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摘要:本文主要针对一批LPG公交车，由于发动机仓温度过高，从而导致发动机功率下降，行驶无力，故障率增加，严重时还会导致发动机“拉缸”、活塞及气门烧坏等严重故障现象，分析了故障的产生原因，阐述了改进措施和效果。
关键词:LPG发动机 公交车 发动机仓温度过高 改进措施
Abstract: this paper mainly for a batch of LPG bus, because engine warehouse temperature is too high, leading to the engine power decrease, driving weakness, failure rate increase, serious when still can cause the engine "pull cylinder", the piston and serious fault phenomena such as the valve burn out, analyzes the causes of the fault, and expounds the improvement measures and effects.
Keywords: LPG engine bus engine warehouse the temperature too high improvement measures
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
近年来，广州市为了改善环境和优化能源结构，在市政府的倡导下， LPG公交车从2004年开始在广州市全面应用，并得到快速发展。目前，LPG公交车的发动机大多是在柴油发动机的基础上改装的。虽然大量试验研究表明，LPG发动机具有排放污染少、经济性好、故障率低等優点，但在实际使用中，LPG发动机工作时经常出现水温过高和发动机仓温度过高的现象。
一、LPG公交车发动机仓温度过高的故障现象
我单位响应广州市交委的倡议，从2004年起，重新购置了一批全新原装的LPG公交车，同时对一批投产只有一年多的骏威大客车进行LPG发动机的置换改造。在置换改造完成后一段时间里，这一批改装为后置玉柴YC6112ZLQE 型LPG单燃料发动机的骏威大客车，故障率在夏季居高不下，尤其以LPG发动机工作时经常出现水温过高和发动机仓温度过高的问题更突出，而且燃料消耗水平比原装LPG大客车高20~30%，影响了正常的营运生产，并且增大了公司的营运成本。因此，有必要对这批置换车进行一些有效的改造，解决这批置换车水温过高和发动机仓温度过高的问题。
经抽其中一台置换车回维修厂进行检查，发现这种置换车发动机仓温度过高，已经使发动机仓内的线束变硬老化，这不仅影响仓内各部件的正常使用，而且会降低其使用寿命，导致发动机功率下降，行驶无力，故障率增加，严重时还会导致发动机“拉缸”、活塞及气门烧坏等严重故障。
二、LPG公交车水温过高及发动机仓温度过高的原因分析
为了解决这个问题，有必要深入研究LPG公交车的发动机，就其特有的结构特点、燃烧特性、改装技术等方面进行综合分析和改进。
导致发动机仓温度高的因素：
1、LPG发动机的燃烧特性
LPG发动机是燃气发动机，LPG的主要成分是丙烷和丁烷。按体积计算，丙烷和丁烷的低热值分别为27MJ/kg和27.55MJ/kg,，汽油的低热值为32.05MJ/kg。单位体积LPG的热值只有汽油的90%，但LPG的燃烧范围比汽油宽，可在较大范围内改变混合比，因此LPG发动机可采用较大压缩比和稀薄燃烧技术。
在较大压缩比的情况下，LPG发动机工作的热效率比柴油发动机高，燃烧温度也高。一般发动机的正常工作温度在80~90℃之间，而LPG燃气发动机的工作温度一般在90~95℃之间。也就是说，由于LPG发动机本身燃烧特性的影响，其工作温度较高。
2、LPG发动机的结构特点
LPG发动机排气系统后处理装置的主要部件有排气管、催化器、消声器等。LPG发动机排气系统后处理装置的温度比柴油机要高许多，一般柴油机排气口的温度大约为300℃，而燃气汽车的排气口温度高达482~649℃,致使排气系统后处理装置各部件的工作温度都在350℃以上。排气系统后处理装置的高温，势必会导致发动机仓温度的升高。
3、水箱的散热能力
LPG燃气发动机的工作温度通常比柴油发动机高5~10℃左右，但目前改装的LPG公交车仍使用原来发动机的冷却水箱。由于水箱的容积比较小，发动机温度升高后，相对来说水箱的散热面积不足，散热效果较差，所以造成LPG燃气发动机水温升高，进而导致发动机仓温度升高。
4、冷却风扇的转速
原来发动机的冷却风扇转速较低，抽风力度不够，在进行改装时，又在水箱前端安装了一个与水箱大小一样的中冷器，从而严重阻碍了空气的流通。由于通风效果不好，热量散失缓慢，令发动机水温偏高，进而导致发动机仓温度升高。
5、发动机仓的结构
发动机仓的仓尾是用一块完全密封的玻璃钢板铸成的，没有设置通风槽，冷却风扇抽出的热风不能及时排出仓外，尤其是后置式发动机，热风只能在发动机仓内循环，热量无法散失到机仓外面的空气中，致使发动机仓的温度居高不下。在使用柴油发动机时，由于发动机的温度较低，这种机仓结构的影响还不甚严重，而改装LPG发动机后，矛盾就十分突出了。
三、降低发动机仓温度的方法
针对以上分析，采取以下改进措施：
1、改进冷却水箱的结构
原来柴油发动机的水箱散热扁管只有三排，其散热面积是24㎡。改装成LPG燃气发动机后，由于发动机温度较高，水箱的冷却能力达不到要求。选择散热器时首先要考虑散热器芯部的正面积及总散热面积, 一般总散热面积与发动机功率之比为0.10～ 0. 16 ㎡/kW ，而玉柴YC6112ZLQE 型LPG单燃料发动机的最大功率为162 kW，按上限进行计算所需要的水箱散热面积为25.92㎡，并综合考虑了安装空间，对这批置换车更换了更大容积及散热面积的水箱。
2、提高冷却风扇的转速
由于冷却风扇的转速不能满足LPG发动机的抽风要求，所以就考虑改变皮带轮的尺寸，提高传动系统的传动比。冷却风扇的转动动力来自于曲轴，由曲轴皮带轮、过渡轮、风扇皮带轮通过皮带传动来带动冷却风扇转动。经综合考虑加工、安装及成本等各方面的因素，决定对这批车进行更换更小半径的风扇皮带轮，以达到提高冷却风扇的转速的目的，从而提高水箱的散热效果。
3、对排气系统进行隔热处理
整个排气系统在工作时都处于高温状态，其散发的热量直接影响发动机仓温度的高低。为了解决这个问题，在这批车的催化器、排气管、消声器等部件与发动机仓之间均采取隔热措施，加装了隔热板（铁板夹石棉板）。进行隔热处理时力求密封良好，使隔热面积尽量与原车发动机仓的面积接近。
4、改善发动机仓的空气流通
要提高发动机仓内的降温效果，应设法将发动机仓内的热量尽快地排出仓外。经考虑这批车全部在发动机仓的顶部和机仓的右侧面检视门旁加装强制排气风扇，同时在发动机仓的仓尾加开通风槽，使热量通过各种渠道排出仓外，从而达到降低发动机仓温度的效果。
四、实际改进效果
我单位对这批置换LPG发动机的骏威车辆进行改造后，使发动机仓的温度平均下降了2～8℃，有效解决了LPG发动机水温、仓温偏高的疑难问题，车辆的故障报修率也同时有所下降，具体测试数据见表1、表2。
五、结束语
通过更换大容积及散热面积水箱，更换小半径风扇皮带轮，加装发动机仓强排风扇，对三元催化器、排气管进行隔热处理，在发动机仓尾盖加开通风槽等改进措施，有效地解决了置换LPG发动机的骏威大客车发动机仓温度过高的疑难问题，使车辆故障率及燃料成本同时有所下降。
致谢
由于本人水平有限，错漏在所难免，请予以批评指正。在撰写论文的过程中得到华南农业大学老师的指导和帮助，在此对他们表示衷心的感谢。
参考文献
赵利德·后置大客车的冷却系设计·客车技术与研究,2002,24(3)
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:LPG发动机 公交车 发动机仓温度过高 改进措施
Abstract: this paper mainly for a batch of LPG bus, because engine warehouse temperature is too high, leading to the engine power decrease, driving weakness, failure rate increase, serious when still can cause the engine "pull cylinder", the piston and serious fault phenomena such as the valve burn out, analyzes the causes of the fault, and expounds the improvement measures and effects.
Keywords: LPG engine bus engine warehouse the temperature too high improvement measures
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
近年来，广州市为了改善环境和优化能源结构，在市政府的倡导下， LPG公交车从2004年开始在广州市全面应用，并得到快速发展。目前，LPG公交车的发动机大多是在柴油发动机的基础上改装的。虽然大量试验研究表明，LPG发动机具有排放污染少、经济性好、故障率低等優点，但在实际使用中，LPG发动机工作时经常出现水温过高和发动机仓温度过高的现象。
一、LPG公交车发动机仓温度过高的故障现象
我单位响应广州市交委的倡议，从2004年起，重新购置了一批全新原装的LPG公交车，同时对一批投产只有一年多的骏威大客车进行LPG发动机的置换改造。在置换改造完成后一段时间里，这一批改装为后置玉柴YC6112ZLQE 型LPG单燃料发动机的骏威大客车，故障率在夏季居高不下，尤其以LPG发动机工作时经常出现水温过高和发动机仓温度过高的问题更突出，而且燃料消耗水平比原装LPG大客车高20~30%，影响了正常的营运生产，并且增大了公司的营运成本。因此，有必要对这批置换车进行一些有效的改造，解决这批置换车水温过高和发动机仓温度过高的问题。
经抽其中一台置换车回维修厂进行检查，发现这种置换车发动机仓温度过高，已经使发动机仓内的线束变硬老化，这不仅影响仓内各部件的正常使用，而且会降低其使用寿命，导致发动机功率下降，行驶无力，故障率增加，严重时还会导致发动机“拉缸”、活塞及气门烧坏等严重故障。
二、LPG公交车水温过高及发动机仓温度过高的原因分析
为了解决这个问题，有必要深入研究LPG公交车的发动机，就其特有的结构特点、燃烧特性、改装技术等方面进行综合分析和改进。
导致发动机仓温度高的因素：
1、LPG发动机的燃烧特性
LPG发动机是燃气发动机，LPG的主要成分是丙烷和丁烷。按体积计算，丙烷和丁烷的低热值分别为27MJ/kg和27.55MJ/kg,，汽油的低热值为32.05MJ/kg。单位体积LPG的热值只有汽油的90%，但LPG的燃烧范围比汽油宽，可在较大范围内改变混合比，因此LPG发动机可采用较大压缩比和稀薄燃烧技术。
在较大压缩比的情况下，LPG发动机工作的热效率比柴油发动机高，燃烧温度也高。一般发动机的正常工作温度在80~90℃之间，而LPG燃气发动机的工作温度一般在90~95℃之间。也就是说，由于LPG发动机本身燃烧特性的影响，其工作温度较高。
2、LPG发动机的结构特点
LPG发动机排气系统后处理装置的主要部件有排气管、催化器、消声器等。LPG发动机排气系统后处理装置的温度比柴油机要高许多，一般柴油机排气口的温度大约为300℃，而燃气汽车的排气口温度高达482~649℃,致使排气系统后处理装置各部件的工作温度都在350℃以上。排气系统后处理装置的高温，势必会导致发动机仓温度的升高。
3、水箱的散热能力
LPG燃气发动机的工作温度通常比柴油发动机高5~10℃左右，但目前改装的LPG公交车仍使用原来发动机的冷却水箱。由于水箱的容积比较小，发动机温度升高后，相对来说水箱的散热面积不足，散热效果较差，所以造成LPG燃气发动机水温升高，进而导致发动机仓温度升高。
4、冷却风扇的转速
原来发动机的冷却风扇转速较低，抽风力度不够，在进行改装时，又在水箱前端安装了一个与水箱大小一样的中冷器，从而严重阻碍了空气的流通。由于通风效果不好，热量散失缓慢，令发动机水温偏高，进而导致发动机仓温度升高。
5、发动机仓的结构
发动机仓的仓尾是用一块完全密封的玻璃钢板铸成的，没有设置通风槽，冷却风扇抽出的热风不能及时排出仓外，尤其是后置式发动机，热风只能在发动机仓内循环，热量无法散失到机仓外面的空气中，致使发动机仓的温度居高不下。在使用柴油发动机时，由于发动机的温度较低，这种机仓结构的影响还不甚严重，而改装LPG发动机后，矛盾就十分突出了。
三、降低发动机仓温度的方法
针对以上分析，采取以下改进措施：
1、改进冷却水箱的结构
原来柴油发动机的水箱散热扁管只有三排，其散热面积是24㎡。改装成LPG燃气发动机后，由于发动机温度较高，水箱的冷却能力达不到要求。选择散热器时首先要考虑散热器芯部的正面积及总散热面积, 一般总散热面积与发动机功率之比为0.10～ 0. 16 ㎡/kW ，而玉柴YC6112ZLQE 型LPG单燃料发动机的最大功率为162 kW，按上限进行计算所需要的水箱散热面积为25.92㎡，并综合考虑了安装空间，对这批置换车更换了更大容积及散热面积的水箱。
2、提高冷却风扇的转速
由于冷却风扇的转速不能满足LPG发动机的抽风要求，所以就考虑改变皮带轮的尺寸，提高传动系统的传动比。冷却风扇的转动动力来自于曲轴，由曲轴皮带轮、过渡轮、风扇皮带轮通过皮带传动来带动冷却风扇转动。经综合考虑加工、安装及成本等各方面的因素，决定对这批车进行更换更小半径的风扇皮带轮，以达到提高冷却风扇的转速的目的，从而提高水箱的散热效果。
3、对排气系统进行隔热处理
整个排气系统在工作时都处于高温状态，其散发的热量直接影响发动机仓温度的高低。为了解决这个问题，在这批车的催化器、排气管、消声器等部件与发动机仓之间均采取隔热措施，加装了隔热板（铁板夹石棉板）。进行隔热处理时力求密封良好，使隔热面积尽量与原车发动机仓的面积接近。
4、改善发动机仓的空气流通
要提高发动机仓内的降温效果，应设法将发动机仓内的热量尽快地排出仓外。经考虑这批车全部在发动机仓的顶部和机仓的右侧面检视门旁加装强制排气风扇，同时在发动机仓的仓尾加开通风槽，使热量通过各种渠道排出仓外，从而达到降低发动机仓温度的效果。
四、实际改进效果
我单位对这批置换LPG发动机的骏威车辆进行改造后，使发动机仓的温度平均下降了2～8℃，有效解决了LPG发动机水温、仓温偏高的疑难问题，车辆的故障报修率也同时有所下降，具体测试数据见表1、表2。
五、结束语
通过更换大容积及散热面积水箱，更换小半径风扇皮带轮，加装发动机仓强排风扇，对三元催化器、排气管进行隔热处理，在发动机仓尾盖加开通风槽等改进措施，有效地解决了置换LPG发动机的骏威大客车发动机仓温度过高的疑难问题，使车辆故障率及燃料成本同时有所下降。
致谢
由于本人水平有限，错漏在所难免，请予以批评指正。在撰写论文的过程中得到华南农业大学老师的指导和帮助，在此对他们表示衷心的感谢。
参考文献
赵利德·后置大客车的冷却系设计·客车技术与研究,2002,24(3)
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。