作業(yè)機(jī)預(yù)熱器的工作原理及應(yīng)用

趙 陽，張曉光，姚 鳴，許寶劍

(1.中國石油大慶油田第三采油廠，黑龍江 大慶 163113；

2.中國石油大慶油田天然氣分公司，黑龍江 大慶 163000)

1.引言

作業(yè)機(jī)被廣泛應(yīng)用，但因其柴油發(fā)動(dòng)機(jī)冬季啟動(dòng)困難，給冬季施工帶來了不便。啟動(dòng)困難的主因是潤滑油黏度變大，造成發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)速下降，主要危害如下。

(1)潤滑油黏稠，潤滑不良，導(dǎo)致磨損加劇。

(2)汽缸內(nèi)燃燒條件差，燃燒生成物中的水蒸氣易凝結(jié)成水而與酸性氣體形成酸液，侵蝕機(jī)體和零件。

(3)可燃混合氣品質(zhì)差，燃燒遲緩，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，燃料消耗量增加。

2.幾種發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱方式存在的弊端

(1)用啟動(dòng)液噴入進(jìn)氣管，啟動(dòng)液主要成分為乙醚，閃點(diǎn)低、易揮發(fā)，有利于低溫啟動(dòng)的順利進(jìn)行。

分析：基本無預(yù)熱、零件磨損嚴(yán)重的狀況未改善。

(2)采取噴燈烘烤油底的方式提高溫度。

分析：容易損壞油底殼，違反操作規(guī)程，不安全。

(3)連續(xù)向缸體內(nèi)加入熱水至放水開關(guān)處，水溫較高。

分析：嚴(yán)重耗費(fèi)人力、時(shí)間。

(4)使用現(xiàn)有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)自帶的預(yù)熱裝置。

分析：主要提高供油溫度，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體未預(yù)熱，因此零件磨損情況基本未改變。

通過上述分析對(duì)比不難看出，只有在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前提高發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的溫度，才能在安全、快速發(fā)動(dòng)車輛的同時(shí)，保證車輛的使用壽命。

3.新型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱器的工作原理

新型發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱器的工作原理是模仿發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，冷卻液小循環(huán)的模式進(jìn)行循環(huán)加熱。發(fā)動(dòng)機(jī)小循環(huán)的工作原理為：水泵從散熱器中抽取防凍液直接送入發(fā)動(dòng)機(jī)水套，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度小于82℃時(shí)，節(jié)溫器關(guān)閉，此時(shí)防凍液再次回到水泵中，往復(fù)流轉(zhuǎn)帶走發(fā)動(dòng)機(jī)熱量。新型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱器原理如圖1所示。

將發(fā)動(dòng)機(jī)水套出口接到預(yù)熱器的入口上，水泵將水套內(nèi)的防凍液打入加熱筒，防凍液通過加熱筒內(nèi)置的4kW電熱管提升溫度后，再經(jīng)預(yù)熱器出口送入發(fā)動(dòng)機(jī)水套內(nèi)，在不斷循環(huán)的過程中進(jìn)行預(yù)熱，使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體溫度升高。

4.預(yù)熱效果及推廣前景

在10臺(tái)通井機(jī)上安裝發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱器，連續(xù)工作15天觀察使用情況，一次啟動(dòng)成功率為98%。同時(shí)，有效的延長了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

此外，在使用的整個(gè)周期內(nèi)，未發(fā)生異常情況，該設(shè)備安全性高、經(jīng)濟(jì)實(shí)用(造價(jià)為700元)、安裝方便、應(yīng)用前景廣泛。

[1]汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與診斷維修(第一版)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2006.