排气时间范文（精选4篇）

排气时间 第1篇

发动机冷测试技术作为一种新型发动机在线检测方式, 由于其测试时间短, 使用成本低, 排放污染物少, 环保等特点, 迅速被各大汽车厂商引入发动机的装配生产中。冷测试是一种对发动机装配质量进行综合检测的技术, 它由外界动力拖动飞轮进行旋转, 在发动机不点火的情况下, 通过冷测试试验设备上安装的各种传感器采集相关信号, 经计算机处理后, 同标准模板进行数据对比和分析, 进而对发动机装配质量进行判定。

当发动机完成装配以后, 在装配线尾部, 冷测试试验设备自动与发动机对接并开始试验, 它能提前发现发动机装配过程中的问题和缺陷, 把发动机的质量缺陷控制在生产线内部, 进而可以实现提升发动机整机装配质量的目的。

发动机冷测试之所以能通过冷试试验对发动机的装配质量进行诊断, 主要是利用故障映像 (Mapping) 技术。可以将其原理简要概括为以下几点:

(1) 同类型发动机在设计制造无误差的情况下, 会拥有共同的“信号特征”。

(2) 依据对大量合格发动机进行测试所得到的各类特性参数的数据, 可以建立各特征参数的极限值, 从而确定测试基准。

(3) 若某台发动机在测试中所采集到的特性参数与基准不符, 则表明该发动机存在某些缺陷或故障。但是各类特征参数极限值会受到一些因素的影响, 如零件批次、环境温/湿度等都会造成冷测试极限值的变化, 这就意味着冷测试极限值必须根据需要随时进行更改以保证测试顺利进行。为保证更改的连续性以及一致性, 冷测试极限值只能由冷测试工程师依据经验进行更改, 这也就导致极限值更改的滞后性。

鉴于发动机冷测试极限值确定中出现的上述问题, 为了进一步提高发动机是否正确装配评价结果的准确性, 本文通过建立排气压力检测数据的A R M A模型, 进行发动机冷测试中排气压力值的均值预测, 进而为测试极限值的调整提供参考。建模的内容主要包括数据的采集、数据的检验与预处理、模型形式的选取、模型参数的估计、模型的适用性检验以及模型预测。

时间序列ARMA模型介绍

时间序列分析主要是指采用参数模型对所观测到的有序的随机数据进行分析与处理的一种数据处理方法。其基本思想是依据获得的有限数目的观察数据序列, 建立可以较为精确地描述数据序列内部的动态依存关系模型, 进而对被观察对象的未来进行预报。时间序列分析法的前提是假定事物的过去延伸到未来, 即根据客观事物发展的连续规律性, 运用过去的历史数据, 通过统计分析, 进一步推测未来的发展趋势。

ARMA模型是一类常用的随机时间序列模型, 是由Box和Jenkins所创立的, ARMA模型通常借助时间序列的随机特性来描述事物的发展变化规律, 即运用时间序列的过去值、当前值以及滞后随机扰动项的加权来建立模型, 从而解释并预测时间序列的变化发展规律。

自回归移动平均模型 (ARMA, Auto-regressive Moving Average Model) 是序列滞后项和随机扰动项的当前值以及滞后项的线性函数。对于平稳的时间序列, ARMA模型可以较精确的研究变量地变化规律。一般ARMA (p, q) 模型包含了一个自回归过程AR (p) 和一个移动平均模型MA (q) 。

ARMA时间序列建模的基本步骤包括:首先, 用观测、调查、统计、抽样等方法取得被观测系统的时间序列动态数据;然后, 根据动态数据做相关图, 进行序列自相关分析;最后, 辨别合适的随机模型, 拟合时间序列的观测数据。

检测数据的ARMA模型构建

对于排气压力检测数据序列Ex建立ARMA模型, 主要步骤为:序列的平稳性检验、ARMA模型的识别 (定阶) 、模型参数估计以及模型的诊断。图1为序列Ex的折线图。

1.序列的平稳性检验

1.序列的平稳性检验由于只有平稳的时间序列才能建立ARMA模型, 因此在建立模型之前, 有必要对序列Ex进行单位根检ADF2

从图2可以看出, A D F检验的t统计量为-8.098 907, 小于检验水平为1%、5%、10%的t统计量临界值, 而且t统计量相应的概率值P非常小, 因此拒绝序列Ex存在单位根的原假设, 即可以认为序列Ex是平稳的。

2.ARMA模型的识别 (定阶)

由于检验出序列Ex是平稳的, 因此可以对其建立A R M A模型, 在建模之前需要识别A R M A模型的阶数 (p, q) 。即利用自相关函数 (AC) 和偏自相关函数 (PAC) 大致给出p和q的上限 (统计特性见表1) 。

对于序列Ex, 其自相关和偏自相关函数如图3所示, 图中虚线表示假定时间序列为白噪声时, 相关系数95%置信区间。从图3中可以看出, 序列的自相关函数在25阶内均位于置信区间之外, 即这些AC在统计上显著的异于零, 说明移动平均过程MA应该是高阶的。偏自相关系数在1～5阶以及7、8、10阶显示出统计上的尖柱, 但在其余各阶处均在统计上不显著, 在5、8、10阶后出现明显变小, 说明序列Ex的自回归过程最高可能是10阶。因而, 估计下列几种模型:ARMA (4, 9) 、A R M A (4, 10) 、A R M A (5, 7) 、A R M A (5, 9) 、ARMA (7, 7) 与ARMA (7, 9) 六个模型。

3.模型参数估计

依据上述步骤确定的六个模型, 计算模型的各种信息准则, 如AIC、SC等, 选择最小准则对应的p和q, 进而完成建模。表2为上述模型各类信息准则的对比, 通过对比可以看出模型ARMA (7, 9) 的AIC准则和SC准则小于其他模型, 而且模型的拟合优度R2、R2均为各模型最大值, 所以说可以认为, 模型ARMA (7, 9) 对排气压力检测数据Ex的拟合效果最好。

根据上述结论, 依据图4所示模型估计结果结合公式对ARMA (7, 9) 模型进行估计可得排气压力检测数据序列Ex的数学模型为: (1+0.662 351L-0.051 906L2-0.163 543L3+0.317 115L4-0.081 276L5-0.767 217L6-0.721 649L7) xt

=178.202+ (1+0.738 821L+0.097 161L2+0.012 361L3+0.465 849L4+0.050 587L5

模型估计的拟合优度R2=0.184 658, 2=0.168 787, F统计量=11.635 35, 其相应的概率值非常小, 说明模型整体上是显著的。所估计的ARMA (7, 9) 模型的AR过程有六个复根和一个实根, 相应的值或者复根的模都小于1;MA过程有八个复根和一个实根, 相应的值或者复根的模亦均小于1。因此, 可以认为所估计的ARMA (7, 9) 平稳且可逆。

4.模型的诊断

ARMA模型参数估计后, 应该检验模型是否正确, 下面对所估计的ARMA (7, 9) 模型的残差进行自相关检验, 检验结果如图5所示。

从图5可以看出, 残差序列的样本自相关函数都在95%的置信区间以内, 从滞后1阶到滞后25阶的自相关函数相应的P值都大于0.99, 远大于检验水平的0.05, 因此可以认为模型ARMA (7, 9) 估计结果的残差序列不存在自相关。

模型预测及结果分析

1.模型预测原理

根据以上的分析, 所建立的ARMA (7, 9) 模型是合适的, 因此可以用它来进行预测。

实际中常用的预测方法就是用合适的模型描述历史数据随时间变化的规律, 进而用此模型推测未来。预测的主要思想是使得预测误差的方差达到最小。因为预测误差是随机变量, 因此最小化预测误差的期望值, 即:

其中, yT (L) 是在时刻T对未来L步的预测值, 可以证明T (L) 是yT+L的条件期望。

2.预测结果分析

利用所估计的模型ARMA (7, 9) 对排气压力原始序列Ex (870组数据) , 之后的20组数据进行预测, 得到如图6的预测结果。其中红色虚线是预测置信区间, 可以看到随着向后预测阶数的增加, 置信区间有变大的趋势, 这表明预测期越往后, 模型预测精度越差。表3所示的是预测得到的20组数据的预测值、实际值以及预测相对误差。

从表3可以看出, 对排气压力检测数据建立的ARMA (7, 9) 模型, 其预测值与真实值得相对误差最大为5.41%, 最小甚至只有0.23%。通过计算可得:20组实际值的均值为178.945, 预测值均值为177.83, 相对误差为0.6%, 从而表明模型的预测结果是比较好的。从图7可以看出, 实际值和预测值的趋势关系。所以可以将预测值的均值177.83作为之后发动机冷测试中排气压力极限值调整的数据参考。

结语

本文提出了一种实用的发动机冷测试排气压力检测数据的预测方法, 通过建立时间序列ARMA模型, 对排气压力序列值进行预测。实践证明, 该方法行之有效, 可以实现为冷测试评价标准极限值调整提供数据参考的目的。

该方法在预测值组数过多时, 会表现出数据趋于稳定值的状态, 导致不能得到大量的预测值。在ARMA基础上可以考虑建立序列的ARMA-GARCH模型, 拟合其残差分布, 之后用经验分布代替总体分布, 进而通过一定的模拟方法实现大量数据的预测, 再计算均值作为极限值调整的参考。

排气时间 第2篇

1 资料方法

1.1 一般资料选择2013 年7 月~2014 年6 月入住我科的急性阑尾炎患者129例, 男65例, 女64例;年龄在18~69岁, 平均41.15岁。将患者随机分为两组:对照组66例, 实验组63例, 两组患者均在我院接受了传统阑尾切除术, 术中麻醉方式均为连续硬膜外麻醉, 手术者为两名副主任医师。两组年龄、性别、手术时间无统计学意义 (P>0.05) , 具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 对照组, 术后常规禁食、补液、协助并指导患者主动活动四肢、翻身拍背、早期下床活动等护理干预措施, 肛门自然排气后进食流质。

1.2.2 实验组, 在对照组的治疗护理基础上加用行气通便贴治疗。 使用前后无需皮肤准备, 在阑尾切除术后12 h以脐孔 ( 神阙穴) 为中心贴行气通便贴, 每贴使用24 h, 每天更换, 直至患者排气[2]。

1.3 评价标准首次肛门排气时间:患者术后自觉第1 次肛门排气时间[3]。

1.4 统计学方法应用SPSS 13.0 统计学软件对结果进行分析, 计量资料采用t检验, 以P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者首次肛门排气时间比较, 见表1。

3 讨论

3.1急性阑尾炎是临床常见的急腹症, 其病因是由于不健康的生活习惯等因素导致阑尾感染, 管壁充血水肿, 组织遭受到不同程度的破坏, 炎症细胞大量浸润而造成的一种急性炎症反应。及时将病变的阑尾切除是最佳的治疗方案。而这种腹部手术由于麻醉、腹膜刺激、术中操作对胃肠的牵拉等不同程度地抑制了胃肠功能, 导致肠蠕动减弱或消失, 胃肠道功能紊乱是腹部外科手术后常见的手术并发症。缩短术后第1次排气时间, 使胃肠功能尽早恢复, 是减少术后并发症促进机体功能恢复的一个重要环节。

3.2行气通便贴是由远红外纳米材料、生物胶、基质和载体材料等组成的经过贵州康琦药械有限公司生产研制加工而成的[4], 涂于布上制成70×100 mm大小。其中的成分生物胶, 是从多种药材中萃取精华而来, 如通过提取枳实中的辛弗林、厚朴内的厚朴酚、鸡矢藤甙、车叶草甙、熊果甙 (Arbutin) 及挥发油等, 通过血流作用于肠道神经丛, 激活生物大分子活性, 加快平滑肌收缩, 提高肠内渗透压, 促使水和电解质代谢平衡, 增强人本身免疫功能, 促进肠蠕动, 达到排气、排便的作用。它使用于腹部外科手术者、产科手术者、骨伤科病患等。

有报道显示, 行气通便贴在胃癌、直肠癌、胃溃疡、胸腰椎术后、胆囊切除手术中应用效果是显著的[5]。 但是由于急性单纯性阑尾炎炎症局限、手术操作时间短、创伤小, 通过常规护理干预措施后, 患者胃肠功能恢复较快。 本研究显示行气通便贴贴于患者脐部促进胃肠功能的方法可缩短患者首次肛门排气时间, 但效果不明显, 因此, 笔者认为, 单纯性阑尾炎阑尾术后患者不需要常规使用行气通便贴, 这样既能降低费用, 也能避免了对行气通便贴过敏导致的红疹、水泡等不良后果的发生, 但由于本研究儿科患者及高龄患者少, 因此研究结果有一定的局限性, 对于儿科和高龄单纯性阑尾炎患者使用行气通便贴的效果有待进一步研究。

参考文献

[1]邵生声, 赵新国, 陆建龙.行气通便贴对腹部手术后胃肠功能的影响[J].现代中西医结合杂志, 2009, 18 (16) :1878.

[2]李燕.行气通便贴促进腹部手术后患者胃肠功能恢复的观察和护理[J].国医药卫生导报, 2010, 16 (10) :1243-1244.

[3]焦文芹, 霍蕊, 刘静静, 等.行气通便贴促进腹部手术后胃肠功能恢复疗效观察[J].中华全科医学, 2014, 12 (3) :479-450.

[4]张怀雁, 文分芝, 刘晓玲.行气通便贴应用于ICU机械通气患者腹胀的疗效观察与护理[J].当代护士 (下旬刊) , 2012, 12:17-18.

排气净化技术 第3篇

燃烧系统直喷技术

柴油机污染物的排放量很大程度上取决于气缸内的燃烧过程, 改进燃烧过程的各个环节 (如燃烧喷射系统、进气系统、进气口形状和燃烧室形状等) 都会改善燃烧过程。燃烧系统直喷技术的燃烧效率高, 比非直喷式系统节油5%～10%, 但要求发动机吸入较多的空气。目前, 这种技术基本上成熟, 对控制柴油机排放污染起到了一定的作用。

废气涡轮增压与中冷技术

废气涡轮增压技术是使发动机轻量化、提高输出功率的有效措施, 也是现代柴油机的代表性技术。经废气涡轮增压后, 进气温度提高, 滞燃期缩短, 混合气适当变稀, 这些因素使噪声、CO和HC排放以及油耗都有所降低。但是, 进气温度上升使NOX增多, 空气密度因温升而下降, 也使进气量未达到期望的水平。于是出现了将增压后空气再进行冷却的中冷技术, 使进气温度降低, 循环进气量更大, NOX排放下降而功率进一步增加。采用废气涡轮增压与中冷技术是降低NOX和微粒、改善柴油机经济性和提高动力性的最佳措施。实践证明, 这一技术可使柴油机体积功率提高200%, NOX降低80%, 微粒减少90%, 耗油量降低16%。

燃油喷射高压化和多次喷射技术

传统的泵喷油器系统的喷油压力比较低, 一般不超过50MPa, 而现代燃油喷射系统除泵喷嘴外, 还有新型的共轨系统, 喷油压力普遍提高, 其喷油压力可达140MPa。柴油机喷油压力越高, 燃油和空气的混合就越好, 排烟就越少。与此同时, 将电子技术应用于燃油喷射过程也是一个发展方向。电子技术应用到燃油喷射的控制上, 能非常精确地控制喷油量和喷油时间, 以适应不同的道路工况, 并且有的还具有自适应能力, 可以补偿零件磨损和零件制造偏差引起的变化, 以取得NOX、微粒排放量和燃油经济性之间的最佳配合。采用燃油多次喷射技术可以实现柔和燃烧, 亦可减少柴油机碳烟与颗粒的排放。

多气门技术

目前, 车用中、小型柴油机正向多气门方向发展, 以加大循环充气量, 改善其动力性、经济性及排放性能。柴油机使用四气门 (两进两排) 技术, 可增大进气通过的最小截面积, 增加循环进气量, 提高柴油机功率和转速;可实现喷油嘴正中布置, 保证各喷嘴喷注的形态和混合气条件相同, 使喷注分布和混合气形成更加合理, 低速时可通过关闭一个进气道来提高缸内旋流速度, 并通过特殊设计, 充分利用进气惯性来提高低速进气量。以上各点对减少有害排放物都是有利的, 特别是低速涡流比和进气量的提高, 部分解决了传统机型低速性能较差的缺点。

排气后处理技术

尽管有多种柴油机排气后处理技术方案被提出并被研制开发, 但目前被认为较实用的有:氧化催化转化器、微粒捕集器和NOX还原催化转化器。其中, 微粒捕集器是目前国际上最接近商品化的柴油机微粒后处理技术。目前应用最多的是美国道康宁公司和日本NGK公司生产的壁流式蜂窝陶瓷微粒捕集器。这种微粒捕集器对碳烟的过滤率达90%以上, 可溶性有机成分SOF也能部分被捕集。

摘要：在汽油价格日益上涨与柴油车环保性能不断提升的今天, 节能与环保兼顾的柴油车型将会成为消费者的首选。为了减少尾气排放, 节约石油能源, 进一步降低汽车使用成本, 柴油机的排气净化技术得到广泛应用并受到大家的密切关注。

排气门断裂分析 第4篇

某型发动机在800 h台架交变负荷试验中, 运行600 h后排气门即发生早期断裂, 为查明断裂原因, 预防断裂再次发生, 对失效排气门做了全面分析。

1 检测结果

1.1 断口分析

断裂的排气门见图1, 断裂位置在排气门颈部, 断口见图2。断面与轴线垂直, 在断面上有多条一次性台阶, 断裂起源于外表面一周, 断面已氧化。对断口用FEI的Inspect S电子显微镜做微观分析, 断面上隐约可见疲劳辉纹, 见图3。综合断口的宏观、微观分析结果认为, 该断口为拉应力所导致的多源疲劳断裂。

1.2 显微组织分析

对失效件在断口处纵向取样, 用ZEISS AXIO Imager.A 1m型显微镜做显微组织分析, 断口附近有多条平行分布的裂纹, 裂纹深约0.15 mm, 其表面约0.2 mm范围内的组织为奥氏体+大量颗粒碳化物, 见图4;图5是图4组织的放大图;心部组织为奥氏体+黑色析出物+粒状碳化物, 见图6;气门头部锥面表面组织为奥氏体+黑色析出物+粒、块状碳化物, 见图7;气门头部顶面组织为奥氏体+黑色析出物+断续网状、粒状、块状碳化物, 见图8。

对未使用的排气门在颈部取样并做显微组织分析, 其表面约0.8 mm范围内的组织为变形的奥氏体+少量碳化物, 见图9;图10为图9组织的放大图。颈部心部为等轴奥氏体+少量碳化物, 晶粒度8级, 见图11, 该组织符合技术要求 (JB/T 6012.22008标准要求排气门头部组织为奥氏体, 晶粒度≥3级) 。

2 化学成分分析

该气门为双金属焊接气门, 技术要求中气门头部材料为21-4N, 在失效件本体上取样做化学成分分析, 其结果见表1 (按QC/T4692002) 。

3 温度与组织变化模拟试验

从显微组织分析结果可知, 失效排气门与未使用的排气门组织有所不同, 排气门在高温条件下使用。随着工作温度的升高, 其组织将发生变化。为了分析和验证失效排气门的工作温度, 对与失效排气门同批次的样件, 在不同温度下做了温度与组织变化的模拟试验, 其结果见表2。

注:因用排气门整体做试验, 故各部位温度相同, 组织也相同。为利于和失效件进行对比分析, 故取样均在气门颈部。

4 硬度测试

对失效件、模拟试验件和未使用件进行了硬度测试, 其结果见表3。

5 结果分析讨论

(1) 温度与组织变化模拟试验结果表明, 在720 900℃之间, 随着温度升高, 一方面奥氏体组织变形形态逐渐消失, 另一方面组织也发生了明显的变化。如在720 800℃之间, 在奥氏体基体中析出弥散分布的碳化物和黑色层片状组织;在800 850℃之间, 随着温度的升高, 黑色层片状物逐渐减少, 溶解到基体中, 碳化物聚集、长大;到900℃时, 奥氏体组织变形形态完全消失, 黑色层片状组织完全溶解, 基体中析出大量粒状碳化物, 组织亦变为奥氏体+大量粒状碳化物。对模拟试验件和失效件的显微组织对比分析可知, 模拟件900℃保温后的组织相当于失效气门颈部表面 (断口附近) 的组织。

(2) 硬度测试结果表明, 对模拟试验件, 在720℃保温时, 由于既有形变强化, 又有时效硬化, 故在该温度下保温后气门表面变形层硬度最高;随着温度升高, 由于发生再结晶及析出碳化物和片层状组织, 表面变形层硬度降低, 到900℃时, 表面变形层内硬度降至最低。对模拟试验件、失效件、未使用件的硬度测试结果对比分析可知, 失效件的表面硬度 (断口附近) 相当于模拟试验件900℃保温后的表面硬度。

(3) 排气门工作时有2个主要热点, 第一热点在气门头顶面中心, 第二热点在气门颈部。发动机气缸排出的废气直接喷射冲刷到颈部, 故排气门一般都从第二热点处断裂, 见图7。显微组织分析结果表明, 失效排气门颈部断口附近其组织为奥氏体+很多颗粒状碳化物, 相当于21-4N材料在860 900℃退火处理后的组织, 通过对失效排气门、未使用排气门温度与组织变化的模拟试验结果及硬度试验结果分析表明, 失效排气门颈部表面局部温度已达900℃甚至900℃以上。

(4) 21-4N材料的瞬时高温力学性能见表4, 高温持久强度见表5, 该排气门的强化主要是采用变形强化和合金元素的固溶强化。模拟试验结果表明, 温度超过800℃后, 奥氏体变形已不明显, 表明组织已发生再结晶, 其变形强化作用大大降低;另一方面随着温度的升高, 固溶在奥氏体基体中的合金元素以黑色层片状物、大量颗粒状碳化物的形式析出, 亦使材料的高温强度逐步降低。

(5) 对经形变强化和固溶强化的21-4N材料来讲, 正常的工作温度应在750℃以下使用是安全的, 最高不超过800℃。从模拟试验结果表明, 在780℃长期工作时, 组织中已析出黑色层片状组织和较多粒状碳化物。当析出黑色层片状组织和粒状碳化物数量较多时, 一方面降低耐腐蚀性, 另一方面也降低高温强度。再者, 温度超过800℃后, 发生再结晶, 使形变强化作用也大大减弱。但实际该发动机排气门颈部表面的工作温度已达900℃甚至更高, 故该排气门所受的应力已经超过该材料在900℃时的疲劳强度, 从而导致在颈部多处产生微裂纹, 形成多源疲劳源, 裂纹扩展进而导致排气门断裂。

6 结论

a.失效排气门化学成分符合QC/T4692002标准件中21-4N材料技术要求。

b.通过模拟试验结果表明, 失效排气门颈部表面温度已达到900℃甚至900℃以上。

c.失效排气门为疲劳断裂, 断裂的原因是发动机工作温度过高, 使奥氏体组织的形变强化作用降低以及层状组织的析出, 引起高温强度降低。