冷啟動裝置

冷啟動裝置是一種為降低啟動所需功率，並在低溫條件下提供可靠啟動的裝置，現代車用柴油機一般都裝有這種裝置。

基本介紹

• 中文名：冷啟動裝置
• 外文名：Cold boot device
• 特點：低溫啟動

常見的幾種冷啟動裝置

冷卻液補償裝置

為防止冷卻液的損失，設定補償水桶，可對散熱器內的冷卻液起到自動補償作用。補償水桶設定於散熱器一側，通過橡膠水管與散熱器加水口處的出氣口相連。當冷卻液受熱膨脹至散熱器蓋的蒸汽閥打開時，部分冷卻液隨著高壓蒸汽通過水管進入補償水桶。而當溫度降低、散熱器內產生真空時，補償水桶內的冷卻液及時回流散熱器。

冷卻液補償裝置還有膨脹水箱，除對散熱器內的冷卻水起自動補償作用外，還能及時將冷卻系統內的水汽分離，避免產生“穴蝕”。膨脹水箱用透明塑膠製成，位置稍高於散熱器。膨脹水箱上端通過水套出氣管和散熱器出氣管分別和缸蓋水套及散熱器上儲水室相通。膨脹水箱下端通過補充水管和旁通管相通。由於膨脹水箱位置稍高於散熱器，其液面上方有一定的空間。發動機運轉時，在散熱器和水套內產生的蒸汽通過出氣管進入膨脹水箱後冷凝成水，及時做到水汽分離。冷凝後的冷卻水通過補充水管進入水泵。膨脹水箱應無滲漏、箱蓋密封良好、通氣孔暢通，否則就會妨礙冷卻液的回流。

中冷器

中冷器有水-空中冷和空-空中冷兩種。前者是以水冷卻進氣，後者是利用空氣流動進行冷卻。柴油車多數採用空一空中間冷卻系統。

空對空進氣中冷的主要優點是：可以大幅度降低發動機的進氣溫度，提高被吸入發動機的空氣密度，從而使發動機功率和轉矩能夠得到大幅度的提高;可降低燃油消耗量;通過降低進氣溫度，控制發動機氣缸內燃燒的最高溫度，減少有害氣體的生成，改善發動機的排放指標；降低排氣溫度，改善發動機活塞、進排氣門、缸蓋、缸筒、排氣管、增壓器等受熱零部件的熱負荷，提高發動機的使用壽命。

安裝中冷器後，增壓器壓氣機出來的空氣不直接進入柴油機的進氣管，而是用管子將增壓空氣引至安裝在柴油機冷卻液散熱器前面的空一空冷卻式中冷器。壓縮空氣經過冷卻，密度進一步提高，有利於提高柴油機的充氣效率。增壓空氣在中冷器扁管中通過，扁管外表面有起散熱作用的板翅。

機體加熱輔助裝置

採用燃油熱流體循環加熱器加熱冷卻液或空氣，預熱整機及潤滑油，可提高壓縮終了時缸內空氣的溫度與壓力，使發動機容易啟動。同時，由於機油乳度下降，潤滑條件得到改善，有效地減少了機件磨損。儲熱加熱器可將發動機散發的熱量儲存在儲熱介質中，低溫啟動時，再將熱量釋放給冷卻液，以便預熱發動機。儲熱加熱器的傳熱效率高，節省燃料，使用成本低，輔助啟動性能好。

進氣預熱裝置有電熱和火焰進氣預熱兩大類。前者是在進氣管內安裝電熱絲，直接加熱進氣，不消耗空氣中的氧氣，也不污染進氣，但消耗過多的蓄電池電能，故只適於小排量柴油機。

電火焰加熱器是利用火焰加熱進氣，即電熱塞將燃油點燃，對進氣管預熱。這需要對燃燒器的供油量進行精確控制和調節，避免過多耗氧和產生過多廢氣。催化點燃廢氣再循環法，也可以對進氣進行預熱。它是將啟動初期沒燃燒或不完全燃燒的燃油在排氣管中催化點燃，再將廢氣部分引入進氣管預熱進氣，同時又降低有害排放。雙熱源進氣預熱裝置，是在進氣系統布置一個具有一定質量的加熱儲能體，啟動前用小電流將儲能體加熱到設定溫度，啟動時儲能體可以作為一個熱源不斷地向進氣提供熱量。雙熱源進氣預熱裝置採用儲能型電熱陶瓷預熱加熱器。

燃燒室電熱塞較多地用在啟動性能較差的分隔式燃燒室一渦流室、預燃室中。電熱塞不僅是一個熱源，更是一個高溫的點火源，可以提高燃料的著火能力。由於發動機啟動性能和電熱塞安裝位置的不同，輔助低溫啟動的效果差距很大。新型燃燒室電熱塞由複合陶瓷護套式預熱塞和電晶體預熱控制器組成，能自動進行溫度快速調整，且各預熱塞的獨立控制還可以補償發動機各缸間的功率不平衡。

快速冷啟動裝置

使用低溫啟動裝置(燃油蒸發器、加注啟動液裝置及預熱塞和加熱器等)和保溫裝置(發動機罩、散熱器保溫裝置及蓄電池保溫器等)，可對柴油機進氣道加熱(熱敏陶瓷)，是一種進氣預熱啟動器。使用該裝置加上低溫性能好的蓄電池，可以使具有一般啟動性能的柴油機在環境溫度低於一35℃時順利啟動。該裝置預熱排量4-6 L的柴油機只需要4-8 min，加熱器額定功率<960 W，恆溫功率<280 W，峰值電流60-75 A，恆溫電流<10 A。

快速冷啟動系統還可以裝設火焰預熱塞(安裝在發動機進氣管或進氣岐管上，應保證火焰預熱塞在進氣管內伸出的長度在20 mm以上，最好與氣流方向的夾角為450或900，以獲得最佳加熱效果);燃油電磁閥(固定在支架上，再用相應的螺栓將支架固定在發動機上);溫度感測器和電子控制器等。

汽車冬季冷啟動的新裝置

北方林區冬季寒冷期較長，汽車室外冷啟動困難，長時間冷啟動易造成電瓶和啟動機損壞，採用拖車啟動易造成抱瓦。為解決汽車冷啟動問題，設計了在寒冷條件下汽車啟動的新裝置，分別在2輛EQ14U型汽車和1輛CA141型汽車上安裝，經過1993年11月至1993年12月寒冷季節的運行使用試驗，效果較好。

結構原理

汽油在低溫條件下不易點火，主要原因是燃料在低溫時不易汽化，造成混合氣過稀而難以著火。在進氣管適當位置安裝4隻80W的電熱塞，外接220V電源，通電3min後，可使進氣管預熱區空氣溫度升高到70^oc，管內壁溫度升高到50^oc，使啟動前的燃料迅速汽化，滿足混合氣濃度的要求，達到快速啟動的目的。

在冬季，機油冷凝結成板塊，發動機曲軸轉動阻力大。強行啟動會因機油太稠使曲軸與瓦之間及缸套與活寒之間因潤滑不良易導致抱瓦或拉缸，因此，採取加熱措施以改善潤滑情況。在油底殼加裝了同油底殼形狀相適應的電熱管，經過多次試驗，確定了電熱管的形狀和功率。電熱管功率為1. 2KW ,從油底殼引出220V電源線。

電預熱啟動作業

用電預熱操作比較容易，只要給車場引入電源，利用總接線板和分線插板的辦法，把電源引入到汽車旁邊，再山駕駛員或其他人員提前。1. 2h將發動機通電加熱。汽車啟動前需關閉電預熱裝置電源，電預熱啟動作業的使用條件是必須有220V電源。

採用電熱塞預熱，目的在於加熱進氣管內空氣和管壁，故在預熱前不要泵入燃料，並關閉節氣門和阻風門。在預熱區沒有燃料不致於回火。預熱終了前20S泵入少量燃料，目的讓其迅速汽化，以便形成理想的混合氣。由於泵入的燃料少，加之汽化時會吸收大量的熱量，通過試驗觀察在20S內電熱塞不會將汽油點燃。當第一次啟動失敗後，曲軸停轉再接通電源預熱時，2min可聽到輕微的回火聲，與發動機正常工作時偶爾產生的回火現象類似，並未發現火焰從化油器入口噴出。