发动机高油耗故障的研究.docx

《发动机高油耗故障的研究.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、发动机高油耗故障的研究　王启发（武汉公交集团第四运营公司技术部湖北武汉430051）摘要：通过对发动机燃烧能量的转换过程和影响因素的分析，找出发动机油耗、黑烟、高温的原因和解决问题的方法。提出未来发动机节能设计制造构想。关键词：热能转换；节能；故障StudyofenginehighfuelconsumptionWangqifa（ThetechnologydepartmentofthefourthoperatingcompanyofWuhanpublicbusgroupinHubei430051）Abstract:basedontheenginecombustionenergy

2、conversionprocessandtheinfluencingfactorsanalysis,findoutthecauseoftheenginefuelconsumption,blacksmoke,hightemperatureandthemethodstosolvetheproblem.Putforwardthefutureengineenergy-savingdesignandmanufacturing.Keywords:thermalconversion;Energysaving;fault发动机耗油黑烟高温等是车辆的常见故障，在车辆集中的公交行业中十分常见。由

3、于国家的环保标准的提高，人们的环保意识的加强，公交行业为适应形式，不得不加大对排放超标车的更新并加大对在用车的维护投入。寻求有效的解决办法对企业节约物资、人力资源十分重要。为了了解发动机耗油、黑烟、高温等故障原因，我们有必要了解发动机工作机理和热能转换过程。为了定性分析方便，在下面给出的公式和推导中均未给出各参数单位，特在此说明。１发动机的能量和运动转换发动机是汽车的能量运动转换器。其作用是将燃料在密闭的燃烧室内燃烧所放出的热能通过工质气体压力作用于活塞，通过活塞连杆曲轴机构以旋转运动的机械能形式输出，从而完成能量和运动的转化。假设燃料质量为M1、燃烧放出的热能为Q、燃料热值

4、为q、则放出热量为：Q=M1q　　　　　　　（１）　　　　　　　　　　　　放出的热量由工质气体吸收为分子内能。它作用于活塞的部分形成有用的机械功输出，作用于燃烧室构件的部分以热能传播成为无效损失。设吸热工质质量为M2、热容比为C2、升温值为△T1、缸盖缸体等构成密闭燃烧室等吸热构件质量为M3、升温值为△T２、热容比C3。则有：为燃料热度的热度输出，从而完成能量和运动的转会11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111

5、1M1q=C2M2△T1+C3M3△T2（２）　　　　　　　　C2M2△T1为有效吸热，其作用使工质膨胀而增加压力，假设压力增加值为△P、燃烧容积为V、由气体方程可得：V△P=M2R△T1/∪(３)式中R、U为常量。由式（２）可得：△T1＝（M1q－C3M3△T2）÷（C2M2）(４)式（４）代入式（３）式后变换得：△P=R（M1q－C3M3△T2）÷∪VC2(５)式（５）中△P是工质膨胀压力增量，是对外输出机械功的有用作用力。假设气体对活塞做功为W、气缸直径为Ｄ、气缸圆截面积为Ｄ*Ｄ*/4、活塞从上止点往下止点移动的距离为S、移动的速度为a.　曲轴曲柄从上止点开始绕其旋转方

6、向的转角为θ、曲柄角速度为ω、曲柄半径为γ、连杆长度为L、曲柄半径与连杆长度之比为λ=γ/L、活塞移动的时间为t、发动机功率为P。则有如下关系：W=Ｄ*Ｄ*△PS/4(6)P=W/t=Ｄ*Ｄ*△Pa/4(7)活塞移动的速度a决定了曲轴转速n。由连杆机构关系推出(略),有如下关系：S=γ{（1-cosθ）+[1-cos(2θ)]λ/4}(8)a=dS/dt=(ds/dθ)(dθ/dt)=γω[sinθ+λsin(2θ)/2](9)由式（9）可知，n在发动机工作时是瞬变的。由式（７）、式（５）可得：P=Ｄ*Ｄ*R（M1q－C3M3△T2）a÷（４∪VC2）(10)从（７）、（９）

7、可看出：发动机输出功率取决于缸内燃烧放出热量M1q、散热耗散热量C3M3△T2、缸内膨胀压力增量△P、转速等。在C3M3不变的情况下，减少△T2温升减少热能外散，将能有效提高工质气体内能，提高缸内膨胀压力增量△P，从而增大功率转化。设发动机的能量转换效率为η。则有：η＝W/Ｑ*100％　　　　　　　（11）即：η＝Ｄ*Ｄ*RS（M1q－C3M3△T2）÷（４∪VC2M1q）*100％　　　（1２）　从式（1２）和式（8）中可得出结论：（１）气缸直径Ｄ越大，而燃烧过程中的V值越小，机体吸热温度△T2越小，