第1 章概述  001

1.1青藏高原環境特點  001

1.2柴油機高原低溫起動影響因素  003

1.2.1柴油機起動過程  004

1.2.2影響柴油機起動性能的因素  005

1.2.3柴油機低溫起動措施  006

參考文獻  009



第2 章柴油機高原低溫起動機理研究  010

2.1高原環境對柴油機起動轉速的影響  011

2.1.1高原低溫環境對蓄電池使用特性的影響  011

2.1.2高原低溫環境對起動功率的影響  017

2.1.3高原低溫環境對起動阻力矩的影響  018

2.1.4高原低溫環境對起動轉速的影響  020

2.2高原環境對柴油機壓縮終點壓力和溫度的影響  021

2.3高原環境對柴油機混合氣濃度的影響  023

2.4高原環境對柴油機起動過程噴霧特性的影響  025

2.5高原環境對柴油機起動過程燃燒特性的影響  027

2.5.1起動過程燃燒形態  027

2.5.2起動過程滯燃期  029

2.5.3起動過程滯速現像  030

2.6低氣壓低溫對柴油機起動性能的影響  031

參考文獻  036



第3 章柴油機高原低溫起動性能試驗與評價方法  038

3.1柴油機高原低溫起動性能試驗相關標準  038

3.1.1JB/T 9773.2—1999《柴油機起動性能試驗方法》  039

3.1.2GB/T 12535—2007《汽車起動性能試驗方法》  044

3.1.3GB/T 18297—2001《汽車發動機性能試驗方法》  046

3.1.4T/CSAE 153—2020《汽車高寒地區環境適應性試驗方法》  048

3.2柴油機高原低溫起動試驗裝置  048

3.2.1柴油機高原低溫起動移動試驗裝置  049

3.2.2柴油機高原低溫起動模擬試驗裝置  053

3.2.3整車高原環境模擬試驗裝置  059

3.3柴油機高原低溫起動性能評價  061

3.3.1試驗評價方法  061

3.3.2數值計算評價方法  063

3.3.3柴油機高原低溫起動輔助措施評價  071

參考文獻  074



第4 章電控柴油機高原低溫起動過程噴油參數優化技術  075

4.1電控柴油機平原低溫起動過程噴油參數優化  075

4.1.1噴油壓力（軌壓）優化  076

4.1.2噴油提前角優化  077

4.1.3噴油量優化  079

4.2電控柴油機高原低溫起動過程噴油參數優化  081

4.2.1噴油量優化  081

4.2.2噴油提前角優化  083

4.2.3柴油機高原低溫起動過程噴油參數脈譜  085

4.3電控柴油機高原實地噴油參數標定  087

參考文獻  088



第5 章柴油機高原低溫起動電源技術  090

5.1低溫蓄電池技術  090

5.1.1卷繞式鉛酸蓄電池  090

5.1.2鉛碳電池  093

5.1.3鋰離子電池  094

5.2起動電容技術  095

5.2.1超級電容器的原理及特點  096

5.2.2超級電容器的匹配  097

5.2.3基於超級電容的低溫起動繫統設計  098

5.2.4基於超級電容的車輛應急起動電源設計  103

5.3蓄電池加熱保溫技術  106

5.3.1蓄電池加熱技術  106

5.3.2蓄電池保溫技術  113

參考文獻  117



第6 章柴油機高原低溫起動預熱技術  118

6.1柴油機進氣預熱技術  118

6.1.1PTC 進氣預熱  118

6.1.2火焰式進氣預熱  122

6.1.3電阻式進氣預熱  123

6.1.4進氣預熱措施輔助柴油機高原低溫起動機制  124

6.2柴油機冷卻液預熱技術  130

6.2.1燃油加熱器結構及工作原理  130

6.2.2高原型燃油加熱器設計  132

6.2.3冷卻液加熱對柴油機高原低溫起動性能的影響  135

6.3燃油預熱技術  136

6.3.1PTC 燃油預熱器的特點及安裝位置  137

6.3.2PTC件功率選擇  138

6.4燃燒室預熱技術  140

6.4.1電熱塞的結構及安裝位置  140

6.4.2應用實例  141

參考文獻  144



第7 章柴油機高原低溫起動集成技術  145

7.1低溫起動輔助繫統集成化控制方案  145

7.1.1多個低溫起動輔助裝置使用時存在的問題  145

7.1.2集成化控制方案  147

7.2低溫起動輔助繫統集成應用實例  148

7.2.1超級電容繫統  148

7.2.2燃油加熱繫統  150

7.2.3燃油液體加熱繫統  153

7.2.4進氣加熱器  155

參考文獻  155

我國海撥超過1000m 的高原地域面積約有358 萬平方公裡，約占我國國土面積的37%。青藏高原是為典型的高原，平均海撥4000m 以上，面積約250萬平方公裡，有“世界屋脊” 和“第三極” 之稱。隨著“西部大開發” 戰略和“一帶一路”倡議的實施，基礎設施、基礎建設的大量投入，對以柴油機為動力的各種車輛、工程機械等裝備的需求量日益增加。作為車輛和工程機械等裝備動力源的柴油機，高原低溫環境適應性也越來越受到關注。

在高原地區，隨著海撥的升高，大氣壓力和溫度逐漸下降。海撥每升高1000m，大氣壓力平均下降9.5kPa，大氣溫度平均下降4℃。據1981—2010 年中國氣像數據記載，青藏高原地區氣溫達到-44.6℃，呈現典型的低氣壓、低溫環境特點。高原低氣壓、低溫雙重因素的影響，使柴油機進氣溫度和壓力降低，混合氣濃度增大，導致柴油機高原低溫起動更加困難。本書是對柴油機高原低溫起動機理、高原低溫起動性能試驗與評價方法、噴油參數優化技術以及高原低溫起動輔助技術等國內外研究成果的梳理和總結。本書共七章，包括概述、柴油機高原低溫起動機理研究、柴油機高原低溫起動性能試驗與評價方法、電控柴油機高原低溫起動過程噴油參數優化技術、柴油機高原低溫起動電源技術、柴油機高原低溫起動預熱技術、柴油機高原低溫起動集成技術。

本書由董素榮編著，劉瑞林審閱，劉增勇、周廣猛、張眾傑、劉澤坤、劉伍權、李玉蘭、趙旻、劉剛參與編寫。本書引用了大量國內外研究機構的試驗研究資料、學術論文和專著，在此向這些文獻的作者一並表示衷心的感謝！

由於筆者水平有限，對於柴油機高原低溫起動技術的諸多問題研究還不夠深入，書中難免存在疏漏，希望相關領域專家學者多提寶貴意見，懇請廣大讀者批評指正。



編著者