发动机节油技术

1 目 录 摘要1 引言42 发动机起动分类42.1 热起动42.2 常温起动5 2.3 冷起动 5 2.3.1 预热发动机7 2.3.2 改善可燃混合气的形成条件8 2.3.3 提高点火能量8 2.3.4 增大起动机功率28 2.3.5 检查清洁点火系8 2.3.6 在严寒地区应使用起动辅助燃料93 总结10 参考文献11 发动机起动升温与节油 摘要摘要:随着能源的日渐紧张和对环境保护的日益迫切，节能工作更加深入；同时，由于工业生产上经济效益需求的提高，作为降低作业成本的直接有效措施，节能工作也应更前进一步。尤其对我国这样一个发展中的大国来说，如何有效地利用和节约资源，使之更好地适应国民经济持续、快速、健康发展的需要，已成为我国一项重要的战略问题。目前，汽车的节油是一项系统工程，影响汽车耗油量的因素很多，例如机件完好情况、使用条件、3道路、气候以及汽车使用技巧对油耗都有关系，同样的一辆汽车，由不同的人驾驶，由于技术水平和使用习惯的不同，耗油量最大相差可达25 。本文主要是分析通过操纵汽车考虑汽车发动机起动升温来节油。 关键词关键词:汽车节油 发动机 起动与升温Heating and fuel-efficient engine startingName：Chen Junjie（School of Transportation and Automotive Engineering, Chengdu, Sichuan 610039） Abstract：With the energy of growing tension and increasingly urgent environmental protection, energy conservation deeper; Meanwhile, the economic efficiency of industrial production on demand, as a direct and effective measures to reduce operating costs, energy work should be more forward. Especially for a developing country such a large country, how to effectively use and conservation of resources, to better adapt to the sustained, rapid and healthy development needs, China has become an important strategic issue.Fuel-efficient cars is a systematic project,affect vehicle fuel consumption by many factors,such as parts in good condition, conditions of use, roads,climate, and tips on fuel consumption cars have a relationship, the same car,by different people driving due to technical level and the use of different habits, fuel consumption is the maximum difference of up to25%.This paper is to analyze the car by manipulating the temperature to start considering fuel-efficient car engines.Keywords：automobile fuel economy engine starting and warming1 1 引言引言当今世界，能源问题早已成为影响我国经济发展很突出的一个方面，然而石油又是当今世界的主要能源，与经济的发展息息相关，目前中国石油总量储存较多，但能源供应仍然很紧张，而汽车又是消耗石油最多的机器，因此加强开发，节约能源十分重要。对现代汽车而言，任何一辆新车不仅要具备可观的动力，但也要使油耗控制在一个比较理想的范围，从理论上分析这两者似乎有些矛盾，因为油耗一方面和发动机的排量有很大关系，但和一个驾驶员的驾驶4习惯与技巧也有很大的关系。目前，随着家用轿车的快速增加和石油价格的日益上涨，关于汽车节油的问题显得更为敏感。汽车的节油是一项系统工程，影响汽车耗油量的因素很多，例如机件完好情况、使用条件、道路、气候以及汽车使用技巧对油耗都有关系，同样的一辆汽车，由不同的人驾驶，由于技术水平和使用习惯的不同，耗油量最大相差可达 25。 发动机起动升温是开汽车的第一个环节，在汽车运行过程中也会不时发生，它会直接影响油耗的多少。 2 发动机起动分类发动机起动分类根据发动机温度和大气温度的不同，发动机起动分为常温起动，冷起动，和热起动。当大气温度或发动机温度高于 5时，起动发动机比较容易，一般不需要采取辅助措施，在这种情况下称为常温起动；当气温或发动机温度低于5时称为冷起动；发动机温度在 40以上时的起动称为热起动。2.1 热起动热起动汽车行驶过程中，常有临时停车熄火后重新启动发动机的情况，由于这种热启动发动的次数较多，所以做好热启动可以节约较多的燃油。为了热启动省油，要求更轻的踩加速踏板，且做到起动发动机一次成功，启动后立即进入怠速运转。正确的调整怠速和点火提前角，可以做到不踩加速踏板起动发动机。另外，夏季气温高，停车后再启动往往会出现“气缸”现象，需要采取局部降温或泄放汽油蒸汽等措施后再启动发动机。发动机启动后，冷却液温度升到40以上才能起步行车。2.2 常温起动常温起动为了减轻发动机的磨损并减少油耗，常温起动后应待冷却液温度升至一定温度后再起步。常温起动节油的操作方法为：关闭百叶窗，不关阻风门，轻踩加速踏板起动发机，是使发动机发动机保持低速运转，冷却液温度升至 40后在起步。52. 3 冷起动冷起动 在冬季，我国大部分地区的最低温度均在0以下，北部气温一般在-25左右，三北（东北，华北，西北）地区最低气温在-40到-35。多起动一次，多浪费一次油；起动时间越长，不仅有损起动机、蓄电池，而且大量未燃燃油进入气缸被浪费掉，还会加剧发动机的磨损。发动机起动后，要以低速运转数分钟，使其逐渐升温。 不正确的操作： 1. 为使发动机升温快/不使发动机熄火，将油门踩到底； 2. 发动机转速很高； 3. 不断地扇动油门踏板。 发动机起动后，待发动机温度达到40摄氏度以上时才可起步行车。根据气温情况，汽车在低速运行一段距离，待发动机水温和各总成润滑油温度升高后再进入正常行车。掌握好发动机的最佳工作温度行车，减少不必要的热量损失，对汽车油耗有着很大的影响。 发动机的最佳工作温度应保持在水箱出口水的水温75-85摄氏度范围内（水温表的温度保持在80-90摄氏度之间） ，发动机罩下空间的温度保持在30-40摄氏度范围内。汽车在低温条件下行驶时，发动机起动困难，润滑条件差，各运动机件磨损加剧，燃料消耗明显加剧。具体表现在以下方面： 1.发动机起动困难。低温条件下，由于润滑油油粘度增大，曲轴转动阻力增大；内电阻增大，造成蓄电池端电压显著下降，甚至不能放电，即使放电，也会因为极板内层的活性物质不能被充分利用，使得输出容量 大大减小；起动机得不到所需要的输出功率，起动转速达不到要求，燃油雾化质量变差，难以形成可燃混合气，致使起动困难。6 2. 冷却系与蓄电池易结冰。寒冷季节，水冷式发动机在工作时应经常保持80到 90的冷却温度，发动机室空间温度应保持在 30到 40。若发动机在低温下运转，不仅会增加气缸磨损量与燃油消耗量，同时，也易冻裂散热器。因此。冷却系的保温十分重要。另外，低温下蓄电池电解液密度不够时，相应的电解液中的水分增加，蓄电池便有可能结冰。不同密度的电解液，化学反应后形成不同的水 量，因而结冰的温度也不同，再密度为 1.28g/cm3 的经电解液（相当于充足电的蓄电池） ，其冻结温度最低为-65。因此，冬季应使蓄电池处于良好的充电状态。 3.燃油消耗量增加。低温起动发动机时润滑油从机油泵流入曲轴轴承需23min。这不但增加了起动阻力，加剧了机件磨损，也增加了燃油消耗。在低温季节，加热水与不加热水对发动机升温时间及燃油消耗影响较大。以解放牌CA1091 汽车为例，当外界气温为 13时，加冷水起动发动机，低速运转 15min后冷却液温度达 80，消耗燃油 1L；当向发动机加热水时，仍用低速运转起动发动机只需 10min 冷却液温度便可达 80，消耗燃油 0.6L。二者相比，消耗相差 40%。低温季节，外界气温为 5时，不加热水起动发动机一次，气缸磨损相当于正常行驶 3040km 的磨损量；再-18时起动一次，气缸磨损相当于正常行驶 250km 的磨损量。在一台发动机的使用寿命中，启动所造成的气缸磨损约占其总磨损量的 50%，而冬季起动占启动磨损量的 60%70%。 3.行车条件恶劣。寒冷地区的冬季，冰雪天气比较多，在冰雪路面上行车容易溜车，通行困难；在刮风飘雪时行车，视线差，驾驶操作困难；制动效能明显降低。这些不利因素既有碍于安全行车，又增加了燃油的消耗。 目前低温下起动发动机采用的节油措施如下: 起动前预热发动机； 加热水及蒸汽；烘烤油底壳，以减少曲轴转动阻力；改善燃油的蒸发和雾化，形成良好的可燃混合气；保持蓄电池有足够的容量与端电压；严寒时采用起动辅助装置等。 2.3.1 预热发动机预热发动机7 预热发动机包括热水预热法、锅炉预热法等。 热水预热法 当大气温度低于-15时，应在发动机起动前加入 8095的热水，对发动机及冷却系进行预热。其方法是：先制一个三通接头，装在缸盖水管软管上，让热水先进入缸体水套内，然后流入散热器。当热水注满冷却系后，将放水阀打开，热水通过冷却系边注边流，待流出的水温达 3040时。将防水发阀关闭。热水注入 1015min 后，发动机水套里冷却液温度与气缸体的温度逐渐趋于一致。在严寒时节，采用上述热水预热法后，还需用蒸汽或红外线或炭火烘烤油底壳，并要预热热蓄电池。也可以在晚上停车后，把机油从油底壳放出，盛在清洁容器里，待早晨起动发动机之前，将发动机加热至6080后加入曲轴箱内。 锅炉预热法 主要采用汽车锅炉预热器加热来预热发动机。关闭锅炉放水阀，打开蒸汽阀，分别向油箱加油、锅炉加水；然后关闭加水管螺塞，向油箱内打气，使汽油雾化；再打开放油阀，雾状汽油机经过油管进入喷油嘴；在经过蛇形管的另一端进入发动机水套相连的蒸汽管，预热发动机的机体与散热器。当发动机预热起动后，关闭放油阀和蒸汽阀，打开放水阀降水排出炉体，以冻结锅炉。在气温为-35时，预热发动机需要 1015min 就能使其提高到4060。2.3.2 改善可燃混合气的形成条件改善可燃混合气的形成条件 在严寒季节，除了采用轻质汽油起动发动机外，另外采用较多的是预热进气系统。具体有螺栓式电阻点火预热器和悬挂电阻点火预热器等形式。螺塞式电阻点火预热器适用于雾化室壁有螺塞装置的发动机（柴油机常见） 。制作时，电阻丝采用 8001200W 电炉丝（截成 20mm 长，约 30 圈） ；搭铁线、火线和电阻丝的连接线用直径为 1.52.0 铁丝或铜丝。操作方法：在启动发动机前，先用手摇柄摇转曲轴，将润滑油送至主要摩擦表面，然后打开电阻点火预热器，再踏12 次加速踏板，当听到“咻”的声音时，关掉预热开关，即可启动发动机。悬挂式电阻点火预热器适用于雾化室壁处无螺塞的发动机。他的工作原理、操作方法与螺塞式电阻点8火预热器相同。 2.3.3 提高点火能量提高点火能量蓄电池在低温时电解液密度增大，电解液在极板孔隙中的渗透能力变差，蓄电池的内阻增大，使蓄电池容量减小，汽车在行驶中充电不足，端电压下降。实验表明，电解液温度每下降 1时，蓄电池的容量将下降 1%1.5%.因此，在冬季，为保持蓄电池一定的温度，应将蓄电池至于特制的保温箱内。使用俩只蓄电池时，应使他们的技术状况基本一致，并把蓄电池电解液密度提高到充电和放电，缩短使用寿命，减小输出电流。同时，两个蓄电池容量差别过大，有可能是蓄电池处于不充电或充电不足状况，这样会因蓄电池输出容量不足，使启动发动机转速下降。在冬季，可把发动机输出电压调整到额定值的上限14.8V，使其充电电流有所增加，从而改善了点火和启动性能。但电压过高，易引起分电器触点烧蚀，导致启动困难，因此也不宜将电压调整的过高。2.3.4 增大起动机功率增大起动机功率 把起动机的四个磁场绕组有串联改为两两并联的接法，可使其功率由1.325KW 增至 1.427KW。起动机在装复过程中，各个部件要符合技术标准外，另外要注意的是起动机的电枢端隙不得大于 2mm；电枢与磁铁间的间隙不得大于 2mm；不能用在磁铁与外壳之间加垫绝缘纸的方法来减小电枢与磁铁间的间隙，否则会使磁路磁阻增加，磁通量减小，转矩减小，冷启动变差。2.3.5 检查清洁点火系检查清洁点火系 检查高、低压线是否漏电；清洁、调整断电器与火花塞间隙。冬季火花塞间隙应当调小至最小间隙。如解放牌 CA1091 型汽车使用的火花塞，在冬季其间隙应调至0.60.7mm。2.3.6 在严寒地区应使用起动辅助燃料在严寒地区应使用起动辅助燃料 汽油机使用轻质汽油；柴油机使用由 70%乙醚、27%喷气燃料、3%的 109号汽油及机油配制而成的起动辅助燃料。柴油机使用这种燃料启动前，应使用4 号稠化机油作为发动机的润滑油，摇转曲轴 1020 转，再从进入气管喷入启动燃料，每次喷入 23ml，直至发动机稳定的工作。 完成上述必做的准备工作后，启动发动机前，还需用手摇柄摇转曲轴1020m 转，再使用起动机或专供起动用的蓄电池来启动发动机；每次使用启动就不应超过 35s，俩次连续起动应间隔 15s 以上，以免损坏蓄电池。3 3 总结总结本文主要分两大部分分析了汽车节能的各种技术，其中发动机节能是汽车节能领域的基础，各种技术可联合使用以求不断完善发动机的节能功能，同时可对我国的燃油品质提出更高的要求；整车节能技术体现了科技的进步与创新，以及新型材料的运用和汽车设计的新理念，是汽车节能技术的进一步发展；汽车在实际的运行使用中的方法，与每位驾驶员是紧密相关的，注意日常的驾驶操作和车辆合理维护，同时需要我们大家逐渐形成节能环保的意识。在完成这篇论文的过程中我不仅对汽车节能方面有了更加深刻的了解，同时对我自身在汽车方面的兴趣浓厚增加，让我接下来有一个系统的规划。增强了对从事汽车行业方面的信心,毕竟也有考虑不周的知识，也希望专家和读者们指出不足或者欠缺的地方。参考文献参考文献1 刘玉梅. 汽车技能技术与原理 M . 北京： 机械工业出版社， 2010.3 第 2 版.2 胡涛. 提高汽车燃油经济性的有效途径J. 安徽科技，2004（12）.3 吴光强. 汽车理论. 人民交通出版社，2007.4 杜传进，余柳燕. 国内外汽车燃油经济性的评价方法J. 北京汽车，2007（06）.5姚佳岩. 富氧进气汽油发动机的燃烧和排放特性J. 公路交通科技,2012,11:153-158.6韩林沛,员杰,杨俊伟,杨万里,苏岩,洪伟. 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