【文章內(nèi)容簡介】 , 比汽油機(jī)要求具有更大的起動(dòng)功率 , 一般比汽油機(jī)所需起動(dòng)功率大 2～ 3 倍。 起動(dòng)機(jī)傳給發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速要大于發(fā)動(dòng)機(jī)的最低轉(zhuǎn)速，若低于這個(gè)轉(zhuǎn)速，汽油泵供油不足，氣流速度過低，可燃混合氣形成不 充分，還會(huì)使壓縮行程的散熱損失和漏氣損失增加，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)。為保證迅速可靠地起動(dòng) , 對于汽油機(jī)必須在壓縮行程終了、點(diǎn)火以前在氣缸中形成能夠著火的可燃混合氣 。 柴油機(jī)要求壓縮終了時(shí)的空氣溫度比柴油的自燃溫度高 2 0 ℃以上。為獲得上述條件 , 要求起動(dòng)轉(zhuǎn)速足夠高 , 一般要求汽油機(jī)最低曲軸轉(zhuǎn)速為 50～ 70r/min , 柴油機(jī)為200～ 300r/min。 發(fā)動(dòng)機(jī)低溫起動(dòng)技術(shù) 汽車在冬季使用時(shí) ,因氣溫較低 ,活塞壓縮行程之后 ,空氣 (或可燃混合氣 )的溫度較低 ,發(fā)動(dòng)機(jī)著火困難 ,加之低溫時(shí)潤滑油粘度大 ,起動(dòng)阻力大 ,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)更加困難。冷起動(dòng)危害嚴(yán)重 ,耗時(shí)耗油 ,尾氣污染嚴(yán)重 ,而且冷起動(dòng)一次機(jī)件的磨損量相當(dāng)于正常行駛 300km,損失驚人。為保證低溫條件下迅速可靠地起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī) ,在多數(shù)柴油機(jī)和少數(shù)汽油機(jī)上設(shè)有低溫起動(dòng)預(yù)熱裝置 ,以提高進(jìn)入氣缸的空氣 (或可燃混合氣 )的溫度。發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)預(yù)熱起動(dòng)方式的不同可分為進(jìn)氣預(yù)熱和發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱。 為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能 ,起動(dòng)系統(tǒng)中可裝備專用起動(dòng)裝置 ,如低溫起動(dòng)裝置 (燃油蒸發(fā)器、注起動(dòng)液裝置及預(yù)熱塞和加熱器等 )和保溫裝置 (發(fā)動(dòng)機(jī)罩、散熱器保溫裝置及蓄電池保溫器等 ) 。目前獲 得廣泛應(yīng)用的低溫起動(dòng)裝置 , 它是對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道加熱的 PTC(熱敏陶瓷 )進(jìn)氣預(yù)熱起動(dòng)器。使用該裝置加上低溫性能好的蓄電池 ,可以使具有一般起動(dòng)性能的發(fā)動(dòng)機(jī) , 在環(huán)境溫度為 35℃以下 ,使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)成功。該裝置預(yù)熱排量 4～ 6 L 柴油機(jī)只需要 4～ 8min 時(shí)間 ,加熱器額定功率不高于 960W,恒溫功率小于 280 W,峰值電流 60～ 75 A,恒溫電流小于 10 A。我公司研發(fā)的 L 系列、 D 系列柴油機(jī) ,目前普遍采用的低溫起動(dòng)預(yù)熱裝置共分三種 : 電熱塞 (用于渦流機(jī)型 ) 、火焰預(yù)熱塞 (主要規(guī)格 : 電壓 12 V、 24 V,功率(250177。 10)W, 電流 (20177。 1) A、空氣加熱器 (主要規(guī)格 : 電壓 12V、 24V, 功率 380W, 鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 9 電流 35A) 。實(shí)踐證明前兩種低溫起動(dòng)預(yù)熱裝置 , 能獲得較理想的低溫起動(dòng)性能。已受到市場的一致好評。 預(yù)熱起動(dòng)器電氣原理圖 1指示燈 2預(yù)熱控制器 3繼電器 4加熱器 汽車?yán)淦饎?dòng)的影響因素分析 汽油在儲(chǔ)存、運(yùn)輸過程中，容易和空氣發(fā)生氧化反應(yīng)，生成膠狀物質(zhì)，或者汽油本身膠質(zhì)的含量就很高，這些膠質(zhì)隨汽油通過車輛的燃油供給系統(tǒng)進(jìn)入燃燒室內(nèi)部，然后和汽油一同燃燒后，就會(huì)使燃油供給系統(tǒng)中的噴油器、發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、活塞環(huán)槽、火花塞、進(jìn)氣門背部、進(jìn)氣道等部位產(chǎn)生很多積炭。 （ 1）空氣 供給系統(tǒng) 怠速轉(zhuǎn)速采用節(jié)氣門直接控制的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)沒有設(shè)置旁通空氣道，其供氣系統(tǒng)主要由空氣濾清器、空氣流量傳感器、進(jìn)氣軟管、進(jìn)氣歧管、動(dòng)力腔、節(jié)氣門位置傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器等組成?？諝饨?jīng)濾清器濾清后，經(jīng)節(jié)流閥體流鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 10 入動(dòng)力腔，再分配給各缸進(jìn)氣歧管。進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的空氣量多少由 ECU 根據(jù)安裝在進(jìn)氣道上的空氣流量傳感器檢測的進(jìn)氣量信號(hào)求得。 （ 2）燃油供給系統(tǒng) 供油系統(tǒng)用來向發(fā)動(dòng)機(jī)提供混合氣燃燒所需的燃油。主要由燃油箱、電動(dòng)燃油泵、燃油濾清器、油壓調(diào)節(jié)器、噴油器等組成。目前，為了改善汽車的低溫冷起動(dòng)性能，設(shè)計(jì)并采用了冷起動(dòng)軟件程序來增大噴油量。 （ 3）燃油噴射電子控制系統(tǒng) 燃油噴射電子控制系統(tǒng)主要通過 ECU 收集并分析各種傳感器采集到的信號(hào)，來控制執(zhí)行器油泵和噴油器的工作，使發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳工作狀況。 火花塞是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)中的一個(gè)主要元件，凡是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上都有火花塞，一缸一個(gè)，個(gè)別的高速汽油發(fā)動(dòng)機(jī)每缸還裝有兩個(gè)火花塞。 火花塞的作用是把點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的高壓電引入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸，在火花塞電極的間隙之間產(chǎn)生火花點(diǎn)燃混合氣。目前常用的火花塞分為電阻火花塞、波金火花塞和銥金火花塞。 當(dāng)車子行駛到一定的公里數(shù)，火花塞會(huì)產(chǎn)生積炭及電極間隙增大，積炭會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)油耗增大，火花塞間隙增大會(huì)造成起動(dòng)困難。因此，經(jīng)常檢查保養(yǎng)火花塞，能延長發(fā)動(dòng)機(jī)壽命。保養(yǎng)時(shí)，首先應(yīng)定期清理空氣濾清器，以避免灰塵隨混合氣進(jìn)入燃燒，這樣可防止火花塞受腐蝕。其次，車主也可以自行拆下火花塞，清理點(diǎn)火頭上的污垢、積炭。特別需要注意的是，在拆裝火花塞時(shí)，要注意火花塞進(jìn)出時(shí)不要讓粉塵進(jìn)入缸內(nèi)，應(yīng)預(yù)先在拆卸火花塞時(shí)將周圍清理干凈。缸內(nèi)如有機(jī)油，還應(yīng)及時(shí)更換活塞環(huán)或其他零部件，以免火花塞積炭造成電極短路。 火花塞的工作環(huán)境就 在高達(dá)攝氏 2021℃以上的高溫氣體燃燒室內(nèi)，自然其吸收的熱量若無法透過適當(dāng)?shù)呐欧?，勢必?huì)造成高溫氧化及熔蝕 (燒毀 )，因此在火花塞的設(shè)計(jì)上便不得不考慮散熱的特性。因此針對火花塞所承受的熱負(fù)荷 (熱量 )的散失程度或能力，來表示其承受熱負(fù)荷的特性，稱之為熱值。 而影響熱值的重要因素在于絕緣瓷體的長度，也就是說當(dāng)絕緣瓷體暴露在火焰中的表面積較小，所直接承受的熱量也較少，而經(jīng)過絕緣瓷體至外殼的散熱途徑也比較短，反而透過引擎本體所散的熱比較多，因此火花塞尖端的溫度也不會(huì)上揚(yáng)，鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 11 所以稱為冷式。因?yàn)槠渲馗咚龠\(yùn)轉(zhuǎn)，大馬力輸出的 引擎，其火花塞熱量極易累積升高，為防止電極燒掉，所以采用散熱較快的冷式火花塞。 如果遇到經(jīng)常性的冷車發(fā)動(dòng)（跑短程），怠速空轉(zhuǎn)及長期低速行駛時(shí)，在火花塞溫度較低，混合汽又較濃的情形下，將非常容易導(dǎo)致火花塞的電極與電極附近積碳，結(jié)果會(huì)造成失火（不跳火，可不是發(fā)生火災(zāi)?。?，燃燒不完全等現(xiàn)象，但是當(dāng)火花塞的溫度上升至攝氏 500℃以上時(shí)，積碳將會(huì)迅速燃燒成灰燼，并且恢復(fù)正常的跳火狀態(tài)，這個(gè)現(xiàn)象我們稱為火花塞的自行清凈作用，而火花塞的溫度是隨車速的增加與轉(zhuǎn)速的提升而上升，一般來說自行清凈的車速大約在 50 至60 公 里以上，所以常常跑跑高速公路，拉拉轉(zhuǎn)速，不只是對噴油系統(tǒng)有幫助，對火花塞也具有清潔的作用。 火花塞與引擎爆震的關(guān)系是由于點(diǎn)火正時(shí)的角度提得越前，汽缸內(nèi)燃燒的壓力與燃燒的溫度都會(huì)比較高，同時(shí)火花塞也會(huì)暴露于每次燃燒（爆炸）的時(shí)間比較長，因此火花塞所必須負(fù)荷的溫度也就變高了，一般而言，大多數(shù)的四行程引擎在最大功率輸出時(shí)，點(diǎn)火正時(shí)每提前 1176。時(shí)火花塞的工作溫度就得上升約10℃，如果點(diǎn)火正時(shí)提前 10176。那么火花塞的工作溫度便會(huì)增加近 100℃，這多可怕呀，當(dāng)然火花塞的尖端溫度若是超過負(fù)荷，便會(huì)發(fā)生中心電極受高溫熔 毀，以及絕緣瓷體破裂的現(xiàn)象，同時(shí)會(huì)因?yàn)闇囟冗^高而形成紅熱的部份，造成點(diǎn)火的現(xiàn)象，也就是說當(dāng)壓縮行程末期的時(shí)候，火花塞還沒開始點(diǎn)火，被壓縮的混合汽便被火花塞紅熱的部份給點(diǎn)燃，而這個(gè)情形正是火花塞預(yù)燃現(xiàn)象。當(dāng)引擎發(fā)生預(yù)燃的時(shí)候，因?yàn)椴皇且勒拯c(diǎn)火正時(shí)而工作，通常又發(fā)生在活塞到達(dá)上止點(diǎn)之前，因此會(huì)造成引擎爆震，此時(shí)，引擎受著不正常運(yùn)作，熱負(fù)荷增加，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)發(fā)生火花塞或活塞等組件高溫熔蝕的現(xiàn)象。而火花塞產(chǎn)生預(yù)燃的溫度通常在 950℃，又常發(fā)生在引擎高速運(yùn)轉(zhuǎn)重負(fù)荷工作、或點(diǎn)火正時(shí)調(diào)整不當(dāng)時(shí)。 發(fā)動(dòng)機(jī)高溫起動(dòng)技術(shù) 進(jìn)入夏季 ,大氣溫度一般都在 30℃以上。由于環(huán)境溫度的變化 ,發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱性能變差 ,容易出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)難以起動(dòng)的問題。冷卻系統(tǒng)機(jī)件是否匹配及設(shè)計(jì)是否合理對發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)影響很大。因此 ,可對冷卻系某些機(jī)件進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn) ,以提高冷卻強(qiáng)度。如 :增加風(fēng)扇葉片數(shù)、葉片直徑或葉片角度 ,提高風(fēng)扇轉(zhuǎn)速 ,以增加風(fēng)扇鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 12 對散熱器的覆蓋面積和通風(fēng)流量 。增加水泵葉輪上的葉片和葉片直徑 ,以提高泵水壓力 。增大節(jié)溫器主閥門通道 ,以加快水的大循環(huán) 。適當(dāng)提高散熱器蓋上壓力閥的壓力 ,從而提高冷卻水的沸點(diǎn) ,達(dá)到增加散熱器散熱量的目的 。在散熱器旁安裝補(bǔ)償水桶 ,當(dāng) 冷卻水受熱膨脹時(shí)流入補(bǔ)償水桶 ,當(dāng)溫度降低后自動(dòng)流回散熱器 ,以減少冷卻水的損失。在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中 ,傳統(tǒng)的節(jié)溫器控制冷卻液大小循環(huán)的路線 ,節(jié)流損失大 ,工作不可靠 ,工作效率低 ,不能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱要求準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)的散熱能力 。傳統(tǒng)的保溫簾是人為控制散熱器的通風(fēng)量 。傳統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇由發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸驅(qū)動(dòng) ,其冷卻能力只能隨發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化而變化 ,不能滿足實(shí)際散熱要求。而且三者的動(dòng)作互不聯(lián)系 ,工作效率低 ,燃油浪費(fèi)率高 ,不適應(yīng)現(xiàn)代汽車技術(shù)的發(fā)展。針對上述提出的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的弊端 ,從靈敏性、可靠性、以及發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性考慮出發(fā) ,應(yīng)使節(jié)溫器、保溫簾和冷卻風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)多元聯(lián)合控制 ,即將傳統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇改為電控冷卻風(fēng)扇 。將傳統(tǒng)的節(jié)溫器改為電控節(jié)溫器 。增 設(shè)電控導(dǎo)風(fēng)板 。實(shí)現(xiàn)上述三者聯(lián)合控制 ,即冷卻系統(tǒng)的智能控制。它可以根據(jù)行車速度、大氣環(huán)境溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度的變化對冷卻系統(tǒng)的冷卻能力進(jìn)行自動(dòng)控制 ,以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)快速預(yù)熱 ,大量減少發(fā)動(dòng)機(jī)的傳熱損失和功率損失。由溫度傳感器感受發(fā)動(dòng)機(jī)水溫的變化 ,同時(shí)把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橥涑煞幢汝P(guān)系的電壓模擬信號(hào)。這些信號(hào)經(jīng)過處理送入 A/D 轉(zhuǎn)換器中。由 A/D 轉(zhuǎn)換器把采集來的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并讀入單片機(jī) ,單片機(jī)根據(jù)不同的輸入信號(hào)分析處理去控制驅(qū)動(dòng)電路 ,實(shí)現(xiàn)對節(jié)溫器繼電器、導(dǎo)風(fēng)板繼電器和風(fēng)扇繼電器的控制 ,即可實(shí)現(xiàn)對發(fā)動(dòng)機(jī)冷 卻能力的智能控制。