物场模型分析实例：发动机积碳清洗

基于物_场模型的汽车发动机积碳清洗技术分析

1、案例描述：汽车发动机在工作过程中，燃油中不饱和烯烃和胶质在高温状态下会产生的一种焦着状的物质，其附着在发动机的气门、燃烧室和气管内壁上，长期累积下来的积碳会加剧汽车发动机的磨损，进而影响发动机的使用性能，缩短其使用寿命。因此，汽车使用者必须及时清除发动机积碳，传统方法是采用含有催化剂的清洁剂对发动机积碳进行清除，缺点是清洗速度慢、清除不彻底。

2、构建传统清除积碳方法的物场模型：

清洗剂中的活性成分可以与积碳中的化学成分结合，从而达到活性化积碳化学粒子并使其软化的效果，进而使积碳能够轻易脱落，但是清洁剂在普通的使用手段下，清洗积碳的速度慢，原因是清洁剂活性成分与积碳化学微粒结合能力不足，效果不明显，也就是有用作用不足。这个过程具有两种物质：清洁剂和积碳，一种场：化学能场。于是可以构建出该问题的物场模型，如图1.1所示。

图1.1

3、从图1.1可以看出，这个问题的物场模型系统三元件都存在，是一个完

整模型；但普通使用手段下清洗剂并不能起到彻底并快速有效清除积碳的效果，作用显得不足，所以这是一个非有效完整模型。针对作用效果不足的物场模型，76个标准解中的第2类标准解（增强物场模型）可以对这个问题进行改善。为了达到避免问题复杂化而又能提高积碳清洗效率的目的，即不再往清洗剂中加入其他物质。从而中第2类标准解中查找到以下几个标准解：（1）S2.1.2 双物_场模型：如果需要强化一个难以控制的物场模型，而且禁止替换元素，可以通过加入第二个易控制的场，建立一个双物场模型来解决问题，如图1.2所示。

（2）S2.2.1 使用更可控的场：物场模型可以通过使用更易控制的场来替换不能控制或难以控制的场而得到加强，如图1.3所示。

（3）S2.2.2 物质S2的分裂：通过加大物质S2的分裂程度，可以加强物场模型，如图1.4所示。

（4）S2.2.5 构造场：通过使用异质场、持续场或可调节立体结构替代同质场或无组织场，以加强物场模型，如图1.5所示。

图1.2

图1.3

图1.4

图1.5

4、通过对76个标准解的查找，确定了此问题的可行解。在清洗积碳的过程中，我们可以利用现有的催化剂清洁剂，在经济性的条件下，我们没必要替代或加入新的物质，更没必要构造新的场来替代原来的，因为要避免问题复杂化，TRIZ 理论的指导下，我们通常只考虑最优解，即所谓的最终理想解（IFR）。因此我们在可行解中选择了S2.1.2双物场模型，即加入第二个易于控制的场，通过对知识库的查找，结合现有的问题，选择加入一个超声波场，即用超声波振动来加速清除积碳。