重型車輛大功率風(fēng)冷柴油機(jī)低溫快速起動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型公開了一種重型車輛大功率風(fēng)冷柴油機(jī)在低溫環(huán)境下快速起動(dòng)的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]低溫條件下，尤其是在-40°C極寒條件下的冷啟動(dòng)問題，一直是困擾著重型車輛大功率(380kw以上)風(fēng)冷柴油機(jī)的一大難題。由于環(huán)境溫度的影響，發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油粘度增大，各摩擦表面得不到充分的預(yù)潤(rùn)滑，從而加大了發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)阻力(重型車輛發(fā)動(dòng)機(jī)后部帶有負(fù)載，如液力機(jī)械變速箱等，使起動(dòng)阻力進(jìn)一步加大)，造成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)速比常溫明顯下降，壓縮氣體泄漏增多，氣體向氣缸璧的傳熱時(shí)間較長(zhǎng)，熱量損失較大，使壓縮終了的空氣溫度與壓力降低；柴油的粘度和密度均變大，霧化效果變差，缸內(nèi)的空氣溫度與壓力不足造成柴油機(jī)起動(dòng)困難；蓄電池電解液粘度增大，向極板的滲透能力下降，內(nèi)阻增加，低溫起動(dòng)時(shí)蓄電池輸出功率下降，導(dǎo)致起動(dòng)機(jī)無力拖動(dòng)柴油機(jī)旋轉(zhuǎn)或不能達(dá)到最低的起動(dòng)轉(zhuǎn)速。
[0003]目前大功率風(fēng)冷柴油機(jī)配套的火焰進(jìn)氣預(yù)熱裝置僅能滿足-20°C的低溫冷啟動(dòng)要求，在低于-20°C甚至更冷的極寒條件下僅靠發(fā)動(dòng)機(jī)自帶的冷啟動(dòng)裝置，很難將車輛順利起動(dòng)。為解決極寒條件下的重型車輛大功率風(fēng)冷柴油機(jī)冷啟動(dòng)問題，必須另外為車輛加裝冷啟動(dòng)輔助措施，如加注起動(dòng)液、冷卻介質(zhì)加熱、潤(rùn)滑油加熱、低溫蓄電池及蓄電池保溫等，試驗(yàn)表明上述措施雖然在一定程度上能夠明顯的改善大功率風(fēng)冷柴油機(jī)低溫起動(dòng)效果，但都存在啟動(dòng)準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)的缺點(diǎn)，無法滿足發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫-40°C時(shí)快速起動(dòng)需要，甚至個(gè)別的措施(如加注起動(dòng)液)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)損傷較大，同時(shí)存在安全隱患。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供重型車輛風(fēng)冷柴油機(jī)在低溫環(huán)境下快速起動(dòng)的系統(tǒng)及方法，通過發(fā)動(dòng)機(jī)快速起動(dòng)，實(shí)現(xiàn)底盤為上裝設(shè)備快速供電，將發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間縮短至4min以內(nèi)。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種重型車輛大功率風(fēng)冷柴油機(jī)低溫快速起動(dòng)系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣預(yù)熱裝置、燃油加熱系統(tǒng)和電源。
[0007]所述的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣預(yù)熱裝置包括安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)中冷器與進(jìn)氣管連接處的格柵加熱器和安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管上的電熱塞。
[0008]安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)中冷器與進(jìn)氣管連接處的格柵加熱器功率大，加熱90s后加熱器中心溫度超過1000°c ;安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管上的電熱塞功率較小，加熱90s后電熱塞中心溫度380°C;電熱塞安裝在距離格柵加熱器較遠(yuǎn)的位置；兩個(gè)位置同時(shí)加熱整個(gè)進(jìn)氣管內(nèi)部的空氣溫度，使進(jìn)氣溫度得到充分預(yù)熱。
[0009]所述的燃油加熱系統(tǒng)包括:
[0010]燃油箱加熱裝置，用于對(duì)燃油箱內(nèi)的燃油進(jìn)行加熱，其為安裝在燃油箱內(nèi)的熱敏電阻加熱片。
[0011]濾清器加熱裝置，為濾清器的體外加熱裝置，由整體預(yù)壓緊在濾清器外殼上金屬基體和金屬基體外部的加熱器組成；加熱裝置工作時(shí)，濾清器的外殼周向受熱均勻，加熱效果好，加熱速度快，可以防止燃油在低溫下析蠟，使保證燃油的流動(dòng)性好，同時(shí)提高燃油溫度。
[0012]吸油管加熱裝置，用于對(duì)吸油管內(nèi)的燃油進(jìn)行加熱；其為安裝在吸油管內(nèi)的電熱線，應(yīng)用配裝時(shí)，通過三通接口裝在燃油管的端部接口處接入燃油管內(nèi)。
[0013]發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加熱裝置，用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體進(jìn)行加熱，其為安裝在缸體高壓油泵進(jìn)口位置的熱敏電阻加熱片；在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、高壓油泵、高壓油管溫度與環(huán)境溫度相同，雖然燃油箱、濾清器、燃油管路中都有加熱裝置在為燃油加熱，但當(dāng)燃油流經(jīng)高壓油泵時(shí)溫度降低，由高壓油泵噴入氣缸內(nèi)的燃油溫度低，發(fā)動(dòng)機(jī)不容易著火；在缸體高壓油泵上安裝加熱裝置后，使噴入氣缸的燃油溫度高，霧化好，發(fā)動(dòng)機(jī)容易著火。
[0014]所述的燃油箱加熱裝置、濾清器加熱裝置、吸油管加熱裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加熱裝置均設(shè)有自檢控制電路，可以分別獨(dú)立對(duì)燃油自動(dòng)控溫加熱，保證發(fā)動(dòng)機(jī)始終保持良好的供油狀態(tài)。
[0015]電源，用于對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣預(yù)熱裝置、燃油加熱系統(tǒng)供電。
[0016]所述的格柵加熱器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)中冷器與左、右進(jìn)氣管連接處，位于左側(cè)的格柵加熱器和位于右側(cè)的格柵加熱器均各自與一個(gè)預(yù)熱繼電器相連；所述的電熱塞包括兩組，分別安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的左、右進(jìn)氣管上，兩組電熱塞與同一個(gè)預(yù)熱繼電器相連，三個(gè)所述的預(yù)熱繼電器由一個(gè)預(yù)熱控制繼電器控制，所用的預(yù)熱控制繼電器與電源、電源總開關(guān)、控制開關(guān)串聯(lián)，通過控制開關(guān)控制是否對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行進(jìn)氣預(yù)熱。
[0017]所述的自檢控制電路和顯示器相連，所述的自檢控制電路與電源、電源總開關(guān)、控制開關(guān)相連。
[0018]本實(shí)用新型的啟動(dòng)方法如下:
[0019]步驟I打開燃油加熱系統(tǒng)；在整個(gè)啟動(dòng)過程中，燃油系統(tǒng)自動(dòng)控溫加熱。
[0020]步驟2啟動(dòng)起動(dòng)機(jī)40?45s ;蓄電池為起動(dòng)機(jī)提供電能，起動(dòng)機(jī)拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，減小發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)阻力，為正式啟動(dòng)做準(zhǔn)備；同時(shí)可以為蓄電池放電，提高蓄電池低溫性能。
[0021]步驟3停止起動(dòng)機(jī)工作15?20s，為蓄電池提供電壓回升機(jī)會(huì)。
[0022]步驟4啟動(dòng)起動(dòng)機(jī)40?45s ;拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)一步減小啟動(dòng)阻力。
[0023]步驟5操作發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣預(yù)熱裝置預(yù)熱10s?105s ;利用進(jìn)氣預(yù)熱裝置給發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管內(nèi)部空氣進(jìn)行加熱，提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度，使發(fā)動(dòng)機(jī)更容易啟動(dòng)。
[0024]步驟6啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0025]所述的蓄電池為大容量鋰電池。
[0026]在低溫環(huán)境下，特別是-40°C，普通鉛酸蓄電池實(shí)際可用容量只有20%左右，且最大放電倍率為3C，隨著電量的消耗，其輸出功率也快速下降；而鋰電池可用容量超過70%，且隨著電量的消耗，輸出功率反而提升，其最大放電倍率可達(dá)15C;鋰電池作為起動(dòng)電池，在-40°C，其有能力支持大功率的加熱設(shè)備，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行充分預(yù)熱后還有足夠的電量?jī)?chǔ)備以進(jìn)行多次啟動(dòng)。
[0027]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0028]通過上述裝置及方法，能夠使大功率(380kw以上)風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)在_40°C的極低溫度下快速起動(dòng)，起動(dòng)時(shí)間不大于4分鐘；整個(gè)起動(dòng)過程只需一個(gè)駕駛員即可完成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)；通過發(fā)動(dòng)機(jī)快速啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)整車的快速啟動(dòng)，縮短部隊(duì)快速反應(yīng)時(shí)間，將發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間縮短至4min以內(nèi)。
【附圖說明】
[0029]圖1、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣預(yù)熱裝置電氣原理圖
[0030]圖2、燃油加熱系統(tǒng)電氣原理圖
[0031]圖中:1-1左格柵加熱器，1-2右格柵加熱器，1-3左電熱塞，1-4右電熱塞，JKO預(yù)熱控制繼電器，JKl、JK2、JK3預(yù)熱繼電器，K0、Kl、K2開關(guān)，2-1燃油箱加熱裝置，2-2濾清器加熱裝置，2-3、2-4、2-5、2-6吸油管加熱裝置，2-7發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加熱裝置，2-8顯示器，2-9自檢控制電路。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0033]重型車輛風(fēng)冷柴油機(jī)在低溫環(huán)境下快速起動(dòng)的系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣預(yù)熱裝置、燃油加熱系統(tǒng)和電源。
[0034]如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣預(yù)熱裝置包括安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)中冷器與左、右進(jìn)氣管連接處的格柵加熱器和安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)左、右進(jìn)氣管上的電熱塞；安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)中冷器與進(jìn)氣管連接處的格柵加熱器包括左側(cè)、右側(cè)各一個(gè)，其功率大，加熱90s后加熱器中心溫度超過1000C ;安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)左、右進(jìn)氣管上的電熱塞各包括四個(gè)，其功率較小，加熱90s后電熱塞中心溫度380°C