曹遠,吳臣厚,王大發
1中國人民解放軍65053部隊;2沈陽軍區65053部隊
淺析發動機低溫啟動困難原因及改善措施
曹遠1,吳臣厚2,王大發2
1中國人民解放軍65053部隊;2沈陽軍區65053部隊
柴油發動機在為人們帶來便捷的同時也存在著許多問題。隨著我國社會經濟的發展,燃油成本的增加,燃油的價格也隨之增長,加重了使用者的經濟負擔,尤其是在氣溫的情況下,發動機的啟動更加困難,并造成了燃油的大量浪費。本文以柴油發動機為例,詳細的分析了其低溫啟動困難的原因,并在此基礎上提出了相應的改善措施,僅供業內人士的參考。
發動機;低溫啟動;困難原因;改善措施
眾所周知,由于柴油發動機具有可靠性、經濟性以及升功率較大等特點,因此被廣泛的運用于自行高炮、裝甲車、軍用車輛、軍用電站等方面。但是由于在柴油發動機的使用過程中,其低溫啟動是一個比較突出的問題。因此,分析發動機低溫啟動的困難原因,提出改善措施具有十分現實的意義。
(一)啟動阻力比較大
柴油發動機的粘度會根據其使用的機油隨著外部環境溫度的下降而增大,導致機油的內摩察力隨之加大,這樣便產了較大的阻力。而阻力的產生、加大會增加發動機的各個運動構建的摩擦力。
(二)鉛蓄電池容量的減少降低了發動機的啟動功率
由于熱脹冷縮的因素,鉛蓄電池的容量與溫度成正比,會隨著溫度的降低而降低,這樣增加了啟動的電流,在發動機大電流發電的情況下,溫度只要每下降1℃,就會導致前蓄電池的容量降低1.5%左右,導致啟動功率不斷下降,因此會明顯的降低轉速,嚴重者還會導致發動機出現低速空轉的現象。
(三)氣溫低導致散熱多和泄露多
在外部環境溫度低的情況下,柴油發動機的氣門、氣缸、氣缸蓋、活塞等部件會隨著溫度的降低導致混合氣在壓縮過沉重出現散熱多的情況。與此同時,由于在低溫啟動時,會在一定程度上降低轉速,延長了混合器的散熱時間,從而使得泄露多。
(四)燃油氣化不良
燃油主要對發動機低溫啟動的影響是蒸發性和霧化性。在溫度低的條件下,燃油的密度和粘度會加大,這在一定程度上降低其流動性,霧化和蒸發的作用無法充分發揮出來,導致大量的燃油還是處于液態的狀態存在于氣缸中,這不僅對混合器的形成產生重要的影響,而且還導致混合氣比較稀。除此之外,在低溫的條件下,柴油機中的蠟質容易出現離析的現象,從而導致管路和燃油濾清器的堵塞。
(一)熱水預熱法
熱水預熱法主要適用于柴油機采用的冷卻液為軟化水的條件下。該方法主要是通過向冷卻系加入45℃左右的溫水,但是不能使用開水。這主要是由于開水的溫度過高,容易對散熱芯管、氣缸蓋等造成重要的影響,使其發生脹裂的現象。用溫水對冷卻系進行緩慢的預熱。一旦發現流出的溫水溫度比較高的時候,應該立即停止加入溫水,這樣不僅可以提高發動機的問題,而且還可以有效的避免在溫度過低的冬季,發動機耗油大且啟動困難的問題出現。
(二)蒸汽機預熱法
蒸汽機預熱法主要適用于在冬季,柴油機采用軟化水作為冷卻液的條件下。蒸汽機預熱法與熱水預熱法的工作原理相似,讓水蒸氣通過相應的管道,從水箱的下水管進入冷卻系。同時,也可以直接進入發動機的冷卻水套,利用水蒸氣的溫度對冷卻系進行預熱。
(三)外置強制循環式燃油加熱器的使用
外置強制循環式燃油加熱器是一種循環裝置,設置在柴油機內部。該裝置主要是對一種隨機性的燃料進行利用,隨后把柴油機冷卻系統的冷卻液全部抽出來,對其進行加熱,然后循環至柴油機的機體內,并對柴油機進行預熱。這個時候的活塞、氣缸等的機油溫度會不斷提高。當柴油機的溫度達到45℃左右事,其粘度會隨著柴油機的機油溫度而降低,使柴油機能夠很好的啟動起來了。
(四)對低溫性能較高的專用蓄電池進行充分的利用
通常情況下,低溫性能較好的蓄電池都采用了單元螺旋卷繞技術,由于其極板與極板之間的間隙極小,因此可以采用固玻璃纖維網對固態酸進行吸附。這種蓄電池在溫度比較低且沒有液態酸冰凍的條件下,可以在外部環境溫度為40℃的情況下進行正常工作。對于普通的蓄電池而言,可以在氣溫相同的情況下采取以下四種相應的技術措施:
首先,可以對電解液的密度進行提高。
第二,對蓄電池采取保溫措施。例如可以將蓄電池放入保溫效果良好的箱子中,并在縫隙的地方塞入保溫材料,這樣在降低電解液密度的同時提高蓄電池的容量。
第三,可以對發電機的調節器限額電和充電電源進行合理的調高。
第四,在溫度特別低的情況下,可以把蓄電池卸下來放進房屋中,提高房屋的溫度,待需要使用的時候再裝上。
(五)充分利用吸入式噴入輔助燃料
通過進氣管對輔助材料進行吸入,能夠在一定程度上改善發動機低溫啟動困難的手段之一。在實際中,吸入式輔助材料一般是以二乙醚為主。經過大量的實踐表明,當二乙醚的吸入量占總燃料的48%左右時,發動性的啟動性能是最好的。這主要是由于自吸入的輔助材料在火焰前反應中產生的物質,可以幫助燃料的燃燒,因此為了提高發動機的啟動性,應該吸入能夠容易引起火焰前反應的燃料,如十六烷值較高的燃料,這樣能夠縮短時間,提高啟動性能。
(六)對發動機進行定期的保養
保持發動機的清潔性、干燥性可以實現換向器與電刷之間的良好接觸。對于柴油的選擇,需要選擇凝點低、流動性好、質量高的柴油。在冬季使用的時候,可以對發動機進行保溫養護,例如在發動機的面上蓋上保溫套、在發動機的油底殼下鋪加玻璃纖維等。
因此,需要根據發動機低溫啟動的困難原因進行分析,采用熱水預熱法、蒸汽機預熱法、外置強制循環式燃油加熱器、低溫性能較高的專用蓄電池、吸入式噴入輔助材料、保養發動機等方法,提高發動機的啟動性,減少使用者的經濟壓力。
曹遠(1988-),男,漢族,吉林敦化人,本科學士學歷,助理講師,主要研究方向:機械,工作單位:中國人民解放軍65053部隊;
吳臣厚(1985-),男,漢族,遼寧大連人,本科學歷學士學位,主要研究方向:機械,工作單位:沈陽軍區65053部隊;
王大發(1986-),男,漢,吉林白山人,本科學歷,主要研究方向:坦克底盤修理,助理工程師職稱,工作單位:沈陽軍區65053部隊。