淺析柴油車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)低溫起動(dòng)困難原因

劉宏亮，尚照坤，顧明，朱煊

（陜西重型汽車(chē)有限公司，陜西 西安 710200）

1 前言

影響汽車(chē)低溫起動(dòng)性能因素有環(huán)境溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度、柴油系統(tǒng)管路布置、柴油油品質(zhì)量、發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油、蓄電池能力、起動(dòng)機(jī)功率、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)標(biāo)定數(shù)據(jù)等。對(duì)于軍車(chē)而言車(chē)輛需滿(mǎn)足-41℃以下依靠自身加熱輔助裝置來(lái)保證車(chē)輛正常起動(dòng)，環(huán)境溫度越低，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油越黏稠，發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑條件變差，起動(dòng)時(shí)阻力增大，電池放電能力減弱，導(dǎo)致整車(chē)起動(dòng)困難。

2 低溫起動(dòng)影響因素分析

2.1 蓄電池對(duì)低溫起動(dòng)的影響

低溫對(duì)蓄電池的容量及電壓影響較大，電解液溫度越低，電解液越粘稠，離子運(yùn)動(dòng)變緩慢，蓄電池內(nèi)阻增加，蓄電池放電能力變差。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電解液溫度為-41℃時(shí)，蓄電池放電能力與常溫狀態(tài)（電解液溫度20℃）相比性能會(huì)極大地降低，進(jìn)行幾次起動(dòng)操作后就會(huì)出現(xiàn)蓄電池電壓低、蓄電池電量不足現(xiàn)象，當(dāng)電解液溫度恢復(fù)后，蓄電池電壓和電池容量也隨之恢復(fù)。

2.2 起動(dòng)機(jī)對(duì)低溫起動(dòng)的影響

起動(dòng)機(jī)作用是帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)以足夠高的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，從而順利起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。對(duì)于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，為保證壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)溫度、壓力以及足夠柴油噴油壓力，要求的起動(dòng)轉(zhuǎn)速較高，否則柴油霧化不良，混合氣質(zhì)量不好導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難。在低溫環(huán)境下，機(jī)油粘度變大導(dǎo)致起動(dòng)阻力矩增大，溫度越低需要的起動(dòng)功率越大。但是單純的增加起動(dòng)機(jī)功率會(huì)導(dǎo)致成本過(guò)高，因此應(yīng)結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)及當(dāng)?shù)貙?shí)際使用工況合理匹配起動(dòng)機(jī)，保證汽車(chē)低溫起動(dòng)性能。

2.3 機(jī)油潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)低溫起動(dòng)的影響

機(jī)油潤(rùn)滑系統(tǒng)的作用是連續(xù)不斷地為發(fā)動(dòng)機(jī)所有傳動(dòng)件摩擦表面提供機(jī)油，在摩擦表面之間形成油膜，減小摩擦阻力、降低磨損和功耗。環(huán)境溫度越低，機(jī)油粘度越大、流動(dòng)性變差，機(jī)油不能被油泵送到摩擦表面導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)各部件不能得到充分潤(rùn)滑，起動(dòng)阻力矩增大，發(fā)動(dòng)機(jī)不易點(diǎn)火，導(dǎo)致低溫起動(dòng)困難。

2.4 進(jìn)氣系統(tǒng)對(duì)低溫起動(dòng)的影響

進(jìn)氣溫度過(guò)低使壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)溫度低、混合氣混合不均勻、柴油霧化后著火點(diǎn)不易達(dá)到，導(dǎo)致燃燒不充分、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定、發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲大，從而影響低溫起動(dòng)性能。

2.5 柴油油品對(duì)低溫起動(dòng)的影響

柴油油品及標(biāo)號(hào)對(duì)整車(chē)低溫起動(dòng)性能影響較大，選擇柴油牌號(hào)必須與當(dāng)時(shí)的氣溫相適應(yīng)。車(chē)用輕柴油按凝點(diǎn)分為10#、5#、0#、-10#、-20#、-35#和-50# 7 個(gè)牌號(hào)，分別表示凝點(diǎn)不高于10℃、5℃、0℃、-10℃、-20℃、-35℃和-50℃，牌號(hào)越高，凝點(diǎn)越低。如果環(huán)境溫度低于柴油凝點(diǎn)溫度，柴油就結(jié)蠟，大量石蠟吸附在油箱液位傳感器、油管管壁、柴油濾清器濾芯上造成供油不暢，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難甚至無(wú)法起動(dòng)。

2.6 起動(dòng)回路電阻對(duì)低溫起動(dòng)的影響

起動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)要求足夠大的起動(dòng)電流和一定持續(xù)時(shí)間，起動(dòng)電路的導(dǎo)線(xiàn)電阻和接觸電阻應(yīng)盡可能小（0.01Ω左右），從而保證起動(dòng)電流和起動(dòng)電壓。

3 低溫起動(dòng)解決方案

3.1 選取合適低溫蓄電池

為降低蓄電池在低溫條件下對(duì)起動(dòng)性能的影響，選用低溫性能好、容量大的低溫蓄電池，可有效提高低溫起動(dòng)性能。

3.2 加裝蓄電池加熱裝置

由于蓄電池受低溫影響較大，加裝獨(dú)立蓄電池加熱裝置可保證在低溫起動(dòng)之前提前給電瓶箱加熱，從而極大提高蓄電池低溫條件下放電能力。

3.3 選取合適低溫油品

選取適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度的機(jī)油可有效減少發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)曲軸受到的阻力，選取合適標(biāo)號(hào)柴油，可避免在起動(dòng)過(guò)程中柴油供給系統(tǒng)出現(xiàn)堵塞、供油不暢等現(xiàn)象，有效提高低溫起動(dòng)性能。

3.4 加裝機(jī)油、冷卻液預(yù)熱裝置

加裝機(jī)油、冷卻液預(yù)熱裝置，在低溫起動(dòng)之前首先開(kāi)啟預(yù)熱裝置對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油和循環(huán)冷卻液進(jìn)行加熱，等機(jī)油溫度和冷卻液溫度升高后再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)可極大提高起動(dòng)成功率。

3.5 加裝發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣預(yù)熱裝置

加裝發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣預(yù)熱裝置，可提高發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度，燃油流動(dòng)性、蒸發(fā)、霧化效果、柴油機(jī)壓縮終了時(shí)的混合氣溫度，有利于柴油機(jī)燃燒室內(nèi)的燃燒組織，有效提高低溫起動(dòng)性能。

3.6 優(yōu)化減短起動(dòng)回路電阻

減短起動(dòng)回路導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度或增大導(dǎo)線(xiàn)的線(xiàn)徑，降低起動(dòng)回路的阻力，保證在低溫起動(dòng)過(guò)程中的最低端電壓能達(dá)到6V以上。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)柴油汽車(chē)蓄電池、起動(dòng)機(jī)、進(jìn)氣系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、機(jī)油潤(rùn)滑系統(tǒng)、油品以及起動(dòng)回路等進(jìn)行分析研究，找出柴油車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)低溫起動(dòng)困難的原因，并提出相應(yīng)解決措施，滿(mǎn)足不同地域的客戶(hù)應(yīng)用需求。