CN107269439A - 一种高原起动装置 - Google Patents

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曹志义
杨震寰
成立强
刘胜
张生平
鲍通
王龙飞
高娃
黄云龙
尹玉婷
刘永丰
任宇泽
薛赬
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    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N9/00—Starting of engines by supplying auxiliary pressure fluid to their working chambers
    • F02N9/04—Starting of engines by supplying auxiliary pressure fluid to their working chambers the pressure fluid being generated otherwise, e.g. by compressing air

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Abstract

本发明提供了一种高原起动装置，包括高压空气瓶、电磁阀、空气导管、空气分配器、若干空气分导管和若干单向阀，所述高压空气瓶的一端连接至所述电磁阀，所述电磁阀的另一端经所述空气导管连接至所述空气分配器进气口，所述空气分配器设有若干出口，每个所述出口均通过一个所述空气分导管连接至一个所述单向阀。本发明所述的高原起动装置，该装置将一定量的气体充入气缸，提高了压缩过程的气体压力和温度，改善了柴油机在高原环境下的起动性能，弥补柴油机在高原环境下进气压力低、进气量少，起动性能差的缺陷。

Description

一种高原起动装置
技术领域
本发明属于发动机技术领域，尤其是涉及一种高原起动装置。
背景技术
柴油机在高原环境中起动比平原地区起动要困难得多，会出现起动困难或是起动后大量的冒黑烟和白烟。导致这一问题主要是由以下两方面的因素变化引起。一是：随着海拔升高，大气压力下降，进入气缸的压力减少，致使柴油机压缩终点的温度和压力降低。研究表明：海拔每升高1000m，压缩终了压力值约下降17％，压缩终了温度值平均下降33℃；二是：随着海拔的升高，空气密度下降，单位体积的含氧质量随之降低，使燃油的点火和燃烧可利用的氧气量减少，导致燃烧恶化，在海拔0～5000m范围内，每升高1000m，大气中含氧量减少11％～12％。
当前，为提高柴油机在高原环境下的起动性能，主要采用以下两种方式：
1、冷却液加温装置
起动前，利用冷却液加温装置将冷却液加温到40℃～60℃，从而提高燃烧室壁面温度和进气温度，改善柴油机的高原起动性能。这种方法的缺点是只要起动就得加温，且加温时间长。加温时间由冷却液加温装置的功率和冷却液质量大小决定，一般一次加温大概需要20～30min左右。
2、进气预热装置
由于高原环境的含氧量低，一般只采用电加热进气预热装置方式。起动发动机时，同时启动进气预热装置，提高进气温度，从而改善柴油机的起动性能。这种方法的缺点是耗电量大，比较适合小排量柴油机使用。
以上这两种方式尽管可提高进气温度，但没有改变柴油机在高原环境下进气量减小的缺陷，导致起动过程存在大量冒黑烟和生成大量积碳的缺点。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种高原起动装置，以提供一种能够解决柴油机进入高原后，由于气压降低导致起动困难的高原起动装置。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种高原起动装置，包括高压空气瓶、电磁阀、空气导管、空气分配器、若干空气分导管和若干单向阀，所述高压空气瓶的一端连接至所述电磁阀，所述电磁阀的另一端经所述空气导管连接至所述空气分配器进气口，所述空气分配器设有若干出口，每个所述出口均通过一个所述空气分导管连接至一个所述单向阀。
进一步的，所述高压空气瓶通过外套螺母连接至所述电磁阀。
进一步的，所述电磁阀为常闭阀，其控制电源为24V直流电源。
进一步的，所述空气导管一端通过所述外套螺母连接至所述电磁阀，另一端焊接旋转管接头，并采用空心螺栓与所述空气分配器的进口连接。
进一步的，所述空气分配器上的每个所述出口对应一个发动机气缸，所述空气分配器设有以曲轴转角为基准的进气开始角和进气持续角，所述进气开始角为进气门关的曲轴转角，所述进气持续角为2°～4°的曲轴转角。
进一步的，所述空气分导管的两端均焊接旋转管接头，一端采用空心螺栓连接至所述空气分配器的一个出口，另一端采用空心螺栓连接至一个所述单向阀的进口。
进一步的，所述单向阀的出口通过固定螺纹固定在设有空气通道的缸盖上，使气缸与所述单向阀的出口连通。
进一步的，所述空气分导管和所述单向阀的数量与发动机的气缸数量相等。
进一步的，所述单向阀开启压力的范围为0.2～0.4MPa。
相对于现有技术，本发明所述的高原起动装置具有以下优势：
(1)本发明所述的高原起动装置，该装置将一定量的气体充入气缸，提高了压缩过程的气体压力和温度，改善了柴油机在高原环境下的起动性能，弥补柴油机在高原环境下进气压力低、进气量少，起动性能差的缺陷。
(2)本发明所述的高原起动装置，增加了起动过程的缸内空气量，使更多的燃油能参与燃烧，减少了起动过程大量冒黑烟和积碳的问题。
(3)本发明所述的高原起动装置，采用该装置无需消耗大量的电量和时间，弥补了冷却液加温装置和进气加温装置对电量和时间大量消耗的缺陷。
(4)本发明所述的高原起动装置，该装置可以与进气预热装置和冷却液加温装置联合使用，获得更好的高原低温起动性能。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的高原起动装置主视图的示意图；
图2为本发明实施例所述的高原起动装置俯视图的示意图。
附图标记说明：
1-高压空气瓶；2-电磁阀；3-空气导管；4-空气分配器；5-空气分导管；6-单向阀。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种高原起动装置，如图1和图2所示，包括高压空气瓶1、电磁阀2、空气导管3、空气分配器4、若干空气分导管5和若干单向阀6，所述高压空气瓶1的一端连接至所述电磁阀2，所述电磁阀2的另一端经所述空气导管3连接至所述空气分配器4进气口，所述空气分配器4设有若干出口，每个所述出口均通过一个所述空气分导管5连接至一个所述单向阀6。
所述高压空气瓶1通过外套螺母连接至所述电磁阀2。
所述电磁阀2为常闭阀，其控制电源为24V直流电源。
所述空气导管3一端通过所述外套螺母连接至所述电磁阀2，另一端焊接旋转管接头，并采用空心螺栓与所述空气分配器4的进口连接。
所述空气分配器4上的每个所述出口对应一个发动机气缸，所述空气分配器4设有以曲轴转角为基准的进气开始角和进气持续角，所述进气开始角为进气行程的下止点，所述进气持续角为2°～4°的曲轴转角。
所述空气分导管5的两端均焊接旋转管接头，一端采用空心螺栓连接至所述空气分配器4的一个出口，另一端通过空心螺栓连接至一个所述单向阀6的进口。
所述单向阀6的出口通过固定螺纹固定在设有空气通道的缸盖上，使气缸与所述单向阀6的出口连通。
所述空气分导管5和所述单向阀6的数量与发动机的气缸数量相等。
所述单向阀6开启压力的范围为0.2～0.4MPa。
一种高原起动装置的工作原理为：
高压空气瓶1用于装6MPa～12MPa高压空气，高压空气来自车辆自带的空气压缩机，当高压空气瓶1内空气压力低于12MPa时，空气压缩机会自动将压缩空气充入高压空气瓶1。高压空气瓶1的出口通过外套螺母连接电磁阀2，电磁阀2采用24V直流电控制，且为常闭方式。
当起动发动机时，电磁阀2通电，阀门开启，高压气瓶内的高压空气通过电磁阀2和空气导管3进入空气分配器4，空气分配器4按设定好的进气开始角和进气持续角将高压空气分入各个空气分导管5和单向阀6，从而进入各个气缸，气缸获得了这部分额外的空气，使气缸内气体在压缩过程的压力和温度参数恢复甚至高于平原条件下的气体状态参数，从而使发动机的高原起动性能得到恢复。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高原起动装置，其特征在于：包括高压空气瓶(1)、电磁阀(2)、空气导管(3)、空气分配器(4)、若干空气分导管(5)和若干单向阀(6)，
所述高压空气瓶(1)的一端连接至所述电磁阀(2)，所述电磁阀(2)的另一端经所述空气导管(3)连接至所述空气分配器(4)进气口，所述空气分配器(4)设有若干出口，每个所述出口均通过一个所述空气分导管(5)连接至一个所述单向阀(6)。
2.根据权利要求1所述的一种高原起动装置，其特征在于：所述高压空气瓶(1)通过外套螺母连接至所述电磁阀(2)。
3.根据权利要求1所述的一种高原起动装置，其特征在于：所述电磁阀(2)为常闭阀，其控制电源为24V直流电源。
4.根据权利要求1所述的一种高原起动装置，其特征在于：所述空气导管(3)一端通过所述外套螺母连接至所述电磁阀(2)，另一端焊接旋转管接头，并采用空心螺栓与所述空气分配器(4)的进口连接。
5.根据权利要求1所述的一种高原起动装置，其特征在于：所述空气分配器(4)上的每个所述出口对应一个发动机气缸，所述空气分配器(4)设有以曲轴转角为基准的进气开始角和进气持续角，所述进气开始角为进气门关的曲轴转角，所述进气持续角为2°～4°的曲轴转角。
6.根据权利要求1所述的一种高原起动装置，其特征在于：所述空气分导管(5)的两端均焊接旋转管接头，一端采用空心螺栓连接至所述空气分配器(4)的一个出口，另一端通过空心螺栓连接至一个所述单向阀(6)的进口。
7.根据权利要求1所述的一种高原起动装置，其特征在于：所述单向阀(6)的出口通过固定螺纹固定在设有空气通道的缸盖上，使气缸与所述单向阀(6)的出口连通。
8.根据权利要求1所述的一种高原起动装置，其特征在于：所述空气分导管(5)和所述单向阀(6)的数量与发动机的气缸数量相等。
9.根据权利要求1所述的一种高原起动装置，其特征在于：所述单向阀(6)开启压力的范围为0.2～0.4MPa。
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