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浅谈汽车发动机油耗问题及其节能优化措施

作者:jnscsh   时间:2021-07-05 08:41:59   浏览次数:

摘 要 近年来,随着经济建设的发展以及人们生活水平的提升,使得各城市的汽车保有量迅速增多,同时,汽车排放也加剧了环境污染问题的严重性,使得国家对节能减排工作日益重视,迫使汽车发动机在技术上不断加以创新改革。本文主要从影响汽车发动机油耗的因素出发,对当前汽车发动机油耗高故障排查进行了分析,最后,提出了加强发动机节能技术优化策略的应用

关键词 汽车发动机;油耗;节能优化

1 影响汽车发动机油耗的因素

众所周知,汽车作为一项高能耗的产品,尤其在当前全球能源危机日益严峻局势下,加强汽车行业节能推进是汽车产业发展的必然趋势。发动机主要是一种将其他形式的能量转化为机械能的机器,一般包括内燃机、外燃机、电动机等。通常,汽车发动机油耗问题非常复杂,牵扯到诸多因素,归纳如下。

1.1 发动机种类因素

通常,发动机自身因素是影响汽车油耗的重要因素,当发动机拥有一个完善结构时,发动机的比油耗较低,进而会降低汽车运行油耗。同时,在汽车提速和减速时油耗大,引入负荷率的概念,一般汽车在全负荷和低负荷的情况下油耗量都会大,通常,当在负荷率处于某一个值时油耗最少。

1.2 驾驶因素

驾驶员的个人技术状况直接影响汽车的油耗。在日常驾驶中,特别是在交通不畅、等红灯、变换车道时,驾驶员频繁加速、急停,并将油门踩到底行驶,比恒速行驶油耗增加2~3倍。多次不必要的制动,低速挡高速长途行驶,必然会增加油耗。这些不良习惯是导致油耗增加的重要因素。

1.3 道路状况因素

道路状况也是影响汽车油耗的重要因素,主要包括道路状况、上下坡状况、拥堵状况以及是否有多个转弯。当道路崎岖不平时,汽车不能保持适当的速度运行;道路有多个转弯时,会使驾驶员使用刹车频繁,会导致油耗增加[1]。

2 当前汽车发动机油耗高故障排查分析

2.1 发动机燃油系统

(1)当发动机油耗增加时,主要检查进、回油系统密封接头是否泄漏,密封垫是否失效,出厂发动机密封接头是否按标准扭矩拧紧,如果发现泄漏,建议更换密封垫。

(2)检查压力控制阀是否失效。发动机燃油系统较其他发动机有较大区别,通过压力控制阀来保证高压油路的压力,同时通过压力控制阀将多余的燃油流回柴油箱。

(3)检查输油泵皮带是否松动、断裂,输油压力是否不足。着车之应经常性检查皮带张力,同时应每50小时定期检查皮带松紧状况,发现松动、断裂应及时拧紧和更换。

2.2 发动机冷却系统

(1)检查出水温度是否正常,①发动机的冷却空气和燃烧空气都只能是来自周围环境的新鲜空气,决不允许吸入已经受热的废空气或废燃气;②要尽可能避免冷却空气的供给和排出过程中有任何节流。同时,冷却液温度不能高于105摄氏度。

(2)检查节温器是否失效,对于发动机内部燃油系统、配气系统测量检查需要专门的设备、工具及专门测试分析工程师协助进行。发动机一旦出现油耗高的故障,只能从可能发生该故障角度去逐个排查解决,并在日常使用中及时维护保养,才能降低故障率,延长发动机的使用寿命。

2.3 发动机进排气系统

(1)检查增压器至中冷器和中冷器至发动机进气歧管各接头是否漏气,连接橡胶管是否破损,中冷器本身是否破损。如果出现这些情况会导致发动机进气量不足,发动机冷却不充分,水温上升,进而导致发动机燃烧不充分,油耗上升。

(2)检查空气滤清器是否长时间未更换堵塞,空滤压力报警指示器是否失效。为了尽可能实现燃油的“完全”燃烧,发动机气缸总是充满过量空气。如果燃烧过程中空气侧的阻力过大,会因空气不足(缺氧)而导致“不完全”燃烧,这意味着燃油消耗量较高,该问题可通过限制吸入負压来解决[2]。

3 加强发动机节能技术优化策略的应用

3.1 加强稀燃技术的应用

稀燃技术,指发动机运行状态下,设计空燃超过理论空燃,能有效改良发动机的动力性能,不仅确保发动机经济运行,还能保障排放气体量达到节能标准。在发动机运行中,要采取的技术措施如下:一方面,为实现稀燃混合气,把汽油从原有液体形态进行雾化处理,让燃烧室结构更为紧凑,促进燃料的充分燃烧以及加快其燃烧的速度,提升点火的能量。另一方面, 在燃烧中采用分层燃烧技术,应用分层燃烧系统进行分层燃烧。

3.2 加强可变进气歧管技术应用

汽车发动机采用可变进气歧管技术ECU就是电子控制单元,俗称的“行车电脑”、“车载电脑”。其主要根据发动机转速和负荷的变化而改变进气道的长度,在高转速时使进气通道变短,减少进气流动损失,提高发动机的高速功率。当汽车发动机运转速度降低和所产生的负荷也降低时,进气流动的量就会增加,使得气流的速度增加,由此提高了充气效率。

3.3 加强可变压缩比技术应用

汽车发动机采用可变压缩比技术,就是针对自然吸气发动机而言的,在规定的负荷条件下,压缩比需要相应地提高一些。对于增压发动机在增压压力比较低的低负荷情况下,适当降低压缩比,使压缩比随发动机负荷的变化连续调节,这样可以避免爆燃,又提高在高压缩比情况下中低负荷的工作效率,增加了动力性能,保证发动机工作效率的最大化。

3.4 加强增压技术的应用

通常,增压技术主要包括涡轮增压器和机械增压两种方式。其中,机械增压由于不能产生强大的动力,而且容易产生大量的摩擦,导致能量的损失,进而影响到发动机的转速,因此,机械增压往往适用于一些较为又大又重的豪华车型上,而对于一些要求高速性能的跑车则难以满足其相关的要求。涡轮增压器中使空气压缩机通过压缩空气来增加进气量。发动机排出的废气的惯性冲量被用来推动涡轮在涡轮机房内。随着发动机运行速度的加快,废气排放速度和轮速同时增加,叶轮将更多的空气压缩到气缸中,气压和密度的增加可以燃烧更多的燃油,相应的燃油量的增加进而提升发动机的输出功率。

4 结束语

总之,在汽车产业方面,无论是汽油发动机还是柴油发动机都离不开燃油,都是石油提炼后的产物,是世界上最重要的能源之一,同时也是不可再生资源,因此,要结合可持续发展与节能减排观念,加强对汽车发动机油耗的影响因素的研究和重视程度,大力发展汽车节能技术,通过对解决发动机油耗问题,同时加强节能优化策略应用,为我国经济的可持续发展做贡献。

参考文献

[1] 冯闪.汽车运行油耗的影响因素浅析[J].内燃机与配件,2018,(22):33-35.

[2] 李凤芹,崔才才,陈明.汽车运行油耗的影响因素及节能技术分析[J].南方农机,2018,(4):86.

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