[實用新型]在柴油機冷啟動中基于高分子導電膜的蓄電池加熱系統

有效

• 申請號: 201320312403.0
• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN203362374U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 白云飛;李曉艷;瞿擁政
• 申請（專利權）人: 北京興科迪科技有限公司
• 主分類號: F02N19/02
• 分類號: F02N19/02
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 謝亮;湯才祥

技術領域

本實用新型涉及柴油機冷啟動領域，更具體地說，涉及一種在柴油機冷啟動中基于高分子導電膜的蓄電池加熱系統，還涉及裝有這種蓄電池加熱系統的車輛。

背景技術

隨著汽車運輸業的高速發展，汽車的使用對人們越來越重要。在廣泛的使用環境中，無論是地形條件還是氣候條件，全國各地差異很大。如東北的嚴寒環境中，柴油機等部件的工作狀況會有變化，使汽車的啟動性能變差，也影響到人們的正常生活。

在寒冷季節，內燃機車、輪船、鉆機、起動設備等難以啟動或正常運行，?經常可以看到柴油車因柴油結蠟而無法啟動或中途拋車的現象；司機最常用的解決此問題的方法是用火烤油箱等部位，由此引燃車體造成燒毀車輛的事故時有發生。車輛如遇暴風雪等低溫惡劣天氣中途拋車，將威脅到司乘人員的生命安全。此外，在裝甲車等軍用車輛上的意義不言而喻。

為解決以上問題，柴油機冷啟動方面的應用研究有著很重要市場應用和實用價值。因而，研究汽車柴油機在低溫條件下的啟動，采取相應的技術措施，對于改善其使用性能，滿足人們生活需要，節約油材料,確保行車安全，保證汽車合理使用具有重大意義。

柴油機冷啟動性能差，是柴油機在使用過程中存在的突出問題。主要原因是用戶對影響啟動的因素了解不深。因此，分析柴油機冷啟動的影響因素，提出改善柴油機冷啟動性能的措施，具有實際意義。柴油機的低溫起動能力直接影響內燃機的工作可靠性和整機的工作效率，因此研究柴油機的低溫起動，對于改善柴油車輛的使用性能有著重要意義。改善柴油機的低溫起動性能除了對柴油機自身進行優化設計外,?最重要的是采用低溫輔助措施。

在冬季低溫環境下柴油機啟動困難的原因如下：

一、柴油機曲軸旋轉阻力矩和起動轉速在低溫條件下主要受機油粘度的影響。隨著外界溫度的降低，柴油機機油粘度增加，甚至凝結，流動性差，各摩擦部件之間的阻力加大，從而加大了曲軸的旋轉阻力矩，使柴油機起動轉速降低。氣缸內壓縮終了時的空氣溫度達不到起動時的必需溫度，且氣缸內壓縮空氣的壓力也明顯低于正常起動時所要求的壓力。

二、柴油機所選用的機油粘度等級越大，使柴油機起動所需要的功率也越大。例如，某柴油機在-23.3℃溫度下，使用SAE10W機油只需3.7kw的起動功率，使用SAE20W則需7.4kw，而使用SAE30竟增加到11.8kw的起動功率。

三、隨著外界溫度的降低，柴油的粘度和密度均增大，表面張力加大。據測定，當氣溫從40℃降到-10℃時，柴油的粘度提高83%，密度增大8%。這樣就使柴油的流動性變差，霧化不良，延長了著火滯后期。

四、蓄電池的輸出能力降低。蓄電池的最佳工作溫度在10℃～40℃范圍，隨著溫度的降低，蓄電池的電解液粘度增大，向極板的滲透能力下降，內阻增加；而為了防止電解液結冰，外界溫度越低，越需加大電解液密度。同時，起動柴油機時蓄電池的放電電流很大，從而使蓄電池的端電壓及容量明顯下降。導致起動機無力拖動柴油機旋轉或不能達到最低起動轉速，使柴油機難以著火運轉。

目前，針對上述原因，采用的提高柴油機冷啟動性能的主要措施如下：

一、保溫。對發動機保溫的目的，是使發動機在正常溫度狀態下工作。主要采用發動機和水箱保溫套、冷卻系統加注防凍液、蓄電池采用木質保溫箱、燃油箱盡可能靠近排氣管以利用排氣余熱保溫柴油。

二、預熱。一般是采取在發動機啟動前向冷卻系統加熱水的方法。具體操作方法是：將90℃～95?℃的熱水注入冷卻系統，注滿后將放水閥打開，使熱水邊加邊流，待流出的熱水達到30℃～40℃時，將放水閥關閉，保持約10～15分鐘，此時發動機水套里的水溫與汽缸套的溫度趨于一致，發動機較易啟動。此種方法只能預熱發動機汽缸套，?曲軸、連桿軸承、曲軸箱得不到預熱。預熱曲軸箱的方法是：放出機油，?將機油放人熱水和蒸氣中預熱，并馬上注人曲軸箱，搖轉曲軸，使各運動表面充滿機油，以減少啟動阻力，切忌直接燒烤油底殼。目前柴油車上大多采用在進氣管加設預熱塞和在燃燒室設置預熱塞的方法來預熱壓縮空氣，提高冷啟動性能。切忌采用將空氣濾清器取掉，用明火燒進氣道的方法。

三、合理使用燃料和潤滑油。溫度低時，要求燃料有良好的揮發性和流動性，含硫量低，以便啟動時減少磨損，便于啟動。選用燃料，?應根據溫度選擇，一般溫度越低，選用牌號越低。如選擇不當，會使柴油凝結，堵塞油管和濾清器。同時潤滑油也應選擇戮度低、流動性好的稠化機油。