專利名稱：一種柴油機(jī)冷啟動系統(tǒng)及啟動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車領(lǐng)域，特別是涉及柴油機(jī)的冷啟動。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)啟動性能是評價內(nèi)燃機(jī)工作性能的重要指標(biāo)之一 。在 一定 的環(huán)境條件下，內(nèi)燃機(jī)能迅速可靠的啟動，將給用戶帶來使用方便、 給廠家?guī)懋a(chǎn)品信譽(yù)。在冬季，尤其是嚴(yán)寒地區(qū)，由于環(huán)境溫度很低， 使進(jìn)氣溫度下降，蓄電池電容量降低，潤滑油粘度增加，這些因素促 使內(nèi)燃^/L啟動困難。
為了改善冷啟動性能，業(yè)界人士做了很多這方面的研究，汽油機(jī) 啟動性能較好，必要時采取一些簡便措施，如預(yù)熱進(jìn)氣管和曲軸箱機(jī) 油，在冷卻系中加熱水，注意蓄電池保溫等，這樣，低溫啟動并不難。
但是，柴油機(jī)采用壓縮點(diǎn)火，在低溫條件下啟動時，由于進(jìn)氣溫 度、燃燒室溫度較低，造成壓縮終點(diǎn)工質(zhì)的溫度和壓力均較低。同時， 由于啟動時活塞運(yùn)動速度較低，導(dǎo)致漏氣損失增加，也使壓縮終點(diǎn)的溫 度降低，從而使燃油的霧化及著火條件變差，造成柴油機(jī)冷啟動困難。
尤其是在-10度以下難以啟動，其原因是壓縮后的氣體溫度達(dá)不到450 度一-550度，故噴油后不能燃燒。
柴油機(jī)機(jī)冷啟動是依靠起動機(jī)的拖動，吸入新鮮的冷空氣，缸內(nèi)
冷空氣由于被壓縮而溫度上升，然后通過排氣歧管排出。氣缸由于反 拖作用，溫度逐漸上升，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速上升到設(shè)定的轉(zhuǎn)速時，噴油器 噴油壓燃。但是在低溫下啟動就變得很困難，因為發(fā)動機(jī)每次都吸入 新鮮的冷空氣，雖然發(fā)動機(jī)被反拖到設(shè)定噴油的轉(zhuǎn)速，但是由于進(jìn)入
的冷空氣溫度并沒有達(dá)到合適的壓燃溫度，造成了發(fā)動機(jī)不能正常著火。
在起動柴油機(jī)時，為了使燃料能夠可靠地著火和燃燒，要求壓縮 終了氣體的溫度達(dá)到壓燃溫度。在起動過程巾，起動初期柴油機(jī)的轉(zhuǎn) 速較低，氣缸內(nèi)被壓縮的氣體與氣釭壁換熱時間較長，同時冷機(jī)的氣 缸壁溫度較低，熱損失較大，并且壓縮氣體經(jīng)活塞環(huán)的漏氣量也較大。 因此，壓縮終了的氣體溫度和壓力均較低，可燃混合氣難以著火。
目前多是采用加熱方法，來提高氣缸溫度，但是現(xiàn)有技術(shù)具有時 間長、耗電大的缺點(diǎn)。而且在低溫下冷啟動時，柴油機(jī)噴油不能理想 燃燒，直接排到大氣中，污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對柴油機(jī)在低溫下啟動困難而設(shè)計的低溫啟動系統(tǒng)。具 體技術(shù)方案如下。
一種柴油機(jī)冷啟動系統(tǒng)，包括空氣濾清器、壓氣機(jī)、增壓器渦輪 機(jī)、排放后處理裝置、整車排氣系統(tǒng)、排氣歧管、氣缸、進(jìn)氣歧管、 中冷器以及節(jié)流閥，還包括設(shè)置在排氣歧管和增壓器渦輪機(jī)之間三通 閥以及 一 冷啟動側(cè)管，其中三通閥將冷啟動側(cè)管的 一 端與增壓器渦輪 機(jī)和排氣歧管連接，冷啟動側(cè)管的另 一 端與進(jìn)氣歧管連接。 在冷啟動時控制三通閥，使排氣歧管與冷啟動側(cè)管連通，使剛剛升溫 的廢氣再次進(jìn)入氣缸被壓縮升溫。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)噴油啟動后，控制三通閥， 使排氣歧管與增壓器渦輪機(jī)連通，使廢氣正常排放。
本發(fā)明有效解決冷啟動的困難，當(dāng)起動機(jī)反拖柴油機(jī)進(jìn)行循環(huán)時， 壓縮終了的較高溫度的廢氣不直接排出，而是通過附加冷啟動側(cè)管回 到進(jìn)氣歧管，被再次吸入氣缸進(jìn)行壓縮，這樣循環(huán)下去，進(jìn)氣溫度會 循環(huán)升高，而缸體溫度也會很快達(dá)到壓燃條件。這樣， 一旦發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn) 速達(dá)到噴油條件，就能很方便的壓燃，解決了低溫冷啟動的要求。
本發(fā)明有效的改善了柴油機(jī)的冷啟動性能，充分利用了能量，將熱
量回復(fù)利用，節(jié)省能源，使起動變得方便，從而進(jìn)一步節(jié)省了電能。 同時也降低了排放，不至于噴油后點(diǎn)不著火，而使未燃燒的燃油直接 排出，污染環(huán)境，從另外一個方面看，也節(jié)省了燃油。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)示意圖。
附圖標(biāo)記it明
I、 新鮮空氣；2、空氣濾清器；3、壓氣機(jī)；
4、增壓器渦輪機(jī)；5、排放后處理裝置；6、整車排氣系統(tǒng)； 7、三通閥；8、排氣歧管；9、氣缸；10、進(jìn)氣歧管；
II、 節(jié)流閥；12、中冷器；13冷啟動側(cè)管。
具體實施例方式
下面結(jié)合圖l對本發(fā)明進(jìn)行具體描述，該圖以增壓中冷柴油機(jī)為 例，其中與冷啟動無關(guān)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)部分未圖示。
冷啟動時，環(huán)境中的新鮮冷空氣1通過空濾2過濾后，進(jìn)入壓氣 機(jī)3,經(jīng)過中冷器12、節(jié)流閥11，然后進(jìn)入進(jìn)氣歧管IO被吸入氣缸9, 經(jīng)過壓縮后，缸內(nèi)氣體溫度、壓力上升，當(dāng)排氣門打開，缸內(nèi)氣體排 出氣缸9,廢氣經(jīng)過排氣歧管8，在發(fā)動機(jī)排氣歧管8和增壓器渦輪機(jī) 4之間設(shè)置了一個三通閥7,通過三通閥7控制廢氣流向。在冷啟動時 通過控制三通閥7,使a路導(dǎo)通，這樣廢氣就會通過新設(shè)置的冷啟動側(cè) 管13流向進(jìn)氣歧管10,剛剛升溫的廢氣再次進(jìn)入氣缸9被壓縮升溫， 氣缸9較快達(dá)到壓燃條件，使冷啟動變得容易。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)噴油啟動后， 三通閥7回到原來位置，b路導(dǎo)通，從排氣歧管8排出的廢氣沖擊渦輪 機(jī)4，使渦輪機(jī)4高速運(yùn)動，帶動與其同軸的壓氣機(jī)3壓縮新鮮空氣， 對新鮮空氣進(jìn)行增壓工作，而廢氣排出渦輪機(jī)4后，通過排放后處理 裝置5、整車排氣系統(tǒng)6排到大氣中。本發(fā)明中，冷啟動側(cè)管13采用 保溫材料制造，防止冷啟動時氣體散熱過快。
權(quán)利要求
1、一種柴油機(jī)冷啟動系統(tǒng)，包括:壓氣機(jī)(3)、增壓器渦輪機(jī)(4)、排放后處理裝置(5)、整車排氣系統(tǒng)(6)、排氣歧管(8)、氣缸(9)、進(jìn)氣歧管(10)、中冷器(12)以及節(jié)流閥(11)，其特征在于:還包括設(shè)置在排氣歧管(8)和增壓器渦輪機(jī)(4)之間三通閥(7)以及一冷啟動側(cè)管(13)，其中三通閥(7)將冷啟動側(cè)管(13)的一端與增壓器渦輪機(jī)(4)和排氣歧管(8)連接，冷啟動側(cè)管(13)的另一端與進(jìn)氣歧管(10)連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)冷啟動系統(tǒng)，其特征在于在冷啟動 時通過控制三通閥(7),使排氣歧管(8)與冷啟動側(cè)管(13)連通。
3、 如權(quán)利要求2所述的柴油機(jī)冷啟動系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)內(nèi)燃機(jī) 噴油啟動后，三通閥(7)回到原來位置，排氣歧管(8)與增壓器渦 輪機(jī)(4)連通。
4、 如權(quán)利要求1 - 3任一項所述的柴油機(jī)冷啟動系統(tǒng)，其特征在于 冷啟動側(cè)管(13)采用保溫材料制造。
5、 采用權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)冷啟動系統(tǒng)進(jìn)行冷啟動的方法，其 特征在于在冷啟動時控制三通閥(7)，使排氣歧管(8)與冷啟動 側(cè)管(13)連通，使剛剛升溫的廢氣再次進(jìn)入氣缸(9)被壓縮升溫。
6、 如—又利要求5所述的方法，其特4正在于當(dāng)內(nèi)燃才幾噴油啟動后， 控制三通閥(7),使排氣歧管(8)與增壓器渦輪機(jī)(4)連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柴油機(jī)冷啟動系統(tǒng)，包括空氣濾清器(2)、壓氣機(jī)(3)、增壓器渦輪機(jī)(4)、排放后處理裝置(5)、整車排氣系統(tǒng)(6)、排氣歧管(8)、氣缸(9)、進(jìn)氣歧管(10)、中冷器(12)以及節(jié)流閥(11)，還包括三通閥(7)以及冷啟動側(cè)管(13)，三通閥將冷啟動側(cè)管的一端與增壓器渦輪機(jī)和排氣歧管連接，冷啟動側(cè)管的另一端與進(jìn)氣歧管連接，在冷啟動時控制三通閥，使排氣歧管與冷啟動側(cè)管連通，使剛剛升溫的廢氣再次進(jìn)入氣缸被壓縮升溫，可以使氣缸較快達(dá)到壓燃條件。本發(fā)明將熱量回復(fù)利用，節(jié)省能源，使起動變得方便，從而進(jìn)一步節(jié)省了電能；同時也降低了排放，減少了對環(huán)境的污染。
文檔編號F02N99/00GK101382113SQ200810171538
公開日2009年3月11日 申請日期2008年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月17日
發(fā)明者宋玉波, 李東利, 棟 郭 申請人:奇瑞汽車股份有限公司