冬季環(huán)境溫度基本都在攝氏零度以下，過(guò)冷的嚴(yán)寒氣候條件（一般為-15℃以下）往往會(huì)造成商用汽車(chē)電控柴油機(jī)起動(dòng)困難。如何保證已投入使用的汽車(chē)新品國(guó)Ⅲ電控共軌式燃油噴射柴油機(jī)順利起動(dòng)呢? (#RHB`h5
首先讓我們了解一下電控柴油機(jī)的起動(dòng)過(guò)程：電控柴油機(jī)和常規(guī)柴油機(jī)都屬于內(nèi)燃機(jī)，二者起動(dòng)過(guò)程基本一樣，其本身不能起動(dòng)，柴油機(jī)在起動(dòng)時(shí)的工作過(guò)程與正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的工作過(guò)程基本是相同的，要完成能量轉(zhuǎn)換都得經(jīng)過(guò)進(jìn)氣、壓縮、燃燒，膨脹和排氣，但電控柴油機(jī)從靜態(tài)需要至運(yùn)轉(zhuǎn)，必須具有自備的起動(dòng)裝置帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，在借助起動(dòng)裝置的幫助下，柴油機(jī)開(kāi)始的爆發(fā)行程產(chǎn)生動(dòng)力使發(fā)動(dòng)機(jī)有了轉(zhuǎn)大的轉(zhuǎn)矩，此后，發(fā)動(dòng)機(jī)才能憑借自身的能力連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 `
我們知道：柴油機(jī)性能的核心取決于燃燒，燃燒的關(guān)鍵是柴油與空氣的充分混合。為了使燃燒過(guò)程組織更好，電控柴油機(jī)區(qū)別普通的柴油機(jī)是在原國(guó)Ⅱ增壓中冷柴油機(jī)基礎(chǔ)上增設(shè)了電控系統(tǒng)、改進(jìn)了燃油供給系統(tǒng)以及其它輔肋系統(tǒng)，這樣才能對(duì)燃油噴射系統(tǒng)進(jìn)行電子控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油量與噴油定時(shí)隨發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況的實(shí)時(shí)控制。電控系統(tǒng)組成及相互之間的關(guān)系見(jiàn)圖。
電控系統(tǒng)組成及相互關(guān)系圖
顯然，電控柴油機(jī)與常規(guī)柴油機(jī)最大的不同之處是增設(shè)了電控系統(tǒng)，所以電控柴油機(jī)要完成順利起動(dòng)，必須具備以下相應(yīng)的條件：
一、保證蓄電池必須有足夠的電能，為啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)機(jī)正常工作運(yùn)轉(zhuǎn)提供需要400-600A以上大電流，同時(shí)要保證電子控制系統(tǒng)工作需要的正常電壓，電控系統(tǒng)才能進(jìn)行工作；所以根據(jù)汽車(chē)總需用電要求合適選擇相應(yīng)起動(dòng)機(jī)型的蓄電池。
二、保證起動(dòng)機(jī)必須有足夠的功率，克服柴油機(jī)的起動(dòng)阻力矩，起動(dòng)機(jī)將蓄電池輸入的電能轉(zhuǎn)換能為機(jī)械能，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，要能供給足夠大的起動(dòng)扭矩，并能將曲軸加速到一定的轉(zhuǎn)速。
三、保證電控燃油供給系統(tǒng)滿足柴油機(jī)不同的工況燃油壓力要求，起動(dòng)著車(chē)所需共軌壓力要大于200bar,因?yàn)橹挥性谲墘捍笥?00bar時(shí)，ECU才會(huì)發(fā)出噴油指令，這樣柴油機(jī)在壓縮沖程終了時(shí)，壓力的燃油與空氣所形成的混合氣才會(huì)具有著火限度以內(nèi)的過(guò)量空氣系數(shù)，此時(shí)增壓了的空氣溫度高于燃油點(diǎn)燃點(diǎn)的溫度.這樣燃油才能形成自燃著火，產(chǎn)生了動(dòng)力。
四、保證柴油機(jī)技術(shù)狀況良好，調(diào)整達(dá)到規(guī)范，其柴油機(jī)的機(jī)械部分配合間隙、壓力、密封、溫度、潤(rùn)滑等合乎要求。氣缸壓縮壓力正常，壓力值不低于標(biāo)準(zhǔn)值的80％，柴油機(jī)相對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)件之間的配合間隙適當(dāng)。且潤(rùn)滑狀況良好。柴油機(jī)借助于壓縮終了空氣的高溫使柴油著火。氣缸內(nèi)最大燃燒壓力較大，每次和作功爆發(fā)后氣體壓力都應(yīng)大于阻力，壓力越大產(chǎn)生爆發(fā)力也越大,這樣才能使柴油機(jī)逐漸升到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速.
只要具備上述條件，電控柴油機(jī)才能順利起動(dòng)。但是，北方到了寒冷的冬季，電控柴油機(jī)起動(dòng)為什么會(huì)比通常困難呢？其原因主要是受外界氣侯環(huán)境的影響。在滴水成冰的季節(jié)汽車(chē)各部零部件受低溫影響，材料力學(xué)性能會(huì)不同程度降低，在沒(méi)有保溫措施的條件下，影響電控柴油機(jī)起動(dòng)的方面主要因素有：首先，發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電源蓄電池容量隨溫度下降而減少，工作能力降低，使起動(dòng)轉(zhuǎn)速更加降低；其二，起動(dòng)轉(zhuǎn)速降低，吸入氣缸內(nèi)的空氣和噴入燃燒室燃油壓力溫度較低，造成壓縮空氣滲漏偏多，缸壁散熱量增大，致使壓縮終了時(shí)的空氣、溫度和壓力較為降低，使柴油發(fā)火的滯燃期增長(zhǎng)，嚴(yán)重時(shí)甚至不能燃燒。其三，柴油牌號(hào)使用不合適，燃油粘度增加，柴油失去流動(dòng)性的溫度，流動(dòng)阻力變大，造成濾清困難，嚴(yán)重時(shí)柴油結(jié)蠟，造成燃油供給困難。其四，柴油冬季粘度增大，使噴射速度降低，噴入氣缸內(nèi)柴油霧化質(zhì)量差，難以與空氣迅速形成良好的可燃?xì)怏w及時(shí)發(fā)火燃燒，甚至不能著火。其五，發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑機(jī)油粘度增大，流動(dòng)性變差，使各運(yùn)動(dòng)件阻力增加，使起動(dòng)轉(zhuǎn)速降低。其六、傳統(tǒng)的起動(dòng)操作，由其是借助外力拖動(dòng)汽車(chē)使柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，起動(dòng)時(shí)踩油門(mén)踏板等方法已不能適應(yīng)電控柴油機(jī)起動(dòng)著車(chē)，只能適得其反。
上述描述讓我們解決了電控柴油機(jī)不能順利起動(dòng)的問(wèn)題。接下來(lái)談?wù)勅绾巫龅蕉静裼蜋C(jī)順利輕松起動(dòng)？我認(rèn)為主要從改善起動(dòng)性能、著火條件和降低電控柴油機(jī)的起動(dòng)阻力入手。
1、改善蓄電池工作條件，使蓄電池有足夠的電量，只有保持蓄電池在充足電的狀態(tài)下，才能保證起動(dòng)機(jī)正常工作，冬季，影響蓄電池容量的因素，放電電流的影響，放電電流增大，化學(xué)反應(yīng)速度變快，極板表面活性物質(zhì)很快生成Pbso4，而堵塞極板微孔，使電解液擴(kuò)散困難，蓄電池容量降低，所以冬季不要連續(xù)使用起動(dòng)機(jī)，起動(dòng)后要間隔時(shí)間30秒。在冬季影響蓄電池容量的是電解液密度和溫度，蓄電池的容量在一定范圍內(nèi)隨電解液密度升高而增大，但不能過(guò)大，密度過(guò)大，對(duì)極板隔板的摩蝕嚴(yán)重，使容量降低，也不能密度過(guò)小，使電解液密度下降會(huì)造成蓄電池結(jié)冰，容量也會(huì)降低。改善電解液溫度的影響，溫度降低，電解液粘度增大，擴(kuò)散困難內(nèi)阻增加，容量下降，反之溫度升高，則蓄電池容量增大。因?yàn)樾铍姵厝萘颗c溫度存在一定關(guān)系，隨實(shí)際工作溫度的不同，蓄電池的容量能有很大的變化。工作溫度越低蓄電池容量就越小，當(dāng)電解液溫度在25℃時(shí)，以10h率電流放電，容量為100％，而在-30℃時(shí)容量減到約25％，很明顯，容量降低到約1/4，如使用起動(dòng)機(jī)工作時(shí)，如需要400A以上大電流時(shí)，由于溫度的下降造成蓄電池容量顯著降低，就會(huì)很難起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。也就是說(shuō)，蓄電池在低溫工作時(shí)，電解液的擴(kuò)散作用遲緩，化學(xué)反應(yīng)速度加慢，內(nèi)阻增大，蓄電池的容量降低，溫度越低蓄電容量降低程度越嚴(yán)重。蓄電池這一特征，給了我們一個(gè)清醒的提示，在冬季來(lái)臨前一定要做到。定期檢查蓄電池的電解液相對(duì)密度和液面高度，冬季電解液密度為1.26～1.28g/cm325℃,液面高度應(yīng)為15mm。另外可在蓄電池的外部加裝一增溫保暖措施，根據(jù)蓄電池規(guī)格用保溫材料做成保溫套為蓄電池“添衣加被”，提高蓄電池的溫度保護(hù)，這樣不致于因溫度下降引起蓄電池容量大幅下降。
2、保證起動(dòng)機(jī)有足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。冬季來(lái)臨前，要定期保養(yǎng)起動(dòng)機(jī)，需檢查起動(dòng)機(jī)的電樞繞組，磁場(chǎng)繞組，電磁開(kāi)關(guān)線圈，不能有短路、斷路和搭鐵的故障。前、后端蓋銅套、支撐板銅套，驅(qū)動(dòng)齒輪銅套，都要在間隙配合標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。電樞換向器，電刷、電刷架和電刷彈簧，都應(yīng)符合技術(shù)要求，裝配后電樞軸向間隙應(yīng)為0.1～1.0mm。用手轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪，起動(dòng)機(jī)應(yīng)旋轉(zhuǎn)自如，不能有滯止或轉(zhuǎn)動(dòng)困難現(xiàn)象，經(jīng)空載試驗(yàn)和全制動(dòng)試驗(yàn)，電流、轉(zhuǎn)速，電壓、扭矩均符合技術(shù)要求。起動(dòng)線路外部接線良好。
3、正確加注性能指標(biāo)達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)柴油，柴油是多種碳?xì)浠衔锏幕旌衔?，是汽?chē)柴油機(jī)的“食糧”。其物理性能和化學(xué)性能對(duì)柴油機(jī)的性能有直接的影響，它的品質(zhì)好壞，直接影響柴油機(jī)起動(dòng)性能和工作好壞。我國(guó)對(duì)柴油的主要性能有明確的要求。其蒸發(fā)性（十六烷值表示）應(yīng)在合適范圍，一般為40～50，過(guò)低過(guò)高都影響柴油機(jī)工作粗爆性和起動(dòng)性，粘度：有合適的粘度和工作溫度，過(guò)高過(guò)低，會(huì)影響柴油的霧化質(zhì)量、以及過(guò)濾性和流動(dòng)性。凝點(diǎn)：柴油失去流動(dòng)性而開(kāi)始凝固的溫度，是作為柴油牌號(hào)的編號(hào)依據(jù)。閃點(diǎn)：柴油中的硫含量、酸度等混合物對(duì)金屬的磨蝕程度，限制在一定范圍內(nèi)。其次指標(biāo)有硫含量、酸度、含水量，水溶性酸及堿，機(jī)械雜質(zhì)等。我國(guó)是用凝點(diǎn)作為柴油的牌號(hào)，一般柴油的凝點(diǎn)需比環(huán)境度低3～5℃，目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用的柴油是按凝固點(diǎn)分為6個(gè)標(biāo)號(hào)，5#柴油和0#柴油，-10#柴油、-20#柴油，-35#柴油和-50#柴油。選用不同標(biāo)號(hào)的柴油應(yīng)主要根據(jù)使用時(shí)的環(huán)境氣溫決定。一般來(lái)講：5#柴油適合于氣溫在8℃以上時(shí)使用；0#柴油適合于氣溫在8℃至4℃時(shí)使用；-10#柴油適合于氣溫在4℃至-5℃時(shí)使用；-20#柴油適合于氣溫在-5℃至-14℃時(shí)使用；-35#柴油適合于氣溫在-14℃至-29℃時(shí)使用；-50#柴油適合于氣溫在-29℃至-44℃或者低于該溫度時(shí)使用。柴油的標(biāo)號(hào)越低，流動(dòng)性越好，結(jié)蠟的可能性就越小，如有條件的話，可預(yù)先將購(gòu)進(jìn)的柴油放在干凈的容器時(shí)里沉淀48小時(shí)清除雜質(zhì)后再使用，可提高柴油機(jī)起動(dòng)性和工作性。值得一提的是：倘若本地區(qū)柴油牌號(hào)達(dá)不到車(chē)輛使用要求，也可以在柴油中加入適量裂化煤油，其比例摻兌可參照，如0號(hào)柴油中加入40％的裂化煤油，即獲得-10號(hào)柴油，此方法能解燃眉之急，但柴油中不能加入汽油。由其是對(duì)于國(guó)三電控柴油機(jī)，燃油品質(zhì)要求較高，對(duì)燃油的污染相當(dāng)敏感，故燃油的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合北京地區(qū)使用的國(guó)三柴油標(biāo)準(zhǔn)DD11/239-2004。
4、在不改變?cè)袡C(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上，合理配置改善柴油機(jī)各功能的加溫預(yù)熱裝置。
（1）改善燃油供給條件上：采用燃油預(yù)熱；可在燃油箱內(nèi)加裝預(yù)熱裝置，未起動(dòng)前進(jìn)行預(yù)熱，也可加裝帶預(yù)熱器柴油濾清器。如東風(fēng)商用汽車(chē)?yán)字ZDCi11柴油機(jī)就是配置的這種濾清器，這種預(yù)熱設(shè)計(jì)合理，它安裝在燃油系統(tǒng)的中部，柴油過(guò)濾加溫都在經(jīng)過(guò)濾清器后再到噴油器，其時(shí)間距離短，帶著溫度的柴油其噴射響應(yīng)速度快，霧化質(zhì)量好。
（2）改善運(yùn)動(dòng)件潤(rùn)滑條件：采用機(jī)油加溫預(yù)熱，可在油底殼內(nèi)加裝預(yù)熱裝置，如康明斯柴油機(jī)在機(jī)油底一側(cè)的邊緣處就預(yù)留了接口，可增添機(jī)油加溫器，提高了油底殼內(nèi)機(jī)油溫度，降低了機(jī)油的粘度，這樣可減少發(fā)動(dòng)機(jī)各運(yùn)動(dòng)件運(yùn)動(dòng)阻力。
（3）改善進(jìn)氣溫度條件：采取進(jìn)氣系統(tǒng)預(yù)熱，可在進(jìn)氣管道中加裝預(yù)熱裝置，有的柴油機(jī)廠家就用此法，達(dá)到了預(yù)熱效果，但增加了進(jìn)氣阻力。
（4）改善冷卻系統(tǒng)溫度條件：采取對(duì)冷卻液進(jìn)行預(yù)熱，也能取得一定效果，但冷卻液儲(chǔ)量多，預(yù)熱時(shí)間要長(zhǎng)，消耗電量多。
（5）改善外部冷起動(dòng)條件：如環(huán)境溫度過(guò)于偏冷，也可用加注低溫起動(dòng)液的辦法，打開(kāi)空濾器，拆除濾芯，起動(dòng)時(shí)，加注低溫起動(dòng)液，該液燃點(diǎn)低易燃易爆，便于起動(dòng)。
（6）要掌握正確操作方法，起動(dòng)前，將車(chē)輛的電源總開(kāi)關(guān)閉合，檢查儀表及故障顯示屏在電源完整的情況下發(fā)動(dòng)機(jī)才能發(fā)動(dòng)。在環(huán)境溫度低于啟動(dòng)預(yù)熱設(shè)定的溫度時(shí)，有預(yù)熱裝置的車(chē)輛在鑰匙開(kāi)關(guān)打到ON檔位后預(yù)熱指示燈會(huì)自動(dòng)亮起，當(dāng)預(yù)熱指示燈自動(dòng)熄滅后，立刻啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，
啟動(dòng)時(shí)不需要踩油門(mén)，踩踏油門(mén)不會(huì)加快啟動(dòng)速度，因?yàn)殡娍匕l(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)油量在整車(chē)標(biāo)定時(shí)，控制單元ECU是完全設(shè)定的。所以，它只會(huì)造成啟動(dòng)后因油門(mén)過(guò)大而使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速立刻上升到高轉(zhuǎn)速，造成燃油的浪費(fèi)。必須注意嚴(yán)禁在沒(méi)有電源的情況下拖車(chē)起動(dòng)電控柴油機(jī)，這是一種勞而無(wú)功的操作 .
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