浅谈降低内燃机燃油消耗的若干措施
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【摘 要】本文分析了影响内燃机燃油消耗的几大因素以及相应的对策,在具体的工作中对提高燃油利用率,降低燃油消耗,节约生产成本有着现实的指导意义。
1.内燃机节油概述
内燃机是使用相当广泛的动力装置，即使节约百分之一的燃料也有巨大的经济效益，所以降低内燃机的燃油消耗量一直是内燃机工作者追求的目标，也吸引了不少企业投入技术和资金，进行节油产品的开发。目前在市场上销售的节油产品，常用较原内燃机节油的百分比来进行广告宣传和产品推销。从理论上说，内燃机的节油率指标应当是对内燃机在采用节能措施前后的一系列负荷特性的外包廓线（称鱼钩曲线）进行评价，即比较同一功率下的最佳（最低）燃油消耗率数值，由于这方法的试验工作量大，通常做法是取发动机的外特性和常用转速的负荷特性，在发动机试验台架上作对比试验，求出对比试验前后燃油消耗率的变化率。为使对比试验结果具有可比性，在评价某一产品的节油效果时，应该按照有关国标的规定，严格控制对比试验过程中相关参数如大气条件、发动机条件、运转条件等的变动。问题在于，如何根据对比试验数据计算节油率。目前常用的方法，是逐点计算法，即逐点计算发动机对比试验后的燃油消耗率相对于对比试验前燃油消耗率的变化率，求出所有试验点的平均值，作为平均节油率的数值。
2.影响燃油消耗率的因素分析控制措施
内燃机周转率低,有火停留时间长,燃油的无功消耗占总消耗量的比重大。显然,不合理的运用方式是燃油无功消耗的根源。内燃机质量对燃油消耗也非常大,运行状态良好的内燃机是降低燃油单耗的基础。影响内燃机油耗的因素中, 内燃机供油系统、进气系统、冷却系统、燃油喷射控制系统、柴油机增压系统、柴油机运转工况等都会对机车输出功率和油耗产生直接的影响。下面将对这些因素进行分析。
2.1供油系统的影响与节油对策
燃油供应系统中,喷油泵及喷油器的质量,直接决定柴油机燃烧状态。喷油泵流量不符合规定、喷油器雾化不良,是造成燃烧不良的主要原因。
喷油泵压力不够,喷油器检修不好或检修不及时会造成柴油雾化不良,燃烧不干净,将产生大量的燃油滴漏浪费。这些滴漏的燃油不但造成浪费,而且还会在柴油机燃烧部位产生大量的积碳,影响柴油机和增压器工作的效率,进一步降低了柴油机的输出功率,增加了燃油的消耗。可见对喷油器检修的及时性对节约燃油有重要的意义。
节油对策：经常对喷油泵、喷油器实施状态检测,利用压力波检测仪等先进仪器,经常检测能及时发现运行状态不好的喷油泵、喷油器,及时检修。对喷油器针阀偶件、弹簧、支座板等实行寿命管理,中修或30万km予以更新。尽可能使用长效喷油器。
2.2柴油机冷却系统的影响和节油对策
柴油机冷却系统对于节油显得更为间接,更不容易引起检修部门的重视。有关试验表明,增压空气温度每降低10℃,柴油机功率可提高 2%-3%;如果柴油机功率不变,可使燃油消耗率降低11.5%。冷却系统中中冷器堵塞、叶片倾倒等因素会导致空气的流通阻力加大,柴油机空气进气量不足,冷却效果等主要指标降低,影响柴油机正常燃烧,造成柴油机冒黑烟、功率下降、排气总管红等一系列问题。这些问题发生的同时,都会使柴油机功率下降, 内燃机寿命缩短,燃油消耗增大。
节油对策：利用增压器中冷器检测仪,对中冷器的进气压力、温度,出口压力、温度、中冷水温等项指标进行适时检测,当水温高于规定值时,对散热系统进行检查修理,对中冷器的性能进行评价,发现不良及时进行检修和更换；制定低温水温度控制标准；对内燃机散热单节进行透光检查,发现不透光现象及时检修或更换。
2.3柴油机增压系统的影响与节油控制措施
柴油机增压系统是提高柴油机功率、改善柴油机经济性的有效途径。增压器工作状态的好坏,对柴油机的工作质量影响很大。增压器增压压力能否保证在科学合理的压力水平,保障柴油机处于良好的工作状态,对于柴油机的油耗影响较大。
建议:装备增压压力表,持续监测增压压力,发现压力不良时应该及时拆下更换；采用增压器检测仪,对增压器进行适时检测,检测不良时及时拆下检修或者更换。
2.4柴油机进气系统
柴油机进气系统对于油耗的降低也非常关键。增加进气量能够促进柴油更加充分的燃烧,增加柴油机的工作效率和燃烧效率,从而达到节油的效果。空气滤清器堵塞,会大大减少空气进气量,也会产生燃油的浪费。现场检查发现,很多内燃机空滤器堵塞严重。
2.5柴油机控制系统的影响与节油对策
柴油机控制系统的使用实践中,微机控制比油马达控制节油效果非常明显,微机控制不仅可以使控制系统集中、简化,还有明显的节油效果。
节油对策:装备微机控制系统来操控内燃机,这样能够比油马达控制取得明显的节油效果。加强对微机控制系统的管理,出现问题及时调整和检修,确保内燃机良好运转。
2.6使用人员的操控水平的影响
使用人员不同的操纵方法将导致不同的燃油消耗,熟悉内燃机性能，准确掌握内燃机运行规律，操纵平稳，燃油消耗就少。反之,燃油消耗就会增加,单耗上升。
3.研究提高内燃机制造的关键技术及优化设计
近几年我国通过技术引进和技术改造，内燃机技术已经有了长足的进步，走上了健康的发展之路，但在关键技术还远远落后于国外先进水平，所以在关键技术上要加大科技投入，重点扶持油泵、油嘴、增压器等关键零部件产业。充分利用电子控制，共轨系统等高新技术来改进内燃机及燃烧系统，解决整机开发及匹配技术。如柴油机燃油、进乞及燃烧系统的匹配与优化技术。有计划的改进内燃机的制造工艺及材质问题，提高内燃机的质量，增加利用效率，以达到节约能源的目的。
4.结束语
内燃机节油工作是企业成本节支最重要的工作。油脂费用的支出占总成本的90%左右。也占到企业日常材料成本的70%以上，随着国际油价的上涨造成内燃机运用成本的增加，提高柴油机燃烧效率，降低燃油消耗，是成本节支最重要的工作，具有重大的现实意义和战略意义，同时也是对环境保护工作的最大支持。
【参考文献】
［１］张世芳.内燃机车柴油机[M].北京:中国铁道出版社,1999.
［２］叶岚.16V 240ZJB和C型柴油机实效分析与处理[M].北京:中国铁道出版社,1999.