内燃机范文10篇

知识目标

（1）知道热机中能量的转化

（2）知道四冲程内燃机的构造和工作原理

（3）了解汽油机和柴油机的主要区别

能力目标

通过分析汽油机和柴油机的构造个工作过程的异同，学习分析和比较的研究方法．

随着煤炭企业规模的不断提升，对煤炭装运能力提出了更高的要求，需要不断提高企业装运能力，其中提高机车牵引能力，可促使煤炭企业加快牵引动力的转型。目前，各煤炭企业基本以内燃机车作为牵引动力，部分企业已转型为电力机车，装运效率大幅提升。单从机车运用的角度看，对提高装运效率、降低运输成本发挥了重要作用。但因企业人员素质和检修能力的制约，在机车设备维修和故障判断方面存在一定的困难，在一定程度上影响了正常运输组织，造成开车不能正点。除日常保养和简单检修外，机车小辅修、中修和大修一般为委托第三方(铁路检修单位)检修。外委检修需办理过轨审批手续，办理时间长。另外，过轨检修时间不能保证，在一定程度上限制了成本下降空间和影响机车的正常运用。因此，有必要在检修和故障处理方面进行研究和探讨。

1机车修程分类

机车检修修程分为大修、中修、小修、辅修4级，其中:大修是机车主要部件检查修理，恢复机车基本性能;中修是机车主要部件检查修理，恢复机车主要性能;小修是机车关键部件检查修理，有针对性的恢复机车运行可靠性。如检修条件具备，可根据其状态进行修理;辅修是对机车全面检查、保养清扫，做故障诊断，按状态修理。中修、大修属于专业检修，需要较高的专业技术能力和检修、检测装备，辅修和小修主要是通过检查、保养、清扫和关键部件检查修理，保证机车的可靠性。煤炭企业因机车台数较少和专业技术员的限制，对机车的中修和大修基本上是委托铁路专业单位进行检修，辅修和小修除了外委检修外，一些单位也在探索自行检修的途径。

2外委检修的优缺点

2．1外委检修优点。(1)非铁路企业内燃机车是委托第三方进行检修，一般是依托周边有资质铁路检修单位，检修单位专业性强、技术力量和装备较强，配件种类齐全，检修质量能够能到有效的保证。(2)保修周期内，机车故障一般情况下也能够通过售后得到快速处理，同时可以通过技术交流和沟通，带动使用单位检修人员的检修能力和水平的提高。(3)煤炭企业不用配备专业检修人员，人工成本和设备投入大大减少。2．2．外委检修缺点。(1)委托第三方进行检修，一般需办理机车过轨手续。对机车上线运行安全要求较高，需进行轮检(机车轮对检测)和现场看车，如中间某环节出现问题，过轨手续时间会更长，不能保证在检修周期内修车。(2)外委单位一般是在不影响铁路系统业内机车检修任务的前提下，安排企业机车检修，检修时间得不到保证，延期问题会时有发生。(3)外委维修单位对检修矿方机车缺少激励机制，检修人员修车积极性不高，在一定程度上增加了修车时间和质量的不确定性。2．3自行辅修可行性和条件分析。(1)辅修检修内容决定了自行辅修具备必要的条件。辅修的主要内容是常用易损件的周期更换和主体设备的外观查看及仪器检测。相对来说，基本以各部件保养为主，所以在人员和设备方面投入费用较小。而自行小修设备投入较大，同时对人员专业技术方面的要求更高，企业运用机车数达到一定规模时才会考虑。(2)自行辅修在检修时间上可以根据运输计划安排进行自主调整，设备辅修时间能有可靠的保证。(3)没有办理过轨复杂的手续和时间影响，检修的主动权掌握在企业手中。(4)由于企业机车使用条件和作业形式不同，机车修程周期可根据实际情况进行合理的调整。

3进行自行辅修需注意的问题

摘要：基于轻型发动机LeiMot研究项目，FEV公司与其合作伙伴共同开发了全新的研究方法，采用了通过增材制造（AM）技术生产的大型发动机部件，同时扩大了塑料应用范围，减轻整机质量，并优化了其功能。

关键词：内燃机；增材制造技术；塑料；曲轴箱；冷却

通过采用最新的传统制造工艺，研究人员对以全铝设计的现代乘用车汽油机和柴油机的成本和质量进行了优化。近年来，这些发动机的质量功率比有了进一步优化。3缸和4缸发动机的质量功率比约为1．1kg／kW［1］。这一特征代表了材料特性、负荷曲线和结构利用率在既定制造边界条件下的平衡。这表明传统制造工艺无法进一步减轻整机质量。在材料及负荷曲线相似或相同的情况下，研究人员将传统制造工艺替换为激光粉床熔化（LPBF）技术，从而可进一步减轻整机质量。在由德国联邦经济与能源部（BMWi）支持的轻型发动机LeiMot研究项目中，FEV公司将LPBF工艺用于气缸盖和曲轴箱的开发进程中。研究人员选择大众公司EA288evo系列2．0L涡轮增压直喷（TDI）柴油机作为基础发动机，并进行了一系列优化，使开发出的新组件符合替代理念。针对该项目中采用增材制造（AM）技术的铝部件的特点，研究人员选用了该工艺过程中最常用的AlSi10Mg材料。增材制造技术具有更高的自由度，不仅可以减少整机质量，还可用于改善发动机功能。在开发LeiMot研究项目时，气缸盖和曲轴箱的设计从概念到制造过程（包括校准和后处理）始终遵循增材制造技术的边界条件［2］。此外，热固性注塑成型工艺的应用也是开发目标之一。为了合理使用该工艺，研究人员需要开发1种合适的曲轴箱概念。可用的材料为基于玻璃纤维增强酚醛树脂而开发的纤维增强复合塑料（FRP）。

1组件概念

研究人员首先对气缸盖和曲轴箱进行了功能分解。通过该方式，研究人员可以分析每个功能，并可以根据给定的边界条件进行设计优化。此外，研究人员需要确保LeiMot气缸盖能与大众曲轴箱实现相互兼容。同时，研究人员必须保留参考发动机的重要接口和组件，尤其是曲柄连杆机构、配气机构及换气组件。研究人员通过专门的设计方法，使厚度不大于2mm的材料实现了冷却、润滑及换气等功能，晶格结构的厚度明显小于2mm。与传统的铸造工艺相比，该方法可以根据负荷的不同而采用多种壁厚参数，且不会存在与传统制造相关的结构弱点。

2气缸盖

摘要：内燃机原理课程主要讲授内燃机的基本工作循环和性能、换气过程与增压技术、混合气形成和燃烧以及性能评价等知识，是车辆工程和能源与动力工程专业的核心课程。该课程的学习对于提高学生的工程实践能力和专业素养十分重要。在课程教学过程中，可以通过查看学生线上学习时长、随堂测试结果、课堂讨论以及专题报告完成情况了解学生的学习态度和学习能力，并有针对性的开展教学活动，提高学生的学习效果。

关键词：形成性评价；内燃机原理；混合式教学；学习效果

内燃机原理课程主要讲授内燃机的基本工作循环和性能、换气过程与增压技术、混合气形成和燃烧以及性能评价等知识，是车辆工程和能源与动力工程专业的核心课程[1]。目前，许多高校内燃机原理课程仍在沿用以教师为中心、以课堂讲授为主的教学模式[2]。随着工程教育认证工作的普遍开展，以学生为中心的教育教学理念越来越得到高等教育领域的重视[3-4]。以教师为中心的教学模式中，任课教师更加关心课程的知识体系是否完整，课堂内容讲授是否清晰、正确；而在教学评价中，也更加重视老师讲了什么内容，讲的好不好；课程的评价也是以终结性评价为主，主要的评价方式是期末考试，教学效果的好坏更加依赖于学生的自觉性。这样的教学和评价模式已经无法适应目前工程教育认证中“以学生为中心”的要求。“以学生为中心”的课程教学模式中，人们更加关心学生学到了什么，而不是老师讲授了什么。教师的任务不仅仅是把知识讲清楚，还需要了解学生的学习情况，并根据学生的学生情况采取针对性的措施，帮助学生更好的掌握课程内容，达到课程的教学目标。在“以学生为中心”的教学理念推动下，以“形成性评价”为核心课教学改革越来越受到人们的重视。形成性评价是指在教学进程中，教师采用各种评价方式，了解学生的学习状态，并针对不同学生的学习个体差异采取针对性的措施，以提高学生的学习效果。课堂的组织形式要围绕学生的学习效果开展，可以采用灵活多样的教学方式和评价手段，调动学生的学习积极性，使学生能够在课下投入更多的时间开展学习，提高学习效果。本文以河北科技大学能源与动力工程专业“内燃机原理”课程为例，阐述以形成性评价为核心的课程教学模式改革措施，对于提高课程教学效果、推动“以学生为中心”教学理念的普及具有明显的意义。

1内燃机原理课程的教学目标及主要教学内容

1.1课程的课程目标

本专业内燃机原理的课程目标主要有两个：①通过本课程的学习，使学生掌握内燃机性能提高和合理使用的基本原理，获得一般的试验方法及操作技能，以便正确合理的选择、运用内燃机，同时为本专业学生日后的工作打下坚实的基础。②使学生对内燃机的换气过程、燃烧过程有较深入了解，并基本掌握内燃机的性能，内燃机特性实验的基本计算、分析。了解内燃机的进气增压、排气污染与控制等。该课程的理论性强、内容抽象，应重点培养学生如何用抽象的理论去分析实际工程问题的能力。根据“以学生为中心”教学模式要求，课程的教学工作主要围绕这两个目标开展。

摘要：内燃机是当前时代环境下应用非常广泛的动力机械，通过将燃料燃烧释放的热能转化为动能，从而为机械设备提供动力。是当前工业生产以及交通运输中非常核心的机械设备。内燃机对社会发展的重要性不言而喻，因此对内燃机的研究从未间断。本文对内燃机零部件结构设计及应用进行简单的分析探讨。

关键词：内燃机；零部件；结构设计；应用

内燃机是将气体或液体燃料同空气按照一定的比例混合，输入内燃机内部，燃料燃烧时爆发热量，将热能通过活塞运动转化为机械能，为设备提供机械动力。因此内燃机的零部件结构是围绕以下几点进行设计的：构建封闭环境、设计热能与机械动能转化结构、构建动力传达结构。日常生活中，常见的内燃机有柴油机和汽油机，在汽车中应用尤为广泛，下面以汽车发动机为例，分析内燃机零部件结构设计，并就其实际应用进行探讨。

1内燃机的发展历史

内燃机的基本理念最早是由荷兰的物理学家惠更斯提出来，他最初是希望将火药爆炸时产生的能量，转化为需要的动力，并对此进行了一定的研究，但是由于当时实验环境的问题，火药爆炸所产生的能量无法很好的控制，因此没有成功。之后在18世纪末，英国的斯特里特经过不断的实验，提出了从燃料中获取机械动力的方法，他第一次提出了将燃料和空气混合产生的热量，转化成需要的动力。由此，内燃机的基本理念诞生了。直到1833年，由英国人赖特提出了活塞做功的机械装置，即通过将燃料置于固定的装置，使得燃烧产生固定的推动力，然后进行动力作用，这时内燃机的基本雏形形成了。到达19世纪中期，以英国科学家为主的不同研究人员逐渐完善了以不同燃料为基础的热能转化为机械动能的基础理论，给后期内燃机的形成、发展、完善奠定了良好的基础，并由于其效率高，机动性好，在最初形成之后，就得到了非常广泛的应用，形成了非常庞大而又重要的工业体系，并给这些工业体系提供了基本和重要的动力支持，为后期工业革命以及工业领域的爆发式增长打下了基础。这个应用主要是汽车、工程机械、船舶、小型飞机以及一些基础的工业设备，特别是在汽车上，内燃机获得了最大程度的应用。成熟的内燃机在1876年由德国的科学家奥托设计并实现，他创造设计了世界上第1台往复活塞式内燃机，其设计结构基本和设计理念成为了后来内燃机改造完善的基础，并由于其性能和效率的优越性，迅速的得到了推广和普及，大大的推动了汽车行业的发展。而随着石油的开发，汽油的产生，进一步的推动了内燃机的完善和发展。到如今内燃机已经成了世界发展前行过程中必不可少的一种动力机械。其基本原理虽仍然是将燃料的热能转化为机械动能，但是由于当前材料科学、结构科学以及结构设计等技术的不断突破和前行，内燃机也得到了最大程度的完善改造，发挥其最大的动力特性，为人们的需要提供最大的动力支持。

2内燃机零部件结构

1内燃机车检修调试过程的现状

1.1确定检修成本消耗模型。内燃机车实验过程中的主要成本构成为人力和机车动态实验中的柴油损耗，其中由于内燃机车功率和运行状态的不同，机车油耗有较大差异，这里设定内燃机车性能试验每小时油耗记为l1L，柴油每L单价记为Y1元，每小时每人人力成本记为Yr元。机车组装后初始实验阶段需各专业配合实验并进行过程中的故障处理，所需人员数量记为R。忽略检修生产过程中随时间产生的其他费用。则机车实验过程中每小时的直接成本S1=l1*Y1+Yr*R，过程中因配件更换等原因产生的额外成本记为Sq。1.2生产组织过程中的成本消耗计算。原检修生产过程中全部性能调试和故障处理需要机车启动后进行测试检查，同时机车启动后各专业常规检修必须停止，但机车实验检修过程中的人力成本不因作业人员的状态而变化，即机车实验过程中会造成人力成本的浪费。常规机车实验用时为1h，机车出现故障或其他原因进行非常规机车动态实验的情况下耗时不定，但最基本的故障处理也需机车启动半小时，复杂的故障则需要四五个小时甚至更长，结合非常规机车启动的概率，设每次机车非常规启动时间为X个小时，则造成的成本浪费L=S1*X+Sq。

2内燃机车检修调试过程的优化

2.1内燃机车检修调试过程优化的基础。内燃机车作业网络图分并行和前后进行，并行作业中，各环节的作业对总的作业进度影响较小，但需单独进行的作业程序中浪费的时间就会造成整个系统检修的停滞，除造成本身成本损耗外，还会造成连锁待工损耗。而机车实验就属于限制最强的一个环节。从以上成本的计算过程中发现，如果实验过程中的故障处理能减少机车启动时间，将大大节约检修成本。对内燃机车的结构构成进行分析得，内燃机车的控制系统主要采用原始继电器搭建的控制电路，电路中采用的也主要是模拟信号，高压到低压信号的传递如图1。对系统进行简单的分析可得，由于内燃机车主要依赖的是外部电路的控制，结构简单，逻辑思路也十分清晰，因此整个系统的拆分也较为简单。对系统拆分后会发现，各环节间传递的无非是电压信号，虽然高压无法进行模拟，但变压电阻后的低压信号却是可轻易模拟的，即在变压电阻后加入一个低压模拟信号，用来模拟机车启动后的状态以此来进行机车的调试和故障的查找。最后实验完毕后，再进行一次性的实验确认。2.2典型案例分析。如图2和图3，为DF8B型内燃机车微机位主电路接地保护功能的电器原理图。当图中DK开关置微机位时，机车主电路中的零电位点通过715-209-DK触点-208-672-676-R19-678-R20-677-666支路连通接地点。当主回路中产生高电位接地点或低电位点接地时，都会与零电位点产生电势差，并通过接地点构成回路，形成漏电电流。漏电电流通过限流电阻R19和R20形成漏电电压信号，经电流传感器SCM4输送给微机漏电电流信号。机车在牵引、电阻制动或自负荷工况下，如果接地电流大于950mA或在30min内3次大于500mA，则主发电机功率限制为0，微机屏显示“主回路接地”并记录，同时微机报警灯亮。如果该保护功能异常是不允许进行下一步实验的，同时该系统是对机车主电路进行保护，即机车启机后主发电机产生200V以上的高压电后，且必须保持系统持续运作，才能进行必要的检查和实验。由于在该过程中机车始终处于加载中，机车各电路带电且运动部件持续转动，所以车上其他专业人员严禁作业，整个检测过程中由于系统是相互关联影响的，因此故障判断的准确较低，最快的故障处理时间约3h。并且整个过程中还要通过更换配件对比数据的方法进行故障点的定位，因此还要造成配件检修成本的增加。笔者在班组实习的过程中遇到过一个典型的微机接地故障处理案例，故障处理耗时超过5个小时，并且更换相关微机插件和电流传感器后故障依然存在，所以故障处理陷入僵局。笔者通过分析电路图和微机接地保护的原理，首次提出利用模拟实验和排除法确认故障点的思路。即，通过电路图分析可知，虽然微机接地位时给微机系统输送信号的传感器（SCM板）叫电流传感器，但实际其输入端接收的是电压信号，输出的也是电压信号。具体的是将主电路的漏电流通过限流电阻R19、R20转化成电压并通过1比1的变比输送给微机1-10V的电压信号，同时起到隔离高压，保护微机系统的作用。既然已知道微机接收的是电压信号，并且10V以内是安全的，那么就可以用干电池直接模拟信号，判断具体的故障点。通过模拟后我们发现，当微机接收到6V模拟信号后，微机屏显示机车漏电流600mA。当在SCM板输入端加6V模拟信号后，在输出端也能测到6V输出信号。按照以上的模拟实验结果，各环节都能正常工作，问题应该出在细节处。于是进一步进行细节区分时发现，SCM板输入端加正电压输出为正电压，当输入端为负电压，输出即为负电压，但给微机输入正电压时，微机能有效识别，输入负电压时微机却无反应。再次对比不同机车发现DF11型机车的微机系统可识别正负电压，对SCM板无特别要求。但是DF8B型内燃机车的微机只能识别正电压信号，所以需要SCM板自身具备整流的功能。原先机车使用的SCM板均具备整流功能，所以未出现类似难以解决的问题，原车SCM板故障，新更换SCM板不具备整流功能，更换正确SCM板后故障消除。并且区别于传统故障查找方式，本次故障查找不仅快速定位了故障点，并且整个过程的机车动态试验时间不超0.5小时，对平行作业的影响较小。由于前期故障处理是采用模拟信号的方法，机车未启动，车上其他专业人员正常作业，未造成人力的浪费，同时，实际操作过程中发现，分部模拟的方法有利于快速定位故障点。由于单次的故障处理具有特殊性，进行保守估计，原故障处理需要启机2h，优化流程后需要启机时间为0.5h。2.3成本节约计算。程序优化后，设启机减少的时间记为Tj，则因启机时间减少节约的成本L2=S1*Tj=（l1*Y1+Yr*R）*Tj我们不妨根据实际情况简单估算各参数值，带入公式测算测算一下节约的成本。柴油每L价格Y1取0号柴油市场价5元，内燃机车性能试验每小时油耗l1取50L，每小时每人人力成本记为50元，Tj取3小时，R取6人，则L2=（50*5+50*6）*3=1650元。如果该类机车调试一天只发生一次，一年的作业时间按240天计算，则该程序优化只在减少启机时间一项上所节约的成本就有396000元。实际检修系统中，关键环节的时间优化，就等于整个系统的时间优化，如配件供应环节、配件检修成本、各环节管理成本等的节约。因此实际节约的成本要是该数值的数倍甚至十数倍。2.4系统优化分析该系统的优化带来的不仅仅是机车调试过程中成本的节约，还有相关部门的成本节约，故障的快速定位，减少了配件的更换，而更换后的配件是需要重新检测入中心配件库，这个过程中的成本损耗节约也相当可观。关键是该环节的优化并不需要购入高价值设备，利用现有的设备设施优化实验方法即可实现。因此，内燃机车正是因为其技术相对简单可规划性强，合理的规划可带来整体的效益提升。

3结束语

内燃机车的各检修过程具有共通性，各检修过程的流程可根据内燃机车的检修特点进行重新分类整合。特别是在技术逐渐革新，而内燃机车逐步退出主流市场的情况下，部分配件本身的状况和供应环境不断恶化，待料待工的情况不断突出，因此造成的成本压力不断加剧。除了不断优化外部检修环境的方法外，优化内部流程势在必行。采用更适合现状的新标准进行现有资源的分类，整合和再分类，以达到减少检修瓶颈，降低检修成本的效果。

现如今，内燃机得到了大范围的普及应用，相应的减噪降温系统也得到了很好的发展，但在实际使用过程中还需要进行改进优化。作为内燃机的重要部件，减噪降温系统具有维护温度平衡、减少噪音振动等作用，可以保证整体工程机械效率。因此，要在不改变内燃机系统的情况下，实现技术更新，保证系统平稳运行。

1内燃机传热问题和振动噪声问题发展现状

1.1传热过高问题。节能减排政策推出后，内燃机的首要任务就是降低耗能、提高效率，就是说让内燃机在短时间内达到设计好的运行温度范围内，同时保证内燃机运行过程中可以进行有效的降温，保证工作正常。前者可以减少能量损失，后者可以保证运行效率，二者都是非常重要的环节。内燃机在工作一段时间后，温度也会随之提高，在这样的情况下，保证内燃机正常工作，就必须要专门设计出散热器。但内燃机在低温和高温下运行所产生的能量完全不一样，低温下运行效率较低，因此，除了散热功能之外，还需要设计出可优化的温度设备。目前较为常用设计方法为数值方阵，可以更加准确高效的完成对内燃机传热过高问题的研究，此外流固耦合技术也是目前较为先进的一种有限元计算方法，可以同时建立模型，采用离散方法，得到最终的计算结果，从而有效改进内燃机结构上存在的设计缺陷。不仅如此，传热问题计算得到的信息数据可以为内燃机噪声振动问题的处理提供参考和依据。1.2振动噪声问题。相比较内燃机传热过大的问题，振动噪声问题始终都是国家的重点，并且提出了不同的处理控制方式，但随着科学技术的发展，还需要对噪声控制问题进行全面的分析和优化，从而提高控制效果，真正实现降噪目标。内燃机噪声控制技术可以分为噪声源识别和噪声降低这两个方面展开。采用表面振动的方式，捕捉声辐射，以此得到的信息准确性极高，而且这种方式考虑到了热传递和润滑油等问题，为后续减噪降温系统的设计奠定了良好的数据基础。振动噪声的控制技术可以分为四个方面，分别为：通过增加阻尼材料的方法、进行不规则阻力矩和外界反力的设计优化、扭矩纵耦合振动方案、耦合强迫振动模型。这些方法都能够实现降低噪音目的，将振动控制在一定范围内，有效改善辐射声场[1]。

2内燃机过热问题控制技术设计

2.1及时排除故障。通过前文对内燃机表面振动辐射效率以及传热问题的分析研究，对内燃机的运行情况有了一定的认识。在此基础上，针对内燃机过热问题控制技术进行设计分析。内燃机过热故障危害很大，容易变形、融化、卡死、拉缸等现象，严重情况下，还会导致燃油消耗增加，输出功率降低等故障。导致内燃机过热的原因有很多，主要包括负荷过大、外界环境温度较高、冷却系统故障、长时间过载运行等。在出现过热故障后，第一时间查找故障原因，根据具体的原因展开系统的设计和处理。首先检查冷却液面，如果位置较低，那么则证明冷却水量不足，要按照要求补足冷却液，如果内燃机在短时间内恢复到正常，那么则证明问题得到妥善解决，如果再次出现了过热情况，则证明冷却系统出现了渗漏问题，则要确定具体的渗漏位置，展开进一步处理。其次，检查水泵和散热器的工作状况，及时更换故障设备，确保水泵和散热器可以正常工作。最后，检查其他部位，找出过热原因。比如，机油散热器、燃烧室、柴油机、排气门等方面的故障，都会威胁到设备的正常运行。2.2冷却系统改造优化设计。内燃机冷却系统中最为主要的任务就是保证其在适宜的温度下运行，保障机油品质，为零部件创造一个合适的环境，切实提高使用寿命。在铸造材料商，可以采用普通碳素钢材料，避免出现遇冷冻裂的情况，也可以对排气阀进行改造，以此进一步提高工作效率和排气性能，全面优化冷却系统。比如，将球形尼龙接口改为内外扣锥面接触开闭阀，能够进一步提高冷却系统。绝大部分内燃机采用水冷作为冷却方法，最多可以带走600kW的热量，但在此基础上还需要进一步降低25-30%的热量。根据具体的统计数据情况来看，内燃机的工况温度控制在80-90℃时，工作效率较高。因此，进口水温控制在80℃，预热系统温度值则设定在40℃。当水温低于70℃时，一号温控阀就会自动开启副阀门，将高温水引入水泵，利用水泵推力送入内燃机。当水温高于80℃时，二号温控阀会自动开启，将高温水引入主换热器，并且利用风冷系统进行冷却，冷却水进入二号温控阀中，实现水温控制。总的来说，就是将80℃打造为临界值，高于临界值则会进入附加的换热器，低于临界值则会进入水泵，以此实现一个恒温冷却循环。传统的换热器在实际工作过程中存在换热能力不足的情况，无法满足内燃机的工况需要，因此，要对其进行一定的优化。冷却系统自身空间较小，附加换热器的尺寸需要经过慎重考虑，综合考虑换热器的管道阀门衔接处的长短来看，板翅式换热器最为合理，其体积较小、空间紧凑、性能较高。可以通过优化通道参数的方式解决实际运行过程中存在的能量不足问题。冷却系统可以分为风冷和水冷两种，经过综合计算后，最终设计了15个水通道和30个空气通道，达到的传热效果最优。除了上述内容之外，进水温度和进水流量的控制非常关键，进口水温度如果低于40℃，那么会出现机油黏度增大的现象，导致汽缸润滑性能出现大幅度降低，最终对内燃机的部件造成损坏。冷却系统中水温临界值在80℃，通过恒温冷却循环设置，可以有效避免水温过低的问题，最大程度保证了内燃机运行的可靠性和平稳性。从实际应用效果来看，当进水温度≥82.6℃时，冷却水会进入到附加换热器中，将水温降低2.6℃，以此避免达到最大的换热负荷值，为内燃机在高温爬坡或者长时间运行创造更好的空间环境，避免出现警戒高温现象，为工作人员创造了处理时机。

3内燃机噪声问题控制技术设计

1机车整体布局及声源分布

机车整体布置如图1所示，主要分为上下两部分：上部由车体和它的附属设备组成；下部由位于两端的转向架和位于中部的燃油箱组成。机车设计采用模块化将机车划分为5个室；从前到后依次为司机室、辅助室、电气室、动力室和冷却室。其中主要设备声源有：柴油机排气口、冷却塔、电阻制动器、空调机和空压机等。

2主要声源特性

在柴油机满负载运行，空压机、冷却风扇和空调风机以最大转速运行工况下，机车的主要设备声源的总声功率水平见表1所示。根据表1所示，在柴油机满负载运行时，由于空压机及空调风机的噪声水平远远低于另外三个声源的水平（相差超过了10dB，根据声学理论，两个声源的噪声水平相差10dB，则两个声源叠加的结果为最大声源的噪声水平），因此，在计算机车外场噪声水平时，忽略空压机及空调风机噪声的影响，只分析柴油机排气口、冷却塔、电阻制动器的噪声水平。由于声源为声功率或平均声压级，且整车噪声测量的距离为15m（距离较长），因此声源可以简化都采用单极子声源进行模拟。在柴油机满负载运行时，柴油机排气、冷却塔、电阻制动器这三个主要的噪声源的声功率谱如图2所示。

3外场辐射噪声分析

参考标准《AS2377-2002声学-轨道车辆噪声的测量方法》，根据试验过程中的布点位置进行模拟如图3所示，进行内燃机车外场噪声仿真。采用LMSVirtual.LabAcoustics软件，建立机车外场噪声仿真模型，用直接边界元法分析低频噪声，射线声学法分析高频噪声，以求解机车外场辐射噪声场分布。声学仿真模型如图4所示。根据机车的边界元模型及射线声学的模型，对机车的外场辐射噪声进行全频段求解。如图5所示。从图6可以看出，在A、B、L点，冷却塔噪声源对总噪声值的影响较大；在C、D、J、K点，冷却塔和电制动器的噪声影响相差不大；在机车尾部，即E、F、G、H、I点，电制动器的噪声对总噪声值的影响较大。因此，如果要降低测点噪声，应该以降低电制动器噪声为主，冷却塔噪声为辅。根据客户要求，在柴油机满负载运行工况下，距离机车15米处的外场噪声限值为85dBA。如果要求各测点噪声水平小于85dBA，则电制动器噪声水平需至少降低5dBA，冷却塔噪声水平需至少降低3dBA。可以通过设备供应商改进结构降低噪声源噪声，或是增加消音器降低噪声。在降低电制动器和冷却塔噪声后，各声源对机车外场测点总噪声的贡献量见图7，测点总噪声值已满足要求。

摘要：随着生产技术的不断发展，电气工程的自动化水平也在不断提高，尤其是在内燃机电气自动化过程中，由于被应用电气工程控制工作，使得自动化控制在实际应用中更加稳定和高效。基于此，本文从内燃机电气自动化的意义出发，根据内燃机自动化的特点来提出内燃机相关的实践方式，从而深入研究电气工程自动化控制的应用情况。

关键词：电气工程；内燃机；自动化；工程控制；特点；实践方式

近年来，随着我国科技水平的不断提高，电气工程应用领域的自动化也在不断提高。尤其是人工智能的发展，使得电气工程以十分迅猛的速度开始向自动化进军，并且已经能够提供相应的科学支持。电气工程的自动化控制过程中，自动化技术是当前应用比较广泛和高效的，相较于其他技术而言，在人力和物力方面具有较大的改善，同时也减轻了工作任务，从而有效提高自动化的应用效果和工作效率。在电气自动化工作中，工作人员对于电气自动化的控制方式有一定的了解，并且能够熟练地应用相关设备来解决可能出现的问题，以提高自动化控制效果为主要依据，将可能出现的风险可能性降到最低。

1内燃机电气自动化技术的应用意义

1.1实现远程控制效果

近年来人工智能技术的高速发展也带动了内燃机电气自动化的高速发展，尤其是在环境对内燃机电气自动化控制方面，有效打破了传统内燃机电气自动化受地域和环境影响的弊端，从而极大的提高了内燃机电气自动化的工作效率，充分保证对内燃机的远程控制符合标准，从而搭建出电气工程远程控制的综合系统[1-3]。

[摘要]随着港口吞吐量和机械化程度的增加,对港口设备的要求也越来越高,港口机电设备出现故障的现象也逐渐增多。本文首先介绍了设备故障诊断技术的发展及研究现状,分析了传统的设备故障诊断技术方法,然后针对港口机电设备故障诊断技术应用及研究进行了详细分析,并以内燃机为例详细说明了港口机电设备故障诊断的步骤。由于港口设备数量和种类较多,因此港口机电设备故障诊断技术应向自动化和智能化方向进一步发展。

[关键词]港口设备；故障诊断；应用；推广

我国的交通运输业是国民经济的重要组成部分,自从改革开放以来,我国的水运行业发展迅速,随着港口的大型机电设备的自动化程度的日益提高,我国港口吞吐量增长较快,促进了水运行业的发展,使得我国的交通运输行业在国民经济发展中所占的比重也逐渐增大。随着港口吞吐量和机械化程度的增加,港口机电设备在水运行业中的作用越来越重要,对港口设备的要求也越来越高,港口机电设备的结构及其组成也愈加复杂,负荷越来越重,因此港口机电设备出现故障的现象也逐渐增多,这直接影响了港口作业的质量和进度,降低了港口水运的经济效益。因此,对港口机电设备故障诊断技术的研究成为港口水运行业的的一项迫切的重要任务。

一、设备故障诊断技术发展及现状

机电设备故障诊断技术发展分为三个阶段:初级阶段-感官、专业知识和经验判断;现代化阶段-计算机技术、传感器技术和动态监测技术综合诊断;智能化阶段-集故障监测、诊断、设备管理和调度一体化的智能化阶段。机电设备故障诊断技术起源于20世纪,并在此期间取得了较大的发展和进步。航天工业的发展使该技术取得较快地发展,随后计算机、微电子和传感器技术的发展和应用使得该技术逐渐地完善,此时还在航天和核电等大型部门应用较多,其他部门发展较为缓慢,到20世纪末机电设备故障诊断技术在农业、化工、冶金矿山、发电、交通运输和机械制造等各部门开始应用,并且发展较快,取得了显著的经济和社会效益。21世纪,机电设备故障诊断技术在我国国民经济的各部门都已取得长足的发展和普及应用,技术发展转向智能化。

二、设备故障诊断技术及手段