極端低溫環(huán)境下柴油機(jī)的快速起動研究.pdf

1、由于我國地域遼闊，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)占到全國總面積的25％，我國內(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℃。近年來柴油機(jī)在極端低溫環(huán)境下的冷起動，一直是制約柴油機(jī)在西部地區(qū)應(yīng)用的一個重要因素。針對柴油機(jī)在極端低溫下冷起動困難的問題。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)為研究對象，設(shè)計了一種極端低溫下的柴油機(jī)冷起動電熱塞方案，并在熱力學(xué)和動力學(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，驗證了使用電熱塞實現(xiàn)快速起動的可行性和可靠性。
　　本文主要做了以下幾方面的工作:
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3、TY1100柴油機(jī)在極端低溫環(huán)境下缸內(nèi)的工作過程進(jìn)行分析，建立柴油機(jī)在極端低溫環(huán)境下冷起動的數(shù)學(xué)模型，并對柴油機(jī)在快速冷起動過程中不同熱力階段的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了簡化，建立了柴油機(jī)起動的邊界條件，并對求解過程中遇到的未知數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化或利用經(jīng)驗進(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過程中的子模型:氣體動力學(xué)模型、摩擦損失模型、漏氣模型、氣體換熱與燃燒過程模型。
　?、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)計了一種適合極端低溫環(huán)境下的應(yīng)急啟動電熱塞，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選型，并分析建立電熱塞的數(shù)學(xué)模型，驗證了其相關(guān)指標(biāo)。
　?、芾谬埜駧焖ㄇ蠼獬Ｎ⒎址匠痰臄?shù)學(xué)計算方法，使用C語言軟件對所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了編程，得到了發(fā)動機(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。
　　⑤分析了TY1100低溫環(huán)境下柴油機(jī)冷起動困難的主要原因并提出相關(guān)的解決方案。同時與常溫下柴油機(jī)的起動進(jìn)行了對比性分析，驗