柴油機的啟動條件及啟動注意事項

叢軍

摘 要：柴油機能否迅速、可靠、方便地連續(xù)啟動，是評價發(fā)動機性能的一個重要指標。闡述了發(fā)動機順利啟動需要具備哪些條件，及啟動操作需要注意的事項。

關鍵詞：柴油機；啟動；注意事項

中圖分類號：S219.07 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.04.035

柴油機由不工作狀態(tài)到工作狀態(tài)是需要借助外力來實現(xiàn)，需要借助外力使曲軸旋轉，使發(fā)動機開始工作，能夠提供外力的裝置叫起動裝置。起動裝置啟動柴油機時首先要克服發(fā)動機自身各種運動件的運轉阻力，其次要使曲軸轉動達到一定的速度，即能滿足發(fā)動機著火與燃燒的要求。汽缸內混合氣第一次燃燒作功后，才有可能使發(fā)動機靠自己所發(fā)出的動力維持運轉。發(fā)動機能否迅速、可靠、方便地連續(xù)啟動，是評價發(fā)動機性能的一個重要指標。在此，談一談發(fā)動機順利啟動需要具備哪些條件，及啟動操作需要注意的事項。

1 發(fā)動機啟動的必要條件

1.1 具備一定的啟動力矩

發(fā)動機必須具備一定的啟動力矩，用以克服曲軸由靜止狀態(tài)過渡到以最低啟動轉速旋轉時的各種阻力，這些阻力包括：（1）各運動件由靜到動的摩擦阻力矩，它很大程度上取決于潤滑油的黏度。啟動時，由于發(fā)動機溫度低，潤滑油黏度較高，所以阻力矩也較大。在起動裝置中，一般都裝有輔助起動裝置，以減小啟動時的其他阻力，因而摩擦阻力就占總啟動阻力的大部分。（2）驅動附件的阻力如驅動噴油泵、水泵、機油泵、風扇等所需的動力。因啟動時轉速低，因此這部分阻力比發(fā)動機正常工作時要小得多。（3）第一次壓縮沖程時，活塞壓縮氣體的阻力。（4）運動件由靜態(tài)加速到某一轉速時的慣性阻力，一般為總阻力的1/10左右。柴油機因壓縮比高等原因，啟動阻力比汽油機大，其啟動所需功率約比汽油機大3～4倍。

1.2 達到啟動所必需的最低轉速

由于柴油機的燃料要靠壓縮時的高溫自燃，為了保證柴油霧化良好和在壓縮終了時汽缸中空氣具有足夠的溫度，故柴油機要求具有一定的啟動轉速才可啟動。一般柴油機啟動轉速：直接噴射式燃燒室、半分開式燃燒室為100～150 r/min；球形燃燒室為200～300 r/min；分隔式燃燒室為200～300 r/min。

2 啟動方法及注意事項

發(fā)動機根據其功率、類型和使用條件不同，選用不同的啟動方法。柴油機的啟動方法有人力手搖啟動、電動機啟動、用汽油機啟動和壓縮空氣啟動等。人力手搖啟動結構簡單，但加重了駕駛人員的勞動強度，而且操作不便，一般小四輪拖拉機的單缸發(fā)動機，都采用人力啟動，借助手搖把、手柄或拉繩等，通過加速齒輪帶動曲軸，或直接帶動曲軸上的飛輪。一般功率大于11 kW（15馬力）的柴油機，常采用其他方法啟動，如285柴油機是采用電動機啟動。直流電動機啟動廣泛應用于各種車用發(fā)動機和中小功率的柴油發(fā)電機組。電動機啟動裝置一般由直流電動機、操縱機構和離合機構三大部分組成，用鉛酸蓄電池供給電源，采用串激直流電動機作為啟動電機，因為這種電動機在低速時轉矩很大，隨轉速的升高，其轉矩逐漸減小，這一特性非常適合發(fā)動機啟動的要求。某些經常在野外、嚴寒等困難條件下工作的大中型工程機械及拖拉機柴油機，有時采用專門設計的小型汽油機作為啟動機。壓縮空氣啟動常用于缸徑超過150 mm的大中型柴油機啟動。農用柴油機常用的啟動方式為前兩種，即電動機啟動和手搖啟動兩種。

2.1 人力啟動

在人力啟動方法中最常用的是手搖啟動， 195、1100柴油機上幾乎全采用手搖啟動。這種起動裝置的特點是結構簡單；但起動可靠性差，而且勞動強度大。

在起動軸上裝有起動爪，爪上開有斜槽，手搖柄的銷子插在斜槽中，轉動手搖柄即可帶動曲軸旋轉。當發(fā)動機啟動后，曲軸通過齒輪傳動使起動軸的轉速高于手搖柄轉速時，在斜槽中的銷子便會被斜槽推出，使手搖柄自動與起動爪分離，以保證安全。如果啟動時不握緊手搖柄或沒有沖過壓縮上止點而過早停止用力，容易造成曲軸反轉、手搖柄無法脫開就會打手。為了防止打手，啟動時應把手的五指全順向握住手搖柄，這樣反轉時搖柄就從手中滑出。不允許拇指和其他四指圍握搖柄，這樣反轉時，手指脫不開，會被打傷。啟動時，一定要用力，迅速越過壓縮上止點，這樣就不會發(fā)生反轉。

這種啟動方法就是在環(huán)境溫度較高的情況下啟動柴油機也是比較費力的。在嚴冬啟動柴油機前要采取一些預熱措施，如向冷卻系統(tǒng)加入熱水，加溫油底殼中的機油等，即使這樣做也常發(fā)生啟動困難故障。

2.2 電啟動

氣溫在10 ℃以上時可利用直接啟動法直接啟動：將啟動開關順時針轉動到啟動位置，當柴油機轉速提高后，將減壓手柄轉到工作位置，待柴油機啟動后，迅速將啟動開關轉回到“0”位置。每次啟動時間不應超過10 s，以保護起動電機和蓄電池。如需連續(xù)啟動，應停歇2 min后再行啟動。如果連續(xù)三次不能啟動，則應查明原因，排除故障后再行啟動。

當氣溫低于10 ℃時可采用預熱啟動法啟動柴油機：（1）將車鑰匙擰到預熱位置約2 s，預熱指示燈點亮約5 s以后自動熄滅。預熱結束后，立即充分踩下離合器踏板和油門踏板，并將發(fā)動機鑰匙擰到“START”位置，啟動發(fā)動機。（2）柴油機啟動后應低速運轉預熱，并檢查儀表工作情況，傾聽柴油機有無異常聲音，水溫達到60 ℃以上才可投入作業(yè)。

利用電啟動方法時要注意經常檢查蓄電池電壓及電解液密度，應處于飽和狀態(tài)。電解液面高度不夠時，應補加純水或蒸餾水，使液面高出護板10～15 mm，切勿填加硫酸或電解液。