10.03 低溫對柴油機啟動的影響及注意事項

低溫對柴油機啟動的影響及注意事項

低溫啟動是指在環境溫度極低的情況下啟動柴油機。低溫條件下能否迅速、方便可靠地啟動柴油機，啟動後能否很快的過渡到正常的運轉;啟動磨損佔柴油機的總磨損量的百分數，以及啟動所消耗的功率等等，這些性能對柴油機工作的可靠性、使用方便性、耐久性和燃料經濟性等有很大的影響。在啟動系統中，動力驅動裝置用於克服柴油機的啟動阻力，啟動輔助裝置是為了使柴油機啟動輕便、迅速和可靠。在此，我們分析柴油機冷啟動的特點及影響因素，提出改善柴油機冷啟動性能的措施，以解除用戶的煩惱。

1 低溫對柴油機啟動的影響

(1)低氣溫使機油黏度增大。環境溫度低會影響機油的黏度，使機油黏度增大，造成發動機運動件運動阻力增大，尤其曲軸的轉動阻力會增大，使柴油機的啟動轉數降低，而出現啟動困難。

(2)氣溫低使汽缸壓縮壓力下降。由於環境溫度低，柴油機機體溫度低，汽缸內、燃燒室內的空氣溫度都會降低，啟動時汽缸內壓縮終點溫度相對降低，壓縮壓力也會下降。由於柴油機點火採用壓燃的方式，是利用壓縮衝程把柴油和空氣的混合物壓縮，使其溫度達到柴油燃點而自燃，而氣溫低時，汽缸壓縮終點壓力和溫度都達不到柴油壓燃的要求，而出現啟動困難。

(3)低氣溫使燃油霧化不良。氣溫低時，柴油的黏度也會增加，造成燃油霧化不良，噴入燃燒室的柴油不能很好地與空氣混合，不能充分燃燒，而以白煙的形式排出機外，或沿缸塞間隙流入油底殼將機油稀釋。一般柴油機啟動供油量為額定供油量的 1． 5 ～2 倍。

(4)蓄電池性能下降。隨著環境溫度的下降，電解液黏度增加，滲透能力下降，內阻增大，蓄電池容量和端電壓均下降，因此影響啟動機啟動性能。蓄電池放電電流減少，使啟動機啟動柴油機時的力矩減小，發生啟動困難。

(5)低溫啟動使柴油機機件磨損加劇。低溫啟動時，因潤滑油黏度大，動配合件表面沒有形成良好的油膜，屬於幹摩擦或半乾摩擦而使零件磨損加劇。低溫下啟動柴油機的磨損約佔柴油機總使用磨損量的 50% ～75%。

2 柴油機低溫啟動需要做的工作

一是用啟動機將柴油機拖動到啟動轉速。直噴式機型 150 ～250 r/min;渦流式機型 250 ～300 r/min;用搖把手柄搖轉啟動速度，最低不小於 110 r/min。二是為了保證柴油機燃料系統在低溫下正常供油，柴油的凝點應比使用地區的最低氣溫低 5 ℃ 左右。如:環境溫度在 5 ℃ 以上時，可使用0 號柴油;在5 ～0 ℃之間時，使用 －10 號柴油;在寒冷地區使用時，柴油的牌號要與環境條件相適應。三是選擇適合低溫條件的機油。一般可選擇凝點比使用地區氣溫低 5 ～ 10 ℃ 的機油，也可選擇四季通用機油(如5W20 號機油)。四是低溫條件下的柴油機冷卻液，如用防凍液或防凍防沸劑按一定比例直接加入柴油機冷卻系的冷卻水中。五是必須配備大容量的啟動電源，如:一臺柴油機如需要用 24 V、5． 8 kW 啟動機作啟動拖動動力，只有使用 150 Ah、24 V 蓄電池才能達到要求的啟動功率和轉速。選用的機油黏度等級越大，柴油機啟動所需要的功率越大。

3 低溫啟動輔助方法

一般環境溫度在 0 ℃ 以上時，不需使用冷啟動裝置。若冬季或環境溫度低於 0 ℃時，可使用冷啟動輔助方法:(1)加註冷啟動液啟動。冷啟動液是一種含有乙醚等低揮發點的輔助啟動燃料，可改善柴油機低溫啟動性能，但要注意不能多加，以免引起柴油機工作粗暴。(2)火焰預熱啟動。火焰預熱裝置的最低工作溫度為 － 40 ℃，工作過程為電子自動控制。火焰預熱裝置通過燃油管向電熱塞供油，進行火焰預熱啟動。火焰預熱啟動只是對燃燒室進行預熱，而機體、汽缸、機油溫度還是很低的，因此，這種方式啟動後切忌加大油門運轉，否則易加劇配合件的磨損。(3)循環水加熱系統。這種低溫啟動方式是通過燃油加熱器對發動機的冷卻水進行加溫，來達到低溫條件下啟動發動機的目的。

4 低溫啟動注意事項

(1)柴油機要求汽缸必須有很好的密封性。一般農業機械用柴油機的壓縮比為 14 ～ 22，壓縮終了時，燃燒室內的氣壓達到 3 ～ 5 MPa。當環境溫度過低時，將影響汽缸的密封性，致使柴油機壓縮力不足，很不利於燃油著火

。(2)按照使用說明要求，使用合乎要求的柴油機機油。如使用低溫潤滑油，以降低粘度和提高流動性。氣溫低，加註機油不可超限，否則會更加增大柴油機曲軸轉動的阻力矩，使啟動困難。

(3)對柴油機冷卻系加註80 ℃以上的熱水，提高汽缸壓縮壓力和溫度，減少機件磨損。同時，增加每循環供油量，使柴油蒸發的數量增大，以提高混合氣的濃度。一般要求壓縮後汽缸內溫度達到 400 ℃ 以上，最低不能低於350 ℃。

(4)對於裝有進氣預熱塞的柴油機，寒冷季節啟動時，先將啟動開關扳向預熱位置，接通啟動預熱塞預熱 20～30 s 再將開關扳向啟動位置，使柴油機轉動。待轉速升高後將減壓手柄撥回原位，即可啟動柴油機。不裝預熱塞的柴油機，可直接將開關扳向啟動位置，15 s 內柴油機應能啟動，若不能啟動應間隔 2 min 後再啟動，如連續三次不能啟動則應查明原因，排除故障後再啟動。柴油機啟動後即將油門手柄置於怠速位置。