高海拔与平原柴油机燃烧区别浅聊及启动性能对比

　　      为便于对比不同海拔高度下柴油机起动初期缸内燃烧状况，试验时其他边界因素不变，将环境仓温度设定为-15℃，选用强制循环装置水箱宝，控制每次启动时柴油机的水温、机油温度保持一致康明斯发电机官网。通过调整环境仓进气压力和排气背压模拟不一样海拔高度。一次启动性能试验结束后，将环境仓升至常温、常压环境，并将发电机组速度设置为1500 r/min，热车20 min，保证起动试验步骤中缸内未完全燃烧的柴油充分燃烧。相邻启动试验相隔8 h，保证柴油机充分冷却至相同温度。

　　摘要：以康明斯重型电喷高压共轨柴油机为探求对象，利用高海拔环境模拟试验台，开展在不一样海拔高度环境下柴油机低温起动性能试验，对比不一样海拔高度下柴油机启动性能及燃烧差别，探求高原低温环境对柴油机起动性能的影响。试验结果表明：相同低温环境下，随海拔高度升高，柴油机起动需要的循环数增加，启动时间变长；高海拔环境下高海拔与平原柴油机燃烧区别浅聊及启动性能对比，柴油机启动第一个循环，缸内未有明显燃烧迹象，低温启动前期缸内双峰燃烧比例增加；随着海拔高度升高，缸内燃烧始点逐步靠近压缩上止点位置。本文中利用高海拔环境模拟仓，开展柴油机在不同海拔高度下低温启动性能试验，结合燃烧放热规律简述柴油机起动过程缸内燃烧变化规律。

　　      启动试验时控制起动电压一致，以保证每次倒拖转矩相同，采用电流钳记录起动瞬间最大电流。启动时同步记录ECM起动参数及燃烧小议仪参数，保证ECU记录参数与燃烧概述仪参数的同步对齐。试验用燃油为-35国六低温柴油、机油牌号为Mobil5W-40，试验程序中采集汽缸压力、柴油机转速、进气温度、水温、机油温度等数据柴油发电机排名前十。定义主轴转角为-360°~+360°为一个燃烧循环，包含进气、压缩、做功、排烟步骤。通过ECU控制逻辑中自行判定的启动结束标志(当ECU监控到发电机组转速达到该温度下对应的发电机组转速，则判定启动结束)预判柴油机是否启动成功，即当柴油机启动成功。

　　      进行0、2000、3500m 3个海拔高度下低温启动性能试验，环境温度均设为-15℃。启动过程中选取奇石乐燃烧论述仪记录缸内燃烧压力，缸压信号反映柴油机燃烧现象，可以充分反映缸内压缩、点火及燃烧放热程序；在柴油机第6缸的缸盖上装配缸压探头，将缸压探头电信号传输到燃烧综述仪放大并转化为缸内压力参数，主轴速度探头将曲轴信号传给曲轴转角适配器，燃烧阐释仪连接如图2所示。水温、机油温度及柴油机速度信号通过电子控制单元(electronic control unit，ECM)采集，采样频率为10 Hz。

　　      试验样机为某重型直列六缸、直喷、四冲程康明斯斯坦福发电机官网、增压中冷、电控高压共轨柴油机。

　　      我国地域辽阔，高原山地面积占全国总面积的60%以上，高海拔地区冬天最冷时的温度可达-41℃。高原地区具有空气稀薄、氧气含量少、环境温度低等特征发电机图片，且随着海拔高度升高，大气压力和温度呈现逐步减小趋势。据气象资料显示：海拔高度每升高1000 m，大气压力减少10 kPa，气温下降0.65℃。由于挥发性差，柴油燃烧为缸内自行压燃，因此柴油机起动阶段燃烧受外部环境因素危害较大。当柴油机在高原环境下启动时，受大气压力及环境温度危害，压缩上止点附近缸内温度及混合气形成要素均较差，导致混合气形成状况不及平原地区，柴油机在起动流程中会产生着火不稳甚至失火等现状。

　　      冷启动性能是柴油机重要性能指标之一，冷起动性能不仅危害柴油机作业效率，还危害其使用时限。受高原地区大气环境影响，柴油机在高海拔、低温环境下常存在起动不成功现象。在低海拔地区，柴油机不选择冷启动辅助措施时康明斯发电机组厂家中康，通常极限低温启动温度为-10℃；但在海拔高度为4800 m地区、温度为-5℃时，如果不带辅助举措就不能顺利启动。因此，研究柴油机高原低温起动性能具有重要目的。

　　      高原低温启动试验装置由高海拔环境仓系统、柴油机试验台架装置构造，其中高海拔环境仓系统由罗茨风机控制发电机组进气压力、排气背压，可用于模拟海拔高度为0~5000 m时的大气压力，并能进行环境温度调整控制，控制温度为-35~20℃，精度≤±1℃。高海拔环境仓见图1。