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浅析发动机低温启动困难原因及改善措施

2015-07-23曹远吴臣厚王大发

科学中国人 2015年27期
关键词:柴油发动机蓄电池柴油机

曹远,吴臣厚,王大发

1中国人民解放军65053部队;2沈阳军区65053部队

浅析发动机低温启动困难原因及改善措施

曹远1,吴臣厚2,王大发2

1中国人民解放军65053部队;2沈阳军区65053部队

柴油发动机在为人们带来便捷的同时也存在着许多问题。随着我国社会经济的发展,燃油成本的增加,燃油的价格也随之增长,加重了使用者的经济负担,尤其是在气温的情况下,发动机的启动更加困难,并造成了燃油的大量浪费。本文以柴油发动机为例,详细的分析了其低温启动困难的原因,并在此基础上提出了相应的改善措施,仅供业内人士的参考。

发动机;低温启动;困难原因;改善措施

众所周知,由于柴油发动机具有可靠性、经济性以及升功率较大等特点,因此被广泛的运用于自行高炮、装甲车、军用车辆、军用电站等方面。但是由于在柴油发动机的使用过程中,其低温启动是一个比较突出的问题。因此,分析发动机低温启动的困难原因,提出改善措施具有十分现实的意义。

一、发动机低温启动困难原因

(一)启动阻力比较大

柴油发动机的粘度会根据其使用的机油随着外部环境温度的下降而增大,导致机油的内摩察力随之加大,这样便产了较大的阻力。而阻力的产生、加大会增加发动机的各个运动构建的摩擦力。

(二)铅蓄电池容量的减少降低了发动机的启动功率

由于热胀冷缩的因素,铅蓄电池的容量与温度成正比,会随着温度的降低而降低,这样增加了启动的电流,在发动机大电流发电的情况下,温度只要每下降1℃,就会导致前蓄电池的容量降低1.5%左右,导致启动功率不断下降,因此会明显的降低转速,严重者还会导致发动机出现低速空转的现象。

(三)气温低导致散热多和泄露多

在外部环境温度低的情况下,柴油发动机的气门、气缸、气缸盖、活塞等部件会随着温度的降低导致混合气在压缩过沉重出现散热多的情况。与此同时,由于在低温启动时,会在一定程度上降低转速,延长了混合器的散热时间,从而使得泄露多。

(四)燃油气化不良

燃油主要对发动机低温启动的影响是蒸发性和雾化性。在温度低的条件下,燃油的密度和粘度会加大,这在一定程度上降低其流动性,雾化和蒸发的作用无法充分发挥出来,导致大量的燃油还是处于液态的状态存在于气缸中,这不仅对混合器的形成产生重要的影响,而且还导致混合气比较稀。除此之外,在低温的条件下,柴油机中的蜡质容易出现离析的现象,从而导致管路和燃油滤清器的堵塞。

二、发动机低温启动困难的改善措施

(一)热水预热法

热水预热法主要适用于柴油机采用的冷却液为软化水的条件下。该方法主要是通过向冷却系加入45℃左右的温水,但是不能使用开水。这主要是由于开水的温度过高,容易对散热芯管、气缸盖等造成重要的影响,使其发生胀裂的现象。用温水对冷却系进行缓慢的预热。一旦发现流出的温水温度比较高的时候,应该立即停止加入温水,这样不仅可以提高发动机的问题,而且还可以有效的避免在温度过低的冬季,发动机耗油大且启动困难的问题出现。

(二)蒸汽机预热法

蒸汽机预热法主要适用于在冬季,柴油机采用软化水作为冷却液的条件下。蒸汽机预热法与热水预热法的工作原理相似,让水蒸气通过相应的管道,从水箱的下水管进入冷却系。同时,也可以直接进入发动机的冷却水套,利用水蒸气的温度对冷却系进行预热。

(三)外置强制循环式燃油加热器的使用

外置强制循环式燃油加热器是一种循环装置,设置在柴油机内部。该装置主要是对一种随机性的燃料进行利用,随后把柴油机冷却系统的冷却液全部抽出来,对其进行加热,然后循环至柴油机的机体内,并对柴油机进行预热。这个时候的活塞、气缸等的机油温度会不断提高。当柴油机的温度达到45℃左右事,其粘度会随着柴油机的机油温度而降低,使柴油机能够很好的启动起来了。

(四)对低温性能较高的专用蓄电池进行充分的利用

通常情况下,低温性能较好的蓄电池都采用了单元螺旋卷绕技术,由于其极板与极板之间的间隙极小,因此可以采用固玻璃纤维网对固态酸进行吸附。这种蓄电池在温度比较低且没有液态酸冰冻的条件下,可以在外部环境温度为40℃的情况下进行正常工作。对于普通的蓄电池而言,可以在气温相同的情况下采取以下四种相应的技术措施:

首先,可以对电解液的密度进行提高。

第二,对蓄电池采取保温措施。例如可以将蓄电池放入保温效果良好的箱子中,并在缝隙的地方塞入保温材料,这样在降低电解液密度的同时提高蓄电池的容量。

第三,可以对发电机的调节器限额电和充电电源进行合理的调高。

第四,在温度特别低的情况下,可以把蓄电池卸下来放进房屋中,提高房屋的温度,待需要使用的时候再装上。

(五)充分利用吸入式喷入辅助燃料

通过进气管对辅助材料进行吸入,能够在一定程度上改善发动机低温启动困难的手段之一。在实际中,吸入式辅助材料一般是以二乙醚为主。经过大量的实践表明,当二乙醚的吸入量占总燃料的48%左右时,发动性的启动性能是最好的。这主要是由于自吸入的辅助材料在火焰前反应中产生的物质,可以帮助燃料的燃烧,因此为了提高发动机的启动性,应该吸入能够容易引起火焰前反应的燃料,如十六烷值较高的燃料,这样能够缩短时间,提高启动性能。

(六)对发动机进行定期的保养

保持发动机的清洁性、干燥性可以实现换向器与电刷之间的良好接触。对于柴油的选择,需要选择凝点低、流动性好、质量高的柴油。在冬季使用的时候,可以对发动机进行保温养护,例如在发动机的面上盖上保温套、在发动机的油底壳下铺加玻璃纤维等。

结束语

因此,需要根据发动机低温启动的困难原因进行分析,采用热水预热法、蒸汽机预热法、外置强制循环式燃油加热器、低温性能较高的专用蓄电池、吸入式喷入辅助材料、保养发动机等方法,提高发动机的启动性,减少使用者的经济压力。

曹远(1988-),男,汉族,吉林敦化人,本科学士学历,助理讲师,主要研究方向:机械,工作单位:中国人民解放军65053部队;

吴臣厚(1985-),男,汉族,辽宁大连人,本科学历学士学位,主要研究方向:机械,工作单位:沈阳军区65053部队;

王大发(1986-),男,汉,吉林白山人,本科学历,主要研究方向:坦克底盘修理,助理工程师职称,工作单位:沈阳军区65053部队。

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