極端低溫環(huán)境下柴油機(jī)的快速起動(dòng)研究.pdf

1、由于我國(guó)地域遼闊，多地冬季平均溫度都在-10℃以下，其中平均溫度在-25℃以下的地區(qū)占到全國(guó)總面積的25％，我國(guó)內(nèi)蒙古、新疆、西藏等西北地區(qū)最冷月份平均溫度在-25℃到-41℃之間，最低溫度甚至達(dá)到-53℃。近年來(lái)柴油機(jī)在極端低溫環(huán)境下的冷起動(dòng)，一直是制約柴油機(jī)在西部地區(qū)應(yīng)用的一個(gè)重要因素。針對(duì)柴油機(jī)在極端低溫下冷起動(dòng)困難的問(wèn)題。一些特種車輛，例如急救車輛、軍用戰(zhàn)備車輛等在極端低溫環(huán)境下的快速起動(dòng)研究顯得尤為重要。
　　本文以-5

2、0℃～-30℃這段極端低溫環(huán)境作為研究條件，以某企業(yè)的TY1100型柴油機(jī)為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)了一種極端低溫下的柴油機(jī)冷起動(dòng)電熱塞方案，并在熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)上，利用熱力學(xué)第一定律、質(zhì)量守恒方程、理想氣體狀態(tài)方程等經(jīng)典方程，建立TY1100柴油機(jī)在極端低溫環(huán)境下柴油機(jī)的數(shù)學(xué)模型，并分析研究了柴油機(jī)使用該電熱塞后缸內(nèi)溫度隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化，驗(yàn)證了使用電熱塞實(shí)現(xiàn)快速起動(dòng)的可行性和可靠性。
　　本文主要做了以下幾方面的工作:
　?、賹?duì)

3、TY1100柴油機(jī)在極端低溫環(huán)境下缸內(nèi)的工作過(guò)程進(jìn)行分析，建立柴油機(jī)在極端低溫環(huán)境下冷起動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)柴油機(jī)在快速冷起動(dòng)過(guò)程中不同熱力階段的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化，建立了柴油機(jī)起動(dòng)的邊界條件，并對(duì)求解過(guò)程中遇到的未知數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化或利用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行公式化表達(dá)。
　?、诜治龊徒⒘薚Y1100柴油機(jī)在極端低溫下快速冷起動(dòng)過(guò)程中的子模型:氣體動(dòng)力學(xué)模型、摩擦損失模型、漏氣模型、氣體換熱與燃燒過(guò)程模型。
　?、鄯治鲅芯苛爽F(xiàn)有電熱塞的結(jié)構(gòu)和

4、材料，改進(jìn)設(shè)計(jì)了一種適合極端低溫環(huán)境下的應(yīng)急啟動(dòng)電熱塞，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選型，并分析建立電熱塞的數(shù)學(xué)模型，驗(yàn)證了其相關(guān)指標(biāo)。
　　④利用龍格庫(kù)塔法求解常微分方程的數(shù)學(xué)計(jì)算方法，使用C語(yǔ)言軟件對(duì)所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了編程，得到了發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)溫度與曲軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系曲線、漏氣質(zhì)量流率與缸內(nèi)壓力的關(guān)系曲線等。
　?、莘治隽薚Y1100低溫環(huán)境下柴油機(jī)冷起動(dòng)困難的主要原因并提出相關(guān)的解決方案。同時(shí)與常溫下柴油機(jī)的起動(dòng)進(jìn)行了對(duì)比性分析，驗(yàn)