[實用新型]一種柴油機低氣壓、低溫起動輔助裝置

有效

• 申請號: 201320467515.3
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN203476578U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 劉瑞林;許翔;董素榮;孟軍;何西常;周廣猛;劉剛
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事交通學院
• 主分類號: F02N11/00
• 分類號: F02N11/00;F02N19/02;F02M31/16
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 仝林葉

技術領域

本實用新型涉及柴油機輔助設備領域，更具體的說，是涉及一種柴油機低氣壓、低溫起動輔助裝置。

背景技術

柴油機的低溫起動性能是柴油機的重要性能指標之一，它不僅關系到整機的工作效率，而且還影響其排放指標、油耗及使用壽命。柴油機在高原環境條件下因受雙重因素影響（氣壓低、氣溫低）起動性能更加惡化。改善柴油機的低氣壓、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起動輔助措施。燃油加熱器是一種獨立于柴油機工作的燃燒加熱裝置，通過加熱循環冷卻液來提高柴油機機體、潤滑油、燃油及蓄電池的溫度，利用它不僅可以實現柴油機“熱機”狀態下的起動，還可以大幅度減少柴油機在冷起動過程中的磨損；鋰離子蓄電池通過涂抹在電極上的活性材料來存儲和釋放鋰離子，即通過鋰離子在電極活性材料上的脫嵌來存儲電能。它具有功率密度和能量密度高、重量輕、循環充放電特性好、自放電率小、無記憶效應等優點，并且其工作溫度特性寬，能在極低溫度環境條件下（-41?℃）可靠工作，是柴油機在高原地區理想的起動電源。本實用新型將燃油加熱器和由若干個單體鋰離子蓄電池組成的鋰離子蓄電池模塊組合起來作為柴油機的低氣壓、低溫起動裝置，很好地解決了柴油機在高原環境條件下冷起動困難的問題。

在高原低溫環境中，海拔高度（大氣壓力）和低溫對車輛裝備柴油機的起動性能產生重大的影響。由于高原地區海拔高（大氣壓力低）、空氣含氧量少、晝夜溫差大、寒冷季節長，使柴油機進氣溫度和流量同時下降，造成柴油機缸內壓縮終點的溫度和壓力下降，導致缸內混合氣及燃燒條件達不到柴油機點燃和續燃要求。此外，隨著環境溫度的降低，蓄電池的輸出功率也相應地下降（-30℃時，額定輸出功率下降約60%左右），導致柴油機起動系統功率下降，使柴油機起動轉速低于起動時所必需的最低轉速。由于上述原因，柴油機在高原（低氣壓、低溫）條件下不能起動或不能順利起動。目前，國內外科研工作者在將燃油加熱器和鋰離子蓄電池模塊組合起來輔助柴油機在高原（低氣壓、低溫）環境條件下冷起動方面的研究還未見報道。本實用新型是一種燃油加熱器和鋰離子蓄電池模塊組合的柴油機低氣壓、低溫起動裝置，能夠保證柴油機在5500m海拔、-41℃環境條件下順利起動。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種燃油加熱器和鋰離子蓄電池模塊組合的柴油機低氣壓、低溫起動輔助裝置。

本實用新型柴油機低氣壓、低溫起動輔助裝置，所述裝置由燃油加熱器、鋰離子蓄電池模塊、起動機、進回水閥門、水溫傳感器和控制單元組成，燃油加熱器設置出水管路，出水管路設置水溫傳感器和第一進回水閥門，出水管路連接發動機油殼水套進水端，發動機油殼水套出水端連接回水管路，回水管路設置第二進回水閥門和水泵，控制單元連接水溫傳感器；鋰離子蓄電池模塊、起動機和發動機依次連接。

所述鋰離子蓄電池模塊采用由若干個單體鋰離子蓄電池通過串聯方式組成。

此裝置具有以下兩個主要優點：一是采用高原型燃油加熱器作為柴油機預熱裝置，有效提高了柴油機缸內壓縮終點的壓力和溫度，降低了柴油機的起動阻力，實現了柴油機在低氣壓、低溫條件下的“熱機”起動，同時減輕了柴油機起動時的磨損，延長了柴油機的使用壽命；二是采用由若干個單體鋰離子蓄電池通過串聯方式組成的鋰離子蓄電池模塊作為起動電源，增強了起動電源的放電能力，提高了柴油機的起動功率，保證了柴油機的順利起動。

附圖說明

圖1是本實用新型原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。

如圖1所示，該系統主要由燃油加熱器、鋰離子蓄電池模塊、起動機、進回水閥門、水溫傳感器、管路及控制單元等組成；燃油加熱器設置出水管路，出水管路設置水溫傳感器和第一進回水閥門，出水管路連接發動機油殼水套進水端，發動機油殼水套出水端連接回水管路，回水管路設置第二進回水閥門和水泵，控制單元連接水溫傳感器；鋰離子蓄電池模塊、起動機和發動機依次連接。

控制單元ECU通過檢測冷卻液溫度信號控制燃油加熱器的啟停。在柴油機起動前，首先利用高原型燃油加熱器加熱冷卻水，待冷卻水升溫至一定溫度（此時機體得到預熱，潤滑油溫度升高），燃油加熱器停止工作；之后利用鋰離子蓄電池模塊供電給起動機，使得柴油機順利起動。

燃油加熱器和鋰離子蓄電池模塊組合的柴油機低氣壓、低溫起動裝置總體性能指標:

保證柴油機在5500m海拔、-41?℃環境條件下順利起動。

燃油加熱器所要達到的性能指標：