淺析柴油車發(fā)動機低溫起動困難原因

劉宏亮，尚照坤，顧明，朱煊

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

1 前言

影響汽車低溫起動性能因素有環(huán)境溫度、發(fā)動機進氣溫度、柴油系統(tǒng)管路布置、柴油油品質(zhì)量、發(fā)動機潤滑油、蓄電池能力、起動機功率、發(fā)動機起動標定數(shù)據(jù)等。對于軍車而言車輛需滿足-41℃以下依靠自身加熱輔助裝置來保證車輛正常起動，環(huán)境溫度越低，發(fā)動機機油越黏稠，發(fā)動機潤滑條件變差，起動時阻力增大，電池放電能力減弱，導致整車起動困難。

2 低溫起動影響因素分析

2.1 蓄電池對低溫起動的影響

低溫對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，離子運動變緩慢，蓄電池內(nèi)阻增加，蓄電池放電能力變差。實踐發(fā)現(xiàn)，當電解液溫度為-41℃時，蓄電池放電能力與常溫狀態(tài)（電解液溫度20℃）相比性能會極大地降低，進行幾次起動操作后就會出現(xiàn)蓄電池電壓低、蓄電池電量不足現(xiàn)象，當電解液溫度恢復后，蓄電池電壓和電池容量也隨之恢復。

2.2 起動機對低溫起動的影響

起動機作用是帶動發(fā)動機以足夠高的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，從而順利起動發(fā)動機。對于柴油發(fā)動機起動，為保證壓縮終了時氣缸內(nèi)溫度、壓力以及足夠柴油噴油壓力，要求的起動轉(zhuǎn)速較高，否則柴油霧化不良，混合氣質(zhì)量不好導致發(fā)動機起動困難。在低溫環(huán)境下，機油粘度變大導致起動阻力矩增大，溫度越低需要的起動功率越大。但是單純的增加起動機功率會導致成本過高，因此應(yīng)結(jié)合發(fā)動機及當?shù)貙嶋H使用工況合理匹配起動機，保證汽車低溫起動性能。

2.3 機油潤滑系統(tǒng)對低溫起動的影響

機油潤滑系統(tǒng)的作用是連續(xù)不斷地為發(fā)動機所有傳動件摩擦表面提供機油，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，機油粘度越大、流動性變差，機油不能被油泵送到摩擦表面導致發(fā)動機各部件不能得到充分潤滑，起動阻力矩增大，發(fā)動機不易點火，導致低溫起動困難。

2.4 進氣系統(tǒng)對低溫起動的影響

進氣溫度過低使壓縮終了時氣缸內(nèi)溫度低、混合氣混合不均勻、柴油霧化后著火點不易達到，導致燃燒不充分、發(fā)動機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定、發(fā)動機噪聲大，從而影響低溫起動性能。

2.5 柴油油品對低溫起動的影響

柴油油品及標號對整車低溫起動性能影響較大，選擇柴油牌號必須與當時的氣溫相適應(yīng)。車用輕柴油按凝點分為10#、5#、0#、-10#、-20#、-35#和-50# 7 個牌號，分別表示凝點不高于10℃、5℃、0℃、-10℃、-20℃、-35℃和-50℃，牌號越高，凝點越低。如果環(huán)境溫度低于柴油凝點溫度，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，導致發(fā)動機起動困難甚至無法起動。

2.6 起動回路電阻對低溫起動的影響

起動機在起動時要求足夠大的起動電流和一定持續(xù)時間，起動電路的導線電阻和接觸電阻應(yīng)盡可能?。?.01Ω左右），從而保證起動電流和起動電壓。

3 低溫起動解決方案

3.1 選取合適低溫蓄電池

為降低蓄電池在低溫條件下對起動性能的影響，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，加裝獨立蓄電池加熱裝置可保證在低溫起動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?shù)丨h(huán)境溫度的機油可有效減少發(fā)動機起動時曲軸受到的阻力，選取合適標號柴油，可避免在起動過程中柴油供給系統(tǒng)出現(xiàn)堵塞、供油不暢等現(xiàn)象，有效提高低溫起動性能。

3.4 加裝機油、冷卻液預熱裝置

加裝機油、冷卻液預熱裝置，在低溫起動之前首先開啟預熱裝置對發(fā)動機機油和循環(huán)冷卻液進行加熱，等機油溫度和冷卻液溫度升高后再起動發(fā)動機可極大提高起動成功率。

3.5 加裝發(fā)動機進氣預熱裝置

加裝發(fā)動機進氣預熱裝置，可提高發(fā)動機進氣溫度，燃油流動性、蒸發(fā)、霧化效果、柴油機壓縮終了時的混合氣溫度，有利于柴油機燃燒室內(nèi)的燃燒組織，有效提高低溫起動性能。

3.6 優(yōu)化減短起動回路電阻

減短起動回路導線長度或增大導線的線徑，降低起動回路的阻力，保證在低溫起動過程中的最低端電壓能達到6V以上。

4 結(jié)語

本文通過對柴油汽車蓄電池、起動機、進氣系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、機油潤滑系統(tǒng)、油品以及起動回路等進行分析研究，找出柴油車發(fā)動機低溫起動困難的原因，并提出相應(yīng)解決措施，滿足不同地域的客戶應(yīng)用需求。