柴油機低溫啟動系統的製作方法

2023-04-29 16:18:26

本發明涉及柴油機冷啟動系統設計的技術領域，特別涉及一種柴油機低溫啟動系統。

背景技術：

隨著全方位現代化步伐加快，柴油發動機應用遍布國民經濟及國防建設的各個方面。柴油發動機低溫啟動困難，一直困擾著柴油發動機生產廠家及廣大用戶。為了解決該問題，先後有加熱鍋對進氣及機體內部加熱的方法；油底殼機油加熱及進氣加熱法的方案，在低溫啟動過程中取得了一定的效果。但目前，還存在啟動時間長，可靠性差的問題，尤其是無法保證在極端環境條件下(≤-40℃)短時間內的可靠起動。

由此可知，在現有技術中，柴油機低溫啟動過程中，啟動的時間長，啟動成功的可靠性低的缺陷。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種啟動成功率高、且在低溫條件下易啟動的柴油機低溫啟動系統。

為達到上述目的，本發明是通過如下技術方案實現：

本發明提供了一種柴油機低溫啟動系統，包括：電源裝置和助燃劑噴射裝置，所述助燃劑噴射裝置連接柴油機的進氣管，所述電源裝置連接柴油機的啟動電機的電源輸入端。

在一種優選的實施方式中，所述電源裝置包括：超級電容和蓄電池；所述超級電容和蓄電池並聯連接。

在一種優選的實施方式中，所述超級電容為一塊電容器模組，或者所述超級電容為並聯連接的多塊電容器模組。優選的，所述電容器模組的型號為250F/30V的電容器模組。

在一種優選的實施方式中，所述蓄電池為串聯連接的兩塊或者多塊蓄電池。優選的，所述蓄電池的型號為12V/180Ah的蓄電池。

在一種優選的實施方式中，所述助燃劑噴射裝置包括：助燃劑罐，所述助燃劑罐的出液口安裝電磁閥，所述電磁閥的電源輸入端連接所述啟動電機的電源輸出端；所述電磁閥的助燃劑輸出端連接助燃劑噴射管，所述助燃劑噴射管的另一端連接噴嘴，所述噴嘴連接柴油機進氣管。

在一種優選的實施方式中，所述電磁閥與啟動電機之間的導線中串聯連接保險絲。

在一種優選的實施方式中，所述電磁閥與啟動電機之間的導線中串聯連接有溫控開關，所述溫控開關的信息輸入端連接溫度傳感器信息輸出端，所述溫度傳感器設在柴油機外壁。

在一種優選的實施方式中，所述電磁閥的電源輸入端連接所述電源裝置的電源輸出端，並在其連接的導線上設有手動開關。

在一種優選的實施方式中，所述助燃劑罐內的助燃劑為發動機低溫啟動助燃劑。

在一種優選的實施方式中，所述發動機低溫啟動助燃劑為乙醚。

上述技術方案中的一個技術方案具有如下有益效果：

本發明在柴油機的進氣管一端連接助燃劑噴射裝置，為柴油機噴射助燃劑；在柴油機的啟動電機電源輸入端連接電源裝置，電源裝置為並聯連接的超級電容和蓄電池。避免了現有技術中，柴油機在低溫啟動過程中，啟動時間長，啟動成功的可靠性低的缺陷。本發明助燃劑噴射裝置為柴油機噴射助燃劑，電源裝置的超級電容為啟動電機的啟動過程提供較大的電流，保證啟動過程的可靠性，縮短啟動所需時長。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明一種實施方式中，柴油機低溫啟動系統的結構示意圖；

圖2為本發明一種實施方式中，柴油機低溫啟動系統的電源裝置電路示意圖。

其中，1、啟動電機，2、助燃劑噴射裝置，3、電源裝置，4、啟動開關，5、手動開關，6、超級電容，7、蓄電池，8、電磁閥，9、溫度傳感器，10、噴嘴，11、保險絲，12、溫控開關。

具體實施方式

下面將結合本發明的附圖1與圖2，對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

如圖1所示，本發明的一個實施方式中，一種柴油機低溫啟動系統，包括：電源裝置3和助燃劑噴射裝置2，在柴油機的進氣管端部連接助燃劑噴射裝置2，在柴油機的啟動電機1的電源輸入端連接電源裝置3。助燃劑噴射裝置2為柴油機噴射助燃劑，助燃劑促進了柴油機內柴油的燃燒，加快柴油機的啟動效率和啟動的穩定性。

如圖1與圖2所示，為了進一步保證柴油機在低溫環境下的啟動效率和穩定性，優選的電源裝置3包括：超級電容6和蓄電池7；超級電容6和蓄電池7並聯連接。優選的，當柴油機為3-10升時，超級電容6為並聯連接的一塊250F/30V的電容器。當柴油機為10-20升時，超級電容6為並聯連接的兩塊250F/30V的電容器。當柴油機為20升以上時，超級電容6為並聯連接的四塊250F/30V的電容器。優選的，當柴油機為12升以下時，蓄電池7為串聯連接的兩塊12V/180Ah的蓄電池。當柴油機為20升左右時，蓄電池7為串聯連接的四塊12V/180Ah的蓄電池。充分發揮了電容器短時間放電量大及蓄電池7儲存能量強的優勢，超級電容6和蓄電池7結合滿足了柴油機低溫啟動過程中，為克服柴油機初始內阻及慣性轉矩所需的瞬時大電流輸出，使柴油機能夠迅速提高到啟動所需轉速，並完成啟動。

在啟動電機1的控制輸入端連接啟動開關4，啟動開關4控制啟動電機1的開啟與關閉。在柴油機冷啟動過程中，助燃劑噴射裝置2通過柴油機的進氣管向柴油機內部噴射助燃劑。電源裝置3的超級電容通過蓄電池為其內部充電，儲存電量。通過接通電源裝置3與啟動電機4之間的連接，為啟動電機4提供較大的瞬時大電流，保證啟動電機4為柴油機提供較大的轉矩，使柴油機能夠迅速穩定的啟動。尤其適用於-45℃到4℃的冷啟動過程，並且完全滿足排量為3升-36升的柴油機。保證柴油機在冷啟動過程中，實現了5秒內高效和穩定的啟動。

為了方便控制助燃劑噴射裝置對柴油機的進氣管噴射助燃劑，優選的助燃劑噴射裝置2包括：助燃劑罐。助燃劑罐的液口安裝電磁閥8，電磁閥8的電源輸入端連接啟動電機1的電源輸出端；電磁閥8的助燃劑輸出端連接助燃劑噴射管，在助燃劑噴射管的另一端連接噴嘴10，噴嘴10連接柴油機進氣管。通過電源的輸入控制電磁閥8的開/閉，方便了人工或者自動控制助燃劑罐對柴油機內部噴射助燃劑。

優選的，助燃劑罐安裝到遠離熱源的位置，並遠離泥土和冰雪，保證助燃劑罐使用過程的安全性。優選的助燃劑罐垂直與地面安裝，保證助燃劑罐內部的助燃劑完全的噴出，避免助燃劑罐內部的助燃劑的浪費。

為了避免在啟動過程中，啟動電機1與電磁閥8之間產生反向感抗電壓，反向感抗電壓容易燒壞電磁閥8。在電磁閥8與啟動電機1之間的導線中串聯連接保險絲11。當經過保險絲11的反向感抗電壓超過保險絲的承受電流時，保險絲熔斷，保護電磁閥8，避免反向感抗電壓太大，燒壞電磁閥8。

為了方便自動化控制電磁閥8的開啟和關閉，在電磁閥8與啟動電機1之間的導線中串聯連接有溫控開關12，並且溫控開關12的信息輸入端連接溫度傳感器9信息輸出端，溫度傳感器9設在柴油機外壁。方便了溫度傳感器9對柴油機外壁的檢測，實現溫度傳感器對溫控開關12的合理控制，保證使用者在使用過程中對助燃劑罐內部的助燃劑合理噴出，節約助燃劑。溫度傳感器9檢測柴油機外壁的溫度，並將檢測的溫度信息傳輸到溫控開關12。溫控開關12內部設定斷開/閉合溫度，優選的斷開/閉合溫度為4℃。當溫度傳感器傳輸給溫控開關12的檢測溫度大於4℃時，溫控開關12處於斷開狀態，啟動過程中不使用助燃劑。避免了在環境溫度較高的情況下，沒必要使用助燃劑時，還噴射助燃劑，從而減少了助燃劑的浪費。當溫度傳感器9傳輸給溫控開關12的檢測溫度小於或者等於4℃時，溫控開關12處於閉合狀態，導通電磁閥8與啟動電機1之間的連接。優選的溫度傳感器9為ETS300溫度傳感器，安裝在容易檢測引擎溫度的位置，但避免安裝在柴油機的排氣管位置，避免排氣管因為溫度太高燒壞零件。

為了避免在超低溫環境下(例如：-40℃)時，柴油機在啟動後一段時間內，又有熄火的可能性。電磁閥8的電源輸入端還連接電源裝置3的電源輸出端，並在其連接的導線上設有手動開關5。使用過程中，單獨設置的手動開關5可以直接控制電磁閥8的通電，滿足在超低溫環境下，持續的向柴油機噴射助燃劑，直到柴油機啟動平穩，保證柴油機在超低溫環境下，啟動的可靠性。

優選的，助燃劑罐內部的助燃劑為發動機低溫啟動助燃劑，一種選擇為乙醚。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。