郭小敏， 刘 彬， 张世富， 姜俊泽， 陈德奇

(1.低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室， 重庆 400044； 2.重庆大学能源与动力工程学院, 重庆 400044；3.陆军勤务学院国家救灾应急装备工程技术研究中心，重庆 401331； 4.陆军勤务学院油料系， 重庆 401331)

柴油机低温启动辅助设施加装简单，且无需改变柴油机内部结构，具有很强的实用性。因此已成为柴油机冷启动领域的学术热点[1]。但当前研究大多是针对单一预热方式，而当温度降低到-20 ℃以下的极寒环境时，使用单一预热方式很难让柴油机快速启动，因此有必要对极寒环境下多种预热方式耦合的启动效果进行研究[2]。本文以增强一台小型中速涡轮增压柴油机在极寒环境下的启动能力为目标，设计了包括进气预热、冷却液预热以及蓄电池保温三个方面的耦合系统，并研究了三个子系统耦合对柴油机启动能力的影响，以及启动过程中蓄电池表面的温度变化规律。

1 冷启动实验测试系统

本文所研究柴油机的额定功率为56 kW，额定转速为1 500 r/min，压缩比为22，缸径和冲程分别为105 mm和125 mm，喷油方式为缸内直喷。

冷启动预热耦合系统的示意图如图1所示。首先通过选择合适厚度的聚氨酯保温材料制作仅应用于极寒环境的蓄电池保温箱，保证蓄电池在保温箱外部环境温度低于-20 ℃时仍然具备良好的放电能力。其次，因为进气温度是影响柴油机低温启动性能的关键因素[3]，而当柴油机处于-25 ℃以下的环境中时，普通的电热式预热器已经很难再适用，因此选用-41 ℃仍可正常工作的PTC预热器作为进气预热装置[4-5]。……