铁道车辆构造与检修论文范文大全
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江苏省交通技师学院JIANGSU COMMUNICATION TECHNICIAN COLLEGE毕 业 设 计 (论 文)汽车转向系统检测与维修 Testing and Maintenance of Auto Steering System系 名: 车辆工程系 专业班级: 学生姓名: 学 号: 指导教师姓名: 指导教师职称: 年 月 目 录第一章 汽车转向系统的历史与组成 1 汽车转向系统的历史 2 汽车转向系统的组成 1 转向操纵机构 2 转向器 3 转向传动机构 4第二章 汽车转向系统的分类 1 液压助力转向系统 2 电控液压助力转向系统 3 电动助力转向系统 4 线控转向系统 7第三章 汽车转向系统检测与维修 1 转向沉重 1 故障现象 2 故障原因及处理办法 2 方向盘自由行程过大 1 故障现象 2 故障原因及处理办法 3 转向轮抖动 1 故障现象 2 故障原因及处理办法 4 助力转向机构检测与维修 9结论 11致谢 12参考文献 13 汽车转向系统检测与维修 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 职称:摘要 汽车转向系统是汽车相当重要的组成部分,对汽车的操纵稳定性起着非常重要的作用,从最早的纯机械的转向系统到现在的电控转向系统,他们各自的优点也有各自的缺点。 文论述了汽车转向系统的分类,包括机械式转向系统,液压式转向系统,电控液压式助力转向系统和电控助力转向系统及线控转向系统。并简单的介绍了他们各自的工作原理,以及优缺点。最后对汽车转向系统经常出现的故障进行了分析,尤其是助力转向机构的检测与维修。关键词: 汽车 转向系统 检测 维修Testing and Maintenance of Auto Steering SystemAbstract The steering system is a very important part of the It plays a very important role in the handling and stability of the From the earliest mechanical steering system to the electronically controlled steering system, they have their own advantages and This article main discusses the classification of automotive steering systems, including mechanical steering system, hydraulic steering system, electronically controlled hydraulic power steering system and electronically controlled power steering system and by-wire steering And introduce their working principles as well as the advantages and Finally, the steering system failures are analysed, especially in the detection and repair of the assistance steering Key words Automobile Steering System Testing Maintenance 汽车转向系统检测与维修引言汽车转向系统是用来改变汽车行驶方向的专设机构的总称。汽车转向系统的功用是保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶。一个完整的转向系统包括转向操纵机构,转向器和转向传动机构,根据转向器的不同又分为机械转向系统和动力转向系统。本文系统的分析了转向系统的各自的组成以及他们的故障检测与维修,为以后人们对汽车转向系统的研究提供了一定的参考。第一章 汽车转向系统的历史与组成1 汽车转向系统的历史汽车在行驶过程中,需要驾驶员的意志经常改变其行驶方向,即所谓汽车转向。就轮式汽车而言,实现汽车转向的方法是,驾驶员通过一定专设的机构,使汽车转向桥上的车轮相对于汽车纵轴线偏转一定的角度。在汽车直线行驶时,往往转向轮也会受到路面侧向干扰力的作用,自动偏转而改变行驶方向。这一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构,称为汽车转向系统。因此,汽车转向系统的功用是保证汽车能按照驾驶员的意志而进行转向行驶。最好的转向系统为纯机械系统,由于机械系统在转向阻力非常大时,驾驶员需要很大的放线盘转向力,频繁的转向会使驾驶员感觉劳累。后来出现了液压助力转向系统,它能较好的帮助驾驶员解决转向劳累的问题,但是它不能较好的协调转向轻便和转向路感之间的矛盾,而且在能耗方面表现的不是很好。随着电子技术的发展,出现了电控液压助力转向系统,它用电机代替了液压助力转向系统中的发动机,能较好的解决了能耗的问题,而且也解决了转向轻便和转向路感之间的矛盾。但是电控液压助力转向系统中液压油的泄漏和液压系统的能耗的问题也一直没有解决掉。目前应用前景最好的是电控助力转向,它真正实现了按需转向。2 汽车转向系统的组成汽车转向系统主要由转向操纵机构,转向器和转向传动机构组成。1 转向操纵机构转向盘到转向器之间的所有零部件总称为转向操纵机构。主要由转向盘,转向管柱和转向传动轴等组成。下图1为某款汽车的转向操纵机构与转向器的布置图。 图1东风EQ1090E型汽车转向操纵机构与转向器布置图Fig1 The Dongfeng EQ1090E vehicle steering control mechanism and steering layout 1.转向盘转向盘由轮缘、轮辐和轮毂组成。转向盘轮毂的细牙内花键与转向轴连接,转向盘上都装有喇叭按钮,有些轿车的转向盘上还装有车速控制开关和安全气囊。 2.转向轴、转向柱管及其吸能装置 转向轴是连接转向盘和转向器的传动件,转向柱管固定在车身上,转向轴从转向柱管中穿过,支承在柱管内的轴承和衬套上。轿车除要求装有吸能式转向盘外,还要求转向柱管必须装备能够缓和冲击的吸能装置。转向轴和转向柱管吸能装置的基本工作原理是:当转向轴受到巨大冲击而产生轴向位移时,通过转向柱管或支架产生塑性变形、转向轴产生错位等方式,吸收冲击能量。Mazda 6轿车转向柱管吸能装置的工作原理是:发生碰撞时,转向器向后移动,下转向传动轴插入上转向传动轴的孔中,上转向传动轴被压扁,吸收了冲击能量。此外,转向柱管通过支架和U形金属板固定在仪表板上。当驾驶员身体撞击转向盘后,转向管柱和支架将从仪表板上脱离下来向前移动。这时,一端固定在仪表板上而另一端固定在支架上的U形金属板就会产生扭曲变形并吸收冲击能量。如果汽车上装用了网格状或波纹管式转向柱管吸能装置,当发生猛烈撞车导致人体冲撞转向盘时,网格部分或波纹管部分将被压缩产生塑性变形,吸收冲击能量。2 转向器转向器的传动效率转向器的输出功率与输入功率之比称为转向器传动效率。 (1)正效率功率由转向轴输入,由转向传动机构(如转向横拉杆或摇臂)输出的情况下求得的传动效率称为正效率,显然,正效率越高越好。(2)逆效率功率由转向传动机构输入,由转向轴输出的情况下求得的传动效率称为逆效率。(3)可逆式转向器逆效率很高的转向器称为可逆式转向器。其特点是路面传到转向传动机构的反力很容易传到转向轴和转向盘上,利于汽车转向结束后转向轮和转向盘的自动回正,但也能将坏路面对车轮的冲击力传到转向盘,发生“打手”情况。常用于轿车、客车和货车。 (4)不可逆式转向器逆效率很低的转向器称为不可逆式转向器。不可逆式转向器使转向轮不能自动回正、没有路感。由于上述特性,在汽车上很少采用。(5)极限可逆式转向器逆效率略高于不可逆式转向器称为极限可逆式转向器。其反向传力性能介于可逆式和不可逆式之间,接近于不可逆式。采用这种转向器时,驾驶员有一定路感,可以实现转向轮自动回正,只有路面冲击力很大时,才能部分地传到转向盘。常用于越野车和矿用自卸汽车。齿轮齿条转向器齿轮齿条式转向器是以齿轮和齿条传动作为传动机构,适合与麦弗逊式独立悬架配用,常用于轿车、微型货车和轻型货车。目前,轿车普遍采用的都是齿轮齿条式转向器。 循环球式转向器循环球式转向器中一般有两级传动副,第一级是螺杆螺母传动副,第二级是齿条齿扇传动副。常用于各种轻型和中型货车,也用于部分轻型越野汽车。转向螺杆转动时,通过钢球将力传给转向螺母,使螺母沿轴向移动。同时,在螺杆、螺母和钢球间的摩擦力矩作用下,所有钢球便在螺旋管状通道内滚动,形成“球流”。涡杆曲柄指销式转向器具有梯形截面螺纹的转向蜗杆支承在转向器壳体两端的球轴承上,蜗杆与锥形指销相啮合,指销用双列圆锥滚子轴承支于摇臂轴内端的曲柄孔中。当转向蜗杆随转向盘转动时,指销沿蜗杆螺旋槽上下移动,并带动曲柄及摇臂轴转动。3 转向传动机构从转向器到转向轮之间的所有传动杆件总称为转向传动机构。转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节,使转向轮偏转,并使两转向轮偏转角按一定关系变化,以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。转向传动机构的组成 转向传动机构由转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂和转向梯形等零部件共同组成,其中转向梯形由梯形臂、转向横拉杆和前梁共同构成。 转向摇臂循环球式转向器和蜗杆曲柄指销式转向器通过转向摇臂与转向直拉杆相连。转向摇臂的大端用锥形三角细花键与转向器中摇臂轴的外端连接,小端通过球头销与转向直拉杆作空间铰链连接。转向直拉杆转向直拉杆是转向摇臂与转向节臂之间的传动杆件,具有传力和缓冲作用。在转向轮偏转且因悬架弹性变形而相对于车架跳动时,转向直拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动,为了不发生运动干涉,三者之间的连接件都是球形铰链。转向横拉杆转向横拉杆是转向梯形机构的底边,由横拉杆体和旋装在两端的横拉杆接头组成。其特点是长度可调,通过调整横拉杆的长度,可以调整前轮前束。第二章 汽车转向系统的分类汽车转向系统根据转向能源的不同分为机械转向系统和动力转向系统两大类。机械转向系统的所有传力件都是机械的,主要由转向操纵机构,转向器和转向传动机构三大部分组成。上一章已经对其进行了分析。下面主要讨论动力转向系统。动力转向系统又分为,液压助力系统,电动助力转向系统和线控转向系统。1 液压助力转向系统常压式液压助力转向系统其特点是无论转向盘处于中立位置还是转向位置,也无论转向盘保持静止还是运动状态,系统工作管路中总是保持高压。常流式液压助力转向系统其特点是转向油泵始终处于工作状态,但液压助力系统不工作时,基本处于空转状态。多数汽车都采用常流式液压助力转向系统。2 电控液压助力转向系统在传统液压助力转向系统的基础上加装电控系统,使辅助转向力的大小不仅与转向盘的转角增量(或角速度)有关,还与车速有关,就形成了电控液压助力转向系统。与传统液压助力转向系统相比,增加了液压反应装置和液流分配阀,而加设的电控系统则包括动力转向ECU、电磁阀和车速传感器等。电控液压助力转向系统利用电控单元根据车速调节作用在转向盘上的阻力,通过控制转向控制阀的开启程度以改变液压助力系统辅助力的大小,从而实现辅助转向力随车速而变化的助力特性。下图2为电控液压助力转向系统的示意图。 图2电控液压助力转向系统示意图Fig2 Electronically controlled hydraulic power steering system 3 电动助力转向系统直接助力式电动转向系统是一种直接依靠电动机提供辅助转矩的动力转向系统,可以根据不同的使用工况控制电动机提供不同的辅助动力。当转向轴转动时,转矩传感器开始工作,把两段转向轴在扭杆作用下产生的相对转角转变成电信号传给电子控制单元(ECU),ECU根据车速传感器和转矩传感器的信号决定电动机的旋转方向和助力电流的大小,并将指令传递给电动机,通过离合器和减速机构将辅助动力施加到转向系统(转向轴)中,从而完成实时控制的助力转向。下图3为电动助力转向系统示意图。 图3电动助力转向系统示意图Fig3 Electric power steering system schematic 目前应用前景最好的也是电动助力转向系统,相比其他几种转向助力系统有下列的优缺点。优点(1)效率高、能量消耗少;(2)系统内部采用刚性连接,反应灵敏,滞后小,驾驶员的“路感”好;(3)结构简单,质量小;(4)系统便于集成,整体尺寸减小;省去了油泵和辅助管路,总布置更加方便;(5)无液压元件,对环境污染少。缺点(1)直接助力式电动转向系统提供的辅助动力较小,难以用于大型车辆;(2)减速机构、电动机等部件会影响汽车的操纵稳定性,正确匹配整车性能至关重要;(3)使用电动机、减速机构和转矩传感器等部件,增加了系统的成本。4 线控转向系统线控转向系统用传感器记录驾驶员的转向意图和车辆的行驶状况,通过数据线将信号传递给车载电脑,电脑据此做出判断并控制液压激励器提供相应的转向力,使转向轮偏转相应角度实现转向。下图4为线控转向的组成示意框图。 图4线控转向组成示意框图Fig4 By-wire steering system diagram第三章 汽车转向系统检测与维修汽车转向系的性能直接关系到汽车行驶的稳定性和安全性。汽车在长期的运行中,前桥和转向系各零件会发生各种耗损,如磨损,变形,裂纹和车轮定位角改变。这些都会破坏正常运行,使汽车在行驶中,发生不同程度的转向沉重,方向不稳,行驶跑偏,前轮摇摆等故障。这将增加驾驶员的劳动强度,甚至影响到安全行驶,所以一定要重视转向系的维修与调整。常见的故障包括:转向沉重,转向盘自由行程过大和转向轮抖动。1 转向沉重1 故障现象汽车行驶中,驾驶员向左、右转动转向盘时,感到沉重费力,无回正感;汽车低速转弯行驶和调头时,转动转向盘感到非常沉重,甚至打不动。2 故障原因及处理办法转向沉重的根本原因是转向轮气压不足或定位不准,转向系传动链中出现配合过紧或卡滞而引起摩擦阻力增大。具体原因主要有:(1)转向轮轮胎气压不足,应按规定充气。(2)转向轮本身定位不准或车轴、车架变形造成转向轮定位失准,应校正车轴和车架,并重新调整转向轮定位。(3)转向器主动部分轴承调整过紧或从动部分与衬套配合太紧,应予调整。(4)转向器主、从动部分的啮合间隙调整过小,应予调整。(5)转向器缺油或无油,应按规定添加润滑油。(6)转向器壳体变形,应予校正。(7)转向管柱转向轴弯曲或套管凹瘪造成互相碰擦,应予修理。(8)转向纵、横拉杆球头连接处调整过紧或缺油,应予调整或添加润滑脂。(9)转向节主销与转向节衬套配合过紧或缺油,或转向节止推轴承缺油,应予调整或添加润滑脂等。2 方向盘自由行程过大1 故障现象汽车保持直线行驶位置静止不动时,转向盘左右转动的游动角度太大。具体表现为汽车转向时感觉转向盘松旷量很大,需用较大的幅度转动转向盘,方能控制汽车的行驶方向;而在汽车直线行驶时又感到行驶方向不稳定。2 故障原因及处理办法转向盘自由行程过大的根本原因是转向系传动轴中—处或多处的配合因装配不当、磨损等原因造成松旷。具体原因主要有:(1)转向器主、从动啮合部位间隙过大或主、从动部位轴承松旷,应予调整或更换。(2)转向盘与转向轴连接部位松旷,应予调整。(3)转向垂臂与转向垂臂轴连接松旷,应予调整。(4)纵、横拉杆球头连接部位松旷,应予调整或更换。(5)纵、横拉杆臂与转向节连接松旷,应予调整或更换。(6)转向节主销与衬套磨损后松旷,应予更换。(7)车轮轮毂轴承间隙过大,应予更换等。3 转向轮抖动1 故障现象汽车在某低速范围内或某高速范围内行驶时,出现转向轮各自围绕自身主销进行角振动的现象。尤其是高速时,转向轮摆振严重,握转向盘的手有麻木感,甚至在驾驶室可看到汽车车头晃动。2 故障原因及处理办法转向轮抖动的根本原因是转向轮定位不准,转向系连接部件之间出现松旷,旋转部件动不平衡。具体原因主要有:(1)转向轮旋转质量不平衡或转向轮轮毂轴承松旷,应予校正动平衡或更换轴承。(2)转向轮使用翻新轮胎,应予更换。(3)两转向轮的定位不正确,应予调整或更换部件。(4)转向系与悬挂的运动发生干涉,应予更换部件。(5)转向器主、从动部分啮合间隙或轴承间隙太大,应予调整或更换轴承。(6)转向器垂臂与其轴配合松旷或纵、横拉杆球头连接松旷,应予调整或更换。(7)转向器在车架上的连接松动,应予紧固。(8)转向轮所在车轴的悬挂减振器失效或左右两边减振器效能不一,应予更换。(9)转向轮所在车轴的钢板弹簧U形螺栓松动或钢板销与衬套配合松旷,应予紧固或调整。(10)转向轮所在车轴的左右两悬挂的高度或刚度不一,应予更换等。4 助力转向机构检测与维修大多数中级以上的现代轿车,为同时满足转向省力和转向灵敏度的要求,普遍采用液压式动力转向系统。按时和正确的维护是转向系统能正常工作,减小故障和延长使用寿命的主要手段,是保证行车安全的重要措施之一。油液的及时补充和更换(1)经常检查储液罐的液面高度是否在油位标志的范围。检查时要注意热和冷标志。如果发现油液面高度低于规定标志时,要及时补充。还应该经常注意观察油液中是否有泡沫,有则说明系统内有空气或者液面太低,要排气或者补充油液。油液在使用和存放过程中,其品质会不断下降,严重时会直接影响转向系统的工作,甚至引起故障。故必须保障使用保质期内的油液,并按照油液使用说明书规定的行驶里程定期更换。必须使用指定的油液,不能随意更换。同时注意不能将两种不同的油液混合使用。(2)油液的排放和加注。把车水平停放,顶起前桥,支撑好汽车,是方向盘处于中间位置,打开储液罐的盖,排出罐内油液。(3)系统排气的方法。如发现系统内有空气,或者更换油液和维修液压回路时,应对系统进行排气。方法如下:把车水平停放,顶起前桥,支撑好汽车。将油液补充到标定范围,如发现下降,应及时补充足。重新接上高压线,启动发动机并使之怠速运转,将方向盘回转到左右极限位置数次,在这过程中,注意观察液面位置。动力转向系统的检查(1)方向盘的检查检查自由间隙。在发动机熄火,方向盘处于中间位置时,用拉力计沿方向盘的切线方向施加5N的拉力,检查方向盘的自由间隙,标准值为25-50mm。如不符合,检查转向器齿轮的啮合间隙和传动机构球头的间隙。检查回正性能。此项检查需在宽阔的场地路试,实验前应确保轮胎气压正常。首先慢性,分别向左,向右轻轻地小角度转向,检查左右转向力有无明显的不同及方向盘的回正情况,不正常则维修。如果正常,以35km/h的速度行驶,将方向盘顺(逆)时针转过90°,1-2s后放开方向盘,如果回正度超过70°,说明其回正性能良好。检查原地转向力。将汽车停于硬质的平面上,确保轮胎气压符合要求,使方向盘处于中间位置。起动发动机,使之怠速运转。用拉力计顺时针和逆时针分别拉动方向盘115度,切向力应小于37N。如果拉力过大,则检查油泵的皮带是否过松,损坏,油液是否不足,系统内有无空气,软管是否扭曲等。(2)系统油压的测试油压测试的目的是检查液压系统及其主要元件的性能。在测试之前,应确保油泵的驱动装置是正常的。检测时,在油泵出口与转向器进口之间连接专用的测试工具,连接顺序为油泵出油口-压力表-关闭阀-转向器进油口。起动发动机,对系统进行排气,并把油液补充到标志范围,原地左,右转动方向盘几次,使油温升高到50-60℃,然后让发动机怠速运转,依次做下面的检查。检查油泵的输出压力。关闭阀门,此时表上的压力即为泵的输出压力,标准值不小于8MPa。如果过低,说明油泵内部泄露严重,应大修或更换油泵。检查不同转速下系统的压力差。完全开通阀门,提高发动机转速,分别记录发动机转速为1000r/min和3000r/min时的压力值,两者之差应小于15MPa,如果不符合,则应维修或更换流量控制阀。检查无负荷时的压力。完全开通阀门,此时系统处于无负荷状态,压力值标准为8-1MPa。油压如果过大,说明液压系统内部有堵塞。检查方向盘极限位置的压力。完全开通阀门,原地分别向左和向右转动方向盘极限位置,此时表上的压力值不应小于8MPa,如果压力过小,说明转向器内漏严重,需要大修或者更换。转向压力开关的检测。油泵上安装有一路开关,其作用是,当汽车在发动机怠速或者低速转弯时接通,提高发动机的怠速转速。使发动机熄火,拨开压力开关的接头,在油泵的插座上连接欧姆表,再重新起动发动机。逐渐关闭阀门,使油压升高,然后观察开关接通时的压力值是否为115-210MPa,逐渐打开阀门,使油压降低,然后观察开关接通时的压力值是否为107-112MPa。如果有一项不符合,更换开关。压力检查完后,拆下专用测试工具,接好油管后,要注意重新给系统排气,补足油液。 结论论文分析了不同种类汽车的转向系统,以及他们各自的工作原理和优缺点。最后分析了转向系统的常见故障,对不同的故障现象提出了各自的解决办法。论文在最后对液压助力转向机构的故障进行了特别的分析。致谢在学院学习生活的三年里,我在各位老师孜孜不倦地教诲下,通过自己的努力,顺利完成了大学三年的学习任务。首先,应当感谢学院的各级领导给我们营造了良好的学习氛围和舒适的生活环境,以及对我们学业上的重视与关怀,特别是对本次毕业设计给予了大量人力、物力的支持。在本次毕业设计中,我的指导教师严谨细致、不辞辛劳和精益求精的教学态度,使我深受感动,这对我在本次毕业设计中取得的成绩起了决定性的作用,在此致以衷心的感谢。当然,也要感谢在设计中关心帮助过我的各位同学。我知道我的这次设计还存在着许多缺陷和不完善的地方,将会在今后的生活和工作中不断的去学习。参考文献[1] 丛树林,张彬汽车底盘构造与维修[M]北京:人民交通出版社[2] 陈德阳汽车底盘构造图册北京:人民交通出版社[3] 蔡兴旺付晓光汽车构造与原理(上册)[M]北京:机械工业出版社[4] 蔡兴旺付晓光汽车构造与原理(下册)[M]北京:机械工业出版社[5] 屠卫星汽车底盘构造与维修[M]北京:人民交通出版社[6] 李家本汽车底盘构造与维修实训[M]北京:中央广播电视大学出版社[7] 宋年秀,王东杰,刘超图解汽车底盘构造与拆装[M]北京:中国电力出版社[8] 图解新型汽车底盘构造与拆装[M]北京:机械出版社[9] 黎亚洲汽车底盘构造与维修图解[M]北京:电子工业出版社[10] 刘文苹汽车底盘构造与检修[M]北京:化学工业出版社[11] 张立飞,赵健汽车底盘构造与维修[M] 北京:北京理工大学出版社[12] 黄华友汽车底盘构造与维修[M]北京:电子工业出版社[13] 孔令来汽车底盘构造与维修[M]北京:机械工业出版社[14] 王家青汽车底盘构造与维修[M]北京:人民交通出版社
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学术堂整理了一份汽车系毕业论文范文,供大家进行参考: 范文题目《浅谈混合动力汽车的检测与维修》 摘要:目前已研制成功并投入使用的混合动力电动汽车主要是内燃机与蓄电池混合的混合动力电动汽车,它被称为油电混合动力汽车。首先,随着汽车电控化程度的提高,特别是未来混合动力汽车、纯电动汽车以及燃料电池汽车的发展,汽车的主要故障将出现在电路方面,面对复杂、纷乱的汽车电路时,只有具备了过硬的理论知识后才有可能将它们理清楚、弄明白,才有可能进一步的形成正确的诊断思路,找到正确的维修方法。我们知道不同的混合动力系统其结构和工作原理各不相同,这就使得不同的混合动力汽车其检测与维修的方法也会有很大的差异。 关键词:混合动力汽车,检测,维修 混合动力电动汽车的英文是“Hybrid Electric Vehicle”,简称“HEV”。根据国际机电委员会下属的电力机动车技术委员会的建议,混合动力电动汽车是指有两种或两种以上的储能器、能源或转换器作驱动能源,至少有一种能提供电能的车辆称为混合动力电动汽车。目前已研制成功并投入使用的混合动力电动汽车主要是内燃机与蓄电池混合的混合动力电动汽车,它被称为油电混合动力汽车。本论文所述的混合动力汽车也只局限于这类油电混合动力汽车。 所谓油电混合动力电动汽车(以下简称混合动力汽车),是指采用传统的内燃机和电动机(电池) 做为动力源,通过使用热能和电力两套系统驱动汽车。混合动力汽车采用的内燃机既可是汽油机也可以是柴油机,而使用的电动系统包括高效强化的电动机、发电机和蓄电池。两套系统的联合使用使得内燃机、电动机都可在高效区经济内运行,输出功率相对稳定。燃油提供了车辆运行所需的大部分能量来源,而辅助动力单元即动力电池通过电机使车辆具有更好的动力性和经济性。 一、混合动力汽车的检测与维修概述 汽车维修工作主要分为保养、机械维修、电器及电控系统维修、钣金和喷漆这几个部分。对于混合动力汽车来说,它与传统的内燃机汽车的主要差别在于增加了一套电驱动系统,这套系统的增加使得原本就复杂的电控系统变得更加复杂,电器及电控系统的维修难度之大不言而喻。由于增加了一套电驱动系统并对原有内燃机汽车的结构作了相应的改造,这决定了混合动力汽车必将产生出新的特有的故障类型,原本适用于传统内燃机汽车的一些维修经验、诊断思路和检测方法在混合动力汽车上可能将不再适用,所以,作为一名维修人员如果墨守成规、依赖经验,不注重理论知识的学习和诊断思维的培养,将很快被淘汰。那么我们应该如何来面对接下来的挑战呢? 首先,随着汽车电控化程度的提高,特别是未来混合动力汽车、纯电动汽车以及燃料电池汽车的发展,汽车的主要故障将出现在电路方面,面对复杂、纷乱的汽车电路时,只有具备了过硬的理论知识后才有可能将它们理清楚、弄明白,才有可能进一步的形成正确的诊断思路,找到正确的维修方法。 其次,多观察、多比较。在掌握相关理论知识的基础上要回到实践当中来,多观察、多比较。仔细观察汽车的结构,认真的比较它与传统的内燃机汽车的异同点,将理论与实践紧密的连接起来。 再次,勤总结。混合动力汽车必然会出现不同于现有传统内燃机汽车的特有的故障类型,应该在维修实践中将其详细的记录下来并认真的分析和总结,日积月累便能形成一套适合于混合动力汽车的行之有效的维修方法。 二、混合动力汽车的检测与维修 我们知道不同的混合动力系统其结构和工作原理各不相同,这就使得不同的混合动力汽车其检测与维修的方法也会有很大的差异。本文以丰田普锐斯混合动力汽车为例简单的介绍一下与混合动力汽车的检测与维修相关的问题。 1、普锐斯混合动力汽车检测与维修注意事项 普锐斯采用的是高压电路,动力电池组的额定电压为6V,发电机和电动机发出(或使用)的电压为500V。在普锐斯的电路系统中,高压电路的线束和连接器都为橙色,而且蓄电池等高压零件都贴有“高压”的警示标志,注意!不要触碰这些配线。论文格式。在检修过程中一定要严格按照正确的操作步骤操作。在检修过程中(如安装或拆卸零部件、对车辆进行检查等)必须注意以下几点: (1)对高压系统进行操作时首先应将车辆电源开关关闭; (2)穿好绝缘手套(戴绝缘手套前一定要先检查手套,不能有破损,哪怕针眼大的也不行,不能有裂纹,不能有老化的迹象,也不能是湿的); (3)将辅助蓄电池的负极电缆断开(在此之前应先查看故障码,有必要的化将故障码保存或记录下来,因为与传统内燃机汽车一样,断开蓄电池负极电缆故障码将被清除); (4)拆下检修塞,并将检修塞放在衣袋里妥善保管,这样可以避免其他人员误将检修塞装回原处,造成意外; (5)拆下检修塞后不要操作电源开关,否则可能损坏混合动力ECU; (6)拆下检修塞后至少将车辆放置5分钟后再进行其他操作,因为至少需要5分钟的时间对变频器内的高压电容器进行放电; (7)在进行高压系统的作业时,应在醒目的地方摆放警告标志,以提醒他人注意安全; (8)不要随身携带任何金属物体或其他导电体,以免不小心掉落引起线路短路; (9)拆下任何高压配线后应立刻用绝缘交代将其包好,保证其完全绝缘; (10)一定要按规定扭矩将高压螺钉端子拧紧。扭矩过大或过小都有可能导致故障; (11)完成对高压系统的操作后,在重新安装检修赛前,应再次确认在工作平台周围没有遗留任何零件或工具,并确认高压端子已拧紧,连接器已插好。论文格式。 2、普锐斯的基本检修程序 (1)车辆进入车间。 (2)分析各户所述的故障。 (3)将智能诊断仪II连接到车辆的诊断插座上。 (4)读取故障码和定格数据,并将其记录下来。如果出现与CAN通信系统有关的故障码则应首先检查并修复CAN通信。 (5)清除故障码。 (6)故障症状确认。若故障未出现则进行故障症状模拟;若故障出现则查看故障码及相关数据流以获取相关信息。 (7)进行基本检查,查阅相关资料。 (8)根据故障现象、故障码、相关数据流并结合其他的检测手段进行故障诊断,找出故障原因。 (9)排除故障。 (10)确认故障排除。 3、普锐斯混合动力汽车混合动力控制系统的检测与维修 (1)对混合动力汽车控制系统进行操作前必须弄清楚混合动力汽车控制系统的组成和工作原理并结合电路图和相关的维修资料严格按规范的操作步骤进行。 (2)普锐斯混合动力系统的相关检查 ①检查变频器 查看故障码;清除故障码;戴上绝缘手套;关闭电源开关;拆下检修塞;拆下变频器盖,断开端子A和B。 将电源开关拨到IG位置,此时会产生互锁开关系统的故障码;在线束侧用电压表测电压,同时用欧姆表测电阻。 ②检查转换器(戴上绝缘手套操作) 若混合动力系统警告灯、主警告灯和充电警告灯同时点亮,则检查故障码并进行相应的故障排除。 ③检查速度传感器 用欧姆表测量端子间的电阻,其值应符合标准值,否则更换变速驱动桥总成。 ④检查温度传感器 用欧姆表测量端子间的电阻,应符合标准值,否则更换变速驱动桥总成。 ⑤检查加速踏板位置信号 将电源开关拨到IG位置;用电压表测量混合动力车辆控制ECU连接器B中相应端子的电压,应符合标准值,否则更换加速踏板连杆总成。 4、普锐斯混合动力汽车电池系统的检测与维修 普锐斯混合动力汽车电池系统主要由以下几部分组成:动力电池组、12V辅助电池、电池ECU、冷却系统、电流传感器、检修塞系统主继电器等组成。 动力电池组:普锐斯采用的是镍-氢动力电池组,它具有高功率密度和常使用寿命的特点。该电池组由28个电池模块串联而成,每个模块由6个1V或2V的单节电池串联而成。所以整个电池组共168个单节电池,可以得到6V的高电压。论文格式。 电池ECU:电池ECU的功能是用来检测电池组的充电状态(SOC)、温度、电压、电流以及是否漏电,并将这些信息发送到HV ECU(混合动力ECU)。电池ECU还负责控制冷却风扇的工作,确保电池组处于正常的温度范围内。 电池组冷却系统:电池组冷却系统由冷却风扇,一个进气温度传感器和3个位于电池内的温度传感器以及通风管路组成。3个温度传感器和一个进气温度传感器随时检测蓄电池及进气口的进气温度,若温度升高到一定值,电池ECU将启动冷却风扇,直到温度下降到规定值,从而使电池组的温度始终保持在正常的范围内。 检修塞:检修塞位于电池组第19模块和第20模块中间,在检查或维修前拆下检修塞便可以切断电池组中部的高压电路,可以保证维修期间的人员安全。 系统主继电器(SMR):系统主继电器的作用是按照HV ECU的指令连接和断开到高压电路的动力。系统主继电器共由3个继电器组成,两个位于正极分别为SMR1、SMR2,一个位于负极SMR3。电路接通时,SMR1和SMR3工作,而后SMR2工作而SMR1关闭。 辅助蓄电池:普锐斯采用的是12V的免维护电池,它与传统的汽车用蓄电池类似,负极也是通过车身接地的。该电池对高压很敏感,对其充电时应将它从车上拆下,用丰田专用的充电机充电,普通充电器没有专用的电压控制功能,有可能毁坏电池。 参考文献 [1] 陈清泉,孙逢春 编译 混合电动车辆基础[M] 北京:北京理工大学出版社, [2] 张金柱 混合动力汽车结构、原理与维修[M] 北京:化学工业出版社, [3] 耿新 混合动力技术的原理和应用[J] 汽车维修与保养, [4] Jon M 用于混合动力/电动汽车的可靠锂离子电池监视系统[J] CompoTechChina,2008(10) [5] 陈宗璋,吴振军 电动汽车动力源类型[J] 大众英雄,2008,(3)
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国际铁道车辆系统动力研究新进展瑞士Bombar山er公司,研究了采用耦合轮对机车转向架的曲线通过和稳定性优化问题。众所周知,在传统的车辆设计中,曲线通过和稳定性是一对矛盾。研究人员曾采用多种方法试图同时提高这2种基本性能,该文针对机车轮对要传递牵引力的情形,开发了一种轮对交叉耦合机构,可以分离轮对导向和牵引力传递功能,并在瑞士联邦铁路公司460系列机车上成功应用,其车轮旋削周期较以前延长3倍一4倍。 美国运输技术中心(TTCl)H.Wu研究了货车转向架心盘摩擦对曲线通过和横向稳定性的影响,并对目前采用的心盘润滑材料进行了评价。主要结果如下:(1)在正常的车辆和轨道状态下,心盘润滑条件对轮轨横向力影响很小; (2)对于采用滚动接触旁承(RSB)的货车而言,心盘摩擦因数对车辆横向稳定性有重要影响,为了降低货车蛇行危险,心盘摩擦因数最小不能低于0.3; (3)常接触旁承(CCSB)可以有效地改善货车横向稳定性,于采用常接触旁承的货车来说,心盘摩擦对车辆失稳速度影响很小; (4)仿真结果显示,常接触旁承较滚动接触旁承平均提高蛇行失稳速度约16km凡;(5)聚酯作为心盘摩擦材料具有良好的应用前景。 此外,澳大利亚昆士兰中央大学的Y.Handoko等利用VAMPIRE软件首次研究了非对称制动力对货车曲线通过性能的影响。他们简单地采用正负摇头力铁道车辆 第42卷第1期2004年1月矩来模拟非对称制动力的作用。结果表明,货车通过曲线时若施加负的摇头力矩将增大冲角和轮轨横向力,不利于曲线通过。2车辆运动稳定性研究进展 车辆非线性运动稳定性属于理论性很强的研究领域,甚至涉及浑沌、分叉等深层次概念。近2年国际上对此专题的研究仍以理论研究为主,但出现了一些新观点,如曲线上的运动稳定性、轨道体系对车辆运动稳定性的影响等。 丹麦工业大学H.True等在转向架非线性运动稳定性及分叉研究的基础上进一步分析了具有干摩擦悬挂阻尼货车轮对的动力学稳定性问题。 澳大利亚F.Xia和丹麦工业大学H.Tme研究了三大件式货车转向架的动力学问题,其主要特点是考虑了楔块二维干摩擦特性(以前均简化为一维问题),计算出了三大件式货车转向架的线性和非线性临界速度分别为102.6km凡和73.8km凡。计算结果说明三大件式货车转向架呈现浑沌运动。 澳大利亚Y.Q.Sun等强调在货车蛇行运动稳定性计算中考虑轨道离散支承模型的重要性。结果表明,考虑粘弹性轨道模型计算得出的蛇行失稳临界速度要低于不考虑轨道模型(即“刚性”轨道)之值,一般低10%以下。值得指出的是,这一工作早在2年前已由中国西南交通大学完成[:,引。他们采用车辆—轨道耦合动力学方法求解车辆临界速度,其结果是,采用中国的铁路参数,车辆临界速度差异在8%以下(考虑实际轨道弹性结构时临界速度更低),结果是类似的。该项研究结果对经典的车辆动力学计算方法(不考虑轨道结构弹性)中车辆临界速度的计算提出了质疑。因为经典方法会过高地估计车辆运行稳定性,因而是偏于危险的。 德国DLR的J.Arn01d等探讨了考虑车轮弹性对铁道车辆运行性能的影响,认为轮对结构弹性会导致较刚性轮对更大的横向振幅,因而也会影响到整车的运行性能。 波兰华沙技术大学K.noinski等认为,考虑铁道车辆在曲线轨道上的运动稳定性是必要的。而在此之前人们研究车辆运动稳定性问题一般是针对直线轨道上车辆自激振动横向稳定性,曲线轨道(半径及超高等)被认为是一种外界激扰源而抑制了自激振动,因此该文必将引起一定争论。 德国G.Schupp从理论上讨论了机械系统数值分叉分析方法在铁道车辆运动稳定性中的应用可能性。3.2国外应用情况 纽约地铁l 080节新车厢,每年补充200节新车厢;美国、加拿大、南非等国重载货物列车数千辆;美英国道比AEA铁路技术公司J.R.Evans等针对近年来英国铁路愈来愈严重的轮轨滚动接触疲劳(RCF)问题,从车辆动力学角度分析RCF产生的原因及防止途径。首先开展了准静态曲线通过仿真分析,给出了车辆悬挂设计、轮轨踏面、润滑及车速等因素对轮轨滚动接触疲劳的影响关系;其次,进行了动力学仿真分析,这更有助于确定引起RCF的接触条件,并可分析轨道几何不平顺对RCF的影响。 南非SPOORNET的R.Frohling等从理论分析和运用经验方面介绍了大轴重(30t)条件下车轮踏面磨耗及滚动接触疲劳问题。该项研究主要是结合在瑞典运营的新型货车UNO所出现的车轮磨耗严重及踏面剥离损伤问题而开展的理论分析工作,最后提出了对车轮型面重新设计的方案。 此外,法国J.B.Ayabse和H.C1\011et对半赫兹条件下轮轨接触斑的求解方法进行了研究。英国I.Persson等采用遗传算法对铁路车轮型面进行了优化,并认为该方法可以用于钢轨断面优化及轮轨型面匹配研究。4 车辆系统动力学其他领域研究进展 在本届国际会议上尚有其他一些与车辆系统动力学相关的论文进行了宣读、交流,主要包括车辆悬挂(主动)、弓网动力学及车辆空气动力学等几个方面。相对而言,这些方面的论文数量较少,但也展示了铁路车辆系统动力学研究中的一些新问题。4.1 车辆悬挂 日本M.Adac山为了同时提高车辆曲线通过性能和运动稳定性,在车辆二系悬挂中增加了辅助弹簧(横向弹簧),采用VA朋PIRE软件进行了动态仿真,结果显示,该措施可以减小高速曲线通过时车体稳态横向加速度。 中国西南交通大学邬平波等采用柔性车体模型并 考虑半主动悬挂研究了客车的动力学响应。车体模型考虑了一阶垂弯、一阶横弯和一阶扭转模态,车辆其他部件仍视为刚体。计算比较了刚体和柔性车体模型下车体的垂向、横向平稳性指标,并利用滚动振动试验台进行了半主动悬挂试验。 日本H.nunashima等试图采用二系主动悬挂来改善A(>T(自动轨道运输)车辆的乘坐舒适性。采用Ho控制理论实现横向力的主动控制,仿真结果显示A(订车辆乘坐舒适性可以得到明显提高。4.2 弓网动力学 瑞典P.Harell等针对多受电弓受流情形,研究了接触网区段叠合(图8)对弓网动力学的影响,此项研究此前未见报道。接触网叠合区 意大利S.Bru山等讨论了受电弓—接触网系统的中频、高频动态相互作用,主要分析了弓网接触力与离线之间的关系、吊杆对接触力的影响以及接触导线不规则磨耗的成因等问题。4.3 空气动力学 意大利F.Cheli等采用数值仿真和风洞试验的方法研究了给定风场下作用于铁道车辆车体上的空气动载荷及其相应的车辆响应。 日本铁道综合技术研究所M.Suzuh等采用运行试验和数值分析方法研究了列车在隧道中运行时车辆振动与空气动作用力的相互作用,以及减轻空气动力所导致的附加振动的对策。5 车辆系统动力学研究展望 综上所述,近2年来国际上铁道车辆系统动力学研究进展显著,特别是在提高车辆曲线通过性能、提高车辆运行稳定性和解决车辆微道相互作用实际问题等方面研究十分活跃,研究出许多新方法和新技术。结合这些研究进展,笔者认为今后在以下方面将会引国际铁道车辆系统动力学研究新进展 翟婉明起普遍关注并得到进一步发展: (1)随着列车向快速化及高速化方向发展,综合解决车辆直线运动稳定性和曲线通过性能的方法、途径和技术措施将会继续成为广大铁路研究人员研究的热点之一。 (2)主动控制技术是改进铁路机车车辆运行品质的有效方法,在铁路发达国家已得到广泛应用。然而,随着铁路运输与航空、公路运输竞争的进一步激化,不断提高列车运营速度并同时提高乘坐舒适性已成为现代铁路追求的目标。而实现这一目标的手段在很大程度上便是采用先进的主动控制技术。因此,这一领域发展前景广阔。 (3)轮轨接触理论研究已日臻完善,而轮轨运输系统中由于轮轨滚动接触而产生的问题越来越多。因此,如何合理运用轮轨系统动力学(车辆做道系统动力学)理论研究解决这些实际问题(如轮轨不规则磨耗、滚动接触疲劳问题),必将成为本领域研究的一个重要方面,而要解决不规则的轮轨磨耗难题,需要发展同时考虑车辆俄道高频相互作用和损伤机制的综合模型。 (4)车辆微道相互作用研究已越来越能反映铁路中的各种实际因素,今后将进一步走向实际工程应用,如高速(快速)铁路桥头过渡段轨道设计、大轴重货车对线路的动力作用研究、轮轨磨损及轨道沉陷预测、车辆榇道动态相互作用脱轨研究及安全评判标准确定等。 (5)高速列车运行过程中(特别是通过隧道时)空气动力效应对车辆振动性能的影响问题已日益受到人们的关注,是进一步改善乘坐舒适性(包括降低噪声)不可回避的研究课题。 (6)动力学仿真技术已在国际车辆系统动力学研究与应用领域得到十分广泛的应用,发挥了极大效用。各种车辆动力学仿真软件日益成熟。我国应注意这一趋势,组织开发各种大型通用动力学软件,为机车车辆动力学性能优化提供科学工具。与此同时,必须重视仿真软件的试验验证,只有经过广泛验证的软件才能用于指导生产实际。
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镁合金是目前最轻的金属结构材料,其具有低的密度、熔点、动力学黏度、比热容、相变潜热以及和铁的亲和力小等特点;而且其比强度要高于铝合金和钢;其机械加工性能优良,易加工,加工能量仅是铝合金的70%;其耐蚀性要高于低碳钢,已超过了压铸铝合金A380;所以,综合性能优良的镁合金被誉为“21世纪金属”,并广泛应用于汽车、计算机、通讯、航空航天等领域。其中,AZ91D镁合金是目前工业生产中应用最为普遍的一种铸造用镁合金。但是镁合金材料自身的强度低、脆性大、耐蚀性差和高温性能差等缺点又限制了其在工业生产中的应用。要想提高镁合金各方面的性能,就需要系统、全面的对镁合金做基础性的研究。本实验主要研究机械振动的频率和时间对AZ91D镁合金凝固过程的影响,同时探讨了在凝固的不同阶段施加振动时对AZ91D镁合金凝固过程的影响。利用光学显微镜(OM)、TH160里氏硬度计、微机控制电子式万能拉伸试验机和温度采集系统等测试方法,系统的研究了机械振动对AZ91D镁合金组织和力学性能的影响。在镁合金凝固过程中施加不同的振动频率的研究结果为:(1)初生α-Mg相的形貌由铸态下粗大的枝晶转变成为均匀细小的团块状,绝大多数的β相以连续的网状分布于晶界处,分布比较均匀,弥散分布的第二相数量减少。(2)增大振动频率有利于减小晶粒平均直径,α-Mg相的平均晶粒直径最大的减少了5%。(3)随着振动频率的增加,合金的强度、硬度、伸长率也逐渐的增大,在50Hz时合金的强度、硬度、伸长率分别达到了4MPa、106HB、75%,相比铸态下的分别提高了8%、7%、09%。在镁合金凝固的过程中施加不同的振动时间的研究结果是:(1)初生的α-Mg相形貌由一次枝晶臂很长的粗大枝晶转变成为较均匀的细小的等轴晶;第二相β-Mg_(17)Al_(12)由粗大的骨骼状形态转变成为网状连续的形态分布在晶界处,弥散分布的第二相的数量减少。(2)延长振动时间有利于减小晶粒的平均直径,在振动时间为120s时α-Mg相的平均晶粒直径的减少了5%(3)镁合金的最大硬度提高76%、最大抗拉强度增加6%、最大伸长率增加7%。在镁合金凝固的不同阶段对镁合金熔体施加机械振动的研究结果为:(1)液相线以上时开始振动(浇注60s后开始振动)和开始结晶的前期阶段施加振动(浇注后150s开始振动)时都能很好的细化α-Mg相,获得等轴晶,绝大多数的β-Mg17Al12相成网状分布于晶界处,在液相线以上就开始振动时,效果更理想。而在结晶的后期阶段开始振动时(浇注后580s开始振动),细化效果不明显,α-Mg相仍以粗大的枝晶状态存在,弥散的第二相比较均匀的分布在α相内,其余的β-Mg_(17)Al_(12)相成网状分布于晶界处。(2)在凝固的不同阶段施加振动时,开始振动的时间越晚,合金的强度、硬度、伸长率都有减小的趋势。采用热分析法,在不同振动频率下,测得了AZ91D镁合金的凝固温度曲线,结果表明:施加机械振动能缩短镁合金的凝固时间,而且振动频率越大,镁合金凝固时间越短。
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国际铁道车辆系统动力研究新进展瑞士Bombar山er公司,研究了采用耦合轮对机车转向架的曲线通过和稳定性优化问题。众所周知,在传统的车辆设计中,曲线通过和稳定性是一对矛盾。研究人员曾采用多种方法试图同时提高这2种基本性能,该文针对机车轮对要传递牵引力的情形,开发了一种轮对交叉耦合机构,可以分离轮对导向和牵引力传递功能,并在瑞士联邦铁路公司460系列机车上成功应用,其车轮旋削周期较以前延长3倍一4倍。美国运输技术中心(TTCl)H.Wu研究了货车转向架心盘摩擦对曲线通过和横向稳定性的影响,并对目前采用的心盘润滑材料进行了评价。主要结果如下:(1)在正常的车辆和轨道状态下,心盘润滑条件对轮轨横向力影响很小;(2)对于采用滚动接触旁承(RSB)的货车而言,心盘摩擦因数对车辆横向稳定性有重要影响,为了降低货车蛇行危险,心盘摩擦因数最小不能低于0.3;(3)常接触旁承(CCSB)可以有效地改善货车横向稳定性,于采用常接触旁承的货车来说,心盘摩擦对车辆失稳速度影响很小;(4)仿真结果显示,常接触旁承较滚动接触旁承平均提高蛇行失稳速度约16km凡;(5)聚酯作为心盘摩擦材料具有良好的应用前景。此外,澳大利亚昆士兰中央大学的Y.Handoko等利用VAMPIRE软件首次研究了非对称制动力对货车曲线通过性能的影响。他们简单地采用正负摇头力铁道车辆 第42卷第1期2004年1月矩来模拟非对称制动力的作用。结果表明,货车通过曲线时若施加负的摇头力矩将增大冲角和轮轨横向力,不利于曲线通过。2车辆运动稳定性研究进展车辆非线性运动稳定性属于理论性很强的研究领域,甚至涉及浑沌、分叉等深层次概念。近2年国际上对此专题的研究仍以理论研究为主,但出现了一些新观点,如曲线上的运动稳定性、轨道体系对车辆运动稳定性的影响等。丹麦工业大学H.True等在转向架非线性运动稳定性及分叉研究的基础上进一步分析了具有干摩擦悬挂阻尼货车轮对的动力学稳定性问题。澳大利亚F.Xia和丹麦工业大学H.Tme研究了三大件式货车转向架的动力学问题,其主要特点是考虑了楔块二维干摩擦特性(以前均简化为一维问题),计算出了三大件式货车转向架的线性和非线性临界速度分别为102.6km凡和73.8km凡。计算结果说明三大件式货车转向架呈现浑沌运动。澳大利亚Y.Q.Sun等强调在货车蛇行运动稳定性计算中考虑轨道离散支承模型的重要性。结果表明,考虑粘弹性轨道模型计算得出的蛇行失稳临界速度要低于不考虑轨道模型(即“刚性”轨道)之值,一般低10%以下。值得指出的是,这一工作早在2年前已由中国西南交通大学完成[:,引。他们采用车辆—轨道耦合动力学方法求解车辆临界速度,其结果是,采用中国的铁路参数,车辆临界速度差异在8%以下(考虑实际轨道弹性结构时临界速度更低),结果是类似的。该项研究结果对经典的车辆动力学计算方法(不考虑轨道结构弹性)中车辆临界速度的计算提出了质疑。因为经典方法会过高地估计车辆运行稳定性,因而是偏于危险的。德国DLR的J.Arn01d等探讨了考虑车轮弹性对铁道车辆运行性能的影响,认为轮对结构弹性会导致较刚性轮对更大的横向振幅,因而也会影响到整车的运行性能。波兰华沙技术大学K.noinski等认为,考虑铁道车辆在曲线轨道上的运动稳定性是必要的。而在此之前人们研究车辆运动稳定性问题一般是针对直线轨道上车辆自激振动横向稳定性,曲线轨道(半径及超高等)被认为是一种外界激扰源而抑制了自激振动,因此该文必将引起一定争论。德国G.Schupp从理论上讨论了机械系统数值分叉分析方法在铁道车辆运动稳定性中的应用可能性。3.2国外应用情况纽约地铁l 080节新车厢,每年补充200节新车厢;美国、加拿大、南非等国重载货物列车数千辆;美英国道比AEA铁路技术公司J.R.Evans等针对近年来英国铁路愈来愈严重的轮轨滚动接触疲劳(RCF)问题,从车辆动力学角度分析RCF产生的原因及防止途径。首先开展了准静态曲线通过仿真分析,给出了车辆悬挂设计、轮轨踏面、润滑及车速等因素对轮轨滚动接触疲劳的影响关系;其次,进行了动力学仿真分析,这更有助于确定引起RCF的接触条件,并可分析轨道几何不平顺对RCF的影响。南非SPOORNET的R.Frohling等从理论分析和运用经验方面介绍了大轴重(30t)条件下车轮踏面磨耗及滚动接触疲劳问题。该项研究主要是结合在瑞典运营的新型货车UNO所出现的车轮磨耗严重及踏面剥离损伤问题而开展的理论分析工作,最后提出了对车轮型面重新设计的方案。此外,法国J.B.Ayabse和H.C1\011et对半赫兹条件下轮轨接触斑的求解方法进行了研究。英国I.Persson等采用遗传算法对铁路车轮型面进行了优化,并认为该方法可以用于钢轨断面优化及轮轨型面匹配研究。4 车辆系统动力学其他领域研究进展在本届国际会议上尚有其他一些与车辆系统动力学相关的论文进行了宣读、交流,主要包括车辆悬挂(主动)、弓网动力学及车辆空气动力学等几个方面。相对而言,这些方面的论文数量较少,但也展示了铁路车辆系统动力学研究中的一些新问题。4.1 车辆悬挂日本M.Adac山为了同时提高车辆曲线通过性能和运动稳定性,在车辆二系悬挂中增加了辅助弹簧(横向弹簧),采用VA朋PIRE软件进行了动态仿真,结果显示,该措施可以减小高速曲线通过时车体稳态横向加速度。中国西南交通大学邬平波等采用柔性车体模型并考虑半主动悬挂研究了客车的动力学响应。车体模型考虑了一阶垂弯、一阶横弯和一阶扭转模态,车辆其他部件仍视为刚体。计算比较了刚体和柔性车体模型下车体的垂向、横向平稳性指标,并利用滚动振动试验台进行了半主动悬挂试验。日本H.nunashima等试图采用二系主动悬挂来改善A(>T(自动轨道运输)车辆的乘坐舒适性。采用Ho控制理论实现横向力的主动控制,仿真结果显示A(订车辆乘坐舒适性可以得到明显提高。4.2 弓网动力学瑞典P.Harell等针对多受电弓受流情形,研究了接触网区段叠合(图8)对弓网动力学的影响,此项研究此前未见报道。接触网叠合区意大利S.Bru山等讨论了受电弓—接触网系统的中频、高频动态相互作用,主要分析了弓网接触力与离线之间的关系、吊杆对接触力的影响以及接触导线不规则磨耗的成因等问题。4.3 空气动力学意大利F.Cheli等采用数值仿真和风洞试验的方法研究了给定风场下作用于铁道车辆车体上的空气动载荷及其相应的车辆响应。日本铁道综合技术研究所M.Suzuh等采用运行试验和数值分析方法研究了列车在隧道中运行时车辆振动与空气动作用力的相互作用,以及减轻空气动力所导致的附加振动的对策。5 车辆系统动力学研究展望综上所述,近2年来国际上铁道车辆系统动力学研究进展显著,特别是在提高车辆曲线通过性能、提高车辆运行稳定性和解决车辆微道相互作用实际问题等方面研究十分活跃,研究出许多新方法和新技术。结合这些研究进展,笔者认为今后在以下方面将会引国际铁道车辆系统动力学研究新进展 翟婉明起普遍关注并得到进一步发展:(1)随着列车向快速化及高速化方向发展,综合解决车辆直线运动稳定性和曲线通过性能的方法、途径和技术措施将会继续成为广大铁路研究人员研究的热点之一。(2)主动控制技术是改进铁路机车车辆运行品质的有效方法,在铁路发达国家已得到广泛应用。然而,随着铁路运输与航空、公路运输竞争的进一步激化,不断提高列车运营速度并同时提高乘坐舒适性已成为现代铁路追求的目标。而实现这一目标的手段在很大程度上便是采用先进的主动控制技术。因此,这一领域发展前景广阔。(3)轮轨接触理论研究已日臻完善,而轮轨运输系统中由于轮轨滚动接触而产生的问题越来越多。因此,如何合理运用轮轨系统动力学(车辆做道系统动力学)理论研究解决这些实际问题(如轮轨不规则磨耗、滚动接触疲劳问题),必将成为本领域研究的一个重要方面,而要解决不规则的轮轨磨耗难题,需要发展同时考虑车辆俄道高频相互作用和损伤机制的综合模型。(4)车辆微道相互作用研究已越来越能反映铁路中的各种实际因素,今后将进一步走向实际工程应用,如高速(快速)铁路桥头过渡段轨道设计、大轴重货车对线路的动力作用研究、轮轨磨损及轨道沉陷预测、车辆榇道动态相互作用脱轨研究及安全评判标准确定等。(5)高速列车运行过程中(特别是通过隧道时)空气动力效应对车辆振动性能的影响问题已日益受到人们的关注,是进一步改善乘坐舒适性(包括降低噪声)不可回避的研究课题。(6)动力学仿真技术已在国际车辆系统动力学研究与应用领域得到十分广泛的应用,发挥了极大效用。各种车辆动力学仿真软件日益成熟。我国应注意这一趋势,组织开发各种大型通用动力学软件,为机车车辆动力学性能优化提供科学工具。与此同时,必须重视仿真软件的试验验证,只有经过广泛验证的软件才能用于指导生产实际。
铁道车辆构造与检修论文题目大全及答案
首先要把在准备工作当中搜集的资料整理出来,包括课题名称、课题内容、课题的理论依据、参加人员、组织安排和分工、大概需要的时间、经费的估算等等。第一是标题的拟定。课题在准备工作中已经确立了,所以开题报告的标题是不成问题的,把你研究的课题直接写上就行了。比如我曾指导过一组同学对伦教的文化诸如“伦教糕”、伦教木工机械、伦教文物等进行研究,拟定的标题就是“伦教文化研究”。第二就是内容的撰写。开题报告的主要内容包括以下几个部分:一、课题研究的背景。 所谓课题背景,主要指的是为什么要对这个课题进行研究,所以有的课题干脆把这一部分称为“问题的提出”,意思就是说为什么要提出这个问题,或者说提出这个课题。比如我曾指导的一个课题“伦教文化研究”,背景说明部分里就是说在改革开放的浪潮中,伦教作为珠江三角洲一角,在经济迅速发展的同时,她的文化发展怎么样,有哪些成就,对居民有什么影响,有哪些还要改进的。当然背景所叙述的内容还有很多,既可以是社会背景,也可以是自然背景。关键在于我们所确定的课题是什么。二、课题研究的内容。课题研究的内容,顾名思义,就是我们的课题要研究的是什么。比如我校黄姝老师的指导的课题“佛山新八景”,课题研究的内容就是:“以佛山新八景为重点,考察佛山历史文化沉淀的昨天、今天、明天,结合佛山经济发展的趋势,拟定开发具有新佛山、新八景、新气象的文化旅游的可行性报告及开发方案。”三、课题研究的目的和意义。课题研究的目的,应该叙述自己在这次研究中想要达到的境地或想要得到的结果。比如我校叶少珍老师指导的“重走长征路”研究课题,在其研究目标一栏中就是这样叙述的:1、通过再现长征历程,追忆红军战士的丰功伟绩,对长征概况、长征途中遇到了哪些艰难险阻、什么是长征精神,有更深刻的了解和感悟。2、通过小组同学间的分工合作、交流、展示、解说,培养合作参与精神和自我展示能力。3、通过本次活动,使同学的信息技术得到提高,进一步提高信息素养。四、课题研究的方法。在“课题研究的方法”这一部分,应该提出本课题组关于解决本课题问题的门路或者说程序等。一般来说,研究性学习的课题研究方法有:实地调查考察法(通过组织学生到所研究的处所实地调查,从而得出结论的方法)、问卷调查法(根据本课题的情况和自己要了解的内容设置一些问题,以问卷的形式向相关人员调查的方法)、人物采访法(直接向有关人员采访,以掌握第一手材料的方法)、文献法(通过查阅各类资料、图表等,分析、比较得出结论)等等。在课题研究中,应该根据自己课题的实际情况提出相关的课题研究方法,不一定面面俱到,只要实用就行。五、课题研究的步骤。课题研究的步骤,当然就是说本课题准备通过哪几步程序来达到研究的目的。所以在这一部分里应该着重思考的问题就是自己的课题大概准备分几步来完成。一般来说课题研究的基本步骤不外乎是以下几个方面:准备阶段、查阅资料阶段、实地考察阶段、问卷调查阶段、采访阶段、资料的分析整理阶段、对本课题的总结与反思阶段等。六、课题参与人员及组织分工。这属于对本课题研究的管理范畴,但也不可忽视。因为管理不到位,学生不能明确自己的职责,有时就会偷懒或者互相推诿,有时就会做重复劳动。因此课题参与人员的组织分工是不可少的。最好是把所有的参与研究的学生分成几个小组,每个小组通过民主选举的方式推选出小组长,由小组长负责本小组的任务分派和落实。然后根据本课题的情况,把相关的研究任务分割成几大部分,一个小组负责一个部分。最后由小组长组织人员汇总和整理。七、课题的经费估算。一个课题要开展,必然需要一些经费来启动,所以最后还应该大概地估算一下本课题所需要 的资金是多少,比如搜集资料需要多少钱,实地调查的外出经费,问卷调查的印刷和分发的费用,课题组所要占用的场地费,有些课题还需要购买一些相关的材料,结题报告等资料的印刷费等等。所谓“大军未动,粮草先行”,没有足够的资金作后盾,课题研究势必举步维艰,捉襟见肘,甚至于半途而废。因此,课题的经费也必须在开题之初就估算好,未雨绸缪,才能真正把本课题的研究做到最好。开题报告主要包括以下几个方面:(一)论文名称论文名称就是课题的名字第一,名称要准确、规范。准确就是论文的名称要把论文研究的问题是什么,研究的对象是什么交待清楚,论文的名称一定要和研究的内容相一致,不能太大,也不能太小,要准确地把你研究的对象、问题概括出来。第二,名称要简洁,不能太长。不管是论文或者课题,名称都不能太长,能不要的字就尽量不要,一般不要超过20个字。(二) 论文研究的目的、意义研究的目的、意义也就是为什么要研究、研究它有什么价值。这一般可以先从现实需要方面去论述,指出现实当中存在这个问题,需要去研究,去解决,本论文的研究有什么实际作用,然后,再写论文的理论和学术价值。这些都要写得具体一点,有针对性一点,不能漫无边际地空喊口号。主要内容包括:⑴ 研究的有关背景(课题的提出): 即根据什么、受什么启发而搞这项研究。 ⑵ 通过分析本地(校) 的教育教学实际,指出为什么要研究该课题,研究的价值,要解决的问题。(三) 本论文国内外研究的历史和现状(文献综述)。 规范些应该有,如果是小课题可以省略。一般包括:掌握其研究的广度、深度、已取得的成果;寻找有待进一步研究的问题,从而确定本课题研究的平台(起点)、研究的特色或突破点。(四)论文研究的指导思想指导思想就是在宏观上应坚持什么方向,符合什么要求等,这个方向或要求可以是哲学、政治理论,也可以是政府的教育发展规划,也可以是有关研究问题的指导性意见等。(五) 论文写作的目标论文写作的目标也就是课题最后要达到的具体目的,要解决哪些具体问题,也就是本论文研究要达到的预定目标:即本论文写作的目标定位,确定目标时要紧扣课题,用词要准确、精练、明了。常见存在问题是:不写研究目标;目标扣题不紧;目标用词不准确; 目标定得过高, 对预定的目标没有进行研究或无法进行研究。确定论文写作目标时,一方面要考虑课题本身的要求,另一方面要考率实际的工作条件与工作水平。(六)论文的基本内容研究内容要更具体、明确。并且一个目标可能要通过几方面的研究内容来实现,他们不一定是一一对应的关系。大家在确定研究内容的时候,往往考虑的不是很具体,写出来的研究内容特别笼统、模糊,把写作的目的、意义当作研究内容。基本内容一般包括:⑴对论文名称的界说。应尽可能明确三点:研究的对象、研究的问题、研究的方法。⑵本论文写作有关的理论、名词、术语、概念的界说。(七)论文写作的方法具体的写作方法可从下面选定: 观察法、调查法、实验法、经验总结法、 个案法、比较研究法、文献资料法等。(八)论文写作的步骤论文写作的步骤,也就是论文写作在时间和顺序上的安排。论文写作的步骤要充分考虑研究内容的相互关系和难易程度,一般情况下,都是从基础问题开始,分阶段进行,每个阶段从什么时间开始,至什么时间结束都要有规定。课题研究的主要步骤和时间安排包括:整个研究拟分为哪几个阶段;各阶段的起止时间 希望我们可以帮你。
《新时代高速铁路的安全怎样去保障》以这样的题目展开铁路安全保障阐述。
对中间站调车作业的分析与探讨李林贵(朔黄铁路原平分公司 运输生产部 山西省原平市 034100)摘要:针对目前中间站调车作业安全的特点,找出调车作业中存在的隐患,采取针对性措施,有效控制调车作业环节,最大限度消除调车隐患。关键词:中间站 调车作业 隐患 措施 Analysis and Discussion of Switching Work at Intermediate Depot Li Lingui, ( Yuanping Branch Company of Shuohuang Railway, Transportation and Production D, Yuanping City, Shanxi Province, 034101) Abstract: Aiming at the characteristics of switching work at intermediate depot at present, this paper is to find out the hidden danger of switching work, take pertinence measures, control the link of this work effectively and dispel hidden danger Key words: Intermediate depot; Switching work; Hidden danger; Measures 调车工作是铁路运输生产的重要组成部分,是实现列车编组计划、列车运行图、加速车辆周转,质量良好地完成运输生产任务的重要环节,尤其是中间站调车作业安全是铁路安全关注的重点、难点。随着朔黄铁路列车密度增加,中间站调车作业的干扰会越来越大,因此必须大力加强调车工作组织和安全控制。 中间站调车作业的特点 (1)调车作业安全涉及面广中间站的调车作业,基本上涉及到车站所有线路的使用。在运输系统中,通常按照作业将安全分类为列车安全、调车安全、人身安全、货物安全等,而几乎每一个安全方面,都和调车作业有关联。而且在调车作业中,有可能发生调车事故,也可能发生列车事故,从事故的性质看,可能造成一般事故,也可能造成大事故。例如,切割(穿越)正线的调车作业,可能发生与接发冲突,从而诱发列车事故。在车务系统人身安全事故中,机车、车辆伤害占多数,调车作业机车车辆的移动、解体等都需要调车人员直接参与。作业中,调车人员还需携带有关设备,例如铁鞋、信号旗(灯)、紧固器、简易制动阀等,对于调车人员的人身安全极为不利。 (2)调车作业逐渐增大 2005年朔黄铁路原平分公司管内12个中间站共产生调车作业1785批4778勾161956辆,较2004作业量增加15%,并且作业类别涉及有编组调车、取送调车、摘挂调车等主要作业,随着施工、装卸路料等车辆调动的增多,下步的情况更要复杂。 (3)作业人员调车素质不高。中间站由于调车作业量小,约80%的中间站未设专职调车组人员,都由助理值班员兼任的,而中间站约90%助理值班员及70%的行车人员没有调车工作的经验,调车作业技能普遍较差。 (4)中间站专用调车设备相对薄弱中间站采用电气集中以后,正常的接发列车作业已经通过信联闭装置以及机车三项设备给予了足够的控制,设备正常情况下的事故发生率明显降低。但在调车方面,除了准备进路时,可以利用设备进行外,其它作业从设备上无法进行有效的控制。如穿越正线的调车作业,若未按《站细》规定及时停止,设备联锁不能保证接发车作业的安全;停留车辆发生溜逸,造成冲突或破坏接发车进路也不能从设备上给予足够的控制。同时从技术作业来讲,在中间站站场设计时,偏重于接发列车,线路的配置主要从接发列车方面考虑,大部分中间站没有有利于调车作业的牵出线,没有足够的隔开设备等等。目前中间站调车最大的问题就是切割正线作业,在多数中间站,几乎每批作业都有可能切割正线,尤其是本务机作业为突出,可能还要经常办理越站调车,势必增加行车与调车间的干扰,不安全因素难以消除。 (5)车站地理位置不够理想朔黄铁路原平分公司有6个中间站处于曲线地段,12个中间站都处于坡道地段,在站内停留车辆的防溜措施基本上是靠人来保证,从设备上讲,没有根本解决的措施。同时由于曲线上作业对了望及信号确认造成了很大的困难。 当前中间站调车作业存在的隐患 (1)对调车作业安全重要性缺乏足够的认识。相对于整体车务系统来讲,有的中间站在调车方面,基本没有发生过事故,再加上一些中间站,调车作业量相对较少,从而造成一些车站无论是从管理人员还是职工,缺乏忧患意识,对调车作业不够重视,作业中易产生违章违纪现象。 (2)从行车工作总量分析,调车工作占比较少,调车业务虽然在理论方面,可以通过死记硬背等方式进行强化,但在实做方面,缺乏锻练机会,造成实际作业能力有很大的欠缺,对规章的理解、运用一知半解,作业中有很大的盲目性。 (3)绝大多数车站,没有配备固定调车机,作业以本务机车为主,虽然使用附有车站平面示意图的调车作业通知单,但在熟悉线路、车、机配合等方面有一定的差距。利用本务机车作业,机车在变,操作人员在变,具体作业中,相互联系的依据单纯就是规章制度,而不同的人对于规章理解存在一定的差距,因此,在作业中就可能诱发一些不利因素。 (4)多数中间站没有配备足够的夜间照明设施,再加上目前配备的手信号灯照距有限,从而造成夜间作业时,了望距离不够等问题的发生。 保证调车作业安全的对策 (1)以针对性的措施强化人的素质。一是搞好事故案例教育,对调车作业中的违章违纪行为进行分析,吸取教训。二是从练精兵的目的出发,加强中间站职工的学习和实做演练,尤其是要结合本站的作业实际,突出重点,加强职工交流。三是改变中间站的业务学习和演练方法,不能局限于本职名的范畴,学习面应拓展,把职工培养成每个工种都能拿的起放得下的多面手。 (2)强化调车作业中的干部盯岗,强调盯岗干部作用的发挥,要盯全面,抓重点。首先,上岗要了解参与调车人员的思想状态,保证每一位参与作业人员,没有任何思想情绪上岗作业,其次是认真检查调车组人员的服装备品。第三要认真检查调车作业计划的编制是否合理、完整。 (3)认真做好计划预想。在每批作业传达后,要组织调车人员进行计划预想,除明确计划内容、人员分工外,重点确定防溜人员,对本批作业特性、关键点、注意事项、可能存在的隐患,都加以明确,保证每一位参与作业人员都能心中有数。 (4)把好作业中关键。一是计划关;二是进路关;三是防溜关,强化作业中防溜措施的采取以及加强作业后防溜措施的检查;四是速度关;五是切割正线关,必须按照《站细》规定的时机,停止影响列车时进路上的调车作业;六是安装使用简易放风阀。 (5)认真执行调车联控。有平调灯显设备车站充分利用该设备的通话功能来实现现场作业的控制;无该项设备的车站,采取以“指路调车”为主,以“问路调车”为辅的调车联控方式,加强班组内互控、他控、自控,严格落实“没有联控不排进路,没有防溜不准动车”的规定,切实发挥调车联控的作用。 (6)严格落实分公司调车作业防“挤、脱、撞”的“十不准”要求,即①穿越正线调车作业,站长或副站长不上岗不准调车作业;②不准抢勾作业;③未“手指、眼看、口呼”确认信号开放正确,不准动车;④、不准排短进路调车(神池南除外);⑤分段办理进路,不准先近后远;⑥不准预排、抢排、储存进路;⑦道岔转换不到位,不准盲目操纵设备;⑧未通知调车组,不准擅自取消调车进路;⑨机车、车辆动态不清、位置不明,不准盲目操纵设备;⑩原进路返回时,不准办理与返回进路相关的其他进路或操纵相关道岔;从而实现作业中的过程控制。 (7)落实防溜措施,做到“四严格”。①严格铁鞋管理—落实“五号制”,即铁鞋编号、存放对号、使用按号、用后消号、交接点号;②严格防溜措施—执行“双鞋双闸制”,即中间站保留车辆拧紧车列两端各2辆车辆的手制动机,并对两端各以2只铁鞋牢靠固定。③严格防溜检查—执行“两检制”,即各中间站站长、神池南站值班站长要亲自确认防溜措施到位,每班必须现场检查防溜两次,并在站长日志内做好记录,遇天气不良时要加大巡视力度。④严格防溜撤除—落实“三控制”,即做好防溜措施撤除的自控、互控、他控工作,防止列车拉铁鞋或未松闸开车。 (8)认真进行作业后的总结。作业完毕后,作为管理人员尤其是盯岗人员,要及时组织作业人员对作业情况进行总结,对于作业中存在的问题,一定要旗帜鲜明地指出,拿出整改措施,不断消除隐患,弥补不足。