風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)冷柴油機(jī)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]大功率風(fēng)冷柴油機(jī)在極寒條件下快速冷起動(dòng)是一個(gè)難點(diǎn)。目前普遍使用進(jìn)氣道火焰預(yù)熱和噴射低溫起動(dòng)助燃劑共同輔助起動(dòng)的方案。對(duì)于進(jìn)氣道火焰預(yù)熱方式，可保證車(chē)輛在-15°C以上起動(dòng)，對(duì)于更低溫度(如_35°C?_15°C)，單靠火焰預(yù)熱已無(wú)法起動(dòng)，必須增加噴射助燃劑措施。對(duì)于噴射助燃劑輔助起動(dòng)，燃燒粗暴，影響發(fā)動(dòng)機(jī)壽命，助燃劑噴量過(guò)多時(shí)，會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)爆震，顯然增加了操作的危險(xiǎn)性。為此，解決大功率風(fēng)冷柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫環(huán)境下快速順利起動(dòng)的問(wèn)題亟待解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠使風(fēng)冷柴油機(jī)在低溫環(huán)境下順利起動(dòng)的風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)裝置及方法。
[0004]本發(fā)明中的風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)裝置，包括火焰預(yù)熱裝置和電加熱預(yù)熱裝置，所述火焰預(yù)熱裝置和電加熱預(yù)熱裝置都設(shè)置在柴油機(jī)的進(jìn)氣道內(nèi)，所述進(jìn)氣道內(nèi)的空氣從電加熱預(yù)熱裝置流向火焰預(yù)熱裝置，柴油機(jī)的噴油嘴設(shè)在電加熱預(yù)熱裝置和火焰預(yù)熱裝置之間，所述火焰預(yù)熱裝置包括火焰預(yù)熱塞、電氣系統(tǒng)及第一控制系統(tǒng)，所述電氣系統(tǒng)用于加熱火焰預(yù)熱塞，所述第一控制系統(tǒng)用于控制火焰預(yù)熱塞的溫度，所述電加熱預(yù)熱裝置包括加熱器、加熱絲及第二控制系統(tǒng)，所述加熱器與加熱絲相連，所述第二控制系統(tǒng)控制加熱器對(duì)加熱絲的加熱溫度。
[0005]本發(fā)明中的風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)裝置，其中所述第一控制系統(tǒng)包括通過(guò)導(dǎo)線相連的電源、溫控開(kāi)關(guān)以及電氣開(kāi)關(guān)。
[0006]本發(fā)明中的風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)裝置，其中所述第二控制系統(tǒng)包括通過(guò)導(dǎo)線相連的電源、溫控開(kāi)關(guān)以及電氣開(kāi)關(guān)。
[0007]本發(fā)明中的風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)裝置，其中所述加熱絲設(shè)有多個(gè)，其均勻布置在進(jìn)氣道上。
[0008]本發(fā)明中的風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)方法，包括以下步驟:
[0009]當(dāng)溫度在_15°C以上時(shí)，只啟用火焰預(yù)熱裝置，電氣系統(tǒng)開(kāi)始對(duì)火焰預(yù)熱塞通電加執(zhí).nw ，
[0010]當(dāng)火焰預(yù)熱塞的溫度達(dá)到800?900°C時(shí)，起動(dòng)柴油機(jī)，柴油機(jī)的輸油栗將柴油栗出；
[0011]栗出的柴油經(jīng)噴油嘴霧化后噴入進(jìn)氣道；
[0012]霧化后的柴油與空氣混合后被火焰預(yù)熱塞點(diǎn)燃形成火焰；
[0013]火焰隨空氣流進(jìn)入柴油機(jī)氣缸內(nèi)部；
[0014]當(dāng)溫度為-35°C?_15°C時(shí)，在啟用火焰預(yù)熱裝置的前提下再啟用電加熱預(yù)熱裝置；
[0015]電加熱預(yù)熱裝置中的加熱絲對(duì)進(jìn)氣道內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱；
[0016]加熱后的空氣與霧化后的柴油混合后被火焰預(yù)熱塞點(diǎn)燃。
[0017]本發(fā)明采用雙模式進(jìn)氣預(yù)熱方式，模式一在寒冷地區(qū)(_15°C以上)使用，由火焰預(yù)熱裝置對(duì)柴油機(jī)進(jìn)氣道進(jìn)行加熱;模式二在極寒地區(qū)(_35°C?_15°C)使用，由火焰預(yù)熱裝置和電加熱預(yù)熱裝置共同對(duì)柴油機(jī)進(jìn)氣進(jìn)行加熱，兩種模式均可使柴油機(jī)在低溫環(huán)境下快速、順利起動(dòng)。
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明中風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1所示，本發(fā)明中的風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)裝置包括火焰預(yù)熱裝置和電加熱預(yù)熱裝置，所述火焰預(yù)熱裝置和電加熱預(yù)熱裝置都設(shè)置在柴油機(jī)的進(jìn)氣道1內(nèi)，所述進(jìn)氣道1內(nèi)的空氣從電加熱預(yù)熱裝置流向火焰預(yù)熱裝置，柴油機(jī)的噴油嘴設(shè)在電加熱預(yù)熱裝置和火焰預(yù)熱裝置之間，所述火焰預(yù)熱裝置包括火焰預(yù)熱塞3、電氣系統(tǒng)及第一控制系統(tǒng)，所述電氣系統(tǒng)用于加熱火焰預(yù)熱塞3，所述第一控制系統(tǒng)用于控制火焰預(yù)熱塞3的溫度，所述電加熱預(yù)熱裝置包括加熱器4、加熱絲2及第二控制系統(tǒng)，所述加熱器4與加熱絲2相連，所述第二控制系統(tǒng)控制加熱器4對(duì)加熱絲2的加熱溫度。
[0021]第一控制系統(tǒng)包括通過(guò)導(dǎo)線相連的電源、溫控開(kāi)關(guān)以及電氣開(kāi)關(guān)，第一控制系統(tǒng)的作用主要是當(dāng)火焰預(yù)熱塞的溫度達(dá)到規(guī)定值后，將其加熱斷電，不再加熱，節(jié)省電量，延長(zhǎng)其使用壽命。
[0022]第二控制系統(tǒng)包括通過(guò)導(dǎo)線相連的電源、溫控開(kāi)關(guān)以及電氣開(kāi)關(guān)，第二控制系統(tǒng)的主要作用是當(dāng)外界溫度達(dá)到-35°C?_15°C時(shí)，使電加熱預(yù)熱裝置開(kāi)啟，節(jié)省電功率。
[0023]上述的第一、二控制系統(tǒng)均為現(xiàn)有技術(shù)，在此對(duì)其結(jié)構(gòu)不予贅述。
[0024]本發(fā)明中的風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)裝置，其中所述加熱絲2設(shè)有多個(gè)，其均勻布置在進(jìn)氣道1上。
[0025]本發(fā)明中的風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)方法，包括以下步驟:
[0026]當(dāng)溫度在-15°C以上時(shí)，只啟用火焰預(yù)熱裝置，電氣系統(tǒng)開(kāi)始對(duì)火焰預(yù)熱塞3通電加熱；
[0027]當(dāng)火焰預(yù)熱塞3的溫度達(dá)到800?900°C時(shí)，起動(dòng)柴油機(jī)，柴油機(jī)的輸油栗將柴油栗出；
[0028]栗出的柴油經(jīng)噴油嘴霧化后噴入進(jìn)氣道1;
[0029]霧化后的柴油與空氣混合后被火焰預(yù)熱塞3點(diǎn)燃形成火焰；
[0030]火焰隨空氣流進(jìn)入柴油機(jī)氣缸內(nèi)部；
[0031]當(dāng)溫度為-35°C?_15°C時(shí)，在啟用火焰預(yù)熱裝置的前提下再啟用電加熱預(yù)熱裝置；
[0032]電加熱預(yù)熱裝置中的加熱絲2對(duì)進(jìn)氣道1內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱；
[0033]加熱后的空氣與霧化后的柴油混合后被火焰預(yù)熱塞3點(diǎn)燃。
[0034]本發(fā)明采用雙模式進(jìn)氣預(yù)熱方式，模式一在寒冷地區(qū)(_15°C以上)使用，由火焰預(yù)熱裝置對(duì)柴油機(jī)進(jìn)氣道1進(jìn)行加熱;模式二在極寒地區(qū)(_35°C?_15°C)使用，由火焰預(yù)熱裝置和電加熱預(yù)熱裝置共同對(duì)柴油機(jī)進(jìn)氣進(jìn)行加熱，兩種模式均可使柴油機(jī)在低溫環(huán)境下快速、順利起動(dòng)。
[0035]本發(fā)明中的風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)方法首次應(yīng)用于某型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)，使風(fēng)冷柴油機(jī)在-35°C環(huán)境下可以5min內(nèi)快速起動(dòng)，試驗(yàn)室環(huán)境下成功起動(dòng)率達(dá)100 %。具有預(yù)熱時(shí)間短，機(jī)動(dòng)性能良好，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。
[0036]下面介紹一下火焰預(yù)熱裝置和電加熱預(yù)熱裝置的工作過(guò)程:
[0037]1.火焰預(yù)熱裝置
[0038]火焰預(yù)熱裝置是通過(guò)火焰預(yù)熱塞3使柴油在進(jìn)氣道1內(nèi)燃燒加熱進(jìn)氣的裝置，每側(cè)進(jìn)氣道1進(jìn)氣口設(shè)置一個(gè)火焰預(yù)熱塞3。
[0039]當(dāng)預(yù)熱起動(dòng)開(kāi)關(guān)接通預(yù)熱檔后，電氣系統(tǒng)開(kāi)始對(duì)火焰預(yù)熱塞3通電加熱，當(dāng)火焰預(yù)熱塞3溫度達(dá)到800-900°C時(shí)，電氣系統(tǒng)通過(guò)預(yù)熱指示燈提示可以起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。駕駛員操縱預(yù)熱起動(dòng)開(kāi)關(guān)至起動(dòng)檔，起動(dòng)機(jī)拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸油栗將柴油栗出，通過(guò)火焰預(yù)熱塞3將柴油霧化噴入進(jìn)氣道1，柴油與空氣混合后被火焰預(yù)熱塞3點(diǎn)燃形成火焰，隨進(jìn)氣氣流進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)部空氣瞬間升溫，以利于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。
[0040]2.電加熱預(yù)熱裝置
[0041]電加熱預(yù)熱裝置是通過(guò)在進(jìn)氣道內(nèi)加裝的柵格式電熱合金加熱器4和加熱絲2對(duì)進(jìn)氣道1內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱的裝置，其由加熱器4、加熱絲2及控制系統(tǒng)組成，每側(cè)進(jìn)氣道1進(jìn)氣口設(shè)置一個(gè)加熱器4，同時(shí)每側(cè)設(shè)置多枚電加熱絲2，分別均勻布置在進(jìn)氣道1上。柵格式電熱合金加熱器4，是利用電流流過(guò)導(dǎo)體的焦耳效應(yīng)產(chǎn)生的熱能對(duì)空氣進(jìn)行加熱。該加熱器4采用較為先進(jìn)的電熱合金和新材料絕緣陶瓷，具有良好的抗氧化性和耐腐蝕性，具有加熱時(shí)間短、加熱熱效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣影響小等特點(diǎn)。
[0042]在極低溫度環(huán)境條件下(_35°C?_15°C)，接通低溫進(jìn)氣預(yù)熱開(kāi)關(guān)，加熱器4開(kāi)始工作，加熱器4溫度可高達(dá)700°C，對(duì)進(jìn)氣道1內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱，當(dāng)電加熱器已經(jīng)將進(jìn)氣道1內(nèi)的空氣加熱到較高的溫度時(shí)，駕駛員操縱預(yù)熱起動(dòng)開(kāi)關(guān)至起動(dòng)檔，進(jìn)氣道1內(nèi)的熱空氣隨之進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸參與燃燒，以利于燃油霧化、燃燒，以利于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。
[0043]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)裝置，其特征在于:包括火焰預(yù)熱裝置和電加熱預(yù)熱裝置，所述火焰預(yù)熱裝置和電加熱預(yù)熱裝置都設(shè)置在柴油機(jī)的進(jìn)氣道(1)內(nèi)，所述進(jìn)氣道內(nèi)的空氣從電加熱預(yù)熱裝置流向火焰預(yù)熱裝置，柴油機(jī)的噴油嘴設(shè)在電加熱預(yù)熱裝置和火焰預(yù)熱裝置之間，所述火焰預(yù)熱裝置包括火焰預(yù)熱塞(3)、電氣系統(tǒng)及第一控制系統(tǒng)，所述電氣系統(tǒng)用于加熱火焰預(yù)熱塞(3)，所述第一控制系統(tǒng)用于控制火焰預(yù)熱塞的溫度，所述電加熱預(yù)熱裝置包括加熱器、加熱絲(2)及第二控制系統(tǒng)，所述加熱器與加熱絲相連，所述第二控制系統(tǒng)控制加熱器對(duì)加熱絲的加熱溫度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)裝置，其特征在于:所述第一控制系統(tǒng)包括通過(guò)導(dǎo)線相連的電源、溫控開(kāi)關(guān)以及電氣開(kāi)關(guān)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)裝置，其特征在于:所述第二控制系統(tǒng)包括通過(guò)導(dǎo)線相連的電源、溫控開(kāi)關(guān)以及電氣開(kāi)關(guān)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)裝置，其特征在于:所述加熱絲(2)設(shè)有多個(gè)，其均勻布置在進(jìn)氣道(1)上。5.一種風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)方法，其特征在于，包括以下步驟: 當(dāng)溫度在_15°C以上時(shí)，只啟用火焰預(yù)熱裝置，電氣系統(tǒng)開(kāi)始對(duì)火焰預(yù)熱塞(3)通電加執(zhí).， 當(dāng)火焰預(yù)熱塞(3)的溫度達(dá)到800?900°C時(shí)，起動(dòng)柴油機(jī)，柴油機(jī)的輸油栗將柴油栗出； 栗出的柴油經(jīng)噴油嘴霧化后噴入進(jìn)氣道(1); 霧化后的柴油與空氣混合后被火焰預(yù)熱塞(3)點(diǎn)燃形成火焰； 火焰隨空氣流進(jìn)入柴油機(jī)氣缸內(nèi)部； 當(dāng)溫度為_(kāi)35°C?_15°C時(shí)，在啟用火焰預(yù)熱裝置的前提下再啟用電加熱預(yù)熱裝置； 電加熱預(yù)熱裝置中的加熱絲(2)對(duì)進(jìn)氣道(1)內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱； 加熱后的空氣與霧化后的柴油混合后被火焰預(yù)熱塞(3)點(diǎn)燃。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)裝置及方法涉及一種用于風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)的裝置及方法。其目的是為了提供一種能夠使風(fēng)冷柴油機(jī)在低溫環(huán)境下順利起動(dòng)的風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)裝置及方法。本發(fā)明中的風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)裝置包括火焰預(yù)熱裝置和電加熱預(yù)熱裝置，所述火焰預(yù)熱裝置和電加熱預(yù)熱裝置都設(shè)置在柴油機(jī)的進(jìn)氣道(1)內(nèi)。本發(fā)明中的風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)方法包括以下步驟：當(dāng)溫度在-15℃以上時(shí)，只啟用火焰預(yù)熱裝置，電氣系統(tǒng)開(kāi)始對(duì)火焰預(yù)熱塞(3)通電加熱；當(dāng)溫度為-35℃～-15℃時(shí)，在啟用火焰預(yù)熱裝置的前提下再啟用電加熱預(yù)熱裝置。
【IPC分類(lèi)】F02N19/06, F02M31/13, F02M31/04, F02N19/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105484923
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510837360
【發(fā)明人】喬靜麗, 魏朔, 羅小江, 吳驊, 徐彥超, 陳榮鑫
【申請(qǐng)人】北京航天發(fā)射技術(shù)研究所, 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
【公開(kāi)日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年11月26日