柴油车油液预热系统

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1、柴油车油液预热系统简介一、柴油机气缸磨损的50%发生在启动过程以“压燃”为点火方式的柴油发动机决定了气缸壁与活塞环的配合间隙是发动机设计的核心技术之一，为了使发动机有效功率最大化，通常根据冷却液最高温度80～95℃做为发动机气缸配合间隙的设计温度。因气缸壁与活塞环的配合间隙非常小（通常为丝微米级），所以环境温度的变化影响了配合间隙大小的变化。车辆在启动时冷却液温度与大气温度（-40℃～40℃）基本相同，在环境温度低于80℃的情况下，配合间隙变小，磨损加剧，所以启动时磨损是非常严重的，即便发动机启动升温时间很短，这个过程却占发动机磨损总量的50%左右，环境温度越低，启动时磨

2、损就越大。下图表示了温度与发动机磨损的关系。图1.1摘自J.C.Bell,M.A.Voisey.SomeRelationshipsbetweentheViscometricpropertiesofMotoroilsandPerformanceinEuropeanenginesSAETraus,Vol.86,770278(1977)图1.1发动机气缸壁和活塞环磨损与气缸壁温度的关系发动机的使用寿命，主要取决于气缸壁与曲轴颈的磨损程度。通常气缸壁最大允许磨损量为气缸直径的0.125%～0.5%，如超过上述极限时，平均有效压力下降，润滑油消耗率增加。研究表明，发动机的启动磨损量

3、与温度成反比，即启动时温度越高磨损越低。-15-图1.2、图1.3摘自J.C.Firey，J.C.Newcomb，J.F.NiemanP.R.Sugges.studiesoftheeffectsofwaterongasolineenginewearatlowtemperatureswear,Vol.10,No.1(1967～1)图1.2发动机冷却液温度与活塞环磨损的关系图1.3发动机气缸直径的磨损与温度的关系t—发动机启动温度，℃；K—经验系数，取270km；K1—经验系数，取40℃；L－折合里程，km折合公式为：图1.3显示了启动一次，发动机气缸直径的磨损与其温度的关系

4、将发动机在低温时启动产生的磨损换算成发动机正常温度下行驶的里程数，其实验结果是非常惊人的，如下图所示：大气温度/℃发动机气缸壁磨损程度5相当于发动机牵引车辆行走30～40km0相当于发动机牵引车辆行走80～100km-18相当于发动机牵引车辆行走200～250km表1.1发动机冷启动时气缸壁的磨损量与大气温度的关系由此可见，延长发动机使用寿命的根本方法是在启动前通过加热发动机冷却液，让气缸壁、曲轴、活塞环在最佳工作温度下保持设计配合间隙，是理想的选择。大型货车马力大，气缸径大，配合间隙随温度变化明显，经济性更为突出，尤其在新车磨合时，让发动机在最佳温度启动，降低气缸壁与活

5、塞环的磨损量，从而保持住最大有效功率，成为延长发动机使用寿命的关键。-15-对于冷却液温度的提高，在同样的负荷下，燃烧室内壁温度将有所提高，从而使压缩终了温度有所提高，改善燃油的汽化条件，能明显缩短滞燃期，改善燃烧过程。图1.4为某车试验结果，示出了发动机冷却液温度对经济性的影响。冷却液温度从50℃增加到85℃，可提高经济性约3％。对于发动机性能的影响，从节约燃油消耗来讲，显然冷却液温度越接近设计温度其经济性越大。这样既有利于提高发动机的动力性和经济性，又能保证适宜而稳定的冷却液温度，从而延长发动机的使用寿命。表1.1图1.4摘自W.H.Crouse.Automotive

6、engineDesignMcGrawHill(1970)图1.4发动机冷却液温度对经济性的影响二、柴油车油液预热系统工作原理进气口排气口热交换系统高压水泵油气混合系统放气阀水温传感器过热传感器控制盒进水口油管接头出水口-15-图2.1柴油车油液预热系统柴油车油液预热系统采用智能单片机控制，对整个系统进行监控和保护。以车载电瓶为电源，柴油发动机自身的燃油为热源，控制输油泵通过进油管吸入燃油并利用独创的挥发喷油方式将燃油输送到主机的燃烧室内,与助燃风轮吸入的空气在燃烧室内混合,充分燃烧。燃烧室所产生的热量经水套体的内壁，传递给水套体夹层中的冷却液，被加热的冷却液在水泵的作用下

7、不断在整个管路中循环，加热发动机，最终使冷却液在8～20分钟内迅速升温到80℃，达到对整车加热的目的，从而在根本上解决了因工作环境温度低所造成的发动机无效磨损这一历史难题。使用油液预热系统后使发动机在启动前达到最佳工作温度，发动机的使用寿命提高近50%，同时节约燃油，燃油消耗率下降6.25%，这样大大提高了车辆使用的经济性。三、发动机润滑对发动机使用的影响冷却液的温度对发动机磨损影响巨大，同样，环境温度对发动机润滑影响也很大，让发动机润滑温度在最佳范围，能有效提高润滑效果。实验证明，发动机润滑油温度在20～30℃时，润滑效果最