柴油发动机预热器的设计
柴油机进气预热装置的正确使用
柴油机进气预热装置的正确使用柴油机因为具有热效率高、经济性好等优点，在汽车尤其是商用车上得到了广泛应用。
在低温环境下, 由于机油的黏度高，柴油机的起动力矩大，气缸壁初始温度低，燃油雾化性差，压缩后的空气温度达不到燃油自燃温度，因而柴油机存在低温起动困难问题。
为了保证柴油发动机在低温条件下能迅速起动，柴油机上普遍采用了火焰预热器、电加热进气预热器等进气预热装置。
火焰预热器火焰预热器是利用电能加热电阻丝点燃柴油形成火焰，对发动机进气歧管的气流进行加热，从而提高柴油机的低温起动性能。
斯太尔系列汽车的发动机WD615系列67、77、68等机型均采用了火焰预热器。
该装置是将一个电热塞安装在柴油机进气管入口处，电热塞上安装有柴油进油接头，当接通电源后，电热塞中的电阻丝发热，杆身受热伸长，使球阀打开，柴油流出并着火燃烧，形成火焰预热空气。
1.工作原理附图为斯太尔系列柴油车预热电路的结构示意图。
当钥匙开关S1闭合后，安装在发动机水道上的预热温度传感器B8电路接通。
若此时发动机温度高于23℃，预热指示灯不亮，火焰预热电路不工作；若发动机温度低于23℃，温度传感器将温度信号传送到电子火焰预热控制器A24，A24进入工作状态，预热指示灯点亮，电子火焰预热控制器内的继电器触点闭合，向电热塞R3、R4供电，加热的时间依据不同的温度随机设定。
当电热塞的发热体达到850～900℃时，供电转换为断续状态，预热指示灯开始闪烁。
按下S6起动按钮后，预热电磁阀Y21接通，燃油通过输油管进入电热塞，经雾化腔雾化后由发热体点燃成火焰，加热进气歧管里的空气，使发动机迅速起动，发动机起动后，发电机D+端子的电压很快上升到28V，电子式火焰预热控制器接收到该信号后，电热塞随着不同的温度，预热一段时间后，自动切断油路电磁阀的供电，停止工作；若在30s内不起动发动机，火焰预热器电路停止工作。
2.常见故障诊断（1）钥匙开关S1闭合后，预热指示灯常亮产生该故障的原因有：预热指示灯至电子式火焰预热控制器的连接导线短路；温度传感器损坏或连接导线断路；电子式火焰预热控制器故障。
柴油预热塞工作原理
柴油预热塞工作原理柴油预热塞是柴油发动机的一个重要部件，它的工作原理对于发动机的正常运行起着至关重要的作用。
柴油预热塞的主要作用是在发动机冷启动时提供燃油的预热，以确保燃油在进入燃烧室时能够充分燃烧，从而提高发动机的启动性能和工作效率。
柴油预热塞的工作原理可以简单描述为，当发动机启动前，预热塞会通过电热丝或者电热棒加热，使得预热塞表面温度升高，从而将温度传导到燃油中。
在发动机启动时，通过预热塞加热的燃油能够更加容易地达到燃点，从而提高了燃烧效率。
预热塞的工作原理主要包括以下几个方面：1. 电热丝或电热棒加热，预热塞内部装有电热丝或者电热棒，当发动机启动前，通过电控系统对预热塞进行加热。
电热丝或电热棒受电流作用产生热量，使得预热塞的温度迅速升高。
2. 热量传导，预热塞的加热使得其表面温度升高，热量会迅速传导到接触的燃油中。
燃油在预热塞的作用下温度升高，从而提高了燃烧效率。
3. 燃烧效果，预热塞加热的燃油能够更加容易地达到燃点，从而在发动机启动时能够更加迅速地燃烧，提高了发动机的启动性能和工作效率。
通过以上工作原理的描述，我们可以看出，柴油预热塞在发动机冷启动时起着至关重要的作用。
它通过加热燃油，提高了燃烧效率，从而保证了发动机的正常启动和工作。
因此，对于柴油预热塞的工作原理有一定的了解，对于发动机的正常运行和维护具有重要的意义。
在使用和维护柴油预热塞时，需要注意以下几点：1. 定期检查预热塞的工作状态，确保其加热功能正常。
2. 避免在发动机未完全冷却时进行预热塞的加热，以免对预热塞造成损坏。
3. 避免长时间持续加热预热塞，以免过度消耗电能和造成预热塞的损坏。
4. 在更换预热塞时，选择符合规格要求的产品，并确保安装正确。
总之，柴油预热塞作为柴油发动机的重要部件，其工作原理对于发动机的正常运行至关重要。
通过对其工作原理的了解，可以更好地进行使用和维护，保证发动机的正常工作和延长其使用寿命。
柴油机进气预热辅助装置的设计
器 、 电器 安 装 在 仪 表 总 成 内 部 ． 启 动水 温传 感 继 冷
器安 装在 发动 机水泵 进水 口上 。 电路 设计 图如 附图
原 理
２ １ 电路 设计 ．
使 柴 油 的雾 化 质 量 变 差 ， 长 了着 火 滞 后期 ， 柴 延 使 油机 启动 困难 。 当环境 温度 低于 一 ０ １ ℃时应使用 进气 预热 辅 助装 置 ，在 柴 油机 冷 启 动后 的暖机 期 间 ， 使
用 该 装置 可 以消除排 气 冒白烟现 象 。 现 以 我 公 司 Ｚ ５ Ｆ装 载 机 加 装 的进 气 预 热 辅 Ｌ０
１ ７
尔 ＷＤ １ ６ Ｇ — ６型发 动机 ， 据 发动 机 的结 构 型 ６５ ７ ３ ３ 依 式 以及 整 车使 用 的环 境温 度 要 求 ． 们选 用 火 焰 预 我 热器 。 预热 器 安装 在 发动 机 的进 气 管 上 ． 电磁 阀通
过 电磁 阀 支架 安装 在 发动 机 输 油 泵 上 ．电 子 控 制
得不 到从 发 电机送 来 的信号 ． 便切 断预热 回路 、 电磁 阀 回路 、 示 灯 回路 ． 气 预热 装 置停 止工作 ， 装 指 进 使 置得 到延 时保 护 。 需 要再次 启 动柴油 机 ． 将 预热 若 需 开关 打 到 Ｏ Ｆ位置 ， 留 ５ 后 重复 上述过 程 。 Ｆ 停 ｓ 在 预热 程序 完 成后 ． 将启 动 电钥 匙转 到 Ｓ ＡＲ Ｔ Ｔ 位置 ， 启动 信 号将 由插 片 ５ 人 控制 器 ． 制 器 开 ０进 控 始计 时 。若 ３ 内柴 油机 未启 动 ． ｓ 控制 器 没有 得到 发 电机 Ｄ 的信 号 ， 立 即把 间断供 电的过 电压保 护 状 ＋ 便 态改 为连续 供 电状 态 ，以适应 启 动 电机 工作 时蓄 电 池端 电压 急剧下 降 的情 况 ；如果 ３ 后 启 动成 功 ， ｓ 控 制器 得 到发 电机 Ｄ 信 号 后解 除无 Ｄ ０ ３ ｓ的延 时 保 护， 同时将使 电流继 电器 以间断方 式 向预 热 塞供 电 ， 以对 预热塞 进 行 ２ Ｖ供 电 的过 电压 保护 。如果 此 时 ８ 柴油 机启动 不 成功 ． 动 电钥匙 应 退 回到 Ｏ 启 Ｎ位置 ． 停止 启动 ．从 电钥匙 回到 Ｏ Ｎ位 置时 刻起 ５５ ． ｓ内电
柴油发动机结构及示功图
三、示功图的种类和用途
1. p-V示功图
计算柴油机的功率 调整各缸负荷的均匀性 量取最高爆炸压力 判断各缸燃烧情况以及计算缸内瞬时温度等
2、p-V转角示功图
传动机构的小曲柄超前所 测气缸曲柄82˚。
利用小活塞的最大运动速 度带动转筒快速转动， 以记录气缸内上止点附 近的压力变化，即将上 止点附近缸内压力，曲 线横坐标放宽。
内容
柴油机和汽油机区别
• 汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高， 质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油 机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都 比汽油机好，这些都是柴油机的显著优势。
• 由于现在燃油价格一路飙升，汽油机的使用成本 越来越高，柴油的价格优势掀起了汽改柴的一代 潮流，随着柴油机设计水品和柴油机零部件生产 工艺的提高，柴油机原有噪声大、体积庞大、质 量沉重振动大，制造和维修费用高等问题都得到 了克服。
系
组 成
统1
一、柴油机外壳
一
机
体
作
功
系
组 成
统2
一、柴油机外壳
一
机
体
作
功
系
组 成
统3
一、柴油机外壳
一
机
体
作
功
系
组 成
统4
泵喷嘴 活塞 活塞环 连杆
一、柴油机外壳
正时齿轮
一
机 体 作 功 系组
成 中间齿轮
统 5 曲轴齿轮
气门顶杆
凸轮轴
气门摇臂
活塞环 活塞 飞轮 连杆 曲轴
一、柴油机外壳
一
机
体
柴油机是内燃机的一种，将柴油喷射
到柴汽缸油内发与空动气混机合结，燃构烧及得到示热能功转图变
柴油机预热系统用教学教材
• 进气加热器
• 加热器的发热元件是具有正温度系数的PTC电 热陶瓷材料， 因其具有随温度升高阻值增大 的特性，可使加热温度得到自动控制，即恒温 控制，并可节省电能。 PTC电热元件的温度、 电流特性曲线，当外界温度为25℃时，其电阻
值为0.2～0.4Ω。电路一接通瞬时加热电流将
达到40～60A，温度迅速升高，1min左右温度 即可达60～80℃，3min内可达到180℃，此时，
导线用无缝隙的导电外壳密封起来。其中获得广泛应用的 是金属或金属涂层外罩，如金属镀层点火分电器外壳。每
个屏蔽部件的完好接触由相互间的屏蔽质量决定。另一个
先决条件是屏蔽件要与汽车地线很好地连 接。全钢车身 汽车的去干扰费用比部分用塑料作车身部件时的干扰花费 少，因为金属车身部件如发动机外罩本身具有屏蔽作用。 但是，即使全钢车由于结构上存在缝隙也不能做到电动机 外罩与车身之间的无缝导电屏蔽，因为无法做到完全金属 密封。
电阻值趋于无穷大，电流趋于零，温度保持不
变，电路几乎无电能消耗
• 奥迪车加热电路
No Image
桑塔纳加热电路
3.电火焰预热器
柴油机由于压缩比大，起动更困难，常采用电 火焰预热器。
柴油机起动时，接通预热器电路后， 电热丝发热，同时加热阀体，阀体受热 伸长，带动阀芯移动，使阀芯的锥形端 离开进油孔。燃油流进阀体内腔受热气 化，从阀体的内腔喷出，并被炽热的电 热丝点燃生成火焰喷入进气管，使进气 得以预热。当关闭预热开关时，电路切 断，电热丝变冷，阀体冷却收缩，其锥 形端又堵住进油孔而截止燃油的流入， 于是火焰熄灭，预热停止。
电焰预热器
这种预热装置除了电热塞产生热 量外，还通过供油装置向其周围 喷油，而形成电火焰，以产生更 多的热量，通常用于集中式预热 的柴油发动机。 电火焰预热器，主要由电热塞和 电磁喷油器组成，装在发动机进 气管上，电热塞用来点燃柴油， 加热空气。 喷油器电磁阀控制其油路，在电 磁阀通电时，阀门开启喷油器将 燃油喷向电热塞而形成电火焰。 电热塞及电磁阀受限时控制器的 控制
东风4B型内燃机车预热装置的研究和应用
东风4B型内燃机车预热装置的研究和应用蒲白铁路运输公司高迎庆摘 要冬季对DF4B型内燃机车启机对油、水温度有着严格的技术要求，传统机车预热装置使用热效率低、油耗大、职工劳动强度大，通过使用改进型预热装置的应用，在保证机车正常的打温预热前提下，实现经济与环保的双赢。
关键词内燃机车 预热 效益分析1 引言东风4B型柴油内燃机车（DF4B）是我国铁路使用的一种干线客、货运用柴油机车，由大连机车车辆厂在东风4型柴油机车基础上研制成功，不但使机车的可靠性、耐久性大幅度提高，而且降低了耗油量。
东风4B型内燃机车的使用遍布我国所有铁路局，成为我国铁路史上产量最大、运用最广泛、技术最成熟的柴油机车车型之一。
内燃机车启机时对机油、水温度都有严格的温度要求（启机时油、水温度不得低于20℃，机车加载时油、水温度不得低于40℃），冬季严寒天气机车在段内长时间停机会造成油、水温度急剧下降，为了保证正常机车运用，需使用预热装置保证机车油、水温度始终保持机车规定的温度，冬季预热装置的应用不仅可以减轻作业人员的作业强度，还可以减少、防止设备事故的发生，延长设备使用寿命，保证正常的生产同时也降低了生产成本。
2 内燃机车预热系统冬季长期停车时，冷却水、机油可通过预热锅炉进行保温，以免零部件冻裂（因冰的密度比水小，体积膨胀而胀裂部件），并使柴油机启动时达到一定的油、水温度，改善启动条件，保证正常的生产。
内燃机车预热系统是指冬季机车柴油机启动前，将燃油、润滑油和冷却水加热的系统。
由预热锅炉、喷油点火装置、燃油泵、风机、水泵、电控设备及测试仪表等组成，预热系统工作时，水泵将机车水系统内的水压送至预热锅炉，加热后进人机车高温水系统和低温水系统。
使其升温，同时在燃油预热器和油水热交换器中，使燃油和润滑油温度升至柴油机起动所要求的最低温度以上。
在严寒季节机车停留时，预热系统可保持住油、水温度，以便机车能随时起动和投入运用。
其目的是让水温与机油温度达到比较合适的温度，内燃机车在刚启动时，车凉，缸壁间隙较大，压缩压力低，燃烧不充分，能产生较多的积碳加大气缸的磨损，不能完全燃烧的燃油同时产生较多的硫分等酸性物质增大对气缸的腐蚀；并且机车在长时间停放的机器，各润滑部位润滑油流失殆尽，加之冬季机油粘度较大不宜建立油膜，润滑油不能顺利到达各润滑部位，造成润滑情况恶化，加剧各润滑部位的磨损。
柴油发动机结构及示功图(最新研发版)
一、柴油机外壳
正时齿轮
一
机 体 作 功 系组
成 中间齿轮
统 5 曲轴齿轮
气门顶杆
凸轮轴
气门摇臂
活塞环 活塞 飞轮 连杆 曲轴
一、柴油机外壳
一
机
体
作
功
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组 成
统6
二、燃油系统
滤清器
高压油泵
手摇泵
喷油器
油箱
油水分离器
燃油系统的构成和油路走向
二
燃 油 系 统
组 成 1
二、燃油系统
二、燃油系统
调速器的功用与类型： 功用：柴油发电机组工作时，其负载是变化的，这就要求发电机组
曲轴箱 润滑系统 统上，柴油发动机由于比较笨重，升功率指标不如汽油机(转速较低)，噪声、振动较高，炭烟与颗粒(PM)
排放比较严重，所以一直以来很少受到轿车的青睐。特别是小型高速柴油发动机的新发展，一批先进的
气缸盖 进排气系统 技术，例如电控直喷、共轨、涡轮增压、中冷等技术得以在小型柴油发动机上应用，使原来柴油发动机
系
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一、柴油机外壳
一
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一、柴油机外壳
一
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一、柴油机外壳
一
机
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泵喷嘴 活塞 活塞环 连杆
http://www. 4miao. net/ http://www. 4miao. net/bjwzjs/service/ http://www. 4miao. net/ca se/ http://www. 4miao. net/dm oz/news / http://www. 4miao. net/about/ http://www. 4miao. net/bjwzjs/bjwzz zgs/ http://www. 4miao. net/si temap.xml http://www. 4miao. net/bjwzjs/bjwzz zgs/58. html
轻卡预热塞你了解吗？
轻卡预热塞你了解吗？预热塞简介预热塞(Glow Plug)是汽车点⽕系统中的⼀个重要配件，俗称电热塞，是⼀个补助加热器，使⽤在柴油引擎启动过程中的补助器材。
当柴油引擎启动时，因为外部的低温，使得依靠进⽓、压缩、爆炸、排⽓循环的过程，难以启动引擎的循环，此时就需要补助加温。
这个装置装设在引擎⽓缸上部的预热室，喷油嘴下⽅。
当柴油被喷出雾化时，会经过预热塞⽽被加温。
当油⽓被压缩时，则容易爆炸，启动引擎的循环，达到正常的引擎循环⼯作。
按照电热塞的发热时间，可以分为慢速和快速型电热塞。
按材料分，可以分为⾦属电热塞和陶瓷电热塞。
今天⼩编主要以博世17C54系统为⼤家介绍预热塞⼯作原理、结构组成、重要参数通过此⽂希望可以帮助到⼴⼤柴油车修理⾏业的朋友们。
预热塞⼯作原理⼀、快速预热的⾦属电热塞特点·预热时间：3秒钟温度可达1000摄⽒度以上·后加热时间：发动机启动后，电热塞保持温度（1000摄⽒度）180秒钟时间以减少污染物。
·运⾏温度：⼤约1000摄⽒度·PWM信号控制⼆、快速预热的陶瓷电热塞特点·预热时间：2秒钟温度可达1000摄⽒度以上·后加热时间：发动机启动后，电热塞保持温度（1000摄⽒度）600秒钟时间以减少污染物。
·运⾏温度：⼤约1150摄⽒度·PWM信号控制三、预热塞控制原理确保发动机正常起动和低温起动，减少冷机冒烟时间，实现零下25度低温正常起动。
点⽕开关拧到ON档，ECU给K68⼀个⾼电平电压，同时根据⽔温传感器测量到缸内温度，发出预热指令，分配给K72⼀个低电平电压，预热继电器线圈开始⼯作，电瓶正极与预热塞正极导通，预热塞开始⼯作（预热塞外壳属于通过机体接地。
四、电热塞的安装安装电热塞前清洁缸盖电热塞安装孔；然后先⽤⼿将电热塞顺畅地预紧到孔的锥座上；再⽤扳⼿按要求的拧紧⼒矩拧紧；M10x1螺纹，拧紧⼒矩为15Nm。
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柴油发动机预热器的设计作者：马志宏刘运航李冠学龚亮
来源：《中国科技纵横》2019年第06期
摘要：低温环境下柴油发动机预热装置可有效辅助发动机的供油系统和正常点燃发动，本文根据柴油发动机预热不足的问题设计一款预热器来提高柴油发動机的运行效率，从而节约油耗，降低成本。
关键词：柴油发动机;预热器;低温;设计
中图分类号：TK423 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）06-0074-02
0 前言
随着经济的发展，物流业成为了社会经济的重要组成部分。
目前，大货车承担了很大一部分的物流运输任务[1]。
大货车多使用0#柴油，0#柴油的凝点为0℃，在冬天低温环境下车辆启动前发动机都需要预热。
国内现有的柴油发动机预热装置虽可以对柴油进行加热，但是耗费电力，人力，时间，使用寿命短[2]。
研究工作者和设计师提供了一些解决方案，如夏正强，梁泽庆在《汽车电器》中分别设计的两款自动预热器根据温度高低调节预热时间，合理分配电热塞的通电时间[3，4];《中国设备工程》中赵阳设计的新型预热器根据冷却液小循环的模式进行循环加热，减少热量的散失等[5]，但这些设计仍存在预热时间时间较长，预热位置有限等缺陷。
针对以上问题，本文设计的预热装置则可实现省时省电，省油，成本更低。
1 结构设计
预热器作为一种热量发生器，可以将自身产生的热量送入到柴油机循环系统中，从而保证柴油发动机设备在低温环境下正常工作[6，7]。
为确保预热功能且便于装配维护，本预热器结构设计划分为两个部分，包括主体以及管路。
1.1 主体设计
预热器主体结构如图1所示，基于通电铁芯增强电磁线圈磁性，通过弹簧弹力以及连杆推动活塞实现管路的切换，这种方式可有效减少油耗，电耗以及短时预热发动机。
1.2 管路设计
管路需完成主油箱油品与副油箱油品之间的切换，如图2所示。
启动时，预热器先将副油箱中低凝点的柴油预热，由第二进油管进入发动机进行供油，待整个油路达到柴油的工作温度，电磁阀断开，主油箱通过第一进油管供油。
1.3 三维建模
为了更直观表达设计理念，本文采用三维建模来清晰呈现装配图细节，如图3，图4所示。
2 实际运行及讨论
（1）在启动时，先通过副油箱中的低凝点的柴油启动车辆，不需要预热及等待;
（2）汽车启动后，由汽车转轴的发电或汽车发动机产生的热量来对第一进油管及第二进油管进行预热，从而避免消耗电瓶的电量;
（3）在汽车的整个油路达到0#柴油的工作温度时，再将发动机的油路从副油箱切换到主油箱，节约成本;
（4）在停车前，将发动机的进油油路切换到副油箱，回油油路依然保持在主油箱，使0#柴油完全退回到主油箱中，整个油路系统完全被副油箱中的低凝点柴油充满。
这样，即使在低温环境中，整个油路系统中的柴油不会凝结，依然能够保持在工作状态，方便下次在低温环境中的启动使用。
3 结语
本文设计的柴油发动机预热装置能够在预热柴油的同时，实现主油箱油品与副油箱油品间的切换，解决了柴油发动机预热时间长，极大降低了耗油耗电的问题。
整个柴油发动机预热装置的结构及连接简单，工作性能可靠，安全性好，成本较低，不影响车辆电瓶的寿命及正常使用，能够为司机朋友带来很大的便利。
参考文献
[1] 李宗堂，陈海山.在低温下货车柴油发动机的顺利起动[J].内燃机，2015（03）：46-48.
[2] 夏正强.春兰NCL系列载货汽车柴油发动机预热系统[J].汽车电器，2004（02）：16-18.
[3] 梁泽庆.柴油发动机自动预热器[J].汽车电器，2001（03）：22-23.
[4] 赵阳，张晓光，姚鸣，许宝剑.作业机预热器的工作原理及应用[J].中国设备工程，2013（07）：53.
[5] 潘跃权.柴油发动机预热器的数值模拟[D].浙江工业大学，2016.
[6] 王尧.重型柴油机预热系统传热特性分析[D].吉林大学，2014.。