发动机的冷起动性能是其重要性能指标之一,它不仅影响到发动机的工作效率,而且还会影响发动机曲柄连杆机构和配气机构的使用寿命。如果发动机在冷态下不能起动或不易起动,不仅会增加燃油消耗量、起动机过热,而且还会使排放污染物超标和蓄电池使用寿命缩短,所以发动机低温冷起动技术的改善对于机动车的使用有重要意义。为了对发动机冷起动进行深入研究,本课题设计了低温箱内的发动机冷起动加载装置,可进行带载荷冷起动试验。本文的主要研究内容如下:结合国内外对发动机冷起动的研究现状,提出了在低温箱内进行发动机冷起动加载的实验方案并且分析了发动机低温冷起动加载实验的必要性。根据发动机冷起动工况特点,对发动机冷起动过程进行动力学分析,在此基础上建立发动机冷起动模型。根据发动机冷起动主轴的受力特点,确定了发动机冷起动加载的方案。介绍了发动机冷起动加载装置的工作原理,对其中的关键零部件进行了选型和设计,并且根据提出的实验方案对发动机冷起动加载装置进行了全新的设计。利用功率键合图法对发动机冷起动加载装置液压系统进行了建模。根据比例阀的结构和特性,建立了力学方程,通过拉普拉斯变换得到了比例阀的数学模型。对整个液压系统进行了仿真分析。根据仿真结果、比例阀的力学方程以及二次元件的特性分析了装置加载波动的原因并且在优化了主阀芯质量等参数和加装蓄能器以后,装置加载的准确性和稳定性得到了提升。对发动机冷起动加载装置的总体结构进行设计。分析了装置的振动情况,得到加载系统激振力、激振频率以及向加载小车的传递规律。对直接关系到加载力的产生、传递以及发动机实际工况的加载小车进行了静力分析和模态分析,为装置在不同场景的使用提供了依据。在低温箱内进行了发动机冷起动加载实验,设计试验方案,得到了发动机在不同温度下冷起动的情况。结合实验数据,验证发动机冷起动加载试验方案的可行性以及所设计装置与分析的合理性。