柴油機預(yù)熱裝置控制原理

商用車大多使用柴油發(fā)動機，負(fù)荷大，環(huán)境惡劣，有的常年在山區(qū)或寒冷地區(qū)行駛。因此，它們配備了各種裝置來改善冷啟動性能。本文主要介紹電預(yù)熱裝置的控制和維護要點。

1.柴油機預(yù)熱裝置的基本功能

柴油機是壓燃式發(fā)動機，沒有火花塞點火。柴油機在冷態(tài)啟動時，即使氣缸內(nèi)的空氣被充分壓縮，也會有部分壓縮壓力從燃燒室泄漏出來(圖2-20)。另外，柴油機啟動時，曲軸轉(zhuǎn)動較慢，柴油容易凝結(jié)。因此，在冷啟動時，進入氣缸的氣體很難被加熱到自燃溫度，需要預(yù)熱裝置來提高進入氣缸的氣體的溫度。

大多數(shù)柴油機預(yù)熱器加熱進氣。加熱器有兩種：一種是火焰噴射預(yù)熱器，另一種是電熱絲預(yù)熱器。前者利用燃料燃燒的熱量加熱進氣，后者利用電阻絲加熱進氣。火焰噴涂預(yù)熱器安裝在進氣管上；線材預(yù)熱器安裝位置：小型直噴式柴油機安裝在燃燒室(或渦流室)內(nèi)，大功率直噴式柴油機一般安裝在進氣管上。

2.火焰噴射預(yù)熱器的工作原理。

依維柯輕型柴油機的冷啟動預(yù)熱裝置為火焰噴射式，由預(yù)熱控制器、冷卻液溫度傳感器、預(yù)熱指示燈、火焰噴射器和燃油電磁閥組成。

火焰噴射預(yù)熱器是一個管狀閥體，具有較大的線性膨脹系數(shù)。管內(nèi)有空腔，頂部通過油管連接專用小油箱。下部通過螺紋與閥芯固定，閥芯頂部封閉有小油孔。鎳鉻電熱絲纏繞在閥體外，電熱絲的一端與外殼連接并接地，另一端與接線柱連接。預(yù)熱器不工作時，閥芯的錐形尖端在閥體冷縮的作用下關(guān)閉小油孔。

柴油機啟動時，將啟動開關(guān)置于預(yù)熱位置，接通電熱絲電路，使閥體受熱拉伸，使閥芯下移，小油孔打開，燃油從閥體下端噴出汽化，遇高溫電熱絲形成火焰，從而加熱進入氣缸的空氣。為了讓火焰更穩(wěn)定，還配有穩(wěn)焰罩。

3.電熱絲預(yù)熱器的主要結(jié)構(gòu)

電線預(yù)熱器簡稱“電熱塞”或“電熱塞”。擰在氣缸蓋上，下端是電熱絲，伸入氣缸的渦流室或進氣管。

線材預(yù)熱器由螺旋管狀鐵鎳鉻線材、耐熱不銹鋼加熱鋼套管、中心導(dǎo)電管、絕緣瓷管和外殼組成。

電加熱器的內(nèi)部電路由中心導(dǎo)電管、電加熱器、加熱鋼套、外殼和接地組成。線材預(yù)熱器有兩種連接方式：并聯(lián)和串聯(lián)，通常是并聯(lián)。

線材預(yù)熱器工作電流為26A，溫度可達(dá)900，正常使用壽命1000次以上。

有些發(fā)動機裝有自控溫電熱塞，電熱塞內(nèi)裝有控制線圈，其電阻隨溫度升高而增大。由于線圈電阻的增加，流到熱線圈(與控制線圈串聯(lián))的電流減少。因為電流有限，電熱塞內(nèi)的溫度不會升得太高。

還有一種是“電加熱預(yù)熱網(wǎng)”，電熱絲繞成網(wǎng)狀固定在片狀外框上，形狀和大小與進氣歧管進氣口相同，電加熱預(yù)熱網(wǎng)安裝在進氣歧管進氣口上。柴油機啟動時，預(yù)熱網(wǎng)通電升溫，使通過電熱預(yù)熱網(wǎng)的空氣被加熱，可以改善柴油機的啟動性能。

4.中預(yù)熱的正確識別

當(dāng)定時器3運行時，預(yù)熱繼電器在根據(jù)冷卻液溫度確定的時間內(nèi)打開，然后加熱電熱塞。當(dāng)點火開關(guān)從“ST”位置轉(zhuǎn)到“on”位置時，有助于啟動發(fā)動機。

系統(tǒng)預(yù)熱時間控制主要有以下兩種形式：

(1)固定延遲型。

在固定延遲預(yù)熱系統(tǒng)中，安裝了一個預(yù)熱定時器，它控制電熱塞繼電器的通電時間(預(yù)熱時間)。同時指示燈亮5秒，預(yù)熱18秒。以上兩項是定時控制的。

(2)可變延遲型。

在可變延時預(yù)熱系統(tǒng)中，預(yù)熱定時器根據(jù)發(fā)動機冷卻液的溫度和交流發(fā)電機的輸出電壓隨機控制電熱塞繼電器的通電時間(圖2-26)。預(yù)熱指示燈發(fā)光時間2~28s，預(yù)熱時間2~558。

顯然第二種方法更科學(xué)，因為這種預(yù)熱方法是和發(fā)動機冷卻液的溫度掛鉤的。

(1)在冬季極低溫度下起動柴油機，首先將起動開關(guān)轉(zhuǎn)到“1”位置，接通預(yù)熱器的電路，開始加熱進氣，然后將起動開關(guān)轉(zhuǎn)到“2”位置，使發(fā)動機平穩(wěn)起動。

(2)由于電預(yù)熱器耗電量大(預(yù)熱器繼電器通斷時，車內(nèi)光線由暗變亮)，所以預(yù)熱器工作時間短。如果柴油機多次起動失敗，應(yīng)暫時停機，找出起動困難的原因。預(yù)熱器不能長時間啟動，否則可能燒壞。每次啟動預(yù)熱器不超過1分鐘。如果第一次無法啟動，可以停車10~20s，預(yù)熱0.5分鐘。如果還是不行，就大修。

(3)安裝預(yù)熱器時，應(yīng)掌握正確的擰緊力矩。豐田柴油機要用12mm深的套筒扳手拆卸和安裝四個預(yù)熱器，其擰緊力矩為13nm。

(4)清洗預(yù)熱器時，避免使用機油或柴油。可用干布擦拭預(yù)熱器端子和膠木墊上的油。

(5)快速準(zhǔn)確地測試預(yù)熱器的性能。預(yù)熱器紅熱時，應(yīng)切斷電源，通電時間不宜過長，以防預(yù)熱器燒壞。

(6)更換預(yù)熱器時要小心。不要損壞預(yù)熱器的外殼和穩(wěn)焰器，否則會造成開路或縮短預(yù)熱器的使用壽命。

(7)定期檢查火焰噴霧預(yù)熱器的工作狀態(tài)。接通電源，電熱絲要熱到深紅色，0.5分鐘內(nèi)會發(fā)出火焰。沒有油就不能再用了，不然會燒壞電熱絲。

據(jù)調(diào)查，很多預(yù)熱器損壞是因為油路堵塞，操作人員長時間打開電源開關(guān)。建議在打開預(yù)熱器開關(guān)之前，用輸油泵的手柄進行泵油。