固态电解质的特性。正是利用这一特性，将氧气的浓度差转化成电势差，从而形成电信号输出。
4-6.水温传感器
水温传感器安装在发动机出水管上，用于提供发动机冷却液温度信息。以便控制器据此对喷油和点火进行修正。水温传感器是一个负温度系数（NTC）的热敏电阻，其电阻值随着温度上升而减少，但不是线性关系。该热敏电阻装在一个铜质导热套筒里面。
4-7.机油压力温度传感器
该传感器测量发动机机油压力和温度，提供发动机机油温度和机油压力的信息。另外BOSCH燃气控制系统还包含电磁切断阀、稳压器、高压滤清器、减压器等组成部分。
结束语
近几年BOSCH燃气控制系统从程序控制优化到燃气及空气供给结构方面的改善，一直在不断地改进。在实际生产应用中，BOSCH燃气控制系统的可靠性不断提高，使用寿命也大大延长。
参考文献：
1.WP7系列气体发动机保养说明书
第1页
第三篇：电气工程节能技术研究论文
工厂电气工程节能改造设计的重要原则
做好工厂电气工程节能改造及设计应当遵守以下几项原则：
（1）在工厂电气工程节能改造及设计的过程中应当将节能、提效放在首位，从企业发展入手，以最大限度的提升工厂电气工程节能效果入手，在确保企业生产的基础上最大限度的降低企业工厂电气工程中的浪费。此外，在工厂电气工程节能改造及设计过程中应当合理的选择节能设备及改造过程中所使用的相关材料，用以降低工厂电气工程节能改造及建设成本。
（2）在工厂电气工程节能改造及设计的过程中，适用性原则也是其中一项极为重要原则。这一原则主要要求的是在工厂电气工程节能改造及设计的过程中必须要为设备提供足够的动力。在工厂电气工程节能改造及设计时，应当根据工厂、建筑中用电设备的总功率、电能质量、负荷容量等方面的情况入手，用以选择最适合的节能设计，积极优化工厂电气供配电设计，保障电能的正常使用。
（3）在工厂电气工程节能改造及设计的过程中应当坚守节能性的原则。在工厂电气工程节能改造及设计过程中应当将节能改造放在突出位置，通过相关的节能改造用以降低企业生产能耗，为企业创造更多的经济效益。因此在工厂电气工程节能改造及设计过程中应当减少或是避免与建筑功能无关的电能消耗。工厂电气工程节能改造及设计中常用技术分析
2.1变频技术在工厂电气工程节能改造设计中的应用
变频技术主要通过改变电机的频率和电压来对电机进行调速，用以实现节能的效果。据相关研究数据表明，采用直流或是交流变频调速技术能够在工厂生产中产生较为明显的节能增效的效果。比如说在工厂电气工程中所使用的空调、风机等可以根据需要来对其转速进行调节。
2.2单片机控制技术在工厂电气工程节能改造设计中的应用
在工厂电气工程节能改造设计中应当积极做好单片机控制技术在其中的应用。通过在工厂电气工程节能改造设计中应用单片机控制技术能够实现对于工厂电气工程中所使用的电机进行调节。比如说，当三相异步电机启动后三相异步电机应当处于额定负载约40％－60％的状态下运行，而在一些时段三相异步电动机空载时无需满负荷运行，通过采用单片机控制技术能够有效的对电机的运行状态进行控制，通过对电机运行时的负载及功率因数进行检测从而对电机进行控制，单片机通过对电机运行状态进行检测来实现对于输出端的功率和端电压进行调节，使得起能够与电机运行所需要的功率相匹配，对电机运行时的输出功率进行适时的调节，用以实现工厂电气工程节能的目的。
2.3可控硅斩波技术在工厂电气工程节能改造设计中的应用
此种技术是在工厂电气工程节能改造设计中应用较早也是节电效果较强的一种技术，但是此种技术在应用的过程中会对工厂的电网中产生谐波从而对工厂电气工程中的供电质量造成较为严重的影响，加之可控硅斩波技术的可靠性存在着一定的缺陷容易导致工厂电气工程设备的工作效率降低。因此，相较于上述两种节能技术可控硅斩波在工厂电气工程节能改造设计中的应用受到了一些限制。做好节能技术在工厂电气工程节能改造设计中的应用
做好节能设备的合理化选择。随着国家推行的节能减排战略的顺利实施，节能技术在工厂电气工程节能改造设计中得到了较为广泛的应用并取得了良好的应用效果。在工厂电气工程节能改造设计中应当积极使用相关的节能设备以便取得良好的节能效果：
（1）积极做好变频器的应用。随着电子技术的快速发展，变频器技术已经逐渐成熟并得到了较为广泛的应用，尤其是在一些功率较大的设备控制中（如大功率的水泵、风机等）取得了较为良好的节能效果。这是由于上述大功率设备全天24小时都处于工频状态，而一些时段无需再满功率状态下运行，通过变频器来对上述大功率设备的运行状态进行调节，根据用电情况来改变电机的转速用以实现对风量、流量的调节，提高电能的利用效率。
（2）在工厂电气工程节能改造设计过程中，积极做好节能型照明设备的使用（如LED照明设备等）。此外，还需要尽可能的采用寿命长、效率高、安全性强的灯用电器附件、配线器材等从而实现工厂良好照明的基础上实现对于工厂电气工程的节能。
（3）在工厂电气工程节能改造设计中采用节能型供配电系统。工厂电气工程的节能设计中供配电是其中极为重要的组成部分。对于供电系统节能的重点应当在工厂电气工程的设计、优化阶段引起足够的重视，从而切实提高工厂电气工程的节能效果。在供配电系统的节能改造中，需要充分利用电力变压器的节能效果，电力变压器本身的供配电效率较高但是由于工厂中所使用的变压器的容量大、数量多因此在工厂电气工程节能改造设计中不容忽视。据研究表明，变压器所消耗的无功功率占整个供电系统无功消耗的约1/5左右，为提高变压器的供配电效率，在选择变压器型号时应当对其进行合理化的选择和配置。此外，在工厂电气工程节能改造设计中还需要注意做好供电电压的选择。在供电电压的选择上应当根据工厂的实际用电容量和供电距离来进行选择，在选择的过程中还应当结合当地电网的现状以及工厂未来发展规划以及工厂的用电负荷等的因素来对工厂电气工程的供电电压来进行选取。一般来说，在工厂供电中应当选择6－10kV的配电电压，而高压配电电压首选10kV。此外，在工厂电气工程节能改造设计中对于变压器的经济运行方式也应当进行合理化的选择，通过研究表明，当变压器负荷达到75％时各电器设备的运行效率最高也最经济。因此，相关人员需要根据工厂中负荷的变化情况来对变压器的运行方式进行相应的选择。此外，在工厂电气工程节能改造设计中应当对错峰用电引起足够的重视，根据峰谷电力资源合理的使用电能。结束语
工厂电气工程节能改造设计是响应国家节能减排的重要措施，本文在分析工厂电气工程节能改造设计重要性及常用技术的基础上，对如何做好相关节能技术在工厂电气工程节能改造设计中的应用进行了分析介绍。
参考文献
[1]赵征.关于工厂电气工程中节能技术的应用探讨[J].城市建设理论研究：电子版，2013（18）：381.[2]吴昊.关于工厂电气节能设计措施的探讨[J].科技创新与应用，2015（29）：142.[3]赵强.关于工厂电气工程中节能技术的应用探讨[J].建材发展导向：下，2016，14（7）.
第四篇：工厂电气节能技术研究论文
1电气节能设计的主要内容
节能工作的实行不仅仅是考虑“节能”这一方面，节能工作的实行是一项具有较强的综合性、充分的协调性及可持续发展性的工作，因此既要满足技术进步的要求还要做到缓解能需矛盾，这是促进国家经济稳中求进的关键环节。一般来说，电气节能化设计的主要内容可以大致分为五点：从供电系统及配电设备的角度出发进行节能；从电气照明工具的节能角度出发；从建筑电气设备的耗能角度出发进行节能改进；从计量运算和管理方式的角度进行能源的节约；从能源综合利用的角度使得能源的利用达到最大化，是节能减排较好的选择。
2化工企业电气节能的原则
节能科学层面的解释是从根本上降低能源的损耗，提高能源的使用效率。节能是保护本国能源稳定的有效途径。化工企业若想做到节能，就要遵循一定的原则。为避免化工企业将减少功能和无目的性的增加投资作为节能的方式，相关部门应遵守以下原则和要求，踏踏实实的做好节能工作。
2.1经济性
在节能改造的过程中，应兼顾企业内部的真实经济效益，有理有据的对节能相关的设备和材料进行选择，在节能过程中节约下来的资金能够在较短时间内弥补之前购买安装节能设备所追加的投资。如果企业罔顾经济效益，一味地追求节能导致本企业入不敷出，或是经济效果差强人意，就失去了节能的意义。比如：一件节能设备的购买安装需要企业支付一百万，而企业安装节能设备后每年只能节约五万元的能源费，那么需要节约20a，才能弥补这100万元的节能支出，而化工企业的技术在20a里会有很多变革，企业也有可能在20a里遭遇各种经济问题，因此，此时的节能政策成为一种负担，不适合这样的企业使用。
2.2节能性
节能技术的应用是为了使企业的总能耗有一定幅度的降低，因此要充分考虑节能技术及设备是否能在真正意义上降低企业能耗问题，做到节能技术和企业生产相适。从宏观来看，节能设计应做到相应的原则。从微观来看，可以着重从多个角度应用节能技术，使之充分运用到现实工程中。虽然目前我们的节能技术还不完善、节能设备还未普及，但是这不失为一种可行的发展方向。
2.3诚信性
节能是最终目的，但不是违法犯罪的理由。保证企业的诚信性，是对企业工作人员以及社会负责人的表现。企业的发展要以创新技术、发展节能设备为发展方向，本着对人对社会诚信的原则，杜绝以“节能”为保护盾而出现的无视人员安全和污染环境的现象出现。合理的安排和设计能够大大的减少能源消耗，同时也会保证工作人员的人身安全，这就是企业对职工的诚信性的表现。保证社会的安全、在必要的层次上保护环境，这是企业对社会的诚信性的表现。
3电气节能设计技术的合理利用
3.1提高功率因数节能
通过提高功率因数可以使化工企业有效达到节能的目标，主要从以下几个方面进行节能：在大功率输送电流的前提下，输电线路上所要损耗的电能数值是很大的，因此提高功率因数能够有效的降低输电线上电能的损耗；变压器所损耗的电能多数以热能的形式消散，这些热能会使变压器的机身温度升高，变压器会受到一定的负面影响，提高功率因数可以有效的减少变压设备内部受损；可以统筹兼顾节能和节资，而提高功率因数的方式有两种，一是提高机器设备性能，二是附加人工辅助装置。
3.1.1提高设备的自然功率因数
选择合适的电动机：由于电动机是在化工企业中出现频率和使用数量最多的耗电设备，其耗电总量可以占到化工工厂耗电总量的60%之多，因此对于整个化工厂而言电动机的节电是相当重要的。通过安装正确的电动机，使工厂在正常运行的同时最大限度地节约能耗。因为要保证电动机能够在高功率因数下运行，所以必须确保电动机在经济运行区范围内工作。这就对电动机进行精确地选择，从而使其充分符合在高功率因数下运行的要求。总的来看，变压器的负荷率维持在50%及其以下的水平，就可能致使电动机自然功率因数的降低，所以必须采用适当的方法来使变压器功率因数维持在比较高的数值，使变压器负荷率维持在80%左右。
3.1.2采用人工无功补偿装置
化工企业的用电设备的每月平均自然功率因数往往达不到供电部门要求的高于0.9，这就需要企业安装无功补偿设备，来提升功率因数，从而确保功率因数能够达到相关规定的要求。目前，并联电力容器是多数化工企业所使用的主要是人工补偿装置，通常采取就地补偿和集中补偿这两种较为简单实用的补偿方式。这两种方式相比起来，就地补偿优于集中补偿。因为就地补偿可以使输电线路和变压器的有功损耗得到有效的降低。与此同时，就地补偿能够高效利用化工车间，减小配电线路占用的实地面积。当然，较之就地补偿，集地补偿也有一定的优势，因其不需要像就地补偿那样大量的分组，所有投入的成本小，要占用的空间不是很大，将来的维护和保养工作更容易进行，化工厂的配电所一般不是特别大，为了日后工作的顺利进行，多数化工厂选择集地补偿的方式。
3.2全面推行变频调速技术
每一个化工企业都希望生产能够平稳的进行，所以都要严格控制排量，单单通过出口阀门进行调节，会使泵管内部压力相差悬殊，每一阀门的节流都会造成一定能量的耗损，总的来看，不仅浪费了电能，而且用回流维持生产的方式削弱了泵的效果。使用变频器可以改变解决上述问题，但是变频器是精密的仪器，需要时常进行查验管理，使其效果得到有效的发挥。3.2.1变频器节电主要包括以下几个方面变频器可以通过变频的方式开启电动机，相较传统的方式电能耗损问题得到缓解，采用冷启动的方式启动交流电机需要耗费电机额定电流的6～7倍才可以启动，相反软启动开启产生的电流在电机的额定电流的范围之内就可以启动。3.2.2简化设计方案变频器能够不断地根据实时电流的大小进行相应的调频，可以是实际的过程简化明了，不必要再事先预留出解决状况的空间，避免大量的浪费。使用电磁进行调速的一般电机耗能都比较大，变频调速可以节约能耗同时改进生产加工工艺，因此变频器在化工企业中得到了普遍的推广。
3.3变压器节能化
电压的变换需要变压器进行转化，在输电配电的工作中变压器担当着重要的角色，大规模的储电和输电会造成相当大的损耗，因此具有节能条件的变压器存在很大的节能空间。我国化工企业的供电系统通常采用双变压器、双供电线路的结构方式，以此避免电路设施出现故障时生产瘫痪的事情发生，两套供电设施为生产加工顺利实行提供了保障，虽然双重保障起到了很好的效果，但是仍与国外的生产工艺和技术有着很大的差别。若要跟进化工厂的节能进程，要从企业的方方面面进行改进，结构的优化、技术引进级自主研发、管理方式的改进等等都可以推进化工企业节能的进程。
3.4照明系统节能
除生产用电外，在照明设备中也会产生许多能源耗用，在照明条件适宜生产工作的基础上，如果能将这一耗电问题解决，那么节能会达到更高水平。传统的白炽灯是多数企业使用的照明工具，但是与新兴的照明技术相比，白炽灯会将一部分电能转为热能，此部分的电能未能得到有效的利用而是消散在空气中，虽然白炽灯的造价低廉，但是其所耗用电能的费用远远超过其价格上的优惠。并且在近几年的创新思潮下，用于制造灯具的材料愈加繁多，比如：金属卤化物灯具，其本身就具有很多优点，节能只是其中多优点之一。户外相比室内更加开阔，因此需要更强穿透力的光源，比如：高压钠灯就具有此特点。白炽灯的高能耗特点使其在化工企业节能过程中惨遭淘汰。
3.5管理方式处节能
化工企业可以升级本企业的电路管理系统，通过计算机精准操控工作车间及输电配室的电路开关，及时关闭不使用的用电设备，节能意识贯彻落实到企业生产的每一细节上，比如：用声控灯代替长明灯，在厂房外安装太阳能板充分利用太阳能也可以达到节能的目的。管理方式的科技化、智能化改变是一项需要长期考察、总结经验后才能进行。所以化工企业需要考虑到自身工作的特点，不能盲目的改变管理方式，在平时多总结标识耗能多的区域，这样在升级管理系统时才能简单高效一步到位。化工企业能源节约的空间很大，其节能潜力是可以预见的，用正确的方式和途径节约能耗从直观上可以为企业带来一定的经济效益；但从更深层次的角度，我们可以看到化工企业的节能减耗带动了科技的发展进步与创新，对于当下的环境治理也有很大的帮助。并且使能源得到了充分的利用，也为经济的可持续性发展做出了一定的贡献。
4结束语
能源是国民经济发展的命脉，是可持续发展的物质基础。我国是能源消耗大国，而化工企业的能源消耗又占相当大的比重。消耗的高低对产品的制造成本影响很大，直接影响了企业的经济效益。因此节能是缓解我国能源供需矛盾和实现能源安全、环境友好和可持续发展的重要途径，是我国经济转型的有效手段，对我国可持续发展具有至关重要的战略意义。企业开展节能降耗，是缓解企业能源约束的出路所在，是实现企业又快又好发展的重要保证，也是企业增强自身竞争力和提高经济效益的客观要求。企业节能减耗是一个系统工程，一旦形成一个持续不断的良性机制后，节能措施将持续发挥作用。
参考文献
[1]吴忠林.论工厂供配电的设计[J].科技信息（科学教研），2008（11）.[2]李书奇.论工厂供配电系统的方案比选[J].山西建筑，2010（2）.[3]李俊奇.电气节能技术在化工企业中的应用及探讨[J].电子技术与软件工程，2015（11）.[4]于海洋.矿山机电设备中的故障检测诊断技术的探讨[J].华章，2012（30）.[5]雷志鹏，宋剑成，李艳伟，等.LabVIEW的工作面输送设备远程监测与诊断系统设计[J].工矿自动化，2012（10）.[6]吕传红.电气节能技术应用探析[J].电子世界，2013（1）.[7]郭宏.变频控制在热力企业中的应用[J].太原科技，2010（3）.[8]高艳梅.工业电气节能技术分析[J].黑龙江科技信息，2014（17）.
第五篇：船舶电动机节能技术研究论文
摘要：船舶运行所需能耗较大，基于节能降耗理念，需要在现有基础上针对其电动机节能技术进行研究，做好运转方法与运行参数控制，在不影响运行效率的前提下，降低船舶运行能耗。对电动机进行节能设计，一般可以从三个方面来进行，即提高电动机效率、应用合适运转计划图表以及最佳轴输出功率等，在实际设计中应基于船舶电动机运行特点来确定优化方案，达到节能目的，文章对此进行了简单分析。
关键词：船舶；电动机；节能降耗
船舶运行成本较高，运行能耗大，虽然有更多新型技术与设备被应用其中，想要完全实现节能降耗目的，还需要针对电动机运行能耗进行分析，采取有效措施来对其进行节能设计。
1船舶电动机节能分析
电动机为船舶主要直接用电负荷，提高其运行效率，是实现船舶电气系统节能降耗的主要措施之一。就船舶运行特点来看，大部分辅机系统均处于连续运行状态，包括主轴滑油泵、冷却水泵、空调压缩机以及通风机等，为维持各系统正常运行，电动机需要稳定运行，通过对其运行效率的优化，可以在持续运行时间内，节省大量电能。在实际航行中因为工况不断发生变化，电网电压也会不断变动，使得各系统运行输出功率大于额定功率，电动机效率急剧降低，造成更多电能损耗。现在对船舶电气系统进行节能设计，对促进行业的进一步发展具有重要意义，例如近年来迅速发展的永磁同步电动机，可以有效解决上述问题，电动机运行效率更高，在维持各项辅机系统运行的同时，减少电力损耗。
2船舶电动机节能技术要点
2.1电动机变速运转
2.1.1电动机作用
船舶电动机主要用于驱动泵类以及风机等转速稳定的电动机；以及甲板机械类电动机的驱动，包括起锚机、系泊绞车等，且为了可以在低速状态下发出转矩，应尽量选择应用变极式电动机；还可以用于驱动甲板机械类起重机械，以及电力推进装置等转速要求严格的电动机。
2.1.2运转方式选择
（1）变速运转。为达到节能降耗效果，可以设计泵类与风机等应用变速运转方法。船舶电气系统内，使用泵类与风机的设备数量较多，一般应用交流异步电动机提供动力，电动机维持稳定转速持续运行，在负载发生变化，出现低负载或者过负载情况时，能够对风门和阀进行调节满足负载变化要求，但是会造成一定损失。为减少此损失降低电力损耗，便可以选择减速运转方式。根据被驱动机械运转方式和设备为依据进行选择，例如辅助锅炉应用鼓风机，船舶航行与装货时，可以满足风量和风压大幅度变动要求，并且如果选择而应用二级控制方法，还可以应用变极式电动机来提高节能效果。
（2）机组控制。驱动甲板机械用电电动机变速运转模式现在已经被广泛的应用到船舶电气系统建设中，选择应用变极式电动机，实现电动机-发电机控制方式。变极式电动机变速模式虽然运行成本低，但是并不适用于大容量电动机，且控制效果不佳，基于起重机种类差别，应选择应用直流电动机来进行细微控制，提高控制效果。直流电动机正常运转状态下，将直流可变电压作为电源，并配置电动机-发动机，实现系统正常运行。并且，现在已经有大功率电子元件的应用，可以更有效的实现从交流电源中产生直流可变电压。
（3）其他运转。直流电机在船舶电气系统中的应用，换向器在持续运行过程中，受电刷影响会降低线圈绝缘性，对电动机运行效率产生影响。而同步电动机的应用，完全可以避免此问题，其可硅控整流器运转，并且具有有直流电机相同的控制效果。与电动机-发电机方式相比，可控硅发电机电动机组控制方式效率更高，在节能设计中具有更大优势。
2.2高效率电动机选择
2.2.1电动机效率
船舶电动机需要维持连续运转状态，通过提高其运转效率，便可达到节能效果。现在绝缘技术水平不断提高，元件体积不断缩小，旋转机械也实现了小型化生产，为减少电动机内部损耗，就需要对电工材料特性进行综合分析，保证所选铁芯材料质量优良，同时在原有生产制作工艺上进行更新优化，争取提高各元件制作效率，满足电动机节能优化要求。
2.2.2轴输出功率
对电动机进行节能设计，另一个要注意的问题就是负载选用电动机最佳额定功率的确定，一般电动机效率在额定功率75%~100%负载下运转时最高，如果处于低负载状态下运转，则会导致效率较低，产生较大损失。因此需要对轴输出功率进行分析，选择高效率电动机，保证其即便是处于低负载状态下，也可以保证较高的效率。基于负载容量、最大转矩以及启动转矩等因素进行综合分析，保证所选电动机效率可以满足节能运行需求。
3船舶异步电动机变频调速节能技术
对于船舶动力装置来说，存在大量风机、水泵类负载，基本上均选择用鼠笼式异步电动机拖动，为达到节能效果，其电动机便可选择应用变频调速、转差离合器控制调速以及调压调速等调速方式进行优化。其中，变频调速可以对同步转速进行调整，更适于转速降低时状态，在风机、水泵系统中应用具有良好效果。以某轮舱底水泵为例进行分析，其水泵型号为CB65，流量为68m3/h，压力为0.223MPa，电动机型号为J02-61-2-H/D2，额定功率为18kW，额定转速为2950r/min，额定电压为380V。配备ACS800-01-0003直接转矩控制变频器，不同流量调节方法效率曲线如图1所示。其中水泵型号为CB68，流量为65m3/h，压力为0.228MPa，电动机型号为J02-61-2-H/D2，额定功率为18kW，额定转速为2950r/min。图1不同流量调节方法效率曲线由图可知，流量比小于80%时，应用变频调速方式进行流量控制，与其他调控方法相比，功率损失比最小，具有最好的节能效果。同时，基于流量调节时水泵会有扬程变化，还需要对不同实需流量和实需扬程下节电率数据进行综合分析。其中，将节电率与系统内装设出口调节阀情况进行对比，实需流量百分比数据与实际计算流量和水泵标称流量进行对比，实需扬程百分比数据将实际计算泵扬程与水泵标称扬程进行对比，确定水泵流量与扬程均存在一定富余量时，节能效果更为明显。
4结束语
船舶电气系统需要长时间持续运行，整个航程运行产生的能耗巨大，为实现节能降耗设计，就需要重点做好电动机分析，选择高效率电动机的同时，根据实际情况确定运转控制方法，并应用变频调速手段，来达到节能降耗目的。
参考文献
[1]阳世荣.船舶辅机节能控制与管理技术研究[J].中国造船，2012（S1）：226-232.[2]阳世荣，王云鹤，吴团结，等.船舶辅机电气设备节能技术研究[J].电气技术，2010（08）：182-184.
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