第一篇：鈉離子交換樹脂的工作原理及優(yōu)缺點分析

鈉離子交換樹脂的工作原理及優(yōu)缺點分析

作者：鈉離子樹脂 日期：2012-10-12 8:30:25 熱度：39

Tag:鈉離子樹脂,陰陽離子交換樹脂

將離子性官能基結合在樹脂（有機高分子）上的材料，稱之為 “離子交換樹脂”。

樹脂表面帶有磺酸(sulfonic acid)者，稱為陽離子交換樹脂，而帶有四級氨離子的，則為陰離子交換樹脂。由於離子交換樹脂可以有效去除水中陰陽離子，所以經(jīng)常使用於純水、超純水的制造程序中。

離子交換樹脂上的官能基雖可去除原水(Feed water)中的離子，但隨著使用一段時間之后,因官能基的飽和而導致去離子效率的降低，引發(fā)水質(zhì)劣化的缺點。

此外，離子交換樹脂本身也是有機物質(zhì)，使用中會受到氧化分解、機械性破裂、擔體流出而造成有機物質(zhì)的溶出。帶有電荷的有機物質(zhì)也會受到離子交換樹脂的吸附，使離子交換樹脂很容易受到有機物質(zhì)的污染(Fouling)。而有些微生物由於菌體表面帶著負電，也會被陽離子交換樹脂所吸附，樹脂表面因而成為微生物的繁殖場地，造成純水的污染。

在此同時，微生物所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物也會成為有機物質(zhì)的污染來源。這些都是使用離子交換樹脂時，引發(fā)水質(zhì)劣化而不可不注意的地方。通常失去離子去除能力（飽和）的離子交換樹脂，雖然可以經(jīng)由酸堿藥劑的作用來再生，達到重復使用的目的，但若因為有機物質(zhì)的吸附（污染）而造成效率不好時，樹脂的去除性能就會降低。此外，依再生用化學藥劑的品質(zhì)不同也會有離子交換樹脂本身被污染的風險。因此，超純水系統(tǒng)所使用的離子交換樹脂幾乎是不能進行再生處理的。

第二篇：各流量計工作原理、優(yōu)缺點分析

V錐型流量計： 工作原理

V型錐流量計屬高精度、高穩(wěn)定性的新型差壓式流量儀表。和其他差壓式儀表一樣，也是基于流動連續(xù)性原理和伯努利方程來計算流體工況流量的。我們知道在同一密閉管道內(nèi)，當壓力降低時，速度會增加，當介質(zhì)接近錐體時，其壓力為P+，在介質(zhì)通過錐體的節(jié)流區(qū)時，速度會增加，壓力會降低為P-，如圖一所示，P+和P-都通過V型錐形流量計的取壓口引到差壓變送器上，流速發(fā)生變化時，差壓值會隨之增大或減小。也就是說對于穩(wěn)定流體，流量的大小與差壓平方根成正比。當流速相同時，錐體節(jié)流面積越大，則產(chǎn)生的差壓值也越大。

測量介質(zhì)

V型錐流量計主要用于煤氣（焦爐煤氣、高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣），天然氣（包括含濕量5%以上的天然氣），各種碳氫化合物氣體，包括含濕的HC氣體，各種稀有氣體，如氫、氦、氬、氧、氮等，濕的氯化物氣體，空氣，包括含水，含其它塵埃的空氣，煙道氣；飽和蒸氣，過熱蒸汽；油類，包括原油（在一定的粘度下）、燃料油、含水乳化油等，水，包括凈水、污水，各種水溶液，包括鹽、堿水溶液，含蠟、含有水，含油、含沙的水。

優(yōu)點

1．安裝直管段要求低

伯努力方程要求受測流體為理想流體，在實際應用中這是根本不可能的，很多情況會造成流體分布不均勻，如彎頭，閥門，縮徑，擴徑，泵，三通等等，對其它儀表而言，這是一個很難解決的問題。V錐流量計可在極為惡劣的情況下均勻流體分布，如在緊鄰儀表上游有單彎管，雙彎管，經(jīng)過錐體“整流”后的流體分布比較均勻可保證儀表在惡劣的條件下獲得較高的測量精度，由于V型流量計可均勻流體分布曲線，因此同其它類型的差壓流量計相比，對上下游直管段的要求小，建議安裝時在上游留0-3D的直管段，在下游留0-1D的直段管。當用戶的管道尺寸大，管道價格高或直管段不夠的情況下，V錐型流量計將是最佳選擇。在過去十年內(nèi)，對V型流量計的上游有一個90℃的單彎管或兩個不在一個平面上的雙彎管的情況進行了測試，測試結果表明，V錐型流量計可在緊鄰它的地方裝有一個彎管或不在同一個平面上的雙彎管而不會對測量精度有影響。這對那些大口徑，費用昂貴的管路用戶，或較短運行管路的用戶帶來好處。

2、量程比很寬

可以測量較低雷諾數(shù)范圍（Re≥8000）的流量（小流量）。

典型量程比是10∶1，選擇合適的參數(shù)，可以做到50∶1。由于V錐體懸掛在管道的中央，直接與高流速區(qū)域產(chǎn)生相互作用，迫使高流速區(qū)域與靠近管壁的低流速混合；當流量減小時，V錐繼續(xù)與管道內(nèi)的最大流速產(chǎn)生相互作用，在其它差壓儀表可能檢測不出差壓信號時，V錐傳感器仍然能夠產(chǎn)生差壓信號低到8000。這是V錐流量計在檢測小流量時的一個最大優(yōu)點。

3、高精度

V錐傳感器的一次元件精度為±0.5%。系統(tǒng)精度取決于V錐傳感器的精度等級和差壓變送器、二次儀表的精度等級等。

4、重復性好

V錐傳感器的重復性優(yōu)于0.1%

5、V錐傳感器耐磨損，傳感器長期穩(wěn)定性能好

由于V錐體的外形是收縮流體，在錐體表面產(chǎn)生真空效應，不會對突變表面產(chǎn)生撞擊，沿錐體表面形成分界層，引導流體離開β邊。這意味著β邊不會遭到臟污流體的磨損，因此β系數(shù)保持不變，V錐傳感器具有長期穩(wěn)定性能好的特點。

6、信號穩(wěn)定性好

差壓檢測一般都有“信號波動”，即使在流量穩(wěn)定情況下，一次元件產(chǎn)生的信號也會由于干擾而有一定的波動。對于V錐傳感器，流體通過V錐，在V錐體后面形成短的渦流，產(chǎn)生低振幅，高頻率信號，轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的V錐信號。其信號波動是孔板的1/10。

7、永久壓力損失小

因為流體對突變V錐的平滑表面沒有撞擊，因此V錐傳感器的永久壓損比孔板低。同樣，由于V錐信號的穩(wěn)定性，同樣流量的滿量程V錐差壓信號比其它差壓儀表低。同樣的β值，其壓損是孔板的1/3～1/5。

8、V錐體β系數(shù)計算范圍寬

由于V錐傳感器的V錐獨特的幾何形狀，使得它的β系數(shù)范圍寬，標準的β系數(shù)范圍：0.45, 0.55, 0.65, 0.75,0.85。

9、V錐傳感器不堵塞，不粘附，無滯留死區(qū)，適用于臟污介質(zhì)的流量測量

由于V錐傳感器具有自清潔的功能，不會在管內(nèi)有流體中的顆粒、殘渣、凝結物沉積的滯留區(qū)域，適用于臟污流體的流量測量，比如：焦爐媒氣、高爐媒氣、原料油、渣油等。

10、可以測量高溫高壓的介質(zhì)

工作溫度最高850℃，最大壓力40MPa。

11、規(guī)格齊全，安裝方式靈活

可選擇法蘭式、對夾式、直接焊接式等。管徑從15mm～2000mm。缺點

當然，作為差壓流量計的一種，它由于成本關系而并不能完全取代孔板、文丘里等傳統(tǒng)差壓流量計的位置。相比渦街流量計、電磁流量計等，它又有安裝導壓管等劣勢。電磁流量計

工作原理

電磁流量計是一種應用法拉第電磁感應定律的流量計，其傳感器主要由內(nèi)襯絕緣材料的測量管，穿通測量管壁安裝的一對電極和用以產(chǎn)生工作磁場的一對線圈及鐵芯組成。當導電流體流經(jīng)傳感器測量管時，在電極上將感應與流體平均流速成正比的電壓信號。該信號經(jīng)轉(zhuǎn)換器放大處理，直接顯示流量及總量并可輸出模擬、數(shù)字信號。測量介質(zhì)

測量各種酸、堿、鹽等腐蝕液體；各種易燃，易爆介質(zhì)；各種工業(yè)污水，紙漿，泥漿等。電磁流量計不能用于測量氣體、蒸氣以及含有大量氣體的液體.不能用來測量電導率很低的液體介質(zhì),不能測量高溫高壓流體。

優(yōu)點

1、電磁流量計可用來測量工業(yè)導電液體或漿液。

2、無壓力損失。

3、測量范圍大，電磁流量變送器的口徑從2.5ｍｍ到2.6ｍ。

4、電磁流量計測量被測流體工作狀態(tài)下的體積流量，測量原理中不涉及流體的溫度、壓力、密度和粘度的影響。

5、無節(jié)流部件，因此壓力損失小，減少能耗，只與被測流體的平均速度有關，測量范圍寬；只需經(jīng)水標定后即可測量其他介質(zhì)，無須修正，最適合作為結算用計量設備使用。由于技術及工藝材料的不斷改進，穩(wěn)定性、線性度、精度和壽命的不斷提高和管徑的不斷擴大，對于固液兩相的介質(zhì)的測量采用了可更換電極以及刮刀電極的方式，解決了高壓（32MPA）、耐腐蝕（防強酸、堿襯里）介質(zhì)的測量問題，以及口徑的不斷擴大（最大作到 3200MM 口徑），壽命的不斷增長（一般大于 10 年），電磁流量計得到越來越廣泛的應用，其成本也得到了降低，但整體價格特別是大管徑的價格仍較高，因此在流量儀表的采購中有重要的地位。

缺點

1、電磁流量計的應用有一定局限性，它只能測量導電介質(zhì)的液體流量，不能測量非導電介質(zhì)的流量，例如氣體和水處理較好的供熱用水。另外在高溫條件下其襯里需考慮。

2、電磁流量計是通過測量導電液體的速度確定工作狀態(tài)下的體積流量。按照計量要求，對于液態(tài)介質(zhì)，應測量質(zhì)量流量，測量介質(zhì)流量應涉及到流體的密度，不同流體介質(zhì)具有不同的密度，而且隨溫度變化。如果電磁流量計轉(zhuǎn)換器不考慮流體密度，僅給出常溫狀態(tài)下的體積流量是不合適的。

3、電磁流量計的安裝與調(diào)試比其它流量計復雜，且要求更嚴格。變送器和轉(zhuǎn)換器必須配套使用，兩者之間不能用兩種不同型號的儀表配用。在安裝變送器時，從安裝地點的選擇到具體的安裝調(diào)試，必須嚴格按照產(chǎn)品說明書要求進行。安裝地點不能有振動，不能有強磁場。在安裝時必須使變送器和管道有良好的接觸及良好的接地。變送器的電位與被測流體等電位。在使用時，必須排盡測量管中存留的氣體，否則會造成較大的測量誤差。

4、電磁流量計用來測量帶有污垢的粘性液體時，粘性物或沉淀物附著在測量管內(nèi)壁或電極上，使變送器輸出電勢變化，帶來測量誤差，電極上污垢物達到一定厚度，可能導致儀表無法測量。

5、供水管道結垢或磨損改變內(nèi)徑尺寸，將影響原定的流量值，造成測量誤差。如100ｍｍ口徑儀表內(nèi)徑變化1ｍｍ會帶來約2％附加誤差。

6、變送器的測量信號為很小的毫伏級電勢信號，除流量信號外，還夾雜一些與流量無關的信號，如同相電壓、正交電壓及共模電壓等。為了準確測量流量，必須消除各種干擾信號，有效放大流量信號。應該提高流量轉(zhuǎn)換器的性能，最好采用微處理機型的轉(zhuǎn)換器，用它來控制勵磁電壓，按被測流體性質(zhì)選擇勵磁方式和頻率，可以排除同相干擾和正交干擾。但改進的儀表結構復雜，成本較高。

7、價格較高。

渦街流量計 工作原理

渦街流量計的原理是在流量計管道中，設置一阻流件，當流體流經(jīng)阻流件時，由于阻流件表面的阻流作用等原因，在其下游會產(chǎn)生兩列不對稱的旋渦，這些旋渦在阻流件的側后方分開，形成所謂的卡門（Karman）旋渦列，兩列旋渦的旋轉(zhuǎn)方向是相反的，卡門從理論上證明了當h/L=0.281（h為兩旋渦列之間的寬度，L為兩個相鄰旋渦間的距離）時，旋渦列是穩(wěn)定的，在此情況下，產(chǎn)生旋渦的頻率f與流量計管道中流體流速υ呈線性關系。測量介質(zhì)

渦街流量計,主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。優(yōu)點

1、渦街流量計無可動部件，測量元件結構簡單，性能可靠，使用壽命長。

2、渦街流量計測量范圍寬。量程比一般能達到1：10。

3、渦街流量計的體積流量不受被測流體的溫度、壓力、密度或粘度等熱工參數(shù)的影響。一般不需單獨標定。它可以測量液體、氣體或蒸汽的流量。

4、它造成的壓力損失小。

5、準確度較高，重復性為0.5％，且維護量小。缺點

1、渦街流量計工作狀態(tài)下的體積流量不受被測流體溫度、壓力、密度等熱工參數(shù)的影響，但液體或蒸汽的最終測量結果應是質(zhì)量流量，對于氣體，最終測量結果應是標準體積流量。質(zhì)量流量或標準體積流量都必須通過流體密度進行換算，必須考慮流體工況變化引起的流體密度變化。

2、造成流量測量誤差的因素主要有：管道流速不均造成的測量誤差；不能準確確定流體工況變化時的介質(zhì)密度；將濕飽和蒸汽假設成干飽和蒸汽進行測量。這些誤差如果不加以限制或消除，渦街流量計的總測量誤差會很大。

3、抗振性能差。外來振動會使渦街流量計產(chǎn)生測量誤差，甚至不能正常工作。通道流體高流速沖擊會使渦街發(fā)生體的懸臂產(chǎn)生附加振動，使測量精度降低。大管徑影響更為明顯。

4、對測量臟污介質(zhì)適應性差。渦街流量計的發(fā)生體極易被介質(zhì)臟污或被污物纏繞，改變幾何體尺寸，對測量精度造成極大影響。

5、直管段要求高。專家指出，渦街流量計直管段一定要保證前40D后20D，才能滿足測量要求。

6、耐溫性能差。渦街流量計一般只能測量300℃以下介質(zhì)的流體流量。

第三篇：樹脂的分類及優(yōu)缺點

樹 脂 分 類

天然樹脂（松香、瀝青、蟲膠）

酚醛樹脂

醇酸樹脂

硝基纖維素

氨基樹脂

聚酯樹脂

環(huán)氧樹脂

聚氨酯樹脂

丙烯酸樹脂

其他樹脂

1、丙烯酸乳液（水性）

＊品種：根據(jù)乳液的不同可分為純丙、苯丙、硅 丙、醋丙、自交聯(lián)丙烯酸等。

＊優(yōu)點：具有成本適中耐候性優(yōu)良、性能可調(diào)整性好，無有機溶劑釋放等。

＊用途：主要用于建筑物的內(nèi)外墻涂裝，皮革涂裝、木器涂料等。

2、溶劑型丙烯酸樹脂

＊品種：可分為自干型丙烯酸樹脂（熱塑型）和交聯(lián)固化型丙烯酸樹脂（熱固型）。交聯(lián)固化型丙烯酸涂料主要有丙烯酸氨基漆、丙烯酸聚氨酯漆、丙烯酸醇酸漆、輻射固化丙烯酸涂料等品種。

*優(yōu)點：自干型丙烯酸具有表干迅速、易于施工、保護和裝飾作用明顯。交聯(lián)固化型丙烯酸制漆一般都具有很高的固含量，一次涂裝可以得到很厚的涂膜，而且機械性能優(yōu)良，可以制成高耐候性、高豐滿度、高彈性、高硬度的涂料。＊缺點：自干型丙烯酸涂料固含量不容易太高，硬度、彈性不容易兼顧，一次施工不能得到很厚的涂膜，涂膜豐滿性不夠理想。交聯(lián)固化型丙烯酸涂料，施工比較麻煩，許多品種還需要加熱固化或輻射固化，對環(huán)境條件要求比較高，一般都需要較好的設備，較熟練的涂裝技巧。

＊用途：主要用于建筑涂料、塑料涂料、電子涂料、道路劃線涂料、汽車涂料、電器涂料、木器涂料、建筑涂料等。

3、聚氨酯樹脂

＊品種：聚氨酯漆可以分為雙組分聚氨酯和單組分聚氨酯。

*優(yōu)點：較高的固體含量、漆膜堅硬耐磨、一般都具有良好的機械性能、優(yōu)良的耐化學腐蝕性能，良好的耐油、耐溶劑性能。

*缺點：施工工序復雜，對施工環(huán)境要求很高，漆膜容易產(chǎn)生弊病。

*用途：應用方向有木器涂料、地板涂料、汽車修補涂料、防腐涂料、地坪涂料、電子涂料、特種

4、硝基纖維素

＊硝基漆：主要成膜物是以硝化棉為主，配合醇酸樹脂、改性松香樹脂、丙烯酸樹脂、氨基樹脂等軟硬樹脂共同組成。

*優(yōu)點：是裝飾作用較好，施工簡便，干燥迅速，對涂裝環(huán)境的要求不高，具有較好的硬度和亮度，不易出現(xiàn)漆膜弊病,修補容易。

*缺點是固含量較低，需要較多的施工道數(shù)才能達到較好的效果；耐久性不太好，尤其是內(nèi)用硝基漆，其保光保色性不好，使用時間稍長就容易出現(xiàn)諸如失光、開裂、變色等弊病；漆膜保護作用不好，不耐有機溶劑、不耐熱、不耐腐蝕。

*用途：硝基漆主要用于木器及家具的涂裝、家庭裝修、一般裝飾涂裝、金屬涂裝、一般水泥涂裝等方面。

5、環(huán)氧樹脂

＊種類：環(huán)氧漆的主要品種是雙組分涂料，由環(huán)氧樹脂和固化劑組成。

*優(yōu)點：是對水泥、金屬等無機材料的附著力很強；涂料本身非常耐腐蝕；機械性能優(yōu)良，耐磨，耐沖擊；可制成無溶劑或高固體份涂料；耐有機溶劑，耐熱，耐水；涂膜無毒。*缺點：是耐候性不好，日光照射久了有可能出現(xiàn)粉化現(xiàn)象，因而只能用于底漆或內(nèi)用漆；裝飾性較差，光澤不易保持；對施工環(huán)境要求較高，低溫下涂膜固化緩慢，效果不好；許多品種需要高溫固化，涂裝設備的投入較大。

*用途：主要用于地坪涂裝、汽車底漆、金屬防腐、化學防腐等方面。

6、氨基樹脂

*品種：主要有丁醚化三聚氰氨甲醛樹脂、甲醚化三聚氰氨甲醛樹脂、丁醚化脲醛樹脂等樹脂。氨基烤漆主要由兩部分組成：其一為氨基樹脂，其二為羥基樹脂部分（主要有醇酸樹脂、聚酯樹脂、含羥丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂等樹脂）。

*優(yōu)點：氨基烤漆固化后的漆膜性能極佳，漆膜堅硬豐滿，光亮艷麗，牢固耐久，具有很好的裝飾作用及保護作用。

*缺點：對涂裝設備的要求較高，能耗高，不適合于小型生產(chǎn)。

*用途：主要用于汽車面漆、卷材、家具涂裝、家用電器涂裝、各種金屬表面涂裝、儀器儀表及工業(yè)設備的涂裝。

7、醇酸樹脂

*品種：①短油不干性醇酸樹脂（主要用于硝基漆、聚氨酯漆、氨基和聚酯烤漆等）

②長油干性醇酸樹脂（用于自干醇酸漆）

＊優(yōu)點：醇酸漆具有價格便宜、施工簡單、對施工環(huán)境要求不高、涂膜豐滿堅硬、耐久性和耐候性較好、裝飾性和保護性都比較好。

＊缺點：醇酸漆干燥較慢、涂膜不易達到較高的要求，不適于高裝飾性的場合。

＊用途：醇酸漆主要用于一般木器、家具及家庭裝修的涂裝，一般金屬裝飾涂裝、要求不高的金屬防腐涂裝、一般農(nóng)機、汽車、儀器儀表、工業(yè)設備的涂裝等方面。

8、不飽和聚酯樹脂

*品種：不飽和聚酯漆分為氣干性不飽和聚酯和輻射固化（光固化）不飽和聚酯兩大類。

*優(yōu)點：是可以制成無溶劑涂料，一次涂刷可以得到較厚的漆膜，對涂裝溫度的要求不高，而且漆膜裝飾作用良好，漆膜堅韌耐磨，易于保養(yǎng)。

*缺點：是固化時漆膜收縮率較大，對基材的附著力容易出現(xiàn)問題，氣干性不飽和聚酯一般需要拋光處理，手續(xù)較為煩瑣，輻射固化不飽和聚酯對涂裝設備的要求較高，不適合于小型生產(chǎn)。

*用途：不飽和聚酯漆主要用于家具、木制地板、金屬防腐等方面。

9、乙烯樹脂、橡膠樹脂

＊品種：包括氯醋共聚樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、偏氯乙烯、過氯乙烯、氯磺化聚乙烯漆、氯化橡膠等品種。

＊優(yōu)點：主要是耐候、耐化學腐蝕、耐水、絕緣、防霉、柔韌性佳。

＊缺點：主要表現(xiàn)在耐熱性一般、不易制成高固體涂料、機械性能一般，裝飾性能差等方面。

＊用途：主要用于工業(yè)防腐涂料、電絕緣涂料、磷化底漆、金屬涂料、外用涂料等方面。

10、酚醛樹脂：酚醛樹脂是酚與醛在催化劑存在下縮合生成的產(chǎn)品。

*優(yōu)點：酚醛漆干燥快，漆膜光亮堅硬、耐水性及耐化學腐蝕性好。

*缺點：酚醛漆容易變黃，不宜制成淺色漆、耐候性不好。

*用途：用于防腐涂料、絕緣涂料、一般金屬涂料、一般裝飾性涂料等方面。

第四篇：現(xiàn)有轎車發(fā)動機工作原理及優(yōu)缺點分析

現(xiàn)有轎車發(fā)動機工作原理及優(yōu)缺點分析

一．發(fā)動機相關結構

一．發(fā)動機排量：發(fā)動機排量是發(fā)動機各汽缸工作容積的總和，一般用升(L)表示。而汽缸工作容積則是指活塞從上止點到下止點所掃過的氣體容積，又稱為單缸排量，它取決于缸徑和活塞行程。發(fā)動機排量是非常重要的發(fā)動機參數(shù)，它比缸徑和缸數(shù)更能代表發(fā)動機的大小，發(fā)動機的許多指標都同排氣量密切相關。一般來說，排量越大，發(fā)動機輸出功 率越大。

二．發(fā)動機參數(shù)：例如“L4”、“V6”、“V8”、“W12”這些都表示發(fā)動機汽缸的排列形式和缸數(shù)。汽車發(fā)動機常用缸數(shù)有3缸、4缸、6缸、8缸、10缸、12缸等。一般說來，排量1升以下的發(fā)動機常用3缸，例如0.8升的奧拓和福萊爾轎車。排量1升至2.5升一般為4缸發(fā)動機，常見的經(jīng)濟型轎車以及中檔轎車發(fā)動機基本都是4缸。3升左右的發(fā)動機一般為6缸，比如排量3.0升的君威和新雅閣轎車。排量4升左右的發(fā)動機一般為8缸，比如排量4.7升的北京吉普的JEEP4700。排量5.5升以上的發(fā)動機一般用12缸發(fā)動機，例如排量6升的寶馬760Li 就采用V12發(fā)動機。在同等缸徑下，通常缸數(shù)越多排量越大，功率也就越高；而在發(fā)動機排量相同的情況下，缸數(shù)越多，缸徑越小，發(fā)動機轉(zhuǎn)速就可以提高，從而獲得較大的提升功率。

二．四沖程發(fā)動機工作原理

當前轎車主要使用四沖程發(fā)動機做功，所以這里給出了四沖程發(fā)動工作原理。

進氣沖程

活塞在曲軸的帶動下由上止點移至下止點。此時排氣門關閉，進氣門開啟。在活塞移動過程中，氣缸容積逐漸增大，氣缸內(nèi)形成一定的真空度?？諝夂推偷幕旌衔锿ㄟ^進氣門被吸入氣缸，并在氣缸內(nèi)進一步混合形成可燃混合氣。壓縮沖程

進氣沖程結束后，曲軸繼續(xù)帶動活塞由下止點移至上止點。這時，進、排氣門均關閉。隨著活塞移動，氣缸容積不斷減小，氣缸內(nèi)的混合氣被壓縮，其壓力和溫度同時升高。

作功沖程

壓縮沖程結束時，安裝在氣缸蓋上的火花塞產(chǎn)生電火花，將氣缸內(nèi)的可燃混合氣點燃，火焰迅速傳遍整個燃燒室，同時放出大量的熱能。燃燒氣體的體積急劇膨脹，壓力和溫度迅速升高。在氣體壓力的作用下，活塞由上止點移至下止點，并通過連桿推動曲軸旋轉(zhuǎn)作功。這時，進、排氣門仍舊關閉。

排氣沖程

排氣沖程開始，排氣門開啟，進氣門仍然關閉，曲軸通過連桿帶動活塞由下止點移至上止點，此時膨脹過后的燃燒氣體(或稱廢氣)在其自身剩余壓力和在活塞的推動下，經(jīng)排氣門排出氣缸之外。當活塞到達上止點時，排氣行程結束，排氣門關閉。

三．發(fā)動機分類及其優(yōu)缺點分析 發(fā)動機的分類

一．按進氣系統(tǒng)工作方式

一．自然吸氣發(fā)動機：

自然吸氣是汽車進氣的一種，是在不通過任何增壓器的情況下，大氣壓將空氣壓入燃燒室的一種形式。二．渦輪增壓發(fā)動機：

渦輪增壓，是一種利用內(nèi)燃機運作轉(zhuǎn)產(chǎn)生的廢氣驅(qū)動空氣壓縮機)的技術。

增壓原理

渦輪增壓裝置主要是由渦輪室和增壓器組成。首先是渦輪室的進氣口與發(fā)動機排氣歧管相連，排氣口則接在排氣管上。然后增壓器的進氣口與空氣濾清器管道相連，排氣口接在進氣管上，最后渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內(nèi)，二者同軸剛性聯(lián)接。這就是一個完整的渦輪增壓裝置。

一般來說，渦輪增壓都是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪帶動同軸的葉輪，葉輪壓縮輸送由空氣濾清器管道來的空氣，使之增壓之后進入氣缸。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增快，廢氣的排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪又壓縮更多的空氣進入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以使更多的燃料充分燃燒，相應的增加燃料量和調(diào)整一下發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，就可以實現(xiàn)增加發(fā)動機的輸出功率了。

三．機械增壓發(fā)動機

機械增壓是指針對自然進氣引擎在高轉(zhuǎn)速區(qū)域會出現(xiàn)進氣效率低落的問題，從最基本的關鍵點著手，也就是想辦法提升進氣歧管內(nèi)的空氣壓力，以克服氣門干涉阻力，雖然進氣歧管、氣門、凸輪軸的尺寸不變，但由于進氣壓力增加的結果，讓每次氣門開啟時間內(nèi)能擠入燃燒室的空氣增加了，因此噴油量也能相對增加，讓引擎的工作能量比增壓之前更為強大。

增壓原理

由于各類引擎的皮帶盤尺寸差異不大，同時受限于引擎安裝空間，因此機械增壓器的工作轉(zhuǎn)速遠低于3,000rpm，與渦輪增壓器經(jīng)常處于10,000rpm以上超高轉(zhuǎn)域的情形相去甚遠，同時機械增壓器轉(zhuǎn)速是完全連動于引擎轉(zhuǎn)速，兩者呈現(xiàn)平起平坐的現(xiàn)象，形成一組穩(wěn)定之等差數(shù)線，而且增壓器與引擎之間會互相影響，當一方運轉(zhuǎn)受阻的時候，必定會藉由皮帶傳輸而影響另一方的運作，這就是機械增壓器的特性。

四．雙增壓發(fā)動機

在典型的二級可調(diào)增壓系統(tǒng)中，兩臺渦輪增壓器成串聯(lián)布置。二級可調(diào)增壓系統(tǒng)由高壓級增壓器、低壓級增壓器、廢氣流量分配閥和空氣旁通閥組成。高壓級增壓器為一個小增壓器，低壓級增壓器為一個大增壓器。如果增壓壓比較高，則需要考慮在壓氣機間對增壓空氣冷卻。

二．按氣缸排列式

一．直列式

所有汽缸均肩并肩排成一個平面，它的缸體和曲軸結構簡單，而且使用一個汽缸蓋。可用“L”代表。二．V型

V型發(fā)動機就是將所有汽缸分成兩組，把相鄰汽缸以一定夾角布置一起，使兩組汽缸形成有一個夾角的平面，從側面看汽缸呈V字形的發(fā)動機。V型發(fā)動機的高度和長度尺寸小，在汽車上布置起來較為方便。它便于通過擴大汽缸直徑來提高排量和功率并且適合于較高的汽缸數(shù)。三．水平對置發(fā)動機

水平對置發(fā)動機，發(fā)動機活塞平均分布在曲軸兩側，在水平方向上左右運動。使發(fā)動機的整體高度降低、長度縮短、整車的重心降低，車輛行駛更加平穩(wěn),發(fā)動機安裝在整車的中心線上，兩側活塞產(chǎn)生的力矩相互抵消，大大降低車輛在行駛中的振動，使發(fā)動機轉(zhuǎn)速得到很大提升，減少噪音。

三．按冷卻方式分

一．水冷發(fā)動機

由于水的比熱高，并且在零件與冷卻介質(zhì)間有良好的傳熱性能，因此現(xiàn)代汽車發(fā)動機大多采用水冷卻。采用水作為冷卻介質(zhì)的發(fā)動機稱為水冷發(fā)動機。冷卻液也就是水，由水泵輸送，流過發(fā)動機和水散熱器。二．風冷發(fā)動機

風冷發(fā)動機，是以空氣作為冷卻介質(zhì)的發(fā)動機。它在氣缸及缸蓋的外壁鑄造出一些散熱片，并用冷卻風扇使空氣高速吹過散熱片表面，帶走發(fā)動機散出的熱量, 使發(fā)動機冷卻。四．按燃油供應方式分

一．電噴發(fā)動機

電噴發(fā)動機是采用電子控制裝置，取代傳統(tǒng)的機械系統(tǒng)（如 化油器）來控制發(fā)動機的供油過程。如汽油機電噴系統(tǒng)就是通過各種傳感器將發(fā)動機的溫度、空燃比、油門狀況、發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、負荷、曲軸位置、車輛行駛狀況等信號輸入電子控制裝置，電子控制裝置根據(jù)這些信號參數(shù)，計算并控制發(fā)動機各氣缸所需要的噴油量和噴油時刻，將汽油在一定壓力下通過噴油器噴入到進氣管中霧化。并與進入的空氣氣流混合，進入燃燒室燃燒，從而確保發(fā)動機和催化轉(zhuǎn)化器始終工作在最佳狀態(tài)。這種由電子系統(tǒng)控制將燃料由噴油器噴入發(fā)動機進氣系統(tǒng)中的發(fā)動機稱為電噴發(fā)動機。二．缸內(nèi)直噴發(fā)動機

缸內(nèi)直噴（FSI）就是直接將燃油噴入氣缸內(nèi)與進氣混合的技術。噴射壓力也進一步提高，使燃油霧化更加細致，真正實現(xiàn)了精準地按比例控制噴油并與進氣混合，并且消除了缸外噴射的缺點。同時，噴嘴位置、噴霧形狀、進氣氣流控制，以及活塞頂形狀等特別的設計，使油氣能夠在整個氣缸內(nèi)充分、均勻的混合，從而使燃油充分燃燒，能量轉(zhuǎn)化效率更高。

發(fā)動機的優(yōu)缺點分析 優(yōu)點

一．自然吸氣發(fā)動機

1．技術成熟，穩(wěn)定性較高 2．動力輸出平順，反映速度快 二．渦輪增壓發(fā)動機 1．提高燃油經(jīng)濟性，降低尾氣排放 2．小排量高功率，能夠提供持續(xù)的動力

三．機械增壓發(fā)動機

相對于渦輪增壓技術，機械增壓完全解決了油門響應滯后，渦輪遲滯和動力輸出突然現(xiàn)象，達到瞬時油門響應，動力隨轉(zhuǎn)速線性輸出，增加駕駛性能能效果。此外，在低速高扭、瞬間加速，機械增壓技術都優(yōu)于渦輪增壓技術。機械增壓技術不需跟發(fā)動機的潤滑系統(tǒng)連接，不需要冷卻，免維護，工作可靠，而且壽命長。

四．雙增壓發(fā)動機

1．應用二級增壓系統(tǒng)可以獲得更高的進氣壓力，提高發(fā)動機動力性和 高原適應能力。

2．采用二級增壓器，極大地拓寬了增壓系統(tǒng)的流量范圍，可以使柴油 機滿足高功率、大轉(zhuǎn)矩、低油耗的要求。

3．采用二級增壓器，可以對排氣歧管內(nèi)的廢氣壓力及進氣管的增壓壓 力實施調(diào)節(jié)，實現(xiàn)EGR，滿足排放要求。

4．二級增壓系統(tǒng)如果采用較小慣量的低壓級增壓器，可以有效的解決 系統(tǒng)加速滯后問題。

五．直列式發(fā)動機

1．制造成本較低 2．穩(wěn)定性高 3．低速扭矩特性好 4．燃料消耗少 5．尺寸緊湊

六．V型發(fā)動機

1．效率較直列型發(fā)動機更高

2．較直列型發(fā)動機更穩(wěn)定

七．水平對置型發(fā)動機

水平對置發(fā)動機的最大優(yōu)點是重心低。由于它的氣缸為“平放”，不僅降低了汽車的重心，還能讓車頭設計得又扁又低，這些因素都能增強汽車的行駛穩(wěn)定性。同時，水平對置的氣缸布局是一種對稱穩(wěn)定結構，這使得發(fā)動機的運轉(zhuǎn)平順性比V型發(fā)動機更好，運行時的功率損耗也是最小。當然更低的重心和均衡的分配也為車輛帶了更好的操控性。

八．水冷發(fā)動機

1．冷卻效果好

2．冷卻均勻

3．工作可靠

4．不受環(huán)境影響

5．噪聲低 九．風冷發(fā)動機

1．結構簡單 2．質(zhì)量輕 3．維護使用方便 4．對氣候變化適應性強 5．起動快 6．不需要散熱器 7．可運用于缺水地區(qū) 十．電噴發(fā)動機 1．功率高

2．省油

3．噪音低

4．一次點火率高

5．能準確控制混合器的質(zhì)量，保證缸內(nèi)燃料燃燒完全。

十一．缸內(nèi)直噴發(fā)動機

1.缸內(nèi)直噴式汽油發(fā)動機的優(yōu)點是油耗量低，升功率大。

2.壓縮比高達12，與同排量的一般發(fā)動機相比功率與扭矩都提高了 10%。

缺點

一．自然吸氣發(fā)動機

1.跟渦輪增壓發(fā)動機相比動力上有差距。二．渦輪增壓發(fā)動機

1.動力輸出反應滯后，平順性有待提升。2.后期保養(yǎng)維護費用不低。

3.在經(jīng)過了增壓之后，發(fā)動機在工作時的壓力和溫度都大大升高，因此發(fā)動機壽命會比同樣排量沒有經(jīng)過增壓的發(fā)動機要短，而且機械性能、潤滑性能都會受到影響，這樣也在一定程度上限制了渦輪增壓 技術在發(fā)動機上的應用。

三．機械增壓發(fā)動機

1.加速效果不是很明顯，與自然吸氣引擎差別不大。

2.會損失發(fā)動機部分動能，機械增壓靠皮帶帶動，歸根到底驅(qū)動力還是 引擎。

3.高轉(zhuǎn)速時會產(chǎn)生大量的摩擦，影響到轉(zhuǎn)速的提高，噪音大。四．雙增壓發(fā)動機

1．需要較大的空間 2．價格比較昂貴

3．EGR率控制不如可變增壓系統(tǒng)控制靈活 4．在高轉(zhuǎn)速時相對于可變增壓系統(tǒng)油耗偏高

五．直列型發(fā)動機

六．V型發(fā)動機

1．結構復雜

2．成本高

七．水平對置型發(fā)動機

1．結構復雜，不易制造。

4．機體較寬，不利于布局。

5．活塞水平放置和其自身重力的作用，其水平往返運行中的頂部和底 部與缸套的摩擦程度就不一樣，這會使得缸套的上下兩個內(nèi)面出現(xiàn) 不同的磨損，底部會磨損的要多一些。2．橫置的氣缸因為重力的原因，會使機油流到底部，使一邊氣缸得不 到充分的潤滑。3．護養(yǎng)成本高。功率較低，難以適合配備6缸以上的汽車。

八．水冷發(fā)動機 6．水平對置能夠抵消橫向的振動，只是一種理想狀況，如果由于積碳 等原因?qū)е職忾T不能完全閉合，也會造成缸壓不等，這就會造成橫 向力不等，這種情況下同樣會造成左右抖動。

1.構造復雜 2.成本較高

3.故障率高及維修復雜

4.功率損耗大 九．風冷發(fā)動機

1．缸體和缸蓋剛度差 2．振動大 3．噪聲大 4．容易過熱 十．電噴發(fā)動機

1．較缸內(nèi)直噴發(fā)動機，該發(fā)動機噴射時可能造成汽油的浪費

2．電動汽油泵是靠流過汽油泵的燃油來進行冷卻的。在油箱缺油狀態(tài)

十一．缸內(nèi)直噴發(fā)動機

1.零組件復雜 2.價格昂貴

3.對汽油優(yōu)質(zhì)要求很高

下長時間運轉(zhuǎn)發(fā)動機，會使電動汽油泵因過熱而燒壞。

第五篇：高壓均質(zhì)機工作原理及其優(yōu)缺點

高壓均質(zhì)機工作原理及其優(yōu)缺點

徐星月

高壓均質(zhì)機以高壓往復泵為動力傳遞及物料輸送機構，將物料輸送至工作閥(一級均質(zhì)閥及二級乳化閥)部分。要處理物料在通過工作閥的過程中，在高壓下產(chǎn)生強烈的剪切、撞擊和空穴作用，從而使液態(tài)物質(zhì)或以液體為載體的固體顆粒得到超微細化。

物料在尚未通過工作閥時，一級均質(zhì)閥和二級乳化閥的閥芯和閥座在力F1和F2的作用下均緊密地貼合在一起。物料在通過工作閥時，閥芯和閥座都被物料強制地擠開一 條狹縫，同時分別產(chǎn)生壓力P1和P2以平衡力F1和F2。物料在通過一級均質(zhì)閥時，壓力從P1突降至P2，也就隨著這壓力能的突然釋放，在閥芯、閥座和沖擊環(huán)這三者組成的狹小區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生類似爆炸效應的強烈的空穴作用，同時伴隨著物料通過閥芯和閥座間的狹縫產(chǎn)生的剪切作用以及與沖擊環(huán)撞擊產(chǎn)生的高速撞擊作用，如此強烈地綜合作用，從而使顆粒得到超微細化。一般來說，P2的壓力(即乳化壓力)調(diào)得很低，二級乳化閥的作用主要是使已經(jīng)細化的顆粒分布得更加均勻一些。

高壓均質(zhì)機的分類：

按結構型式分為立式整體型均質(zhì)機和臥式組合型均質(zhì)機。前者一般適用于中小型設備(功率在45kw以下)；后者適用于大型設備(功率在45kw以上)。目前國內(nèi)大多數(shù)廠家生產(chǎn)的都是立式整體型均質(zhì)機。這種型式結構緊湊，外形美觀占地面積小。但對大型設備而言，穩(wěn)定性就成了主要的問題。所謂臥式組合型均質(zhì)機指的是電機、減速箱、曲軸箱、潤滑站等相對獨立成塊，并分布在同一水平面上，通過皮帶(輪)、聯(lián)軸器、油管等連成一體。整機重心低、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、檢修方便。

按柱塞每分鐘的往復次數(shù)分為普通型均質(zhì)機和低速型均質(zhì)機。美國Gaulin公司將柱塞每分鐘往復次數(shù)在150次以下劃為低速型，在150次以上的稱為普通型。均質(zhì)機曲軸的 轉(zhuǎn)速(即同比決定柱塞的往復頻率)是決定整機性能的最關鍵的因素之一。在材質(zhì)、加工精度、結構等相同的情況下，在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速越低，則各磨擦副(如軸與瓦、柱塞與密封等)在單位時間內(nèi)的磨損度、泵體內(nèi)各受力零件(如閥芯、閥座等)在同等時間內(nèi)的損壞程度均大幅度降低，且設備運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性也大大提高。

按控制方式可 分為手動控制式、手調(diào)液力控制式以及全自動控制式。目前，手動控制式在市場上占主導地位。如果整條生產(chǎn)線都是自動控制的，可選用全自動控制均質(zhì)機。關于全自動控制均質(zhì)機，可參閱《均質(zhì)機、噴霧泵自動控制技術》

按使用情況可分為生產(chǎn)用均質(zhì)機和實驗型均質(zhì)機。JHG系列實驗型均質(zhì)機具有以下特點：1)采用柱塞水平運動結構，與柱塞垂直(上下)運動的實驗機相比，其柱塞處可噴淋冷卻水，從而延長柱塞密封圈的壽命 2)物料泄漏后不會進入油箱 3)立方體形的整體造型，美觀且操作方便，并可加輪子方便搬運。

按均質(zhì)機在生產(chǎn)線上的位置可分為上游均質(zhì)機和下游均質(zhì)機。一般在滅菌前使用的均質(zhì)機稱上游均質(zhì)機，在滅菌后使用的均質(zhì)機稱下游均質(zhì)機。通常前者采用一般的均質(zhì)機即可，而后者要采用無菌均質(zhì)機。所謂無菌均質(zhì)機，就是將均質(zhì)機柱塞處的動密封泄漏點以及進出口的靜密封處的泄漏點通過蒸汽(或過熱水)與大氣隔絕，這樣的均質(zhì)機可作為無菌設備在殺菌后使用。

相對于離心式分散乳化設備(如膠體磨、高剪切混合乳化機等)），高壓均質(zhì)機的優(yōu)點是1.細化作用更為強烈。這是因為工作閥的閥芯和閥座之間在初始位是緊密貼合的，只是在工作時被料液強制擠出了一條狹縫；而離心式乳化設備的轉(zhuǎn)定子之間為滿足高速旋轉(zhuǎn)并且不產(chǎn)生過多的熱量，必然有較大的間隙(相對均質(zhì)閥而言)；同時，由于均質(zhì)機的傳動機構是容積式往復泵，所以從理論上說，均質(zhì)壓力可以無限地提高，而壓力越高，細化效果就越好。2.均質(zhì)機的細化作用主要是利用了物料間的相互作用，所以物料的發(fā)熱量較小，因而能保持物料的性能基本不變。

3.均質(zhì)機能定量輸送物料，因為它依靠往復泵送料。

主要缺點：

1.均質(zhì)機耗能較大5)均質(zhì)機的易損使較多，維護工作量較大，特別在壓力很高的情況下 2.均質(zhì)機不適合于粘度很高的情況