代 輝

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1 柴油發(fā)動機低溫起動的影響因素

柴油發(fā)動機是發(fā)動機在外力的作用下開始轉(zhuǎn)動，到怠速運轉(zhuǎn)的過程。它是由蓄電池供電帶動電動機轉(zhuǎn)動達到高于柴油機原著火轉(zhuǎn)速的目標轉(zhuǎn)速，在轉(zhuǎn)速超過脫離轉(zhuǎn)速后，電機傳動裝置使得起動齒輪打滑脫開，然后柴油機在怠速狀態(tài)下運行。

影響柴油發(fā)動機起動的因素有：

1）柴油機起動阻力矩

如果用Ms表示起動，Mj表示加速，Mc表示壓縮，Mf表示摩擦力矩。那起動阻力矩用公式是：Ms= Mj+ Mc+ Mf。

Mj加速與柴油機動力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量 I0，柴油發(fā)動機起動時間和起動拖動轉(zhuǎn)速 ns相關(guān)的，它的計算公式是：Mj= I0ω /ts=I0πns/ （30 ts）其中，ts為加速到 ns的時刻時。

Mc和柴油機起動時缸內(nèi)壓縮壓力分解于曲柄上的切向壓力tm和柴油機的曲柄半徑 r 相關(guān)的，它的計算是：Mc= τmrFh（Fh=活塞面積）對于 Mf，可以建立該力矩與柴油機排量相關(guān)的摩擦一樣的壓力公式：Mf= ffVhi / （πj）其中，pf是摩擦等效壓力；Vh是每缸排量；i 是柴油機氣缸數(shù)，還有j 就為沖程數(shù)。

2）柴油機壓縮溫度特性

從內(nèi)燃機動力學(xué)可知，曲柄上的切向力可由下式得到:tm=pgsin( α + β) / cos β其中α、β、pg分別是曲柄轉(zhuǎn)角、連桿與氣缸軸線轉(zhuǎn)角和缸內(nèi)氣體壓力。柴油機的實際氣缸內(nèi)氣體的壓力和溫度是變動的，它與起動轉(zhuǎn)速、氣缸的進氣量和氣體壓縮氣閉性能狀態(tài)還有柴油機氣缸周圍的傳熱狀態(tài)息息相關(guān)的。

3）起動轉(zhuǎn)速

在起動發(fā)動機是一般要發(fā)動機轉(zhuǎn)速不能小于發(fā)動機的最低轉(zhuǎn)速，不然就會使得柴油供油不足，氣流的速度不夠，這樣可燃氣體的混合不夠，就會使得壓縮行程的散熱損失和漏氣損失增加，就使得發(fā)動機難以起動，且耗油大。

4）柴油機啟動電機功率特性

直流啟動電機是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的設(shè)備，如果功率變化就會對柴油機的起動產(chǎn)生影響：功率的變化是受接觸電阻和導(dǎo)線、蓄電池容量、周圍溫度。

2 柴油發(fā)動機低溫起動困難的原因

1）起動阻力大。柴油發(fā)動機使用的機油隨著外界溫度的下降，他的粘度就會增大就增加了機油的內(nèi)摩擦力，這樣就會產(chǎn)生很大的助力。阻力增大使得發(fā)動機的各個運動機構(gòu)的相對摩擦力也增大；2）鉛蓄電池容量下降，起動功率變低。因為熱脹冷縮的緣故，車用的鉛蓄電池的容量隨溫度的下降電池的容量也下降，這樣就使得起動的電流就增大。在柴油發(fā)動機這樣大電流放電的情況下，對鉛蓄電池來說，溫度下降1℃就會下降2%的容量。這樣就使得起動扭矩和起動功率下降了，所以轉(zhuǎn)速就會明顯的下降，有時甚至?xí)霈F(xiàn)柴油發(fā)動機出現(xiàn)低速空轉(zhuǎn)的情況；3）氣溫低，混合氣散熱多，泄漏多。當(dāng)外界環(huán)境溫度降低的時候，柴油發(fā)動機的各個部件，如氣缸蓋、氣門、活塞和氣缸，他們的溫度低就會使得混合氣在壓縮時散熱多，吸熱多。同時因為低溫啟動時，轉(zhuǎn)速低，使得混合氣的散熱時間長，也使得泄漏多；4）低溫柴油粘度大，霧化質(zhì)量差。在低溫情況下，柴油機的轉(zhuǎn)速下降，使得噴油壓力下降，這樣霧化質(zhì)量差就使得著火困難。

3 柴油發(fā)動機低溫起動方法

1）熱水預(yù)溫法。這種方法適用于柴油機用軟化水作為冷卻液，同時軟化熱水源是比較方便的單位。方法是向冷卻系加入40℃～50℃的溫水，避免用開水，這樣怕水溫度太高使得散熱器芯管、氣缸蓋發(fā)生脹裂的威脅。用溫水慢慢的進行預(yù)熱，當(dāng)流出的水溫度比較高時停止注水。這樣可以提升發(fā)動機的溫度，防止冬季溫度太低時，發(fā)送機起動困難且耗油量大的問題；2）蒸汽機預(yù)熱法。同樣適用柴油機冬季采用軟化水作為冷卻液的情況，這個與用熱水預(yù)熱的原理差不多。讓蒸汽通過管道從水箱的下水管進入冷卻系，或者直接進入柴油發(fā)動機的冷卻水套，用蒸汽的溫度來預(yù)熱；3）采用外置強制循環(huán)式燃油加熱器。這是一種在柴油機內(nèi)加入一種循環(huán)裝置，方法是利用一種隨機的燃料，把燃油加熱器附帶的水泵，然后將柴油機冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻液先抽出來，把它加熱后再循環(huán)至柴油機機體內(nèi)預(yù)熱柴油機，這時柴油機內(nèi)部的氣缸、活塞、活塞環(huán)以及其它摩擦副之間的機油溫度就會隨之升高。當(dāng)柴油機的機體達到40℃～50℃的時候，柴油機的機油溫度也升高了，粘度就會降低了，這樣柴油機就可以很好的運行起來了；4）在進氣道內(nèi)安裝螺旋式電阻器，這種裝置需要使用蓄電池電。在起動柴油機前，接通電源前先使螺旋式電阻器發(fā)熱，這樣就可以提高柴油機在壓縮終了時氣缸內(nèi)的氣體溫度。會利于柴油著火燃燒；5）采用低溫性能比較好的專用蓄電池。性能好的蓄電池都是運用了單元螺旋卷繞技術(shù)，它的極板之間的間隙非常小，采用固態(tài)酸，可以被玻璃纖維網(wǎng)吸附，在低溫時，也無液態(tài)酸冰凍現(xiàn)象，在－40℃環(huán)境條件依然可以正常工作。如果是普通的蓄電池，在比較氣溫比較低的情況下可以采取一些技術(shù)性的措施：一種是對蓄電池保溫，具體可以用保溫效果好的箱子裝著，然后在空隙的地方塞些保溫的材料，這樣就可以減低電解液密度，從而增加蓄電池的蓄電量。二是可以調(diào)高電解液的密度。三是適當(dāng)調(diào)高發(fā)電機調(diào)節(jié)器限額電壓和充電電流。四是如果在特別冷的天氣，可把蓄電池卸下來拿到屋中保暖，需要使用的時候再裝上；6）發(fā)動機的定期保養(yǎng)。時常保持發(fā)動機的干燥和清潔可以使得電刷與換向器之間的良好接觸。選用凝點低、流動性好的柴油。柴油發(fā)動機在冬天使用時，可以對發(fā)動機采取一些保溫的措施，如在發(fā)動機的外面蓋上棉制或氈制保溫套，或者在油底殼下加封一層玻璃纖維等

4 結(jié)論

柴油機的廣泛使用給人們帶來便利的同時，也引發(fā)了諸多現(xiàn)實問題。由于燃油價格上漲，使用成本增加，使車主經(jīng)濟負擔(dān)加重。尤其是在低溫的環(huán)境下，柴油發(fā)動機起動更難，造成了燃油的浪費。

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