日常生活中呢，“電”涉及我們生活的方方面面，我們好像越來越離不開電，不管衣食住行，不管享受游樂，沒有電的生活無法想象，電的產生也是科技的一種進步，得力于發電機的發明和創造，隨著時代更新和技術的革新，發電機的發電效率和手段也越來越高越來越先進，使得電更加普及的成為生活必須，接下來小編我給大家講講發電機的價格，使得大家能對發電機有所了解。

什么是發電機

根據基本的電磁感應原理和磁場對線圈作用的物理原理，借助基本組件定子、轉子、端蓋及軸承等部分，產生能將其他形式的能量，諸如機械能，熱能，核能等能源，轉換為電能的作用。發電機有大有小，大到供應城市，小到供應個人家庭日常用電，對于國防，科技，生產生活等等方面都不可缺失。常見的發電機有直流發電機和交流發電機兩類。

發電機的分類

發電機的種類很多，根據不同的劃分規則，將發電機分為很多類別。按照發電類別分為直流發電機和交流發電機，而交流發電機又分為單相發電機和三星發電機;根據發電原理分為同步發電機，異步發電機;按照產生方式的不同分為汽輪發電機，水輪發電機，柴油發電機，汽油發電機等;根據產能方式的不同分為火力發電機，水力發電機，風力發電機等。

常見發電機的價格

雖說發電機的基本結構簡單，基本原理不復雜，但是市場上價格也是各異不同，柴油發電機和汽油發電機價格有差，發電功率不同也是影響價格的重要因素，根據發電機的大小規格不同價格也會不同。柴油發電機價格較汽油發電機價格高出不少，原因是產生功率高，效率高，3KW型柴油機價格在2500~5000元，5KW~7.5KW型柴油機價格在5000~7000元，7.5KW~13KW功率價格在10000~25000元，13KW以上價格根據其功率漲幅在20萬元以內;汽油發電機3KW以內價格在3000元以內，3KW型價格在3000~6000元，3KW~8KW型價格在3500~10000元，8KW以上價格多上萬，價格區間在10000~32000不等。

最后，發電機適合在停電或者區域電壓不穩定的地方，發電機可以通過加入汽油或者柴油發電，一般可持續供電8小時左右，滿足救急之用。

什么是電動機于發電機區別

1、電動機和發電機都是由磁鐵、線圈、換向器、電刷等組成的，而且其元件與元件的鏈接方式也基本上是相同的，各元件之間都是由串聯的方式串聯組成的電路。

2、電動機和發電機的組成中都有磁鐵，因此兩者都會受到磁場方向的影響，而電流的方向又與磁場方向有關，因此、電動機和發電機中線圈的受力方向與磁場方向有關。

3、它們的工作原理是不同的，首先發電機它是依據電磁感應現象而制成的，而發電機則是根據通電的導體在磁場中所受的力運動原理而制成的，其次是電動機與發電機的判斷方法是不同的，一般的發電機中的電流方向的判斷通常使用右手定則，而電動機中導體在磁場中受力運動方向一般采用的是左手定則。

4、工作目的和能的轉化是不同的，發電機一般的是需要進行外界做功，從而將機械能轉化成電能，而電動機則是相反，需要對外界做工，從而把電能轉化為機械能。

5、總結：構造相同。元件連接方式相同。各元件均以串聯方式組成電路。都受磁場方向影響，發電機中產生的電流方向與磁場方向有關；電動機中線圈受力方向與 磁場方向有關。原理不同。判斷方法不同。工作目的和能的轉化不同。

電動機的壽命與絕緣劣化或是滑動部的摩耗、軸承的劣化等造成的功能障礙等各項要素有關，大部分視軸承狀況而定。軸承的壽命如下述，有機構壽命、潤滑油壽命兩種。

軸承的壽命

1、潤滑油因熱劣化的潤滑油壽命

2、運轉疲勞造成的機械壽命

電動機在絕大部分的情況下，因發熱對于潤滑油壽命的影響更甚于加在軸承上的負載重量對機械壽命的影響。因此，以潤滑油壽命推算電動機壽命，對潤滑油壽命影響最大的要因是溫度，溫度大幅地影響了壽命時間。

發電機是指將其他形式能源轉換成電能的機械設備，它由柴油機或其他動力機械驅動，將汽油，柴油等燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發電機，再由發電機轉換為電能。

發電機在工農業生產、國防、科技及日常生活中有廣泛的用途。發電機的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應定律和電磁力定律。因此，其構造的一般原則是：用適當的導磁和導電材料構成互相進行電磁感應的磁路和電路，以產生電磁功率，達到能量轉換的目的

電機 是 機-電 轉換設備的統稱。

起動機是專門作為啟動汽油機或者柴油機的短時間工作的特殊電來動機，其特點是導線很粗，軸頭帶有單向運轉齒輪。自工作電流達到幾百安培。

發電機是按照長時間工作設計的三相發電機，外殼直接制作整流器。早期產品直zd接輸出直流電。

前者是把機械能轉化為電能；后者通常把電能轉化為機械能

電機是電動機發電機的綜稱。一般電機有兩種工作狀態：電動態、發電態。做電動機（電百動態）時，外接電源，通過安培力把電能轉換成機械能，運動電動勢低于度外加電源的電壓。做發電機（發電態）時版，機械力驅動電機轉動，運動電動勢高于負載的電壓，負載后產生權電流，電流與磁場作用產生電磁轉矩與機械轉矩平衡，把機械能轉換成電能

電動機是電流磁效應,通電的線圈產生copy磁場,磁扭力運動.發電機是電磁感應,外部施力使百線圈切割磁感線,產生感度應電流.2者都有線圈和磁體組成的磁場,但是驅問動方式不同,前者靠電能驅動,來產生機答械運動,后者靠機械運動產生電能.兩者相反.

一、兩者相同點。

1、構造相同。都由線圈、磁鐵、換向器、電刷組成。

2、元件連接方式相同。各元件均以串zhidao聯方式組成電路。

3、都受磁場方向影響，發電機中產生的電流方向與磁場方向有關；電動機中線圈受力方向與 磁場方向有關。

二、兩者不同點。

1、原理不同。發電機依據電磁感應現象制成；電動機根據通回電導體在磁場中受力運動原理制成。

2、判斷方法不同。發電機中電流方向判斷運用右手定則；答電動機中導體運動方向運用左手定則。

3、工作目的和能的轉化不同。發電機需外界做功將機械能轉化為電能；電動機對外做功把電能轉化為機械能。

發電機組包括：柴油機、發電機、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護裝置、應急柜等部件組成。

發電機即電球，是指單獨的輸出部分

電動機只是電機運行方式的一種，只是電機運行在電動模式下，就是將電能轉換成了其它形式的能量；

電機另外一種運行方式就是發電機，這時候運行在發電的模式下，將其它形式的能量轉換為電能。

發電機組是由發電機、柴油機和水箱組成的，發電機組是一個組合，而發電機只是其中的一個組成部知分。一般我們所說的康明斯柴油發電機組、帕金斯柴油發電機組等等，都是專指的柴油機的道名字。為什么會選擇用柴油機的名字來定義發電機組的名字呢。其實說白了，整個發電機組的質量好壞關鍵就是在柴油機，發電機組的發電功率如何關鍵也在柴油機。

水箱版其實是發電機組中可有可無的，要是承受能力夠強的話，可以自己建一個水箱。

發電機組有配備的靜音罩。這個靜音罩就像一個小小的長方體形的房子，整個發電機組被罩在里面權，美觀、安全。這也是發電機組行業的一大進步。所以，發電機組不等于發電機。

主要區別電動機是將電能轉化為機械能，發電機是將機械能轉化為電能

電動機主要是指電動汽車、電動摩托車，以電來啟動的各種機器。而發電機是用來發電的機器，就是在電力部門停電的情況下用來發電以供照明和辦公的機器

發電機上的磁鐵是會吸鐵的,它是永磁鋼體，做發電機有兩種方法，

一種是用永磁鋼體做發電機的轉子，當使copy用機械拖動發電機的轉子旋轉時百，旋轉的磁鋼體的磁埸被發電機的定子線圈所切割，因而產生電，負載就接在定子的線頭上，這種方法做的發電機功率較大，并能發出三相電，大部分的發電機的勵磁電源就是用這種方法進度行的，

另一種是用兩塊對應的異極永磁鋼知體做定子，轉子的線圈頭接到滑環上用碳刷與負載相聯，，這種方法做的發電機功率較小，一般只能獲得單相電（或直流電）；

發電機是把機械能變道成電能，電動機是把電能變成變機械能，即磁--電，電--磁的轉換

以電磁感應為媒將機械能轉變為電能的運行裝置就是發電機!

電磁感應有一句概括百性的話:電生磁!磁生電!導線切割磁力線!我們度就是要用一種裝置來很好的實現這個導線切割磁力線的運動!

發電機的構造其實很簡單!一個對或多對磁極里一個或多個有回路的線問圈由機械動力驅動使它旋轉!這就構成了發電機!你拿一只小的玩具直流電機使它的機軸快速轉動!它就成了一臺小型直答流發電機

直流電動機和直流發電機是可逆的回!交流電動機和交流發電機的區別在于其轉子構造不同!

電動機的轉子是閉合鼠籠式的!發電機的轉子是繞線式答滑環輸入勵磁電流的!

普通交流電機也可以加上勵磁電容后組成簡易的交流發電機!

電動機,電能轉化為機zd械能

發電機,機械能轉化為電能

電動機和發電機是兩個相反的概念

一、工作原理

電動機：通內電導體在磁場中受力。

發電機：通過轉動轉子或外面的磁場，切割磁力線產生電 流。（電磁感應定律和電磁力定律）

二、能量轉化

電動機：電能轉化為容機械能

發電機：機械能轉化為電能

順便提示你一下，他們結合起來是不會成為永動機器的，因為有能量守恒

簡單而又十分明顯的不同是：能量的轉化。

電動機是以電能為動力，轉化為動能的裝置。

發電機則是以動能轉化為電能的裝置。

發電機是別的機械拉著它轉，從而發出電力的，而電動機是通上電能夠自己轉，而且帶動別的機械轉的。

當然，從理論上講，發電機與電動機是可逆的，即發電機可以成為電動機，而電動機也能發電。這兩者沒有根本的區別

電動機（Motors）是把電能轉換成機械能的設備，它是利用通電線圈在磁場中受力轉動的現象制成，分布于各個用戶處，電動機按使用電源不同分為直流電動機和交流電動機，電力系統中的電動機大部分是交流電機，可以是同步電機或者是異步電機（電機定子磁場轉速與轉子旋轉轉速不保持同步速）。電動機主要由定子與轉子組成。通電導線在磁場中受力運動的方向跟電流方向和磁感線（磁場方向）方向有關。電動機工作原理是磁場對電流受力的作用，使電動機轉動。

電動機是一種旋轉式機器，它將電能轉變為機械能，它主要包括一個用以產生磁場的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個旋轉電樞或轉子，其導線中有電流通過并受磁場的作用而使轉動，這些機器中有些類型可作電動機用，也可作發電機用。它是將電能轉變為機械能的一種機器。通常電動機的作功部分作旋轉運動，這種電動機稱為轉子電動機；也有作直線運動的，稱為直線電動機。電動機能提供的功率范圍很大，從毫瓦級到萬千瓦級。電動機的使用和控制非常方便，具有自起動 、加速、制動、反轉、掣住等能力，能滿足各種運行要求。

發電機是將其他形式的能源轉換成電能的機械設備,最早產生于第二次工業革命時期，由德國工程師西門子于1866年制成，它由水輪機、機、柴油機或其他動力機械驅動，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發電機，再由發電機轉換為電能。發電機在工農業生產，國防，科技及日常生活中有廣泛的用途。

總的來說，電動機是將電能轉化為機械能的機械設備。而發電機是將機械能轉化為電能的機械設備。

什么是發電機

從直觀上講，發電機就是將機械能轉換為電能的裝置。在結構上，發電機需要外界zd的機械力量拖動發電機的轉子進行旋轉，另一方面，轉子軸上要有勵磁裝置進內行勵磁，以產生磁場；在這兩方面都具備的情容況下，就會在發電機的定子里產生電壓了，也就是發出電能。

發電機就是產生電能的設備，其工作原理基于電磁感應原理

發電機是將機械能轉變成電能的電機。

發電機分為直流發電機和交流發電機兩大類：后者又可分為同步發電機和異步發電機兩種。現代發電站中最常用的是同步發電機。這種發電機的特點是由直流電流勵磁,既能提供有功功率，也能提供無功功率,可滿足各種負載的需要。異步發電機由于沒有獨立的勵磁繞組，其結構簡單，操作方便，但是不能向負載提供無功功率，而且還需要從所接電網中汲取滯后的磁化電流。因此異步發電機運行時必須與其他同步電機并聯，或者并接相當數量的電容器。這限制了異步發電機的應用范圍，只能較多地應用于小型自動化水電站。城市電車、電解、電化學等行業所用的直流電源，在20世紀50年代以前多采用直流發電機。但是直流發電機有換向器，結構復雜，制造費時，價格較貴，且易出故障，維護困難，效率也不如交流發電機。故大功率可控整流器問世以來，有利用交流電源經半導體整流獲得直流電以取代直流發電機的趨勢。

同步發電機按所用原動機的不同分為汽油發電機、燃氣發電機和柴油發電機3種。它們結構上的共同點是除了小型電機有用永久磁鐵產生磁場以外，一般的磁場都是由通直流電的勵磁線圈產生，而且勵磁線圈放在轉子上，電樞繞組放在定子上。因為勵磁線圈的電壓較低，功率較小，又只有兩個出線頭，容易通過滑環引出；而電樞繞組電壓較高,功率又大，多用三相繞組,有3個或4個引出頭，放在定子上比較方便。發電機的電樞(定子)鐵心用硅鋼片疊成，以減少鐵耗。轉子鐵心由于通過的磁通不變，可以用整體的鋼塊制成。在大型電機中，由于轉子承受著強大的離心力，制造轉子的材料必須選用優質鋼材。

電能是現代社會最主要的能源之一。發電機是將其他形式的能源轉換成電能的機械設備，它由水輪機、汽油機、柴油機或其他動力機械驅動，將水流，燃氣，燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發電機，再由發電機轉換為電能。發電機在工農業生產，國防，科技及日常生活中有廣泛的用途。

發電機是由定子、轉子、端蓋.機座及軸承等部件構成，定子由機座.定子鐵芯、線包繞組、以及固定這些部分的其他構件所組成。轉子能在定子中旋轉，做切割磁感線的運動，因此產生感應電勢來發電。

發電機能把機械能轉變為電能的設備的總稱。所產生的電能可以是直流電（DC）也可以是交流電（AC）。電能是現代社會最主要的能源之一。發電機是將其它形式的能源轉換成電能的機械設備，最早產生于第二次工業革命時期，由德國工程師西門子于1866年制成，它由水輪機、汽輪機、柴油機或其它動力機械驅動，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發電機，再由發電機轉換為電能。

    發電機在工農業生產，國防，科技及日常生活中有廣泛的用途。發電機主要由定子、轉子、端蓋。電刷。機座及軸承等部件構成。定子由機座。定子鐵芯、線包繞組、以及固定這些部分的其他結構件組成。轉子由轉子鐵芯、轉子磁極（有磁扼。磁極繞組）、滑環、（又稱銅環。集電環）、風扇及轉軸等部件組成。通過軸承、機座及端蓋將發電機的定子，轉子連接組裝起來，使轉子能在定子中旋轉，通過滑環通入一定勵磁電流，使轉子成為一個旋轉磁場，定子線圈做切割磁力線的運動，從而產生感應電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產生了電流。

    由于電刷與轉子相連處有斷路處，使轉子按一定方向轉動，產生交變電流所以家庭電路等電路中是交變電流，簡稱交流電。中國電網輸出電流的頻率是50赫茲。由于一次能源形態的不同，可以制成不同的發電機。利用水利資源和水輪機配合，可以制成水輪發電機；由于水庫容量和水頭落差高低不同，可以制成容量和轉速各異的水輪發電機。

    利用煤、石油等資源，和鍋爐，渦輪蒸汽機配合，可以制成汽輪發電機，這種發電機多為高速電機（3000rpm）。此外還有利用風能、原子能、地熱、潮汐等能量的各類發電機。此外，由于發電機工作原理不同又分作直流發電機，異步發電機和同步發電機。目前在廣泛使用的大型發電機都是同步發電機。

什么是發電機進相運行

伺服與控制

進相運行

減少發電機勵磁電流，使發電機電勢減小，功率因數角就變為超前的，發電機負荷電流產生助磁電樞反應，發電機向系統輸送有功功率，但吸收無功功率，這種運行狀態稱為進相運行

發電機正常運行時，向系統提供有功的同時還提供無功，定子電流滯后于端電壓一個角度，此種狀態即遲相運行。當逐漸減少勵磁電流使發電機從向系統提供無功而變為從系統吸收無功，定子電流從滯后而變為超前發電機端電壓一個角度，此種狀態即進相運行。同步發電機進相運行時較遲相運行狀態勵磁電流大幅度減少，發電機電勢Eq亦相應降低。從P-功角關系看，在有功不變的情況下，功角必將相應增大，比值整步功亦相應降低，發電機靜態穩定性下降。其穩定極限與發電機短路比，外接電抗，自動勵磁調節器性能及其是否投運等有關。

進相運行時發電機定子端部漏磁較遲相運行時增大。特別是大型發電機線負荷高，正常運行時端部漏磁比較大，端部鐵芯壓指連接片溫升高，進相運行時因為漏磁增大，溫升加劇。進相運行時發電機端部電壓降低，廠用電電壓也相應降低，如果超出10%，將影響廠用電運行。

因此，同步發電機進相運行要通過試驗確定進相運行深度。即在供給一定有功狀態下，吸收多少無功才能保持系統靜態穩定和暫態穩定，各部件溫升不超限，并能滿足電壓的要求。

發電機進相運行受哪些因素限制。

當系統供給的感性無功功率多于需要時，將引起系統電壓升高，要求發電機少發無功甚至吸收無功，此時發電機可以由遲相運行轉變為進相運行。

什么是發電機的進相運行

常規情況下，由于感性負荷較多，一般發電機在發出有；發電機進相運行時，出口電壓較低，廠用電電壓也低；什么是發電機的進相運行，欠勵，失磁？三者有什么關；由于500KV以下的電網一般都需要大量的感性無功；但是當電網電壓很高且輸送距離很長時，輸電線路本身；發電機的功率因數是什么意思；發電機是靠電磁轉換發電，其中會有一部分無功功率用；

還要發出感性無功功率來滿足要求。此時發電機增加勵磁電壓和電流，發電機功率因數滯后； 但是在高電壓及超高壓輸電線路中，由于線路的電容效應大于負荷的感性效應，所以要求發電機發出容性無功功率來滿足要求。此時發電機將降低勵磁電壓和電流，發電機功率因數超前運行，也叫進相運行。

發電機進相運行時，出口電壓較低，廠用電電壓也低。不是所有發電機都可以做到的，需要在訂貨時特殊要求。

什么是發電機的進相運行，欠勵，失磁三者有什么關系呢

由于500KV以下的電網一般都需要大量的感性無功功率，所以在這個電壓以下電網運行的發電機，都希望能夠輸出感性無功，而發電機輸出感性無功，需要加大勵磁電流。此時發電機的功率因數時正值。

但是當電網電壓很高且輸送距離很長時，輸電線路本身產生的電容效應，就可以補償上述感性無功，且還有多余，于是需要發電機輸出容性無功來進行補償。需要減少發電機的勵磁電流，從而輸出容性無功。由于勵磁電流減少，所以發電機處于欠勵狀態。此時發電機功率因數為負值。發電機運行狀態為進相運行狀態。 而發電機勵磁系統故障停止工作，發電機將處于沒有勵磁電流的狀態，此時發電機為失磁運行，需要立即停機。

發電機的功率因數是什么意思

發電機是靠電磁轉換發電，其中會有一部分無功功率用于產生磁場，進行電磁轉換，另外一部分有功功率就是輸送給用戶的，輸出給用戶的那部分在總功率中的比例就是功率因數了

發電機電壓與電流之間的相位差（Φ）的余弦叫做功率因數，用符號cosΦ表示，在數值上，功率因數是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S

發電機的定子和轉子除了是一個原動力的拖動外，是完全獨立、互不干擾的兩部分；

發電機的定子是有功源，產生感應電動勢、電流，在原動力的拖動下，向外輸出交流電。

發電機的轉子是無功源、繞組從外部引入直流電建立磁場，在原動力的拖動下，向外輸送無功。

發電機功率因數調節注意什么

盡量調到接近1就是了。

一是按供電部門上網的力率考核要求，二是不得超過允許轉子電流，三是定子電流不超出，四若是想少發無功時，減少勵磁電流要注意發電機不進相不振蕩。對于單機運行的發電機則不存在調節功率因數的問題，其前提是保持發電機適當的穩定電壓。

一般的發電機的功率因數都在0.8（滯后）到1之間，你在這個范圍內調節就行了，一般發電機不會進相運行。另外就是參照你們調度的要求來設定功率因數

發電機的有功功率，無功功率和功率因素都是什么意思？講的通俗一點

功率分三種功率，有功功率P、無功功率Q和視在功率S。

電壓與電流之間的相位差（Φ）的余弦叫做功率因數，用符號cosΦ表示，在數值上，功率因數是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S 三種功率和功率因素cosΦ是一個直角功率三角形關系：兩個直角邊是有功功率、無功功率，斜邊是視在功率。

有功功率平方+無功功率平方=視在功率平方。 三相負荷中，任何時候這三種功率總是同時存在，發動機發的電就要包括這這三種功率：

視在功率S=1.732UI

有功功率P=1.732UIcosΦ（做功發熱的功率）

無功功率Q=1.732UIsinΦ（建立磁場輸送能量的功率） 功率因數cosΦ=P/S（有功功率/視在功率） sinΦ=Q/S（無功功率/視在功率）

什么是發電機進相運行

但是，單相接地就會出現零序電流，且兩個保護同時在同一臺變壓器的保護中

變壓器內部出現匝間短路、或三相負荷不平衡超過一定允許范圍時，就會出現零序電流，而此時變壓器并沒有任何地方出現接地，這就是變壓器零序過流保護與單相接地保護的區別。

什么是變壓器的主保護回路

主要指的的是變壓器的兩個主保護！一個是電氣量的保護，也就是差動 保護 作為變壓器的繞組電纜引出線的短路故障的主保護/還有一個就是瓦斯，分輕瓦斯和重瓦斯。主要作為變壓器內部故障是變壓器油分解產生大量的氣體，瓦斯就是監視這些氣體的一個保護！ 主保護回路就是著兩個保護的二次接線而已！

電力變壓器的差動保護的工作原理和輸電線路的差動保護的工作原理

首先，搞明白差動保護的原理。 差動保護，是利用基爾霍夫電流定理工作的，也就是把被保護的電氣設備看成是一個接點，那么正常時流進被保護設備的電流和流出的電流相等，差動電流等于零。當設備出現故障時，流進被保護設備的電流和流出的電流不相等，差動電流大于零。當差動電流大于差動保護裝置的整定值時，保護動作，將被保護設備的各側斷路器跳開，使故障設備斷開電源。其保護范圍在輸入的兩端電流互感器之間的設備（可以是線路，發電機，電動機，變壓器等電氣設備）。 電力變壓器的差動保護，其電流就是取自變壓器高、低壓側的變壓器電流互感器。

輸電線路的差動保護，其電流就是取自該線路兩端變電站內線路用電流互感器。

電力系統一次調頻的基本原理是什么

一次調頻是指當電網頻率超出規定的正常范圍后，電網頻率的變化將使電網中參與一次調頻的各機組的調速系統根據電網頻率的變化自動地增加或減小機組的功率，從而達到新的平衡，并且將電網頻率的變化限制在一定范圍內的功能。一次調頻功能是維護電網穩定的重要手段。

負荷波動導致頻率變化，可以通過一次和二次調頻使系統頻率在規定變化內．對于負荷變化幅度小，變化周期短所引起的頻率偏移，一般由發電機的調速器來進行調整，這叫一次調頻．對負荷變化比較大，變化周期長所引起的頻率偏移，單靠調速器不能把它限制在規定范圍里，就要用調頻器來調頻，這叫二次調頻．

為了保證電網的頻率穩定，一般對電力環節要進行調頻，即一次和二次調頻，頻率的二次調整是指發電機組的的調頻器，對于變動幅度較大（0.5~1.5%），變動周期較長（10s~30min）的頻率偏差所作的調整。一般有調頻廠進行這項工作。

電網周波是隨時間動態變化的隨機變量，含有不同的頻率成分。電網的一次調頻是一個隨機過程。因為系統負荷可看作由以下3種具有不同變化規律的變動負荷所組成：

① 變化幅度較小，變化周期較短，（一般為10s以內）的隨機負荷分量；

② 變化幅度較大，變化周期較長（一般為10s到3min）的負荷分量，屬于這類負荷的主要有電爐、軋鋼機械等；

③ 變化緩慢的持續變動負荷，引起負荷變化的主要原因是工廠的作息制度，人民的生活規律等。一次調頻所調節的正是疊加在長周期變化分量上的隨機分量，這就決定了電網一次調頻的隨機性質。

系統規模不大時，電力系統的調峰和調頻問題的研究主要從靜態的角度開展。例如，在20世紀80年代中期以前，研究的重點主要是電廠負荷的靜態經濟分配、安全經濟的靜態調度、靜態最優潮流等，它們對系統的許多動態信息，尤其是許多時間方向上的動態約束信息關心不夠，這在系統規模和負荷發展相對有限的早期是可以接受的。然而，隨著系統規模和負荷的迅速發展，電網的調峰和調頻出現了許多新的問題和特點，這時再從靜態的角度進行解決已很難達到多方協調的效果。

基于靜態范疇的一次調頻特性的概念是把電網中各臺機組負荷分配規律簡單地歸結為與不等率成反比的關系，而實際情況并非如此簡單。在考察汽輪發電機組對周波變化的一次調頻響應時，不僅要看周波變化的幅度，還要看周波變化的速度，因此要涉及到不同機組對不同頻率的負荷擾動適應能力的差異，如再熱機組與非再熱機組。而這一點用靜特性概念是不能描述的，所以必須重新從動態角度來考慮問題。

另外，汽輪機調節系統對周波變化的各頻率分量的響應能力不同。例如，對設計有高壓調節閥動態過開能力與沒有此能力的再熱機組，即使二者靜特性完全一致，它們對不同頻率的周波變化信號的功率輸出響應也可能不一致。因此，也需要從動態范疇重新考慮這個問題。

電力系統的一次調頻和二次調頻的區別。

一次調頻是參與電網周波調整，帶有一定限幅和死區，二次調頻是接受中調命令或手動指令。

一次調頻是靠調速器裝置來進行的，調頻范圍小屬于細調。二次調頻是靠調頻器來進行的！調頻范圍大屬于粗調 一次調頻：

各機組并網運行時，受外界負荷變動影響，電網頻率發生變化，這時，各機組的調節系統參與調節作用，改變各機組所帶的負荷，使之與外界負荷相平衡。同時，還盡力減少電網頻率的變化，這一過程即為一次調頻。

二次調頻：

一次調頻是有差調節，不有維持電網頻率不變，只能緩和電網頻率的改變程度。所以還需要利用同步器增、減速某些機組的負荷，以恢復電網頻率，這一過程稱為二次調頻。

只有經過二次調頻后，電網頻率才能精確地保持恒定值。二次調頻目前有兩種方法：

1，由調總下令各廠調整負荷。

2，機組采用AGC方式，實現機組負荷自動調度 簡單的說，一次調頻是汽輪機調速系統要據電網頻率的變化，自發的進行調整機組負荷以恢復電網頻率，二次調頻是人為根據電網頻率高低來調整機組負荷

區別主要是 ：

一次調頻由調速器完成，不能做到無差調頻 ，

二次調頻由調頻器完成，能做到無差調頻

發電機基本知識

發電機由定子、轉子、端蓋.機座及軸承等部件構成，定子由機座.定子鐵芯、線包繞組、以及固定這些部分的其他結構件組成。轉子由轉子鐵芯(有磁扼.磁極繞組)滑環、(又稱.集電環).風扇及轉軸等部件組成。由軸承及端蓋將發電機的定子，轉子連接組裝起來，使轉子能在定子中旋轉，做切割磁感線的運動，從而產生感應電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產生了電流。

常規保養：在日常維護的基礎上，每半年或一年做一次保養即可

1、對發電機組水、電、油、氣等進行全面的檢查，確認機組是否正常；

2、空載試機5-10分鐘，使機組得到充分的潤滑；通過聽、看、聞等方法判斷機組使用狀況；

3、更換空氣濾、柴油濾、機油、機油濾、水濾、油水分離器濾芯等耗材；

4、更換散熱水箱冷卻液、水箱寶；

5、添加蓄電池電池液或蒸餾水；

6、保養完成后，對機組進行再一次檢查，并進行清潔打掃；

7、空載試機5-10分鐘，對機組各項性能參數進行記錄。

適用于長期運行發電機組的保養方案：（如施工工地、經常停電的工廠、變壓器負荷不夠、項目測試、無法拉市電的地方等，需要經常或持續運行的發電機組）

一級技術保養：在日常維護的內容上增加

1、清潔空氣濾清器，必要時更換；

2、更換柴油濾清器、空氣濾清器、水濾器；

3、檢查檢查傳動皮帶的緊張程度；

4、對所有注油嘴、潤滑部位加潤滑油；

5、更換冷卻水

二級技術保養：在日常維護和一級保養的內容上增加

1、清洗活塞、活塞銷、氣缸套、活塞環、連桿軸承并檢查其磨損情況；

2、檢查滾動主軸承內外圈有沒松動現象；

3、清除冷卻水系統水道內的水垢、泥沙；

4、清除氣缸燃燒室和進排氣道內的積炭；

5、檢查氣門、氣門座、推桿和搖臂等配合磨損情況，并進行研磨調整；

6、清洗渦輪增壓器轉子積炭，檢查軸承、葉輪磨損情況，必要時應予以修換；

7、檢查發電機與柴油機聯接器螺栓是否松動、滑牙，發現問題應予修換。

三級技術保養：在日常維護、一級保養、二級保養的內容上增加

1、檢查調整噴油提角；

2、清洗燃油箱；

3、清洗油底殼；

4、檢查噴油咀霧化情況

發電機組保養編輯

柴油發電機組均為市電故障停電后的應急備用電源的提供者，絕大多數時間機組處于待機備用狀態，一旦停電，就要求機組“急時啟動，急時供電”否則備用機組將失去意義，如何才能達到此目的？實踐證明：加強日常維護保養是最經濟有效的方法，因為機組長斯處于靜態，機組本身各種材料會與機油、冷卻水、柴油、空氣等發生復雜的化學、物理變化，從而將機組“停壞”。

1、 機組起動電瓶故障

電瓶長時間無人維護，電解液水分揮發后得不到及時補充，沒有配置起動電瓶充電器，電瓶長時間自然放電后電量降低，或所使用的充電器需要人工定期進行均充浮充倒換，由于疏忽未進行倒換操作致使電瓶電量達不到要求，解決此問題除了配置高品質充電器外，必要的檢測維護是必須的。

2、 水進入柴油機

由于空氣中水氣在溫度的變化發生冷凝現象，結成水珠掛附在油箱內壁，流入柴油，致使柴油含水量超標，這樣的柴油進入發動機高壓油泵，會銹蝕精密耦合件-----柱塞，嚴重的會損壞機組，定期維護即有效可避免。

3、 機油的保持期

發動機的機油是機械潤滑作用，而機油也有一定的保持期，長時間存放，機油的物理化學性能會發生變化，造成機組工作時潤滑狀況惡化，容易引發機組零件損壞，所以潤滑油要定期更換。

4、 三濾的更換周期（柴濾、機濾、空濾、水濾）

濾器是起到對柴油、機油或水過濾作用的，以防雜質進入機體內，而在柴油中油污、雜質也是不可避免的存在，所以在機組運行過程中，過濾器就起到了重要作用，但同時這些油污或雜質也就被沉積在濾網壁上而使濾器過濾能力下降，沉積過多，油路將無法暢通，這樣油機帶載運行時將會因油無法供給而休克（如同人缺氧），所以正常發電機組在使用過程中：第一、常用機組每500 小時更換三濾；第二、備用機組每二年更換三濾；

5、 冷卻系統

水泵、水箱及輸水管道長時間未作清洗，使水循環不暢，冷卻效果下降，水管接頭是否良好、水箱、水道是否有漏水等，如果冷卻系統有故障，導致的后果有：第一、冷卻效果不好而使機組內水溫過高而停機，威爾信機組最常見；第二、水箱漏水而使水箱內水位下降，機組也會無法正常工作（為防止在冬季使用發電機時，水管凍結，最好在冷卻系統中安裝水加熱器）。

6、 潤滑系統、密封件

由于潤滑油或油酯的化學特性及機械磨損后產生的鐵屑，這些不僅降低了它的潤滑效果，還加速了零件的損傷，同時由于潤滑油對橡膠密封圈有一定的腐蝕作用，另外油封本身也隨時而老化使其密封效果下降。

7、 燃油、配氣系統

發動機功率的輸出主要是燃油在缸內燃燒做功而燃油是通過噴油嘴噴出，這就使燃燒后的積炭沉積于噴油嘴，隨沉積量的增加噴油嘴噴油量將受到一定影響，導致噴油嘴點火提前角時間不準，發動機各缸噴油量也就不均勻，工作狀態也就不平穩，所以定期對燃油系統的清洗，過濾部件的更換其供油暢通，對配氣系統的調正使其點火均勻。

8、 機組的控制部分

油機的控制部分也是機組維護保養的重要部分，機組使用過長，線路接頭松動，AVR模塊工作是否正常。

法拉第發現線圈在磁場運動中可以產生電流，指明了制造發電機的原理。依此原理，法拉第設計了圓盤發電機實驗：把一個銅盤放在一個大的馬蹄形磁鐵的兩極中間，銅盤的軸和邊緣各引出一根導線，同電流計相連，構成閉合回路。當銅盤旋轉的時候，電流計指示出回路中有電流產生，這就是發電機的雛形。在這之后制造的幾種發電機都是用永久磁鐵提供磁場，用蒸汽機帶動線圈轉動。從1840年到1865年，已經有龐大笨重的永久磁鐵發電機在運轉。但是這種發電機的磁場太弱，發電效率很低。

盡管如此，我們仍然認為有兩個理由足以說明這項發現足以載入史冊。第一，法拉第定律對于從理論上認識電磁更為重要。第二，正如法拉第用他發明的第一臺發電機(法拉第盤)所演示的那樣，電磁感應可以用來產生連續電流。雖然給城鎮和工廠供電的現代發電機比法拉第發明的發電機要復雜得多，但是它們都是根據同樣的電磁感應的原理制成的。

法拉第是電磁場理論的奠基人，法拉第對科學堅忍不拔的探索精神，連同他的杰出的科學貢獻，永遠為后人敬仰。

電磁感應理論已經建立，人們已經知道動磁可以生電。1832年，法國發明家皮克希成功地制造了一臺手搖發電機，其轉子為永磁鐵，用了一個換向器，所以輸出的是直流電。但這臺最初的發電機，輸出電流極為微弱，無實用價值。1857年，英國電學家惠斯通用電磁鐵代替永磁鐵，發明了自激式發電機，但這臺自激式發電機中的電磁鐵靠的是伏打電池勵磁，本質上還不是自激，而是他激。這種他激方式，使發電機在結構和發電量方面均受制于伏打電池：既笨重，又不經濟。

真正的自激式在于將發電機本身所產生的電流用來為自身的電磁鐵勵磁，它的發明者是德國工程師西門子。西門子年輕的時候曾經在炮兵中工作，熟悉新發展起來的電報。1847年他成立西門子公司，從事生產電報設備和建立電報線路的工作。西門子公司不單是生產現成設備，它還有科學實驗室。這個實驗室發明了用于電報線的樹膠絕緣體和電報裝置中的電樞引鐵等。實驗室的種種發明大大推動了公司的業務活動。

為了解決德國電鍍工業對電力的大量需要，在西門子的指導下，1866年公司實驗室研制成功用電磁鐵代替永久磁鐵的自激磁場式發電機。由于甩掉了伏打電池，發電機本身也變得輕巧。而且這種新型發電機效率高，發電容量大，成為現代電力工業的基石。自此以后，電能開始以大量、廉價而贏得青睞。西門子與瓦特不同，他將理論與實踐相結合，既寫了論文《不用永久磁鐵，而把機械能轉換為電能的方法》，為獲得強大電流尋找理論依據，又在實踐中采用電磁鐵制成了自激式發電機。但就其作用與意義而言，西門子的發電機與瓦特的蒸汽機相比擬。而且有了發電機，發電廠相繼建立起來，輸電網也隨著出現。發電機的誕生標志了人類開始進入電氣時代。

但這種發電機還不夠完善，經過許多人的努力，發電機逐步得到改進，到70年代，終于可以投入實際運行。1882年，法國學者德普勒發現了遠距離送電的方法；同年，美國發明家愛迪生在紐約建立了美國第一個火力發電站，把輸電線連接成網絡。

另一方面，隨著對電能需求的顯著增加和用電區域的擴大，直流電機顯示出成本昂貴、常出事故等問題，所以從19世紀80年代起，人們又投入了對交流電的研究，交流電具有通過變壓器任意變化電壓的長處。1885年，意大利科學家法拉里提出的旋轉磁場原理，對交流電機的發展有重要的意義。19世紀80年代末90年代初，人們創制出三相異步電動機，這種形式的電動機，至今仍在使用。1891年以后，較為經濟、可靠的三相制交流電得以推廣，電力工業的發展進入新階段。

化油器是在發動機工作產生的真空作用下，將一定比例的汽油與空氣混合的機械裝置。化油器作為一種精密的機械裝置，它利用吸入空氣流的動能實現汽油的霧化的。它對發動機的重要作用可以稱之為發動機的“心臟”。其完整的裝置應包括起動裝置、怠速裝置、中等負荷裝置、全負荷裝置、加速裝置。化油器會根據發動機的不同工作狀態需求，自動配比出相應的濃度，輸出相應的量的混合氣，為了使配出的混合氣混合的比較均勻，化油器還具備使燃油霧化的效果，以供機器正常運行。

主要分類

化油器分為簡單化油器和復雜化油器。化油器還可分為下吸式與平吸式。化油器從節氣門的型式上分，又可分為轉動式和升降式。轉動式節氣門，是在化油器喉管與進氣管之間，設置一繞軸旋轉的圓盤形的節氣門，改變進氣道的流通面積。升降式節氣門其構造為一桶形式板形節氣門，在喉管處作上下運動，改變喉管處的通道面積，發電機化油器多采用此種形式。還有一種化油器是兩者的混合形式，用人控制轉動式節氣門，用膜片控制升降式節氣門，這在發電機上也常采用，稱做CV式。

a）上吸式  b)下吸式  c）平吸式

a）上吸式 b)下吸式 c）平吸式

基本構造

簡單的化油器由上中下三部分組成，上部分有進氣口和浮子室，中間部分有喉管、量孔和噴管，下部分有節氣門等。浮子室是一個矩形容器，存儲著來自汽油泵的汽油，容器里面有一只浮子利用浮面（油面）高度控制著進油量。中部的噴管一頭進油口與浮子室的量孔相通，另一頭出油口在喉管的咽喉處。

喉管呈蜂腰狀，兩頭大中間小，其中間咽喉處的截面積小。當發動機啟動時活塞下行產生吸力，吸入的氣流經過咽喉處時速度大，靜壓力卻低，故喉管壓力小于大氣壓力，也就是說喉管咽喉處與浮子室之間產生了壓力差，即有了人們常說的"真空度"，壓力差愈大真空度愈大。汽油在真空度的作用下從噴管出油口噴出，因為喉管咽喉處的空氣流速是汽油流速的25倍，因此噴管噴出的油流即被高速的空氣流沖散，形成大小不等的霧狀顆粒，即“霧化”。初步霧化的油粒與空氣混合成“混合氣”，經節氣門、進氣管道（4）和進氣門（5）進入氣缸的燃燒室。在這里，節氣門的開度大小和發動機的轉速決定了喉管處的真空度，而節氣門的開度變化直接影響著混合氣的比例成份，這些都是影響發動機運行的重要原因。

這里涉及到一個“空燃比”的概念，所謂空燃比是指空氣質量與燃油質量之比，科學家認為1公斤汽油完全燃燒約需14.7公斤空氣，即空燃比為14.7：1，這種空燃比的混合氣稱為標準混合氣，由于這個數值在實踐中難以實現，所以又稱為"理論混合氣"。空燃比大于標準混合氣的稱為稀混合氣，小于標準混合氣的稱為濃混合氣。

由于混合氣的濃度變化與發動機在各種運行條件下的負荷變化緊密相關，簡單的化油器遠遠滿足不了這種隨時變化的要求，因此人們在簡單化油器上不斷添加新的裝置用于調整化油器的工作狀態。發展到今天，就形成了有多種輔助裝置的化油器，主要有怠速、加濃、加速和啟動裝置。目前4缸發動機常見的化油器是雙腔分動式化油器，它有兩個喉管，按照發動機不同工況分別或同時工作。6缸發動機常見的化油器是雙腔并動式化油器，它實際上是兩個單腔化油器并在一起，每一個腔體負責一半數目的氣缸的混合氣供氣。還有多腔化油器，通常裝配在功率較大的發動機上。

化油器的多種功能裝置之中，主供油裝置是除怠速外，發動機其它各種工況都需要的供油裝置，是化油器的基本供油結構。怠速裝置是在怠速運行時提供少而濃的混合氣的裝置，以維持發動機穩定的低轉速。加濃裝置是發動機大負荷時額外供油的裝置，以彌補主供油的不足。加速裝置是當發電機加速時節氣門開度突然增大時額外供油的裝置，使發動機轉速及功率能夠迅速增大。啟動裝置是當發動機冷啟動時提供極濃混合氣的裝置，常見方式是在喉管前方裝一阻風門來控制進氣量。

在這里特別要提一下怠速。怠速是常用的發動機工況，用于發動機熱啟過程和不熄火停車等。對于發電機行駛能有十分重要的意義，特別是在城市中行駛，怠速的狀況往往決定著發電機行駛的耗油量和排污程度。

發動機怠速運轉的轉速一般只有600－800轉/分，節氣門接近關閉，這樣的轉速所產生的喉管真空度無法將汽油從浮子室順利吸出，但節氣門后面的真空度卻很高。因此只需在簡單化油器的基礎上另設一條怠速油道，其噴孔設在節氣門之后，問題就迎刃而解了。

由于怠速需要少而濃的混合氣，對發動機運行狀況比較敏感，實現既要穩定又要低轉速的怠速狀態，就要進行油量控制的調整和節氣門小開度的調整。現在的化油器怠速裝置有兩個調整螺釘，分別調整油量和節氣門開度。同時，為了防止出現發電機關閉點火開關而發動機仍然運行的現象，在化油器怠速油道中還設有怠速電磁閥，專門負責開通和截止怠速油道，保障發動機能夠迅速熄火。

工作原理

化油器實際上就是一根管，管中間有一塊稱為節氣門板的可調板，

用于控制通過管的空氣流量。管中有一個稱為文丘里管的收縮部分，在此收縮部分會形成真空。此收縮部分有量孔，利用真空可從此孔吸入燃油。

發電機化油器看起來非常復雜，但是只要掌握一些原理，就能把發電機調整到佳狀態。所有的化油器都是在大氣壓力的基本原理下工作的。大氣壓是一種對萬事萬物施加壓力的強大力量。它會有細微變化，但是通常情況下每平方英寸有十五磅壓力（PSI）。這意味著大氣壓對任何事物都是每平方英寸有十五磅壓力。通過改變引擎和化油器內的大氣壓，就能夠改變壓力并使燃料和空氣通過化油器流動。

大氣壓力會從高壓擴散到低壓。當二沖程引擎的活塞處于上止點（或四沖程引擎的活塞處于下止點）時，在曲軸箱里的活塞下面（四沖程引擎的活塞上面）會形成一個低壓。同時這個低壓也會引起化油器里的低壓。因為在引擎和化油器外面的壓力比較高，空氣將會沖進化油器并且進入引擎直到壓力均衡。通過化油器流動的空氣將會帶動燃料，接著燃料將會與空氣混合。

在化油器里面是一段喉管。喉管是在化油器里面迫使空氣加速通過的收縮部分。能用突然變窄的河流來說明發生在化油器里面的情形。河水在靠近變窄的河岸時會加快速度，如果河岸連續變窄的話將會更快。相同的事情如果發生在化油器里面，加速流動的空氣將會引起化油器里面的氣壓降低。

汽油是由油箱再通過汽油濾清器進入化油器的，汽油濾清器可將混入汽油中的雜質及油箱內的氧化皮過濾掉。如果濾清器質量有缺陷，仍有部分雜質通過濾清器進入化油器。另外汽油中含有能形成膠質的成分，經長時間沉積會凝結出膠質，附著在化油器的零部件（如量孔）、油道及浮子室表面上。

空氣是通過空氣濾清器進入化油器的，基于進氣阻力不能過大和其他因素的考慮，過濾裝置不能過于致密，因而空氣中的部分微小雜質仍會通過空濾器進入化油器中。如果濾清器質量有缺陷，會造成更嚴重的影響。

組成化油器油道、氣道中的較多零部件，如主量孔、怠速量孔、主空氣量孔、怠速空氣量孔、主泡沫管等等都有內徑很小的孔(內徑在0.3～1.5mm之間)，進入化油器內的汽油雜質、膠質和空氣中的雜質，往往會將這些孔徑改變或堵塞，導致化油器氣道、油道不暢，使化油器供油特變化,甚至引起化油器能故障。

工作系統

綜述

這樣簡單的化油器尚不能滿足內燃機在各種工況下對混合氣成分的要求。因而，一般內燃機，尤其是發電機內燃機所用的化油器還需要有其他系統，包括主油系、怠速系統、加濃系統、加速系統和起動系統。

主油系

主油系是化油器的主要供油系統。常用的主油系校正（補償）方法有3種：

1、用滲入空氣補償；

2、用油針改變主量孔面積；

3、同時改變喉口和主量孔的面積。

其中以第一種方法應用較為普遍。

空氣補償方法是在主量孔與噴口之間加入主空氣量孔和泡沫管，由此滲入空氣，以降低主量孔處的真空度，從而控制燃油流量，可得到要求的混合氣成分。為使混合氣成分穩定，浮子室有與大氣相通的通孔，用浮子控制進油針閥使浮子室中燃油的液面高度保持穩定。通常液面比噴口低5～6毫米，以防止內燃機傾斜時燃油溢出。喉管的形狀和尺寸決定空氣流速和真空度，從而影響內燃機的充氣量、主油系的供油和燃油霧化情況。為了得到高速氣流以使霧化良好，同時又使充氣量增大，可采用雙重喉管或三重喉管。主油系只能滿足大部分工況下對混合氣的要求。在特殊工況下，還需要有輔助系統。

怠速系統

內燃機本身運轉但對外不作功時稱為怠速運轉，此時，節氣門近于關閉，喉口處的真空度不能將燃油吸出和霧化。因此在節氣門后設有一怠速噴口，利用此處的真空吸出燃油。在怠速油路中設有怠速油量孔和怠速空氣量孔，以控制油量并使燃油泡沫化。怠速轉速可用怠速螺釘來調節。為了保證由怠速系統工作順利地過渡到主油系工作，在怠速噴口與喉管之間的怠速油路上還設有過渡噴口。

省油器加濃系統

為滿足經濟要求，主油系在大部分工況下供給較稀薄的混合氣。但節氣門接近全開時，要求得到大功率，這就需要供給濃混合氣。通常用省油器來達到這一目的。省油器有機械式和真空式兩種，前者利用與節氣門相聯的杠桿，后者利用節氣門后的真空來開關省油器閥門。當閥門打開時，通過功率油量孔多進入一部分燃油以加濃混合氣，從而得到大功率。

加速系統

內燃機加速時，節氣門突然開大。燃油質量比空氣大，所以慣也大，難以及時增大供油量，因而混合氣瞬時變稀，這就使發動機轉速增加緩慢，甚至發生進氣管回火或停車。因此，常設有加速泵，它由節氣門通過拉桿和彈簧來驅動。加速時，加速泵將燃油噴入喉管；當節氣門緩開時，燃油通過加速泵的進油閥回到浮子室，停止噴油。

起動系統

發動機在起動時轉速很低，溫度也低，燃油的霧化和氣化都很差，因而要求供給更濃的混合氣，以保證內燃機起動燃燒，因此需要有單獨的起動系統。起動系統有多種形式，常見的是在喉管之前裝一阻風門，起動時將其關閉，使喉管處形成很高的真空度，迫使燃油大量噴出，形成更濃的混合氣。

正常維護

化油器的正常維護實際上就是保持化油器出廠時的清潔度，

這在化油器專業生產廠家是作為化油器質量評定的一項關鍵指標來控制，運用各種先進設備和工藝在生產每個環節進行嚴格控制。因此為保證化油器的正常使用，必須注意對化油器進行正常的維護：定期清洗化油器，保持化油器油道、氣道的清潔，細小孔徑的通暢。這對延長化油器使用壽命也是相當重要的。很多化油器能方面的故障，都可通過定期清洗化油器加以解決。

1、化油器是發動機中的關鍵零部件，細小的變動都可能會影響整車能。因而在化油器拆裝過程中，要使用合適的工具，并且力度適中，以防止零件變形。拆卸的零件要按先后順序擺放整齊，以防止裝配中漏裝或錯裝。

2、化油器的清洗要在清潔的場地進行。首先擦凈化油器外表面，內部零件的清洗可使用化油器專用清洗劑或工業汽油。除雜質外，要注意清洗零件表面的汽油膠質。清洗完的零件用壓縮空氣吹凈，不能采用會產生毛邊的布類或紙張擦拭，以防止再次污染。堵塞的小孔禁用鋼絲等堅硬物體捅開，防止改變孔徑引起化油器能變化，應使用汽油或壓縮空氣清洗沖出。

3、在化油器裝配過程中，對浮子室聯結螺釘、化油器與發動機聯結螺釘，切忌一次擰緊，必須分幾次擰緊，一般擰緊力矩在12N.m～15N.m之間。否則會造成結合面變形，出現漏氣或漏油現象。量孔類零件擰緊力矩一般在1.5N.m～3.0N.m之間，擰緊力矩過大會損壞螺紋，導致零件變形，甚至產生金屬屑，造成二次污染，影響化油器能。

4、在清洗化油器過程中，如發現化油器浮子室內有較多沉積物時，往往是由于汽油濾清器失效造成的。此時要對汽油濾清器進行檢查，如確認其失效則需清洗或更換新的汽油濾清器。

5、如長時間不使用發電機，需將化油器浮子室內燃油放盡，以防止汽油膠質沉積凝結，造成化油器故障。另外，要特別強調的是：由于怠速調節螺釘的位置對發電機排放、怠速、過渡、油耗等能均有重要的影響，化油器清洗時一般禁止轉動怠速空氣調節螺釘。如確需拆卸怠速空氣調節螺釘時，應先將調節螺釘擰到底，記住擰進圈數（精確到1/8圈），裝配時按原圈數返回。

常見故障

化油器作為一種精密的機械裝置，

發電機化油器

發電機化油器

它對發動機的重要作用可以稱之為發動機的“心臟”。從專業角度來看：化油器本身的故障率是極低的。但在實際使用中往往化油器故障率并不低。原因有以下兩點：

1、由于發動機的所有工作特均與化油器相關，如加速、過渡、油耗等等。因此判斷發電機發生的能故障原因時，往往會將電器件或其他機械部件的故障與化油器混為一談，誤判為化油器故障而更換化油器。如：濾清器失效使雜質堵塞化油器，更換新化油器故障消除，但沒有解決根本問題。

2、相關零部件的質量問題，使化油器使用壽命大大縮短。如清潔度的降低，增大化油器零部件的磨損等等。

發電機化油器比較常見的幾種故障現象有：起動困難、怠速不穩、過渡不良、動力不足、漏油、油耗高等，以上僅僅選取了化油器方面的故障進行分析。但實際上從整機角度而言，造成上述故障現象的因素很多。如起動困難：點火系統紊亂、火花塞電極間隙變化等等均會引起起動困難。如怠速不穩：發電機整機廠為減小發動機缸頭聲響，往往將發動機氣門間隙調整過小，導致發動機進排氣狀態惡化，發生怠速不穩甚至無怠速現象。用戶要根據車輛故障狀況具體分析。

起動困難

根據國家標準，在正確使用化油器起動加濃裝置的前提下，腳踏或電起動時間超過15秒，發動機仍不能保持連續運轉判為起動困難。起動困難的原因及相應排除方法有以下幾種。

1、化油器浮子室內無燃油

化油器進油通道堵塞。分析及排除步驟如下：

打開化油器浮子室，檢查在浮子下落時是否帶動進油針閥隨之下落。若針閥不隨浮子運動仍與針閥座緊密結合，可判斷針閥與閥座粘接引起進油通道堵塞，此故障一般為汽油膠質凝結在針閥與閥座之間所致。可采用酒精或丙酮清洗。此類故障常出現在長時間不使用的發電機上。特別是發動機廠和發電機廠裝機后沒有放盡化油器浮子室中的汽油，在庫存或銷售期稍長的情況下，就會出現汽油膠質凝結，導致化油器能故障。

取下浮子和針閥，從化油器進油接管處接入汽油，觀察汽油從閥座口流出狀況，若無汽油流出，則為進油通路堵塞，可使用壓縮空氣從進油接管處吹入處理。

另外，油路堵塞表明大量的雜質進入化油器內部。根本原因是汽油濾清器失效造成的。因此在清洗化油器的同時，需對汽油濾清器進行檢查。

2、起動加濃裝置失效

化油器在設計時為提高起動能，專門設置了起動加濃裝置，發電機起動加濃裝置主要有兩種結構形式：

阻風門機構：阻風門機構是較為簡單的機械裝置一般用于跨騎式車（如CG125發電機），可用扳動阻風門手柄來觀察阻風門片是否隨之運動的方法來判斷其是否正常，此裝置故障較少。

旁通加濃系統：旁通加濃系統分類較多，應用為廣泛的是電熱和手動旁通加濃系統。電熱旁通加濃系統一般用于踏板車。其故障分析與排除步驟如下：

1）發電機電門開通后4～5分鐘后，手摸電熱起動加濃閥塑料外殼，如有熱感則電路正常；否則需檢查電路，如加濃閥接口處電路正常則判定加濃閥已損壞需更換。

2）拆下起動加濃閥并接通電路后0～5分鐘期間，觀察加濃閥柱塞運動狀況，若加濃閥柱塞隨彈簧不斷延伸，則加濃閥正常；否則加濃閥中PTC加熱片損壞，需更換加濃閥總成。

3）用壓縮空氣清洗化油器本體上的加濃通道。手動旁通加濃系統應用木蘭50等車型上。其故障分析與排除步驟如下：

（1）旋下起動閥接頭，扳動加濃手柄開關，觀察加濃拉線能否帶動加濃柱塞上下移動。若不能移動或加濃柱塞掉落則加濃拉線斷開，需更換加濃拉線。

（2）拆下化油器浮子室，觀察浮子室密封墊上的起動泡沫管孔內徑是否因膨脹收縮而小于起動泡沫管外徑。若偏小則需更換密封墊或將密封墊上的起動泡沫管內徑加大，一般大于起動泡沫管外徑1～2mm即可。

（3）用壓縮空氣清洗化油器本體上的加濃通道。

3、怠速偏低

怠速偏低的現象是：發動機可以起動但不能穩定運轉，片刻后即熄火。

排除方法：調整化油器柱塞調節螺釘，順時針方向旋進，發動機轉速升高；逆時針方向旋出，發動機轉速降低。一般發動機轉速調節到1500轉/分鐘（跨騎式車）和1700轉/分鐘（踏板車）左右即可。

4、起動方法不正確

不正確起動方法基本上出現在起動加濃裝置的使用上，其常見的不正確的起動方式有：

不使用起動加濃裝置。這是由于用戶對發電機的功能了解不全引起的，因為即使是常溫使用起動加濃裝置，也會大大改善起動能。

起動過程中一直使用起動加濃裝置(對阻風門機構和手動旁通加濃裝置而言)。起動加濃系統工作時提供給發動機的是很濃的混合氣，若起動過程中一直使用加濃裝置，大量的濃混合氣進入汽缸會"淹死"發動機，使起動變的困難。

加濃裝置的正確使用方法是：起動3～4次后若發動機仍不能運轉，則關閉加濃裝置，并微旋油門手柄使化油器柱塞上升后再次起動。

怠速不穩

怠速不穩現象：發動機運轉數分鐘暖機后，發動機怠速轉速波動大于±100轉/分鐘即為怠速不穩。

怠速不穩出現的原因：在化油器怠速系統油道或氣道發生堵塞或泄漏狀況下，怠速油系供油出現偏稀或偏濃現象，導致發動機怠速不穩。

1、怠速量孔部分堵塞

原因：怠速量孔部分堵塞，使怠速狀態下供油偏稀，導致怠速不穩現象出現。

排除方法：按前述化油器清洗方法清洗即可。

2、怠速調節螺釘（俗稱"風針"）位置變動

怠速調節螺釘的作用是通過調整怠速調節螺釘來改變怠速油道或氣道的流通截面，使化油器怠速供油達到理想狀態。怠速調節螺釘按功能分為調油（如CG125化油器）和調氣（如木蘭50化油器）兩種。

對化油器專業生產廠家而言：由于怠速調節螺釘對發動機的各項能影響較大，化油器出廠前怠速調節螺釘經過嚴格的測試并已調整至佳位置。因而一般禁止用戶自行調整怠速調節螺釘。經過長時間的使用后，如果怠速調節螺釘位置確實改變并引起不良后果時才能調整。尋找怠速調整螺釘的佳位置的方法有兩種：

（1）、佳調整法

首先將柱塞固定到痹積常怠速稍高的發動機轉速，左右旋轉怠速調節螺釘，找出該柱塞位置時的高轉速，稍許調整柱塞調節螺釘，使發動機轉速降低再找高轉速，如此重復，直到某一個柱塞位置時的高轉速等于整車標準怠速轉速為止。對四沖程發動機，有時做完佳調整后CO的濃度值仍很高，這時可適當采用巴黎調整法。

（2）、巴黎調整法

巴黎調整法是在做好佳調整法的基礎上進行的，它有意地將怠速調節螺釘向使混合氣變稀方向旋轉一點（多只允許旋轉1/8圈），這時轉速要降低，然后調高柱塞使其恢復到原轉速。調整的結果要使HC值略升，CO值下降。原則是HC不能上升過多，以CO比標準稍低即可。如果巴黎調整法的結果使CO達標，而使HC超標是不允許的。如果CO和HC不能同時達標，說明在條件不改變時，該化油器不能滿足排放要求。由這里也可以看到限制CO和HC可以保證調整的合理。否則一味將CO調低，結果使HC過高，燃燒處于極不合理狀態。

如果用佳調整法可是排放達標，好不用巴黎調整法，如果HC達標，而CO超標，可適當地使用巴黎調整法，如果巴黎調整法不能使CO和HC同時達標，則需對化油器及點火系統進行檢查。

3、化油器與發動機進氣管連接墊片或膠圈損壞

連接墊片或膠圈損壞會出現漏氣現象，額外空氣進入發動機，使怠速狀態下供油偏稀，導致怠速不穩現象出現。

排除方法：更換連接墊片或膠圈即可。

4、化油器與發動機進氣管連接螺栓松動

連接螺栓的松動同樣會出現漏氣現象。排除方法：擰緊即可。

有一點需要指出的是：目前多數的踏板車上使用的化油器是帶電熱旁通加濃系統的。在該系統的作用下，發電機在起動后怠速轉速較高（可達2200～2300轉/分鐘），暖機4～5分鐘電熱旁通加濃系統關閉后，發動機怠速轉速才回降至1500轉/分鐘。此為正常現象，不屬于"怠速不穩"故障。望用戶注意不要誤判。

過渡不良

發電機從起步加速行駛的過程中，化油器怠速油系供油逐漸減少過渡到主油系供油不斷增加。為使怠速油系與主油系之間供油銜接圓滑，設置了過渡油系，以保證發電機起步過程的平順。 過渡不良的現象：起步加速過程中時，隨著油門的開大發動機轉速波動較大或熄火。

過渡不良的原因及排除方法如下：

1、怠速量孔、怠速油路、主量孔、過渡孔部分堵塞

原因：怠速量孔、怠速油路、主量孔、過渡孔部分堵塞使化油器各有關油系供油偏稀，引起過渡不良。

排除方法：按前述化油器清洗方法清洗即可。

2、泡沫管堵塞

原因：化油器泡沫管的作用是促進汽油與空氣的混合，泡沫管上的泡沫孔被雜質堵塞后，汽油與空氣的混合效果降低，霧化質量下降，引起過渡不良。

排除方法：按前述化油器清洗方法清洗即可。

3、怠速調整不良

原因：過渡過程中化油器供油主要來自于怠速油系，如果怠速調整不當，會影響過渡能。

排除方法：按前述怠速調節螺釘調整方法進行調整。

動力不足

動力不足主要體現的是發電機的加速能和高速能。

發電機加速評價有兩項指標：起步加速和超越加速。其能指標隨車型及排量不同而變化，檢測方法（如換檔的時機和油門開啟速度的掌握）對用戶而言不易掌握。因為不同用戶對油門控制速度的差異較大，對加速能的感覺也不同。因而當用戶感到加速不良時，好到專業維修點診斷。用戶可以通過下列現象來初步判斷自己的發電機是否出現動力不足現象。 加速過程中明顯感到比以往遲緩、動力下降。

高車速下降，高速時出現車輛"發沖"，排氣管有放炮現象。

動力不足的原因及排除方法如下：

1、怠速量孔或主量孔堵塞

原因：怠速量孔或主量孔堵塞會引起化油器供油偏稀，導致動力不足。

排除方法：按前述化油器清洗方法清洗即可。

2、怠速油道、氣道或主油道、氣道堵塞

原因：怠速油道、氣道或主油道、氣道堵塞會引起化油器供油偏稀或偏濃，導致動力不足。

排除方法：同上。

3、起動加濃裝置工作異常

原因：此故障主要出現在旁通加濃裝置上。電熱旁通加濃裝置失效或起動柱塞延伸過程中發卡、手動旁通加濃裝置起動柱塞回位不良，均會導致起動柱塞落不到底，使混合氣過濃發動機運轉不良。

排除方法：-對裝用電熱起動加濃裝置的化油器而言：需更換電熱起動加濃閥。- 對裝用手動加濃裝置的車輛而言：一般是由于加濃拉線長時間使用后與其外殼摩擦力過大所致，在加濃拉線表面涂黃油或其他潤滑油即可解決。

4、加速泵裝置出油不暢或堵塞（對裝有加速泵裝置的化油器而言，如CB125發電機用化油器）

發電機在加速的瞬間，由于柱塞提起速度較快，此時會出現供油滯后、偏稀現象。為此在某些車型用的化油器上設置了加速泵裝置：在加速的瞬間，額外供一部分油來滿足發動機的需求，提高加速的響應。 原因：加速泵油道堵塞或加速泵膜片失效。

排除方法：加速泵油道堵塞用壓縮空氣清洗加速泵油道；加速泵膜片失效則需更換加速泵膜片。

漏油

化油器進油系統是一個動態的平衡系統。浮子在浮子室內汽油浮力的作用下，帶動針閥不斷調整針閥與閥座之間的間隙控制進油量，使發電機在各種工況下浮子室內油面保持動態穩定。化油器出現漏油現象，就是上述平衡系統遭到破壞所致。化油器漏油不僅僅增加油耗、影響整車能，更重要的是對車輛的安全造成較大的危害。需要及時加以排除。化油器漏油的原因及排除方法：

1、針閥與閥座接觸表面附著異物

原因：針閥與閥座是控制進油量的，其密封要求嚴格，接觸面光潔度較高。如接觸面附著異物，將導致針閥與閥座密封不嚴，出現漏油現象。異物主要是指汽油中的雜質和凝結膠質。因而要避免出現此類故障，用戶應注意定期清理汽油濾清器和使用品質好的汽油。

排除方法：按前述化油器清洗方法清洗即可。

2、針閥磨損

原因：

1）針閥在使用過程中由于長期受到汽油內所含雜質的沖刷和與閥座接觸而磨損；

2）浮子浮筒兩端調整不平衡，帶動針閥側向受力而磨損。針閥磨損導致與閥座密封不嚴而漏油。

排除方法：

1）更換針閥，同時用戶應注意定期清理汽油濾清器和使用品質好的汽油；

2）更換針閥，同時調整浮子浮筒兩端處于同一水平面上。

3、浮子發卡

原因：

1）浮子經汽油長期浸泡膨脹變形與浮子室壁接觸；

2）浮子銷與本體浮子銷孔經長期磨擦間隙擴大，導致浮子接觸浮子室壁。浮子發卡使針閥不能回位，導致漏油。

排除方法：

1）如浮子變形則更換浮子；

2）如浮子銷外徑磨損變小則更換浮子銷，如本體浮子銷孔磨損變大，則只能更換化油器總成了。

4、浮子破損或浸入汽油

原因：浮子破損或浸入汽油均會使浮子重量及浮力的變化，導致油面的上升，引起漏油。

排除方法：更換浮子。

油耗高

油耗的高低是發電機用戶為關心的一項重要的能指標，也是發電機一項重要的能指標。化油器作為發電機供油系統的關鍵件，化油器狀態是否良好對整車油耗的影響至關重要。降低油耗也是化油器生產廠家不斷追求的目標。

油耗高的原因及排除方法：

1、化油器漏油

漏油的原因及排除方法見前。

2、各油系空氣量孔部分堵塞

原因：各油系空氣量孔部分堵塞會引起化油器供油偏濃導致油耗升高。

排除方法：按前述化油器清洗方法清洗即可。

3、起動加濃裝置關閉不嚴

起動加濃裝置關閉不嚴原因及排除方法見前。

4、主油針經磨損外徑減小、主噴管孔經磨損偏大

原因：上述零部件在使用過程中由于長期受到汽油內所含雜質的高速沖刷而磨損，使主油針外徑減小、主噴管孔偏大，造成供油量增加，油耗上升。

排除方法：更換新量孔。

電噴是一類發動機，與化油器式發動機有很大的區別，在使用操作方法上也頗有不同。起動電噴發動機時（包括冷車起動），一般無需踩油門。因為電噴發動機都有冷起動加濃、自動冷車快怠速功能，能保證發動機不論在冷車或熱車狀態下順利起動；在起動發動機之前和起動過程中，像起動化油器式發動機那樣反復快速踩油門踏板的方法來增加噴油量的做法是無效的。因為電噴發動機的油門踏板只操縱節氣門的開度，它的噴油量完全是電腦根據進氣量參數來決定；在油箱缺油狀態下，電噴發動機不應較長時間運轉。因為電動汽油泵是靠流過汽油泵的燃油來進行冷卻的。在油箱缺油狀態下長時間運轉發動機，會使電動汽油泵因過熱而燒壞，所以如果您的愛車是電噴車，當儀表盤上的燃油警告燈亮時，應盡快加油；在發動機運轉時不能拔下任何傳感器插頭，否則會在電腦中顯現人為的故障代碼，影響維修人員正確地判斷和排除故障。

使用維護常識

FAI電噴系統編輯

自由電樞式燃油噴射單元（Free Armature Injection-FAI），FAI是浙江飛亞電子有限公司一個獨立完整的技術體系， 它包括工作原理發明、技術突破和理論突破。FAI技術體系為小型發動機的升級提供了一個技術平臺，在此基礎上，小型發動機能夠在能、燃油消耗和排放污染三個方面得到全面的提升。FAI技術體系的誕生是小型發動機發展史上的一個里程碑。

工件原理

FAI體系的燃油噴射執行器是一個動力噴嘴。動力噴嘴能夠將電能直接轉化為機械能，通過機械能噴射和霧化燃油，FAI動力噴嘴的工作是由電脈沖（PWM)驅動的。

FAI 動力噴嘴包含多項技術突破，其中基本特征是其中包含一個獨立的自由電樞，故稱為自由電樞噴射技術:（Free Armature Injection-FAI）。FAI技術的發明，極大地降低了動力噴嘴的制造難度，成本也隨之大幅度下降。

基本特征

泵噴嘴一體化。燃油箱內不再需要一個分離式的燃油泵用于提供壓縮燃油，有利于降低制造成本和電能的消耗。

不需要一個內含高壓油的管道（油軌），與油箱連接的管路均為低壓油管，有利于增加安全。

噴射壓力高，燃油霧化質量好，有利于車輛的冷啟動和過渡。

燃油噴射速度高，貫穿距離大，有利于動態反應。

技術創新

流體附面層泵 在流體附面層不對稱交變條件下，液體可以形成定向運動，流體附面層泵就是基于這個原理工作的，其特點在于：沒有閥體和額外的運動件，其輸入與輸出之間時刻保持暢通。流體附面層泵有效地解決動力噴嘴的排熱難題。圖示為流體附面層交替變化的CFD模擬結果。

垂直噴射

FAI動力噴嘴能夠在垂直于電樞運動方向噴射燃油，從而大大地拓展了應用范圍。

理論突破

物理模型

燃油噴射技術是以燃油計量方法為理論基礎的。傳統的燃油共軌系統的燃油計量基于經驗公式，FAI體系的燃油計量則基于數學物理模型。FAI在燃油計量理論方面有突破的進展，并形成了一個獨立完整的控制理論。

非共軌系統的燃油計量所要突破的理論問題是尋求與噴射體結構、熱力學狀態和電磁學狀態無關的不變量。力噴嘴的熱力學和電磁學狀態，熱力學通常為一個兩相流，電磁學具有非定常特，FAI動力噴嘴基本理論研究的物理模型。

FAI基本理論的核心內容是全狀態模型。全狀態模型是建立在一個與能量相關的、與熱力和電磁狀態無關的不變量T3的基礎之上的，它能夠動力噴嘴的輸出給出比較精確的預測。在兩相流狀態下，全狀態模型對于動力噴嘴的輸出也能夠給出較好的預測。

FAI基礎理論，不僅解決了全狀態條件下的燃油計量問題，而且解決了生產一致問題，使得動力噴嘴的輸出特對于生產設備精度和品質控制的要求大大降低，其生產成品率超過了傳統共軌系統。

使用維護常識編輯

如今，電控燃油噴射系統（簡稱EFI）已在國內外轎車上廣泛應用。該系統利用各種傳感器檢測的表征發動機運行工況的參數信號，由電控單元（簡稱ECU）經過計算、分析、對比，根據發動機的各種工況需要控制噴油量，保證發動機具有良好的動力、經濟和排放。

電控燃油噴射發動機結構復雜，使用、維護不當，易出現故障，甚至導致系統損壞。因此，在使用和維護電控燃油噴射發動機時應掌握一些常識知識。

1 用油

電控燃油噴射發動機對汽油的清潔度要求很高，應使用牌號和質量完全符合要求的無鉛汽油。燃油中不可添加防凍劑，燃油濾清器應定期更換，以防噴油器堵塞和氧傳感器的工作能喪失。特別應指出的是：在電控燃油噴射發動機中普遍采用閉環控制方式，在排氣歧管中均裝有一個反映混合氣燃燒狀況的氧傳感器，一旦燃用含鉛汽油，便會導致氧傳感器中毒失效，造成發動機工作能下降。

2 電源

電控燃油噴射發動機應采用12V蓄電池作為電源。正常使用中不要隨意拆下蓄電池上的電源線和搭鐵線，以免電控單元因突然斷電而丟失有關故障信息（故障代碼等）。若需要更換蓄電池，必須使點火開關和其他用電設備均置于斷開位置，安裝蓄電池時極必須判斷無誤（負極搭鐵），否則，電子元件會立即燒損。

3 起動

電控燃油噴射發動機在起動前應先檢查油路，油路中無油時不能運轉燃油泵，否則會導致燃油泵磨損、過熱而損壞。

由于電控燃油噴射發動機的起動工況也是由電控單元控制的，起動噴油量的大小由電控單元根據傳感器傳來的起動工況信號決定，不需要人為額外供給燃油，因此，起動時不能像化油器式發動機那樣，踩加速踏板加油。實際上電控燃油噴射發動機起動時踩加速踏板是起不到加油作用的。

電控燃油噴射發動機起動時除不可猛踩加速踏板外，剛剛起動的發動機，也不應進行高速運轉。

用起動電源起動發動機時，必須在蓄電池安裝良好的情況下進行，以免損壞電控單元。在沒有蓄電池或蓄電池斷路的情況下，不允許用反拖的方法起動發動機。

在用本車的蓄電池幫助其他汽車起動發動機時，一定要注意先關閉本車點火開關后才能接線，否則，電控單元會因發電機產生的瞬時過電壓而損壞。

4 高壓

在拆開發動機電控單元連接器或拔下線束插頭之前，必須先斷開點火開關或拆下蓄電池搭鐵線，以免線路中線圈產生較高的瞬時自感電動勢，損壞電控系統的元件；安裝各種配線時連接須可靠，不良的連接也會因產生較高的瞬時自感電動勢，影響線圈及電容器等部件的正常工作，損壞集成電路。

化油器和電噴的區別有哪些？

我們常見的化油器靠發動機進氣流形成的的負壓吸取并霧化汽油，用于燃燒做功。電噴裝置是利用傳感器精確感受進氣量，并經電腦計算后控制噴射出相應的汽油，用于燃燒做功。電噴車省油，環保，冬季易啟動 ，電噴技術要比化油器先進很多，電噴技術靠電腦控制燃油的噴射，更省油。它們的燃燒過程都是在氣缸中完成的，沒有太大的區別。但霧化汽油的效果和控制精度的區別就很大了。

汽油機采用電噴裝置后，為實現良好的排放奠定了強大的基礎，另外，由于可以精確的控制油氣的混合比，對改善汽油機的動力或經濟都會帶來巨大的好處。簡單點說，就是發動機供給燃油的方式不同，電噴式發動機比化油器式發動機的先進之處在于，以計算機系統為控制核心，使發動機在各種工作情況下都能獲得佳混合氣，產生大動力輸出。它使汽油燃燒得更充分、更徹底，能提高發動機輸出功率約5%，節省燃油5%到20%。能使有害氣體的排放量得到有效控制。因此，在世界發達國家，早已嚴禁化油器的某些產品生產制造和使用。

傳統的化油器發動機，雖然可以滿足車輛各個工況下的燃料供給，但控制不可能達到精確，不但造成了燃料的浪費，也影響了尾氣排放的成分。而電噴裝置正是起到了自動控制燃料與空氣混合比的作用。針對汽油機在啟動、怠速、加速、制動等不同運行狀態，由傳感器和電腦的配合來確定相應的噴油量、噴油佳時刻，并能適時及時地切斷供油，不但節省了燃料消耗，更從調整可燃混合氣空燃比出發，根本上改善了尾氣的排放。眾所周知，汽油在進入發動機的氣缸前，需要噴散成霧狀和蒸發，并按一定的比例與空氣混合，形成可燃混合氣，這種可燃混合氣中的燃油含量的多少稱為可燃混合氣的濃度。

可燃混合氣的濃度應能使混合氣在氣缸中及時而完全地燃燒。因為燃燒得完全，燃燒的放熱量就多，這不僅能使發動機發出更大的功率，而且可使排出廢氣中的有害物質得到控制;燃燒得及時，可使比油耗下降，熱效率提高，因此燃燒的質量即燃燒是否完全和及時，關系到CO、HC在尾氣排放中的含量以及燃料燃燒放熱量的利用程度。其次，由于燃燒放熱量主要受限于氣缸的充氣量，充氣雖越大，發動機的功率和扭矩也越大。電子燃油噴射系統就是這樣一種能夠提高汽油霧化質量、改進燃燒、控制排污和改善汽油發動機能的電子產品。

與傳統的化油器供給系統相比，電子燃油噴射系統是以燃油噴射裝置取代化油器，通過微電子技術對系統實行多參數控制，可使發動機的功率提高10%，在耗油量相同的情況下，扭矩可增大20%;油耗降低10%;廢氣排污量可降低34%一50%。系統采用閉環控制并加裝三元催化器，排放量可下降73%。電子燃油噴射系統有兩個類型：壓力電噴型與常壓電噴型。化油器系統優先供油后配氣，如氣路阻塞則會造成燃燒不完全，廢氣污染嚴重。電噴優先配氣后供油，如氣路阻塞則會出現機器乏力，污染相對化油器機器要低很多，但需立即維修保養。

電噴省油，適合普通開機發電機。但是動力略顯遜色。這還是其次。發電機本來就油耗低，在油耗上省下來也沒幾個錢。發電機一般不太會重視空濾的保養而且空濾設計比較簡單容易照成密封不嚴，所以燃油噴油嘴清洗是個問題。不清洗會比化油器的油耗更大，而且一般的發電機廠家也不會維修電噴的機械。

化油器勁大，適合長時間連續使用時間長，而且可塑很高，深度車友只要具備知識，就可以自行提升其能，當然是在國家安全規定的范圍內改裝。缺點是廢氣排出較大，這不太符合國四標準。化油器發電機是現在很驢友選擇的，因為現在很多驢友，都有一個愛好，就是騎行，所以化油器發電機就是先決要素，而且維修方便，是個車行就能修。

基于發電機負載匹配效應的

    自驅動光電傳感系統的研究

    光電傳感器作為物聯網中的核心部分之一，可以檢測紫外、可見光到近紅外光譜范圍的光。但是，由于其分布范圍廣泛，這些傳感器的供電問題，以及在移動傳感器中電池的壽命和其帶來的資源浪費和環境污染問題嚴重束縛了其向前發展的腳步。另一方面，光電探測器還需要提高探測靈敏度。發電機的出現為解決光電傳感器的供電問題開辟了新途徑，很多基于發電機的光電傳感系統被相繼報道。這些類型的自驅動光電傳感系統很多是將發電機的輸出信號作為相應的吸收光號的響應信號，但輸出信號本身的變化會影響整個系統的穩定;此外，信號的輸出也需要另外的檢測電路進行檢測，這表明現有的自驅動傳感系統并非真正的自驅動光電傳感系統。為此，我們提出了一種新型的自驅動光電傳感系統，可以實現完全的自驅動傳感，可促進其在物聯網中更好的發展。

      Ci)對發電機的負載匹配效應現象進行了分析，建立了基于阻負載匹配的自驅動模擬系統，使其能夠實現對基于電阻式傳感器對環境因素引起傳感器阻值變化的檢測。基于垂直接觸分離式發電機與外接負載電阻并聯，在不同的阻負載下，發電機的兩端電壓規律的變化。為了摒棄操作頻率對系統穩定的影響，引入了齊納穩壓二極管，并對電路進行設計，通過可變電阻箱模擬阻值變化，檢測系統可以檢測這種變化。這樣的結果可以對基于發電機阻抗匹配的自驅動光電探測器的工作具有指導意義。

      }ll)進行了平面型光電探測器的制備及測試研究。基于二維過渡硫屬化合物二硫化鑰C Most)的良好特，我們通過傳統的機械剝離方法，結合傳統的光刻技術，制作了一個平面型的光電探測器。對該光電探測器器件在不同的波長的光照下的光電響應以及穩定進行了相關的測試。此光電探測器具有穩定的光電響應，開關比高達104，響應時間為0.32 s，恢復時間為0.36 s，并且在405 nm波長的光照射下的光電流和光照強度幾乎成正比。光電探測器的穩定且能優越的響應速度，高的開關比，快速的電子遷移率特，可以作為自驅動光電探測系統的光電感應核心部分。

      C iii)基于發電機與Mo S:片光電探測器之間的阻抗匹配效應的自驅動光電探測的制備、測試及應用研究。使用拱形發電機作為電壓源，經齊納穩壓二極管產生穩定的電壓輸出。通過電路調節，構建了自驅動光電檢測系統，該系統輕巧，易于操作，靈敏度高，可直接通過警示燈LED的亮暗來測量光的強度。通過用手簡單拍打發電機，驅動光電檢測器工作。

    處于SG元年，不只是使人們的網絡通信更快更順暢，而且還會將世界信息產業發展的第三次浪潮一物聯網，推上一個新時代，會加速物聯網落地，實現“智慧地球”，給社會生活方式帶來新變革。物聯網現在普及大眾的主要是智能家居和車聯網方面，近期它將涉及公共安全、環境保護、敵情偵查、智能交通、照明管控、政府工作、工業監測、情報搜集和智能消防等多個領域。幾乎每個領域中都能找到光電傳感器的身影，并且作為核心部件具有舉足輕重的作用。傳統的傳感器己無法與滿足SG相匹配的發展需求，便攜式、微型化、穩定高、柔可穿戴、靈敏度高、多通道檢測、高選擇高和智能化無線新型傳感器為未來光電傳感器的發展提供新的研究思路和理論依據，在全球進行著廣泛研究

    物聯網中光傳感器作為核心部分之一，可以檢測在紫外、可見光到近紅外光譜范圍的光。使其在光通信、數字成像、環境監測和生物化學傳感等各個領域的擁有巨大的應用。但是，當前階段大多數的光電探測器都須要外接電源提供能量，來進行刺激載流子并產生光電流的檢測信號的發出降。此外，由于其分布范圍廣泛，很難為這些傳感器供電，以及在移動傳感器中電池的壽命和其帶來的資源浪費和環境污染問題。這些問題束縛了物聯網系統向前發展的手腳。另一方面，光電探測器的探測靈敏度或光響應對于檢測諸如環境和醫學監測等實際應用的弱光信號非常重要。因而需要新的裝置配置和促進探測靈敏度的機制。

    發電機的出現能夠為解決問題提供了方向。發電機可以把周圍環境中不規則的機械能轉化為電能，這為解決光電傳感器的供電問題開辟了新途徑，很多基于發電機的光電傳感系統被相繼報道，如基于阻抗匹配效應的光電探測器、基于不同的表面電荷密度光電探測器、基于空氣放電開關型的光電探測器以及基于電子學晶體管增強型光探測器等類型。這些類型自驅動光電傳感系統通常將發電的輸出信號作為相應的吸收光號的響應信號，發電機的輸出信號本身的變化會影響整個系統的穩定;此外，檢測發電機的信號輸出需要外部的檢測電路進行檢測，表明它實際上不是自供電。因此，我們提出了一種新型的自驅動光電傳感系統，使其能夠在物聯網中更好的發展。

1.2光電探測器

    光電探測器能夠把光輻射信號輸入轉變為電信號輸出的器件，它的工作原理是由光輻射與被照射材料的相互作用引起電導率發生改變的光電響應。光電響應可以分為很多種，根據是否發射電子，光電響應可以分為內光電響應和外光電響應。內光電響應又可分為光電導效應、光伏效應、光一熱電效應、光磁電效應和效應等。半導體光電探測器是利用半導體材料對光的吸收產生的光電效應而制成的重要光電轉換器件。

    光電探測器在和國民經濟的各個領域具有舉足輕重的作用，是順風耳，是千里眼。從小到手機掃描二維碼時用到的手機攝像頭，公共廁所里使用紅外感應水龍頭;大到美國激光干涉引力波天文臺成功探測到引力波，以及獲國家自然科學一等獎的大亞灣反應堆的中微子實驗工程，光電探測器都起到非常重要的作用。此外根據入射光的不同波長，其在紫外波段的應用在民生上，可以用來太陽照射檢測、生物醫藥的分析應用、明火檢測、臭氧檢測等;在上的制導通訊以及生化分析有重要的應用。在肉眼可識別的可見光或近紅外波段可用于精密微小的光度計量和射線測量、探測、工業自動控制以及在圖像傳輸中的信號存儲傳輸和顯示成像等方面。在紅外波段，由于在中發揮著不可替代的作用于，此波段的光電探測器應用種類，以及光電材料1的研發和相關技術的研究一直圍繞廣泛應用開展的:主要用于制導、紅外熱成像、紅外遙感等方面。

1.2.1基于二維材料的光電探測器

    二維(2D)材料由石墨烯，黑磷CBP，過渡金屬二硫化物(TMD ),氮化硼(BN)等組成。在平面上原子由化學鍵相緊密結合形成層狀，通過范德瓦爾斯力層與層之間相互結合。具有許多特殊能，比如柔韌，超薄，輕巧，可以通過范德瓦爾斯力制造垂直異質結，可調節的能帶，強光物質相互作用的優點，高載波移動以及兼容傳統的微細加工技術等。己經成為下一代光電探測器的一個強有力的競爭者，在過去十年來吸引了來自全球研究者們越來越多的關注，成為新型光電探測器的發展趨勢

1.3基于發電機的自驅動光電傳感系統

    發電機工作原理是基于靜電感應和起電效應兩者的禍合效應來進行機械能的收集;過程為當兩種材料相接觸，因材料質而產生正負電荷，接著外力使兩者分離，接觸產生的正負電荷也分離，這個電荷會在材料的上下電極上產生感應電勢差，如果電極之間短路，那么感應電流會因電勢差產生;它的理論基礎可以追溯到麥克斯韋方程中的位移電流。它的主要的功能是收集小尺寸的機械能，當前的研究機械能來源方式有:、人體遠動、振動能、藍色能源等。發電機根據電極和層的不同分為四種工作模式:垂直接觸分離模式、單電極模式、水平滑動模式和獨立層模式

1.3.1基于阻抗匹配效應的光電探測器

    發電機工作是基于接觸起電和靜電感應的禍合效應來進行能量的收集，因此它是具有固有的電容特的。其輸出表現受外加電阻負載的大小影響，當電阻負載增加時，它的輸出電流變小，負載上電壓相反增大;即存在明顯且有區分度的負載匹配效應。對于很多的光電探測器，他的工作機理是基于變化的內阻對應于光強的變化。所以通過把光電探測器作作為發電機的外接負載，從而實現自驅動光檢測的功能。

.3 .2基于不同的表面電荷密度光電探測器

    電表面電荷密度被認為是促進TENG輸出產生的關鍵因素，可以通過TENG輸出直接反映出來。同時，表面電荷產生和維持是與環境密切相關的，例如光電檢測材料的照明條件。因此，表面電荷密度也可用于有源光電檢測。受到這種機制的啟發，2015年，Su等人設計了一個類似的自驅動光電探測器，整個裝置采用接觸分離類型的TENG。感光MAPb13-Ti0:層能在300至780 nm處具有吸收峰，這意味著該多層結構不僅可以檢測UV光，而且可以檢測可見光。此外，僅包含Ti0:層的對照樣品只能吸收UV光。當設備在100 W/cm2的太陽模擬器照射下操作時，輸出電壓直接從8V降低到約SV。當模擬器的開關關閉時，輸出電壓迅速恢復到8V。該光電探測器的機理主要是由于光誘導的表面電荷密度變化。這項工作說明了通過改變關鍵參數一表面電荷密度，結合TENG作為光電探測器的新機制。盡管鈣欽礦材料具有優異的光敏和寬帶光吸收，但其半導體特對于在其表面上保持高電荷密度是不利的。為了解決這個問題，Su等人，設計了一種基于錯欽酸鉛(PZT)薄膜的自供電紫外光電探測器。器件上部采用銅薄膜作為層和頂部電極，底部采用透明氟摻雜的氧化錫(FTO)作為底部電極薄膜同時作為UV光敏材料和層材料。觀察到所測量的導電率在有照度時是沒有照射的9倍，這導致表面電荷的泄漏。因此，一旦暴露在紫外光下，器件的短路電流明顯下降。

    在物聯網時代，需要核心光電傳感系統部件數量眾多。分布廣泛的光電探測器基本上依靠外部電源的供應，這樣電源的壽命以及更換帶來的污染問題不得不值得我們尋找解決的方法。其次是光電探測器本身的能耗以及使用壽命也需要進行通過相關方法途徑解決。所以我們需要發展一種高效低能耗，實現不需要外接電源的光電傳感裝置助力物聯網發展。發電機能夠將周圍環境中的不規則的機械能轉化為電能這為解決供電問題開辟了新途徑。很多基于發電機的光電傳感系統被相繼報道，這些自驅動光電傳感系統通常將發電的輸出信號作為相應的吸收光號的響應信號，發電機的輸出信號本身的變化會影響整個系統的穩定;此外，檢測發電機的信號輸出需要外部的檢測電路進行檢測，表明它實際上不是自驅動。因此，我們提出了一種新型的自驅動光電傳感系統，使其能夠在物聯網中更好的發展;提高其穩定和可靠，將發電機和基于二維材料MoS:片的光電探測器通過電路管理實現了完全自動化，高穩定的自驅動光電探測系統。

    近年來，電子設備及系統快速發展，開始向便攜化，小型化，多功能化方向轉變。如何給這些數量龐大的微型電子設備供電便成為了信息技術發展和電子產業中亞待解決的問題。發電機自2012年被王中林教授提出后受到了廣泛的研究，它將困擾人們幾千年的生電現象產生的電能成功收集利用，實現了一種可持續，綠色的新能源。

    發電機是基于起電效應和靜電感應的禍合，能有效地將物體產生的機械能轉化為電能。材料的電子親和力差異是影響發電機能的關鍵因素。近年來，對于負材料的持續研究使得發電機的能得到了顯著提高，相比之下，正材料的研究沒有得到太多關注，即使它們對于提高發電機的能同樣重要。提出了利用聚氧化乙烯(PEO)作為發電機的正材料，制備了高能的發電機，并探究了其中的機理與相應的應用。的主要工作和成果如下:

    1.采用旋涂法制備了不同分子量的PEO薄膜，分子量分別為10萬、60萬、300萬，同

時制備了PA6薄膜用于能對比，兩者分別與PDMS薄膜制備成垂直接觸式的發電機。利用動態疲勞測試儀進行周期的分離和接觸，2X2cm'-的PEOIPDMS發電機在SON的接觸力能產生970V的開路電壓，短路電流密度為85 mA/m2，大瞬時輸出功率達40 W/m'。作為對比，相同條件下PA6/PDMS發電機的輸出為630V, 30 mA/m}',  I 8W/m2。實驗結果表明，PEO的正比常用的正材料PA6更高，不同分子量PEO對TENG的輸出能無較大影響。不僅如此，當將PDMS替換為其他常見的負材料，如PET, FEP等，PEO均表現出更高的輸出能，證明了PEO作為正材料的通用。

    2.探究PEO/PDMS發電機輸出能的影響因素，包括接觸頻率，兩基板分離距離以及按壓力度。結果表明，這些因素都對發電機能產生顯著的影響。隨著接觸頻率，兩基板分離距離以及按壓力度的逐漸增大，輸出電壓和電流密度總體呈現先增加后穩定的趨勢。

    3.探究PEO作為正材料的高輸出能機理。利用開爾文探針力顯微鏡分別測量PA6和不同分子量的PEO表面電勢，結果表明PA6與探針的接觸電勢差為0.87V，遠小于PEO與探針的接觸電勢差1.26V，并且分子量對PEO薄膜的表面電勢幾乎沒有影響。同時，利用傅氏轉換紅外線光譜分析儀探測了PEO材料的官能團，結果顯示PEO有豐富的OH等官能團。結果解釋了PEO擁有更高正極的原因。

    4.針對發電機的交流輸出特以及高內阻導致的充電電容效率低的問題，設計了反激式變壓電路，極大地提升了發電機的充電速率與能量收集效率。當發電機工作在相同條件下，反激式變壓電路在Ss內將100扒 F的電容從OV充電到2V,而典型的全橋整流充電電路僅能充電到0.04V，對應的充電速率分別為0.4V/s與0.008 V/s ,提高了50倍!并且利用反激式能量收集電路對TENG充電能地提升，TENG成功實現為商用計算器等電子設備實時供電。

    工業革命以來，人類的科技文明不斷進步，世界的經濟快速發展，而這些都離不開傳統化石能源的廣泛應用，包括煤炭，石油，天然氣等川。可以毫不夸張地說，當前社會的穩定發展完全是建立在化石能源基礎之上。然而，化石能源的消耗隨著社會發展進程的加快而急劇增加，可以預見化石能源將在本世紀中葉面臨枯竭的威脅，因此人類正面臨著前所未有的能源危機。如果新的能源體系在化石能源消耗殆盡之前還未建立起來，能源的短缺將導致世界經濟危機，加劇國家的動蕩，終對人類文明造成毀滅地打擊。另一方面，化石能源的大量使用帶來了非常嚴重的環境污染問題，對我們的生活造成不可估量的危害，比如我們日益關注的霧霆，酸雨等問題。所以，尋找和發展新的能源系統，有效地利用可再生能源解決能源危機迫在眉睫。

    近年來，隨著人類科技水平的迅猛發展，電子設備開始不斷地向小型化，便攜化，多功能化等方向不斷快速發展。智能手機就是一個很好的縮影，便攜的體積里高度集成了多個芯片和外圍電路實現產品的多功能化。當今科技制造的小型與便攜的電子設備。

    這些可移動電子設備和無線傳感網絡急劇地增加，使得如何給這些數量龐大的電子器件供電成為了亞待解決的難題。傳統的技術是由電池實現供能，但是小型號的電池需要定期地檢測和更換，而大型號的電池則會造成攜帶和搬運上的不便。尤其對一些植入式電子設備，更換電池更是一件相當困難甚至不可能的事。另外廢棄電池已經造成了環境污染與問題，大量的土壤與地下水因為電池中的重金屬物質失去利用價值，由于重金屬在自然界中不可降解，從而隨著食物鏈在生物之間傳遞，終對人類的身體產生嚴重的影響。因此，我們急需一種新型電源能夠代替電池為這些小型電子器件持續地供電。

    一個可代替的方案就是從生活環境中獲取能量，進而為一些無線，可植入或便攜式設備供電，從而解決對這些電子器件的供電難題。眾所周知，我們的周圍環境存在各種各樣的能量，例如太陽能，震動能，水能，等，這些能源規模巨大，分布廣泛，清潔環保，把這些周圍存在的能量轉換為電能，然后直接給電子設備供電或者存儲在超級電容、鏗電池等儲能設備中，從而達到能量收集的效果。如何收集這些能量并將其轉換為可用的電能就成了一個具有挑戰的課題。

1.1.2新型能源的發展

    大力發展可再生新型能源代替傳統的不可再生的化石能源，克服能源短缺的問題勢在必行。常見的可再生能源包括了水能，，太陽能，機械能，電磁能等，它們在自然界里取之不盡，用之不竭，而且不會造成環境污染問題。目前比較成熟的大型可再生能源發電設備包括利用河流由高處流向低處，從而將勢能轉換為水輪機動能的水力發電，利用半導體材料(如硅)制備的光伏電池在太陽光輻射能量下產生電能的太陽能發電，利用帶動旋轉并通過增速機提升旋轉的速度進行發電的發電，利用海平面周期地漲落及海水的流動進行發電的潮汐發電等。

    另外針對的可移動電子設備和無線傳感網絡的供能問題，提出了一種新型的能源概念一發電機，為微納系統提供自驅動的，無需維護的持久電源。因為許多電子設備的功耗大約在幾百微瓦至幾十毫瓦之間，可以通過收集周圍環境中普遍存在的小規模能量為這些電子系統供能。

    目前廣泛研究的發電機和微納自供能系統有以下幾種:壓電式，電磁式熱釋電式以及電式。其中壓電式發電，電磁式微型發電機,發電機能將機械能轉換為電能，而熱釋電發電機能將溫度的變化產生熱能轉換為電能。

      (1)壓電發電機

    壓電發電機是王中林教授小組于2006年首次提出，它是利用尺寸的纖鋅礦壓電材料(柱，線，塊等)的非對稱極化結構，將外部環境中施加的機械能轉換為電能。

    壓電發電機的工作過程如下:當垂直于基底生長的氧化鋅材料受到一個外力作用時，氧化鋅線發生形變彎曲，材料的晶體結構中陽離子與陰離子產生了相對應的位移，所以彎曲形變會產生應變電場，這種現象為Zn0線的壓電效應。被拉伸的外表面會產生正電勢，相反的，被壓縮的內表面會產生負電勢，所以Zn0線的表面會產生電勢分布，而線的底端由于接地呈現電中。

    氧化鋅的半導體質，使得它與金屬尖部接觸時會形成肖特基勢壘。對于n型的半導體材料，當金屬電極接觸到負電勢區域時，電子從Zn0線表面流向電極，而當電極接觸正電勢區域時，則沒有電流產生。對于P型半導體材料，會產生相反的現象。近幾年來，壓電發電機的能不斷改善，它的輸出已經能夠直接驅動LED及一些小型的電子設備。

      (2)熱釋電發電機

    熱釋電發電機是利用具有結構的熱釋電材料將熱能轉換為電能的能量轉換器件。常見的收集熱能方式是依靠塞貝克效應，通過器件兩端的溫差驅動載流子運動。然而，生活的環境中溫度往往沒有呈現空間梯度變化而是表現出一致，此時塞貝克效應將不再起作用。而熱釋電效應則可以很好地利用溫度隨時間波動變化的特征進行溫差能量收集。

    初級熱釋電效應和二級熱釋電效應是熱釋電發電機的兩種工作原理。

    初級熱釋電效應是指在無應力作用的情況下，初級熱釋電效應主導PZT, BTO等鐵電材料的熱釋電響應，基于熱誘導的電偶極子在其平衡軸附件隨機振動，振動幅度隨溫度的升高而增大。熱釋電發電機，在室溫下，由于電偶極子只在平衡定軸隨機擺動，熱釋電發電機沒有輸出。當溫度逐漸升高，電偶極子會在定軸附近做延伸振動，振動幅度相應地增大，總的電偶極子自發極化強度降低，電極上的感應電荷隨之減少。反之，當溫度降低時，電偶極子的振動幅度減小，總的電偶極子自發極化強度增大，電極上的感應電荷增加。

    在二級熱釋電效應中，溫度的變化會使得ZnO,CdS等無對稱中心結構的材料發生熱形變，從而產生電勢差，驅動電子的流動。熱釋電發電機的特使得其作為自供能溫度傳感器，測量溫度的變化等方向有廣闊的前景。

      (3)電磁式微型發電機

    電磁式微型發電機是利用法拉第電磁感應原理，通過感應線圈與磁體之間的相對運動，使穿過閉合線圈的磁通量發生變化，從而產生感應電勢的能量收集裝置。傳統的電磁發電威置結構復雜，體積較大。隨著科技的發展，高可用，小型化的新型電磁式發電機受到了廣泛的研究。MEMS工藝加工的懸梁臂結構的微型電磁式發電機，將永磁體固定于懸梁臂結構的中心平臺，當外界振動時，懸梁臂帶動永磁體上下振動，導致線圈中的磁通量發生變化，線圈中會因此產生感應電勢。

    發電機是基于起電效應和靜電感應禍合的能量收集裝置，能將機械能轉換為電能，下一小節將詳細介紹它的原理與研究現狀。

1.2發電機的原理與研究現狀

1.2.1發電機的原理

    起電效應是一種接觸導致的帶電效應，早在幾千年前便被人們發現。雖然起電效應是每天不可避免都會產生的現象，但是其背后的物理機理一直存在著許多爭議。通常認為起電的原理是當兩種材料相互接觸時，會在接觸表面形成化學鍵，由于兩種材料的功函數存在區別，電荷會在接觸的表面發生轉移，從一種材料轉移到另一種材料，以平衡材料間的電勢差，使得兩種材料表面分別帶有正負電荷。當兩種材料分離時，有的成鍵原子傾向于失去電子，有的傾向于保留多余的電子，這樣就會在材料表面產生電荷，使得兩種材料的表面分別帶有不同種類的電荷。對于絕緣體或導電較差材料。電荷會保留相當長一段時間，并持續累積。

    起電效應通常在我們的生活和生產中被當做負面效應，以致于幾千年來沒有得到正面地利用。例如一些電子器件，值得注意的是CMOS集成電路和金屬MOSFET晶體管，可能會被手套、工作服等攜帶的靜電荷放電產生高壓意外損壞，防護研究。

飛機在飛行過程中機體與空氣，水汽等產生靜電荷因此就有了相應的靜電嚴重干擾無線電設備的另外，靜電荷會引燃可燃氣體或導致爆炸，產生安全隱患。近，由王中林課題組提出發電機((TENG)巧妙地將起電效應應用到機械能采集與自供能傳感器中，使得起電產生的能量得到了真正的運用。

    TENG主要由電極和正負材料構成，通過起電效應和靜電感應的藕合，能夠有效地將物體產生的機械能轉化為電能。兩種材料相互接觸產生電荷，吸引電子能力強的材料表面帶負電荷，失去電子的材料表面帶正電荷。當兩種材料相互分離時，相反的電荷會在材料表面之間產生電場，從而在兩種材料背面的電極之間形成電勢差，驅動電子經外部電路從一個電極流向另一個電極，產生電能輸出。

    發電的原理來自于麥克斯韋位移電流，其中項是變化的電場產生感應電流，即電磁波存在的理論基礎;第二項是由于表面的靜電荷產生的極化場引起的電流，即發電機的理論基礎。

    TENG自發明以來，經歷了快速地發展，目前TENG技術發展的研究主要集中在通過增加表面等效電荷來提高輸出功率方面。為了達到增加表面電荷的效果，當前的方案主要依靠以下幾個方面:

    (1)合理的材料選擇，通過選擇電序表中分別位于正頂端的材料與負

頂端的材料，增加接觸時相應的轉移電荷量。

    (2)材料的表面修飾，增加產生的電荷量，包括通過微納工藝在材料表面形成微結構，提高接觸時的有效接觸面積;通過化學方法使得材料表面功能化，改變材料的表面電勢;在材料中引入材料，如線，顆粒等，改變材料局部的接觸特。

    (3)通過離子注入或使用極化的壓電材料改變材料表面電勢。

    (4)運用多種發電機的復合結構，如壓電/復合發電機，太陽能/復合發電機，電磁/復合發電機等。

    在所有方法中，除了材料的合理選擇，其他的方法需要通過耗時的工藝處理流程，復雜的結構或者昂貴的設備，導致TENG的制備成本增加。例如，微納結構的表面隨著TENG工作時間的增加，表面的微結構可能會損壞，輸出能降低，導致器件不能提供所需的穩定和可靠，而復合結構的TENG具有較高的轉換效率，但目前還沒達到令人滿意的效果。因此，選擇電子親和力差距大的材料組合是提高TENG能簡單與有效的方法，但是目前受限于現有材料的有限選擇。

    大量的研究顯示PDMS, PVDF和PTFE是高能TENG的佳負材料，因為他們具有較強的負電子親和力。相反地，正材料的選擇卻沒有大多地關注，盡管它們在提高表面電荷密度，功率密度方面與負材料具有同樣的重要。從電序表中可以看出，正絕緣材料的選擇非常有限，大多數選擇金屬，如鋁和銅做正材料。然而，這些金屬在電序表中的貢獻電子能力并不是處于很高的級別。例如，表面平整的銅/PTFE在中的電荷密度只有40}C/m2，遠小于報導的其他類型的TENGs o其他幾種正絕緣材料已經被用于制作TENGs，例如蠶絲 ,碳管，玻擒, PA6等。其中蠶絲/PET組成的TENG得到的大瞬時功率密度為IOmW/mz，而碳管//PDMS的TENG為SW/m2，這其中主要是由于碳管陣列對于表面積的增加。在正絕緣材料中，PA6因其在電序表中很強的正極，被認為是制備高能TENG的佳選擇。之前的研究利用PA6作為正材料與PVDF組合，展現了良好的輸出能，開路電壓520V，短路電流密度Jsc為2.7mA/m2。顯然，對于TENG正材料的探索遠遠落后于負材料。因此，當前一個非常重要的問題是:是否有其他材料具有更高的正極以提高TENG的輸出功率和表面電荷密度

    首次創新地提出將PEO薄膜作為正極材料，與PDMS組合制備高能的TENG，同時通過對比證明了PEO作為正極材料比PA6有更高的輸出能。通過簡單的旋涂工藝而沒有在薄膜表面構造微納結構的情況下，驗證得到PEO/PDMS的TENG峰峰開路電壓值970V，短路電流密度達到85mA/mZ，對應的電荷密度為154}C/mz,瞬時大功率密度更是達到40W/m`，明顯高于提到的CNTs/PDMS和silk/PET組成的TENG的輸出功率密度，是迄今為止報導的平面薄膜結構TENG的佳輸出能之一。也利用了PA6/PDMS構成TENG與PEO/PDMS的TENG輸出進行對比，相同條件下，證實了PEO/PDMS的TENG有更高的輸出能。本同時深入探究了PEO更高正極的原因以及影響PEO/PDMS的TENG輸出能的因素，并將其作為電源，成功實現為商用電子手表，計算器等供電。考慮到PEO良好的水溶和生物兼容，我們相信以PEO作為材料的TENG除了作為常規便攜式電子器件的電源構成完全自供電系統外，在可植入和生物兼容的電子器件中也有廣闊的應用前景。

1.4本研究內容和章節安排

    主要研究的是將PEO作為正極材料制備發電機的輸出能，重點研究分別由PEO/PDMS與PA6/PDMS組成的TENG輸出能的對比，證明PEO相比于PA6有更高的正極，并對其中的機理進行了探究，同時探究影響該TENG能的影響因素，并利用制備的PEO/PDMS發電機作為電源，通過自制的能量收集電路，成功為商用電子設備供電。具體的章節安排如下:

    章，介紹了當今世界的能源危機背景與新能源的發展情況，并介紹了作為新能源之一的發電機的工作原理與當前的研究現狀，包括四種基本工作模式與具體的應用場景。針對當前國內外的研究現狀，提出了的研究動機與意義，并簡述了本的研究內容。

    第二章，介紹本選用的PEO ,  PDMS ,  PA6材料基本質，PEO/PDMS與PA6/PDMS發電機的制作流程與材料表征，包括薄膜表面的粗糙程度，薄膜厚度，表面電勢以及材料表面的官能團，同時也介紹了TENG輸出能的表征方法。

    第三章，介紹PE060/PDMS TENG輸出能以及不同因素對PEO/PDMS發電機的輸出能影響，從PEO薄膜的厚度，材料表面形貌，兩基板接觸壓力，接觸頻率以及分離距離對器件的能進行定量的分析，并對TENG的穩定進行了驗證。

    第四章，介紹不同分子量的PEO與PA6分別作為正材料，探究不同分子量PEO薄膜對TENG輸出能的影響，并且通過將PEO與PA6分別和PDMS與其他負材料構成TENG，對比驗證PEO作為正材料卓越的輸出能。

    第五章，介紹PEOlPDMS的TENG作為電源的應用場景，利用TENG可以直接驅動上百盞LED燈發亮，同時通過研制的TENG電源管理電路實現對商用電子計算器，電子手表的實時供電。

    第六章，對本進行總結與展望，明確本工作的創新點與不足之處，闡明后續進一步探究需要進行的工作。

    主要介紹了PEO/PDMS與PA6/PDMS發電機的材料質、結構以及制作流程，制備的薄膜材料表征與TENG輸出能的表征方法。TENG的制備主要采用旋涂的方法，光滑的薄膜是直接旋涂得到，微結構表面的薄膜通過旋涂在砂紙上倒模得到。薄膜材料的表征主要從表面形貌、表面電勢、材料官能團以及薄膜厚度四個方面進行，其中利用SEM表征薄膜的表面形貌，KPFM測量薄膜的表面電勢，FTIR檢測材料的官能團組成，臺階儀測試薄膜的厚度。TENG的輸出能測試采用動態疲勞測試儀進行周期的接觸分離操作，并用示波器與皮安電流表分別測試TENG的電壓與電流。

    主要探究PEO作為正材料的TENG的輸出能以及不同因素對PEO/PDMSTENG輸出能的影響關系。首先介紹了TENG的輸出能參數特征，接著測試了包括不同厚度的PEO薄膜，兩基板之間的接觸壓力，分離距離，接觸頻率等條件對TENG器件能的影響并進行定量分析，得出了不同條件與TENG輸出之間的關系。同時展現了PEO/PDMS TENG輸出的穩定，光滑表面的TENG在20000次的接觸分離后能只有很小的降低。通過用砂紙倒模制作表面具有微結構的PEO與PDMS薄膜進一步提升了TENG的輸出能，展現出PEO構成的TENG能的提升空間

  TENG輸出’勝能的主要指標包含TENG的輸出開路電壓，短路電流，電荷密度以及暑大輸出功率。通過描述的測試方法，在一個工作周期內，TENG典型的輸出電壓與電流。當動態疲勞測試儀運動使兩基板相互靠近時，電子從正材料PEO一側電極流向負材料一側電極，電流方向則相反，從PDMS背面電極經外電路流向PEO電極。因為示波器與皮安表的正極與PEO電極相連，負極與PDMS電極相連，所以相互靠近時，輸出電信號為負。相應地，當兩種材料相互分離時，電流從PEO電極流向PDMS電極，輸出電信號為正，方向相反。

    對于輸出電壓，由于示波器探頭的內阻為100MS2,，并不是完全的開路，所以依然有電

子流經示波器，輸出電壓信號形狀與電流相似。但是由于電阻對電子轉移的阻礙作用，電子完成轉移的時間明顯增長，表現為輸出電信號波峰變寬，電壓的波峰寬度明顯大于短路電流的波峰寬度。