水利施工車輛低溫助起裝置

趙清爽

眾所周知，柴油發動機被廣泛應用于大型水利施工車輛上。柴油機采取的是壓燃著火方式，在氣溫較低時，進入柴油機汽缸內的空氣溫度較低，再加上機油黏度增大，以及燃油蒸發霧化不好等原因，容易使發動機啟動困難。低溫條件下，燃料黏度增加而不利于燃油的霧化與燃燒，潤滑油流動性變差使各運動零部件阻力增大，再加上蓄電池工作能力降低等因素的影響，極易導致發動機啟動困難、機件磨損、功率降低、燃料消耗增加和動力性能下降。

目前國內外所有施工車輛（主要是柴油車）的啟動輔助裝置或方式有電熱塞（火焰預熱裝置）、電熱棒（電力加熱冷卻液），或在進氣口噴入易燃易爆的啟動液等。但是這些方法有的易造成拉缸事故，有的會加劇機件磨損而難以操作。

技術原理和優勢

德州黃河河務局齊河黃河河務局針對當前柴油車低溫狀態下難以啟動及啟動后必須“熱車”的實際問題，結合近年來各種預熱方式的優缺點，大膽提出了新的設計思路，根據“熱能循環再利用”的思路，通過低溫恒壓密閉發泡工藝、微電腦智能控制工藝、智能三通碟閥技術，利用發動機自身產生的高溫冷卻液作為熱源，儲存到高效保溫體中，當作車輛下次啟動的預熱源頭，被稱為無源低溫助起裝置。它的主體部分采用“高效隔溫墻”技術，在此基礎上還增加了雙向隔膜泵、微電腦控制、無線遙控等功能，并進行了大量的實驗研究工作。

該裝置采用高效儲熱罐體，把發動機工作時吸收了大量熱能的冷卻液儲存起來，在下次發動機低溫啟動時再強制輸回機體內，充分利用儲存的熱能（即高溫冷卻液）對發動機的汽缸體預熱，發動機的缸體部位、潤滑系統即可迅速升溫。這樣，發動機在冷凍狀態下可在幾十秒鐘內迅速啟動。發動機在熱機狀態下啟動，缸壁上的潤滑油由稠變稀，減輕了發動機機件在初起時的磨損，減少了發動機在冷凍狀態下的啟動次數，降低了能源消耗，減少了汽缸磨損、尾氣排放和“熱車”時間，也有效地延長了車載電瓶和柴油機的使用壽命，從而也達到了循環再利用的節能要求。

該裝置由高效儲熱罐體、雙向直流隔膜泵、智能控制器、智能三通蝶閥等組成，采取一體化設計，體積小，便于安裝。該裝置中的罐體采用“高效保溫墻”技術，熱傳導系數在30毫瓦以下，能使90攝氏度的冷卻液在零下10攝氏度的氣溫下，24小時后溫度仍可達到80攝氏度，保溫效果突出。

該裝置的技術優勢主要體現在：

（1）提高汽車冷啟動性能，使汽車在寒冷的冬季易于啟動。特別適用于寒冷環境中的以柴油為燃料的發動機，效果明顯。在我國北方寒冷的冬季，公交車夜間都要開進暖庫保暖。大面積的暖庫浪費很多的土地資源和供熱能源，“低溫助起裝置”可以徹底解決這一問題。

（2）減少發動機磨損，延長發動機使用壽命。

（3）延長電瓶及啟動機的使用壽命。

（4）降低燃油消耗，能大大減少柴油汽車在低溫啟動時的一氧化碳（非常規排放）排放量。

（5）減短甚至取消暖車時間，使汽車發動機啟動后在最短時間內達到正常工作溫度。

因此，將“低溫助起裝置”應用于以柴油為燃料的施工車輛時，不僅能最大限度地減少柴油的各種不足，還能使寒冷環境中暖風系統盡快發揮作用，提高乘客舒適度。

市場應用

該裝置由于其技術上和節能方面的優勢，將填補施工車輛（主要是柴油車）低溫啟動裝置市場的空白。它不僅能使發動機啟動迅速，而且不用“熱車”或少“熱車”。降低了能源消耗、減少了汽缸磨損、減少了尾氣排放、減少了“熱車”時間、增加了發動機使用壽命。作為一種有效的節能綠色產品，具有極大的社會效益和廣闊的市場前景。

該裝置能夠在我國高海拔、高緯度的廣大地區使用。因此，其可在我國大量的民用、軍用柴油車中發揮越來越重要的作用。將“低溫助起裝置”應用于部隊、公安、消防、醫院的車輛上，則可以大大提高其快速反應能力。

它具有運行費用低、性能系數高和無污染等優點，將得到越來越廣泛的應用。

截至目前，課題組已接待關于低溫助起裝置技術咨詢的客戶近二十家。預計低溫助起裝置有著很大的市場潛力和廣闊的應用前景。

“施工車輛低溫助起裝置”不僅徹底解決了柴油車在低溫狀態下不易啟動的難題，而且無需“怠速熱車”，變傳統的先“著火”再“熱車”，為先“熱車”再“著火”。由傳統的“冷啟動”實現了“熱啟動”。既節能又減排，具有重大的社會經濟效益與技術推廣應用價值。

“施工車輛低溫助起裝置”破解了節能型的低溫助起裝置的研發難題。在停車后，發動機內的高溫冷卻液自動進入助起裝置中的保溫器里。若干時間后，再次啟動汽車時，保溫器內的高溫冷卻液進入發動機，完成對發動機的預熱。另一方面，低溫助起裝置使用的材料、設備及相關技術等與傳統的太陽能技術無大的區別，罐體、雙向水泵等設備也可由相近企業加工生產。因此，低溫助起裝置的應用，將使一批企業投入到這一產業中來。相關材料、設備的產業化，將大大降低低溫助起裝置的初投資，進而有效地促進該項技術的普及應用。