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        汽油鏈鋸分層掃氣關(guān)鍵技術(shù)研究

        2022-09-20 02:22:20朱道慶楊慧明李超先劉運申李樹陽
        內(nèi)燃機與配件 2022年13期
        關(guān)鍵詞:機油汽油氣缸

        便攜式汽油鏈鋸在森林采伐、修枝、園林綠化、花園修剪等領(lǐng)域得到了廣泛的運用。也可以用于石料、鋼材等領(lǐng)域,可對墻壁或混凝土進行開界、開辟應急、消防、救援通道等。目前歐美等發(fā)達國家的家庭用戶是小型汽油鏈鋸的主要用戶,目前全球需求量已達到3000萬臺,可見市場前景廣闊。

        人的生命力與生命精神生動直接地體現(xiàn)在艱難的環(huán)境之中,余占鰲、戴鳳蓮、羅漢大叔等一批閃耀著人性光輝的善良純粹的抗日英雄們淋漓盡致地呈現(xiàn)出強烈的生命意識和不屈不撓的愛國主義情懷,用生命演繹出一場轟轟烈烈的愛情與抗戰(zhàn)之歌。

        近年來歐盟等發(fā)達國家為了限制中國汽油鏈鋸出口,出臺了一系列針對汽油鏈鋸的排放法令,給中國產(chǎn)品出口設置了技術(shù)壁壘。目前國內(nèi)小型汽油機發(fā)動機仍存在一些技術(shù)難題,主要表現(xiàn)在:傳統(tǒng)發(fā)動機結(jié)構(gòu)不夠完善,發(fā)動機內(nèi)可燃氣體的燃燒效率低,短路損失率高,燃油的損失率高,尾氣污染物排放量大。這些技術(shù)難題造成中國制造的汽油鏈鋸尾氣排放超標,因而研發(fā)一種提升可燃氣體燃燒效率,抑制燃油損失率的發(fā)動機,成為本行業(yè)、本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。運用多層分層掃氣技術(shù),開發(fā)一款全新的環(huán)保型汽油鏈鋸,以更好開拓國際市場。多層分層掃氣技術(shù)的成功實施,能突破歐美發(fā)達國家技術(shù)貿(mào)易壁壘,帶動汽油鏈鋸行業(yè)的發(fā)展。

        1 以多層分層掃氣發(fā)動機為動力源的汽油鏈鋸的設計與開發(fā)。

        針對汽油鏈鋸研究了一種采用多層分層掃氣的發(fā)動機,它通過兩個空氣進氣口來增加純凈空氣的進氣量,帶來了更多的掃氣氣體也提高了換氣的效率。通過設置兩個掃氣口使得掃氣更加充分,將更多的燃燒后的廢氣排出氣缸,改善了掃氣的效果,進一步提高了發(fā)動機的效率,降低了燃油的短路損失率,減少了尾氣污染物的排放。

        調(diào)查發(fā)現(xiàn),目前排在前幾位的健康問題是:聽力障礙、疼痛、便秘、視力障礙和跌倒,分別占38.97%、37.96%、32.66%、28.63%和22.95%(見表1)。視聽障礙嚴重影響老年人日常生活。老年人多患持續(xù)性疼痛,可致功能障礙和行為活動受限,嚴重影響其生活質(zhì)量。長期便秘可誘發(fā)心絞痛、腦血管意外,威脅老年人生命。跌倒是最常見的意外事故,是導致老年人死亡的常見原因之一,不可忽視。

        對現(xiàn)有汽油鏈鋸的燃油動力裝置進行了研究,設計了一種汽油與機油分體潤滑的二沖程汽油發(fā)動機。目前常規(guī)二沖程發(fā)動機的燃油為汽油與機油的混合油,機油會進入燃燒室,因機油不能完全燃燒,會產(chǎn)生積碳及較多的HC及NO

        化合物,排放值較高,影響發(fā)動機使用壽命。

        2 汽油鏈鋸分層掃氣關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點

        4)汽油鏈鋸采用數(shù)字式點火器技術(shù),保證分層掃氣發(fā)動機的點火時間的精準性和穩(wěn)定性,有效提升發(fā)動機燃燒性能。

        如圖1所示多層掃氣技術(shù)中三層掃氣的方式,第一層為通過廢氣回流通道流入的燃燒后的廢氣,第二層為通過空氣通道流入的新鮮空氣,第三層為從曲軸箱經(jīng)掃氣通道流入的混合氣。由于采用多層掃氣技術(shù),使得廢氣的排出更加徹底,掃氣過程中由于紊流作用混合氣直接由排氣口排出的短路損失被充分抑制,極大的提高了燃油經(jīng)濟性,降低了廢氣中排放污染物特別是未燃碳氫化合物的數(shù)值,改善了排放性能。該技術(shù)還通過對稱設置的廢氣回流通道、空氣進口、掃氣通道等在氣缸內(nèi)形成流速強勁流向清晰的紊流流動,有效地提高了掃氣效果。

        采用本技術(shù)的多層掃氣發(fā)動機在與排量相同的現(xiàn)有技術(shù)二沖程發(fā)動機進行對比試驗時發(fā)現(xiàn),采用本技術(shù)的多層掃氣方案,可使尾氣排放中的HC(碳氫化合物)含量降低70%左右,同時燃油消耗率也有明顯降低,最高可達35%左右,大負荷工況下,NO

        (氮氧化合物)排放降低最高可達30%。

        汽油鏈鋸發(fā)動機氣缸和活塞選用新配方技術(shù)的鑄造鋁合金材料,提升了氣缸和活塞的基體硬度、密度和熱變形系數(shù),使其在工作中的高溫狀態(tài)下能更好的體現(xiàn)耐磨度和變形,發(fā)揮分層掃氣發(fā)動機稀薄燃燒的優(yōu)異性能?;钊砻娴膰娿f處理,能更好的提升活塞表面與缸壁的潤滑減小摩擦,從而提升發(fā)動的摩擦阻尼及摩擦損害。氟橡膠和石墨墊片材料在分層掃氣汽油鏈鋸上的應用,提高了發(fā)動機的密封性,改善了發(fā)動機由泄漏、滲漏引起的發(fā)動機功率不穩(wěn)和蒸發(fā)排放,使分層掃氣汽油鏈鋸汽油鏈鋸能更好的體現(xiàn)其高功率、低排放特點。鎂合金材質(zhì)的啟動器能適應高寒地區(qū)使用(塑料材質(zhì)的啟動器存在低溫破裂的問題);鎂合金箱體的應用減輕了機器的整備質(zhì)量,作為手持式產(chǎn)品能使用戶操作更舒適和人性化。

        采用多層掃氣技術(shù)的汽油鏈鋸,突出優(yōu)點在于其節(jié)能減排優(yōu)勢。同時多層掃氣技術(shù)的實施,建立了二沖程發(fā)動機節(jié)能減排的新的技術(shù)方向,必須引領(lǐng)掃氣過程由分層掃氣技術(shù)向多層掃氣技術(shù)+廢氣再循環(huán)的新技術(shù)邁進。

        對于暖通空調(diào)施工而言,前期的圖紙設計是決定工程合格與否的重要因素。換句話說,如果圖紙的設計都不合格的話,那么后期的施工建設也必然會導致一些問題出現(xiàn)。然而,在實際的工作中我們會發(fā)現(xiàn)確實是存在一些問題的。主要問題是有些圖紙設計者并沒有做足準備工作,這往往導致設計出來的圖紙并不是符合現(xiàn)場的具體情況[2]。毫無疑問,如果我們一味的照著設計的圖紙來施工的話,很有可能會造成工程的返工。

        總之,行知教育思想在教學中的優(yōu)勢不言而喻,從學校的角度出發(fā),要發(fā)展好行知教育并非是易事,必須要結(jié)合學校的實際情況,科學地落實相關(guān)的工作,這樣學校才能朝著更好的方向發(fā)展,才能真正的提升學生的能力。

        2)分層掃氣式汽油鏈鋸優(yōu)化設計采用汽油與機油分體潤滑,降低排放,且提高發(fā)動機耐久性能

        汽油與機油分體潤滑的二沖程多層分層掃氣汽油發(fā)動機,旨在解決現(xiàn)有二沖程發(fā)動機存在燃燒不完全,排放值較高,機油潤滑效率差的問題。

        1)標定功率:0.6~3.2kW;

        采用大區(qū)對比不設重復,各處理設在單獨的水稻池塊中。每處理1500平方米,4月8日播種,5月13日插秧,秧齡3.5葉。各處理均采用日本井關(guān)高速插秧機插秧、攜帶側(cè)深施肥器施肥,栽培密度保持在30穴/m2左右,單穴保苗6-9株;即井關(guān)高插機設置為最小株距、最大取秧量。側(cè)深施肥器的施肥量調(diào)到20公斤每畝。共設6個試驗處理:

        二是進氣管通過機油出油管與機油泵相連,機油直接到達進氣管壁且沒有通過化油器的霧化,顆粒比較大,從而使機油盡可能附著在氣缸內(nèi)壁上,潤滑效果更佳,可將發(fā)動機耐久性能提高3倍以上。

        3)新工藝在汽油鏈鋸上進行應用,低壓鑄造工藝的運用提升發(fā)動機核心部件制造工藝技術(shù)能力,有效推進分層掃氣技術(shù)的實施和多層掃氣技術(shù)的實用性推廣。

        對于發(fā)動機核心部氣缸,產(chǎn)品采用鋁基體低壓鑄造工藝并進行T6熱處理,相對于普通高壓鑄造的發(fā)動機氣缸,減少了鑄造過程中氣泡并提高了硬度;獨特的掃氣道設計使發(fā)動機更環(huán)保節(jié)能,氣缸內(nèi)壁采用鋁基體定尺寸鍍銘工藝并經(jīng)過珩磨處理,降低了油耗和排放,提高了耐久使用壽命。

        1)汽油鏈鋸運用了多層分層掃氣技術(shù),提供了一種二沖程多層分層掃氣發(fā)動機。如圖1所示,多層分層掃氣技術(shù)的主要創(chuàng)新點在于:發(fā)動機包括氣缸和曲柄連桿組件,在氣缸內(nèi)設有掃氣通道,掃氣通道頂部設有掃氣口,掃氣口連接氣缸壁上的空氣進氣口,空氣進氣口連接新鮮空氣補氣裝置,掃氣通道中部連接廢氣回流通道,廢氣回流通道上設有廢氣單向閥,所述曲柄連桿組件連接有活塞銷,活塞銷上設有活塞,活塞安裝于氣缸中。新鮮空氣補氣裝置包括空氣過濾器,用來對要進入掃氣通道的空氣進行過濾,消除其中的雜質(zhì),保持補充的空氣的純凈,避免帶來額外的污染。

        通常情況下,環(huán)保型發(fā)動機為了解決排放問題,通常采取逐漸提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速的方式。但是,過高轉(zhuǎn)速也會導致發(fā)動機損傷。為了解決上述問題,公司采用了數(shù)字點火器技術(shù)。數(shù)字點火器在發(fā)動機超速時設定了高速的保護功能。數(shù)字點火器技術(shù)是以單片機為控制核心,利用單片機的運算和控制功能,實現(xiàn)對發(fā)動機點火提前角的精確控制,從而使發(fā)動機在最穩(wěn)定的狀態(tài)下工作。數(shù)字點火器技術(shù)改善了常規(guī)點火器中點火角度不能隨轉(zhuǎn)速進行曲線控制、不能得到最佳點火位置的不足。

        5)汽油鏈鋸的尾氣排放轉(zhuǎn)換處理技術(shù),輔助解決了分層掃氣汽油鏈鋸尾氣排放還未完全達標的技術(shù)問題,徹底改善了汽油鏈鋸尾氣排放符合性要求。

        該項技術(shù)創(chuàng)新點的有益效果:采用多層分層掃氣技術(shù)的發(fā)動機與傳統(tǒng)發(fā)動機相比,提高了換氣的效率,改善了掃氣效果,進一步提高了發(fā)動機的效率,降低了燃油的短路損失率,從而減少了尾氣污染物的排放。

        以往的繼續(xù)教育資源供給者主要集中于高校繼續(xù)教育部門和政府勞動社會保障部門,但隨著繼續(xù)教育需求者數(shù)量增多、個性化需求增多,一些行業(yè)企業(yè)、培訓機構(gòu)等亦參與進來,呈現(xiàn)出供給者從單一到多元化的趨勢。

        尾氣排放轉(zhuǎn)換處理技術(shù)主要應用于二沖程發(fā)動機的廢氣排放。二沖程發(fā)動機的廢氣排放主要有 CO、HC、NO

        等,尾氣排放轉(zhuǎn)換處理可將二沖程發(fā)動機尾氣排出的 CO、HC 和 NO

        等有害氣體通過氧化和還原作用轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的二氧化碳、水和氮氣。當高溫的二沖程發(fā)動機尾氣通過凈化裝置時,三元催化器中的凈化劑將增強 CO、HC 和 NO

        三種氣體的活性,促使其進行一定的氧化-還原化學反應,其中 CO 在高溫下氧化成為無色、無毒的二氧化碳氣體;HC 化合物在高溫下氧化成水和二氧化碳;NO

        還原成氮氣和氧氣。此項技術(shù)的應用有效的解決了現(xiàn)有產(chǎn)品的廢氣排放和達到歐盟等國家的法規(guī)要求。

        與現(xiàn)有技術(shù)相比,該創(chuàng)新點的有益效果:一是活塞環(huán)氣環(huán)或活塞環(huán)油環(huán)的設置,有利于避免機油進入燃燒室,從而減少HC及NO

        化合物,大幅度降低了排放值。

        熱帶西北太平洋和東南印度洋對流活動異常之間的聯(lián)系與非絕熱加熱引起的環(huán)流異常有關(guān)。當熱帶西北太平洋與東南印度洋對流活動正相關(guān)時,海溫異常引起熱帶西北太平洋與東南印度洋異常冷卻,大氣柱冷卻,兩地區(qū)均存在反氣旋性環(huán)流,低層輻散,高層輻合,對流弱,降水都為負異常。兩地區(qū)OLR負相關(guān)時,熱帶西北太平洋與熱帶東南印度洋環(huán)流異常相反,熱帶西北太平洋低層輻散,高層輻合,對流弱;熱帶東南印度洋低層輻合,高層輻散,對流強,降水為正異常。

        6)新材料在汽油鏈鋸上進行應用,優(yōu)質(zhì)的新材料技術(shù)能有效發(fā)揮分層掃氣技術(shù)的應用。

        從圖2、圖3和圖4多層分層掃氣技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的新鮮氣體逃逸模擬分析對比可以看出,在特定參數(shù)一致的情況下使用多層分層掃氣技術(shù)的發(fā)動機模擬結(jié)果明顯優(yōu)于使用傳統(tǒng)技術(shù)的發(fā)動機。因為使用多層分層掃氣技術(shù)的發(fā)動機在掃氣過程時,使用的既有新鮮空氣也有燃燒后的廢氣,所以在發(fā)動機壓縮排氣結(jié)束時未參與燃燒的可燃氣基本沒有逃逸。

        7)分層掃氣式汽油鏈鋸設有冬冷空氣開關(guān),便于低溫地區(qū)用戶的正常啟動和使用。

        針對分層掃氣發(fā)動機空燃比較高的特點,為汽油鏈鋸設計冬冷空氣開關(guān),能夠讓使用者手動控制檔位開關(guān)的開閉。冬天時,汽油鏈鋸使用者打開檔位開關(guān),讓發(fā)動機扇葉腔內(nèi)的一部分熱空氣通過冬冷空氣通道引入化油器,以幫助油鋸啟動,提高油鋸的啟動速度與工作效率。夏天時,汽油鏈鋸使用者閉合檔位開關(guān),阻止熱空氣進入化油器,防止化油器高溫帶來機器故障或機器性能降低。

        3 分層掃氣汽油鏈鋸的典型技術(shù)指標

        該創(chuàng)新點具體是:汽油與機油分體潤滑的二沖程汽油發(fā)動機,包括機油油壺,機油進油管,汽油油壺,汽油進油管,曲軸,蝸輪,機油泵,機油水油管,進氣管,化油器,活塞環(huán)氣環(huán),活塞環(huán)油環(huán),氣缸和機全。其中:機油油壺通過機油進油管與機油泵相連;由軸通過渦輪與機油泵相連;渦輪固定在曲軸的上部;機油出油管連接在機油泵與進氣管之間,汽油油壺通過汽油進油管與化油器相連;活塞環(huán)氣環(huán)或活塞環(huán)油環(huán)安裝在機體上部的氣缸內(nèi)部。活塞環(huán)油環(huán)安裝在活塞環(huán)氣環(huán)的上部,所述的活塞環(huán)油環(huán)安裝在氣缸的內(nèi)部上側(cè),有利于避免機油進和燃燒室,從而減少了HC及NO

        化合物,大幅度降低了排放值。

        此刻,丁達的身體被一層泡泡包裹著,這原本是困住宴西園的泡泡。原來,在喵星飛鼠大使發(fā)射導彈的這幾秒內(nèi),壺天曉條件反射般地把原本包裹著宴西園的泡泡罩在了丁達體外。壺天曉和鏡心羽衣一個采集原料,一個織補泡泡,這一切都在瞬間完成,像是沒經(jīng)過大腦指揮似的,連他們自己都驚訝不已。不過,導彈爆炸的沖擊力仍然在防護泡上炸開一個大洞,在丁達的后背上留下爆燃后的燒灼痕跡。過了好一會兒,泡泡上的大洞才逐漸愈合?;蛟S是出于對云織、獵影星族的恐懼,喵星飛鼠大使愣在那里,不敢輕舉妄動了。

        2)怠速轉(zhuǎn)速(r/min):3000±300;

        3)標定工況時燃油消耗率(g/kW·h)≤390

        4)CO排放值(g/kW·h)≤805;

        5)HC+NO

        排放值(g/kW·h)≤50;

        6)NO

        排放值(g/kW·h)≤10。

        外部環(huán)境的治理需要政府的積極參與,通過與環(huán)保部門協(xié)作,強化對外部工業(yè)廢水和生活污水的治理,降低有害金屬物質(zhì)的排放,保證水資源的質(zhì)量。同時,政府部門還應提高對水產(chǎn)養(yǎng)殖外部環(huán)境污染的重視程度,制定完善的體制機制,避免不利因素對水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境造成的消極影響。

        4 分層掃氣汽油鏈鋸實施的技術(shù)路線及市場分析

        汽油鏈鋸作為一種手持式工具,因其體積小、升功率大、操作便攜在森林采伐、綠化修枝等領(lǐng)域得到了廣泛運用。分層掃氣汽油鏈鋸是一款小型汽油園林工具,國外專業(yè)市場前景十分看好,國內(nèi)主要用于林區(qū)等地區(qū)。由于分層掃氣汽油鏈鋸在廢氣排放方面具有自主知識產(chǎn)權(quán),易啟動,是一款值得產(chǎn)業(yè)化推廣的新產(chǎn)品。

        分層掃氣主要針對傳統(tǒng)汽油鏈鋸在高功率、低排放,以及提高耐久性能和啟動性能等技術(shù)難題而展開,它的成功實施能降低汽油鏈鋸排放對環(huán)境的影響,提高汽油鏈鋸產(chǎn)品使用的壽命和便利性,能突破歐美發(fā)達國家對中國汽油鏈鋸等小型汽油機所設置的技術(shù)壁壘,促進出口和本行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的進步都具有深遠的意義。

        [1]劉永根,楊慧明,宋雄偉,楊威,張巍,劉毅.分層掃氣小型二沖程汽油機結(jié)構(gòu)設計與開發(fā)[J].內(nèi)燃機與配件,2021(20):34-36.DOI:10.19475/j.cnki.issn1674-957x.2021.20.015.

        [2]馬玉龍. 分層掃氣二沖程汽油機性能仿真研究[D].南京航空航天大學,2020.DOI:10.27239/d.cnki.gnhhu.2020.002054.

        [3]馬玉龍,楊海青,徐光榮.分層掃氣二沖程汽油機的數(shù)值模擬[J].航空動力學報,2019,34(09):2001-2009.DOI:10.13224/j.cnki.jasp.2019.09.017.

        [4]杜濤,李清礪,范娣,王明杰.分層掃氣技術(shù)在小型二沖程汽油機上的應用[J].內(nèi)燃機與動力裝置,2007(05):29-31.

        [5]陳登. 二沖程缸內(nèi)直噴汽油機掃氣和噴油過程的多維數(shù)值模擬[D].天津大學,2005.

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