柴油机冷起动研究 - PAGE 23 - 开题报告 设计已经开始,我们得设计题目是：＜＜柴油机低温启动燃烧技术研究＞＞。找个题目已经研究了好几届了，目的是为了使柴油机能在低温下起动。使发动机能在低温下正常起动。目前我国的柴油机产量比较多，而且有大部分在严寒的工作条件下工作，为此对冷起动的研究有着更深，更有价值的研究意义。 柴油机低温起动的燃烧解决了柴油机在低温条件下的起动，燃烧等过程中的做功和内燃机工作。这个题目的研究是最近几年才发展起来的，还需要几年才能发展开来，需要在研究过程中做一定的实验来解决其作功图和冷起动过程。研究主要解决低温起动的困难和问题，使柴油机在地温下顺利起动。 次题目的研究时间：4月27日至6月15日。其中分为八周时间分别进行研究。 目录 前言 发动机的地温启动工况 第一节 发动机起动的必要条件 第二节 低温对发动机起动的影响 改善冷起动的主要措施 柴油机低温起动探讨 柴油机冷起动问题的重要性 柴油机冷起动的要求 柴油机低温条件的燃烧 冷起动时混和气的形成和着火 混和气形成因素 柴油机着火 柴油机燃烧过程 柴油机着火过程 第四章冷起动下燃烧的改善 毕业设计总结 参考文献 前言 柴油机冷起动的可靠性使当前柴油机发展中重要的课题之一。起动困难有时比油耗高，排气污染严重，噪声打更使人心烦。尤其是我国生产量大，使用面广的涡流式柴油机，这一问题更为突出。另一方面，起动过程拖长，会排出更多的有害物质。因此，研究和改善柴油机的起动性能闲的非常重要。 柴油机的冷起动过程，从本质上说室温条件下，可燃混和气体的形成，着火和燃烧的过程。 国内外为改善柴油机冷起动性能，做了大量的工作，但以往主要着眼于增加辅助装置，而深入开展基础研究还是近些年的事。冷起动过程的研究涉及到诸多基础学科：低温物理学、化学反应动力学和传热传质学等；另一方面，由于冷起动过程是一个非稳态的过渡过程，模型建立模拟计算；参数测试和数据处理的难度都很大。 柴油机缸内工作过程，如燃油雾化和蒸发、混和气形成、着火和燃烧，即使是在单一燃料机在稳定的暖机条件下，液没有完全研究清楚。在冷起动非稳定工况下，缸内工作过程度的测试分析更是困难。 最近研究表明，柴油机在低温起动时有高的有害物质排放，尤其是冷起动时的篮、白烟，包含的物质导致人们癌症的发病率上升。 柴油机冷起动燃烧从现在才开始作出深一步的研究，但是由于实际情况，其研究还未达到最好。所以我们要根据材料做进一步的深入研究。 发动机低温起动工况 发动机起动的必要条件 发动接的起动是指发动机曲轴在外力的作用下开始转动，直到发动机开始自动的进入到怠速运转的全过程。实现这一过程，必须具备一定条件。 1.1 必须供给足够大的起动力矩 发动机起动可分为两个阶段：曲轴从静止状态过渡到起动转速；保持折椅转速到发动机着火起动。若么完成上述两个阶段保证发动机顺利起动，必须克服发动机曲轴旋转时的各种阻力（摩擦力、气缸内压缩气体的反作用力、运动部件的惯性力等）。所以有外部十佳到发动机曲轴上的力矩，必须大于全部阻力矩之和。 1.2 必须供给足够高的起动转速 为了保证发动机迅速可靠的起动，对于汽油机必须在压缩中了，点火之前，在气缸中形成能够着火的可燃混和气体；对于柴油机要求压缩中了时的空气温度比柴油的自燃温度高200℃以上。为了达到上述条件，要求启动转速足够高，一般要求汽油机最低曲轴转速50～75r/min，柴油机为200～300r/min。 低温对发动机起动的影响 发动机的起动，特别是低温条件下的迅速可靠起动，对于提高发动机工作可靠性，降低起动磨损，减轻驾驶员劳动强度，减少燃油消耗和提高发动机使用性能都有重要关系。而低温是影响发动机起动的重要因素，分析如下： 低温使既有粘度加大 从机油的粘度特性可知，既有的粘度 随温度的降低而加大。机油粘度越大， 起动阻力越大。如图所示：机油动力 粘度加大时，曲轴旋转阻力矩加大， 发动机启动转速降低。 2.2 低温使燃油气化不良 图（ ） 燃油对发动机启动性能的影响主要是其蒸发性。当问道降低时，汽油地粘度和密度就加大。如图所示，当温度从40℃降至-10℃时，汽油地粘度提高了75％（见曲线一）密度加大了6％（见曲线二）。这样就使汽油地流动性差，雾化不良。加上低温机件地吸热作用，影响了混合起地温度，对燃油气化不利；导致大部分燃油以液态进入气缸，造成实际混合气体过稀，发动机不易起动。 2.3 低温使蓄电池端电压下降，火花塞不易跳火 蓄电池在起动过程中主要影响起动机地起动扭

　　露天矿洒水车，又称：煤矿专用洒水车、矿山洒水车，煤矿除尘车，抑尘车，煤炭运输车固定剂喷洒车，主要适用于大型露天矿山的降尘、消防、冲爆堆和输送工业用水等，拥有大容量的水罐，配备精选优质液压元件、水泵及喷洒作业控制系统，可完成全洒、高洒、低位喷洒、重力自流、喷雾、高压水炮喷洒和冲洗等多种作业形式。具有适用性强、高效可靠、洒水量方便可调、连续洒水里程长、操作方便等性能特点。

　　以下是湖北合力专用汽车制造有限公司为你收集的“露天矿洒水车管理制度”，仅供大家参考使用。

露天矿洒水车操作规程第一条 总则

　　1、露天矿洒水车操作人员（司机）必须遵守本规程的各项规定，确保洒水车的安全运转，充分发挥设备效能，提高洒水降尘工作能力。安全、高效、节能、降耗是露天矿洒水车司机工作的中心。

　　2、露天矿洒水车司机上岗时必须持有《中华人民共和国机动车驾驶执照》(A2上)，以及矿业公司颁发的《上岗证》，同时按要求佩带好劳动保护用品。

　　3、 立足本职工作，学习技术，练好本领，充分发挥主观能动性;熟悉设备性能，密切合作，做到“三懂”(原理、性能、构造)，“四会”(使用、保养、检查、排除故障)。

　　露天矿洒水车运行前，必须按照柴油发动机安全技术操作规程规定的程序和要求检查发动机，并做好洒水车日常维护与保养工作：

　　1、洒水车司机在班前日检项目的基础上，必须观察设备前、后、左、右有无障碍物和人员，确认安全后，方可启动（启动发动机前鸣一长声喇叭，起步行车前鸣两短声喇叭，倒车时鸣三声喇叭）。

　　2、在冷车检查发动机的机油时，其油位必须在机油尺的上下中间，不能低于下线。检查发动机冷却液，其液位不能低于加水口50mm以下。热车检查冷却液液面时须释放水箱压力，以防蒸汽伤人。检查燃油箱油位、检查粉尘指示器、检查监测系统、排放燃油油箱的水分离器的水和沉淀物。

　　3、发动机启动前，必须把所有的操作手柄都放到中位位置，并检查仪表是否完好，电瓶电压是否正常。

　　4、将停放制动操纵杆置于“ON ”(施加 )位置；

　　5、将换档选择器开关置于“N”(中档)；

　　6、转动钥匙至“ON”(电源接通)位置，此时停放制动器指示灯会亮起来；

　　7、将指示灯试验开关置“ON ”(试验 )位置。全部由系统供电的报警灯都应发光，否则，必须通知维护人员。如果报警灯都工作，便释放指示灯试验开关并参照 “启动发动机”段。

第三条 发动机冬季启动注意事项

　　1、露天矿洒水车所使用的发动机，在冬季启动时，除按本规程外，应参照设备操作手册有关的步骤启动。首先要利用各种预热方式进行发动机预热（）如发动机机油预热、防冻液预热、燃油预热等），冬季冷启动应听从工程技术人员指挥，司机无权擅自冷启动发动机。

　　2、除采取辅助预热办法外，必须使用启动预热装置进行预热1~3min。

　　3、推动辅助（乙醚）按扭，每2s给一次附加启动液(乙醚)(不经技术人员许可不能擅自使用乙醚启动)，在低于-18℃时必须先进行辅助预热，然后把开关往里推开预热启动开关进行预热，直至启动为止。

　　4、冬季切忌过量使用乙醚，否则将会损坏机件或因过高压力引起爆炸。

　　5、发动机启动后，冬天应怠速运行5min，夏天应怠速运转3min后方可加速，但怠速时间不宜太长。发动机启动后，应空负荷预热到40℃以上，方能起步。汽车起步后，最初应低速行驶，给变速器、后桥传动系统预热，带发动机冷却液温度升温上升到正常值(80---90℃)时，才能正常满载行驶。汽车行驶中要注意保持发动机的热状况。

　　2、将变速箱的挡位选择器置“中档”(N)位置上;

　　3、鸣叫喇叭三响以警示洒水车周围人员;

　　4、将启动(STAET)开关转动到启动(START)位置。发动机启动后，立刻让开关返回弹簧加载的(RUN)(行驶)位置;

　　5、观察仪表盘上的诸表和报警指示灯情况：

　　1)停放制动器指示灯应发光，直到空气系统压力超过大约90磅/英寸2(620千巴)或停放制动器开关置“OFF”(“释放”)位置为止。

　　2)如果发动机油压在30秒钟内达不到 操作的压力，要立即关停发动机;

　　3)如果变速箱油压力30钞钟内达不到操作压力，要立即关停发动机。

　　4)检查仪表盘上的空气压力表。当空气压力达到 125磅/英寸2(1034千巴)时方可操作汽车;空气压力低于90磅/英寸2(620千巴)时，压力报警将鸣叫;

　　5)在油压升至正常操作范围以内之前低油压报警指示灯会一直发光。

　　6)让发动机至少怠速运转大约5分钟，但怠速时间不宜太长。

第五条 洒水车起步运行前检查

　　1、检查空气压力表。空气压力未达到 125磅/英寸2(861千巴)的最低压力值之前不得操作汽车;

　　2、检查转向操作，如果动转向是在正常的工作，刚只需很小的力气便可转动方向盘;

　　3、检查头类，尾灯、停车灯、倒车灯、仪表盘照明灯、空气喇叭及雨刷器是否工作正常;

　　4、检查停放制动器和动紧急制动系统的操作是否万无一失。

　　5、检查变速箱油压;

　　6、机油升至操作温度后检查变速箱机油油位是否正到其位;

　　7、检查安培计，看看充电流是否恰当;

　　8、检查报警指示灯，洒水车起步前不级有闪亮和空气压力报警蜂鸣器鸣叫的现象;

　　9、放掉积水自喷伐、直列式空气过滤器及贮气筒里的积水;

　　10、检查液压油箱里的油位;

　　11、检查空气滤清器指示器。

第六条 露天矿洒水车起步运行

　　1、确保一切人员、设备及其他障碍物均处于安全位置。洒水车前行要鸣二响喇叭，倒车要鸣三响喇叭，倒车时要使用侧位仪;

　　2、将变速箱档位选择器手柄推到合适的位置上;

　　3、松开停放制动器;

　　4、轻踩油门，平稳起步;

　　5、提高车速并检查工作制动器和动力减速系统的操作。

第七条 立即停车的几种情况

　　1、发动机温超过允许的范围;

　　2、发动机机油压力高出或低于允许的范围;

　　3、液压减速器系统失灵;

　　4、工作制动器的功能不对劲;

　　5、空气压力损失，或低于空气压力报警蜂鸣器叫;

　　6、不平常的噪声或漂移不稳的系统动作;

　　7、发动机不按操作者要求响应。

第八条 露天矿洒水车停车

　　1、露天矿洒水车停车时须让洒水车完全停驶，切换变速箱到“N”(中档)，施加停放制动器;

　　2、鉴于发动机运行中内部产生了热，有必要慢慢地使它冷却下来，以免损坏发动机和涡轮增压器，关停洒水车发动机之前，让其空转三至五分钟。这会让润滑油和冷却系统把燃烧室的热带走，保护发动机不对轴承、曲轴和油封造成严重损坏;

　　3、关停不用的其它电器。

　　1、洒水车加水后，载重物为液体重心漂浮，车速限制在35Km/h以内;

　　2、作业路面宽度不低于10米，并有调头空间，相当于本车身5倍距离;

　　3、障碍物能看清可正常行驶，禁止在没人做指挥的情况下倒车;

　　4、根据季节变化调节喷水厚度及喷洒量。可根据实际情况实施连续喷洒和间断式喷洒;

　　5、安全使用高压水炮。对水车的一些辅助用处司机有义务跟使用部门进行说明。在送水、冲刷、灭火的使用上，需当班工长以上领导批准且现场有专业人员指挥的情况下使用。

　　6、路面洒水作业时，从观后镜发现有车紧跟其后冲刷风挡时，前方无特殊情况不得急减速，应用双闪灯示意后车保持行车距离。

　　7、冬季无暖库情况下罐体和管路及阀门确保放干净水后才能停车，防止冻坏洒水车水泵及管道系统，必要时用喷灯边烤边放水。

第十条 露天矿洒水车交接及接受任务要求

　　1、洒水车司机进行交接班时，要当面认真交清设备状态，特别是存在的问题和本班完成任务的情况以及上级指示和注意事项，接班司机熟记《安全交底书》内容。

　　2、交接时，洒水车司机应共同按例项维护项目和起动前行车的项目检查(燃油、润滑油、液压油、变速箱油、水或防冻液等的各项检查)。

　　3、要当面交清随车的配备品及工具，认真交清公路、采掘线、排土场的路形变化情况及行驶中的安全注意事项。

　　4、露天矿司机接车时应检查下列工作：

　　1)检查轮胎气压和轮胎的磨损情况。轮胎螺栓有无松动。注意如果新换车轮，汽车运行10公里一20公里后应重新按规定扭矩拧紧轮胎螺栓一遍。

　　2)检查氮缸高度及传动轴螺栓，转向系统等连接螺栓是否紧固。

　　3)检查干湿路面选择器，紧急转向是否良好。

　　4)检查行车制动，停车制动，液压系统是否良好可靠，如一项失效，必须修好方可出车。

　　5)检查机油、变速箱油、燃油、举升液压油、水是否充足，各油箱、水箱盖是否齐全良好，油质是否正常。

　　6)检查电气、照明、喇叭各部仪表是否正常。

　　7)发动机起动后怠速运转时压力指示不得低于25~35psi，怠速运转5分钟后再部分供油下使发动机运转预热，待水温上升40℃后再加负荷。

　　8)检查举升缸举升效果是否良好，各部运转磨擦部位润滑情况是否正常。

　　9)检查双轮胎中间有无夹石及车辆清洁情况。

　　10)检查空气系统各部管路和接口部位是否有泄漏。

　　11)检查中发现问题，当班司机应立即处理，有必要须请维修人员帮助处理的绝不能迁就作业。

　　5、接班人员未来前，交班人员不得离开岗位，并向主管部门请求安排。

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1、石油馏分在一定温度范围内蒸馏出的石油组分，称为石油馏分。温度范围较宽称为宽馏

分，温度范围较窄（≤30℃）馏程或沸程石油馏分的沸点范围称为馏程。

2、直馏分：原油经过直接分馏得到的产物，称为直馏分。

(3)同一馏分可加工成不同产品

?单从相对密度看，我国原油属于较重原油,石蜡基原油多。（石蜡基原油多）

?我国原油的凝点以及蜡含量均较高，庚烷沥青质含量较低（多数原油含蜡量多，凝点高）

?我国大部分原油的S含量都很低，但是含N都偏高（除孤岛、胜利原油外，其它原油含硫量较低）

?我国原油中的汽油馏分含量低、渣油含量高（多数原油轻质油含量均较少）

表示原油的相对密度、平均沸点与其化学组成之间之间存在一定关系的数值。

(1)石蜡基原油特性因数K＞12.1

一般含烷烃量超过50%，含蜡量较高，密度小，凝点高，含硫、含胶质量低。

汽油辛烷值较低，柴油十六烷值较高，并可制得粘温性质好的润滑油，大庆原油是典型的石蜡基原油。

密度较大，凝点低，所产汽油含有较多的环烷烃，辛烷值较高，柴油的十六烷值较低，润滑油的粘温性质差。

环烷基原油中的重质原油，含有大量胶质和沥青质，可生产高质量沥青，孤岛原油就是属于环烷基原油。

①第一关键馏分：将原油在分馏装置上进行常压蒸馏得250～275℃馏出物；

②第二关键馏分：残余的油用不带填料的蒸馏瓶，在减压(5.3kPa)进行减压蒸馏，取得275～300℃馏分。

(1)低S原油含S量＜0.5%(2)含S原油含S量＝0.5～2.0%(3)高S原油含S量＞2.0% 在我国胜利、孤岛原油属含硫原油，其余属低硫原油。

四、按原油相对密度分类