柴油机的启动条件及启动注意事项

丛军

摘 要：柴油机能否迅速、可靠、方便地连续启动，是评价发动机性能的一个重要指标。阐述了发动机顺利启动需要具备哪些条件，及启动操作需要注意的事项。

关键词：柴油机；启动；注意事项

中图分类号：S219.07 文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.04.035

柴油机由不工作状态到工作状态是需要借助外力来实现，需要借助外力使曲轴旋转，使发动机开始工作，能够提供外力的装置叫起动装置。起动装置启动柴油机时首先要克服发动机自身各种运动件的运转阻力，其次要使曲轴转动达到一定的速度，即能满足发动机着火与燃烧的要求。汽缸内混合气第一次燃烧作功后，才有可能使发动机靠自己所发出的动力维持运转。发动机能否迅速、可靠、方便地连续启动，是评价发动机性能的一个重要指标。在此，谈一谈发动机顺利启动需要具备哪些条件，及启动操作需要注意的事项。

1 发动机启动的必要条件

1.1 具备一定的启动力矩

发动机必须具备一定的启动力矩，用以克服曲轴由静止状态过渡到以最低启动转速旋转时的各种阻力，这些阻力包括：（1）各运动件由静到动的摩擦阻力矩，它很大程度上取决于润滑油的黏度。启动时，由于发动机温度低，润滑油黏度较高，所以阻力矩也较大。在起动装置中，一般都装有辅助起动装置，以减小启动时的其他阻力，因而摩擦阻力就占总启动阻力的大部分。（2）驱动附件的阻力如驱动喷油泵、水泵、机油泵、风扇等所需的动力。因启动时转速低，因此这部分阻力比发动机正常工作时要小得多。（3）第一次压缩冲程时，活塞压缩气体的阻力。（4）运动件由静态加速到某一转速时的惯性阻力，一般为总阻力的1/10左右。柴油机因压缩比高等原因，启动阻力比汽油机大，其启动所需功率约比汽油机大3～4倍。

1.2 达到启动所必需的最低转速

由于柴油机的燃料要靠压缩时的高温自燃，为了保证柴油雾化良好和在压缩终了时汽缸中空气具有足够的温度，故柴油机要求具有一定的启动转速才可启动。一般柴油机启动转速：直接喷射式燃烧室、半分开式燃烧室为100～150 r/min；球形燃烧室为200～300 r/min；分隔式燃烧室为200～300 r/min。

2 启动方法及注意事项

发动机根据其功率、类型和使用条件不同，选用不同的启动方法。柴油机的启动方法有人力手摇启动、电动机启动、用汽油机启动和压缩空气启动等。人力手摇启动结构简单，但加重了驾驶人员的劳动强度，而且操作不便，一般小四轮拖拉机的单缸发动机，都采用人力启动，借助手摇把、手柄或拉绳等，通过加速齿轮带动曲轴，或直接带动曲轴上的飞轮。一般功率大于11 kW（15马力）的柴油机，常采用其他方法启动，如285柴油机是采用电动机启动。直流电动机启动广泛应用于各种车用发动机和中小功率的柴油发电机组。电动机启动装置一般由直流电动机、操纵机构和离合机构三大部分组成，用铅酸蓄电池供给电源，采用串激直流电动机作为启动电机，因为这种电动机在低速时转矩很大，随转速的升高，其转矩逐渐减小，这一特性非常适合发动机启动的要求。某些经常在野外、严寒等困难条件下工作的大中型工程机械及拖拉机柴油机，有时采用专门设计的小型汽油机作为启动机。压缩空气启动常用于缸径超过150 mm的大中型柴油机启动。农用柴油机常用的启动方式为前两种，即电动机启动和手摇启动两种。

2.1 人力启动

在人力启动方法中最常用的是手摇启动， 195、1100柴油机上几乎全采用手摇启动。这种起动装置的特点是结构简单；但起动可靠性差，而且劳动强度大。

在起动轴上装有起动爪，爪上开有斜槽，手摇柄的销子插在斜槽中，转动手摇柄即可带动曲轴旋转。当发动机启动后，曲轴通过齿轮传动使起动轴的转速高于手摇柄转速时，在斜槽中的销子便会被斜槽推出，使手摇柄自动与起动爪分离，以保证安全。如果启动时不握紧手摇柄或没有冲过压缩上止点而过早停止用力，容易造成曲轴反转、手摇柄无法脱开就会打手。为了防止打手，启动时应把手的五指全顺向握住手摇柄，这样反转时摇柄就从手中滑出。不允许拇指和其他四指围握摇柄，这样反转时，手指脱不开，会被打伤。启动时，一定要用力，迅速越过压缩上止点，这样就不会发生反转。

这种启动方法就是在环境温度较高的情况下启动柴油机也是比较费力的。在严冬启动柴油机前要采取一些预热措施，如向冷却系统加入热水，加温油底壳中的机油等，即使這样做也常发生启动困难故障。

2.2 电启动

气温在10 ℃以上时可利用直接启动法直接启动：将启动开关顺时针转动到启动位置，当柴油机转速提高后，将减压手柄转到工作位置，待柴油机启动后，迅速将启动开关转回到“0”位置。每次启动时间不应超过10 s，以保护起动电机和蓄电池。如需连续启动，应停歇2 min后再行启动。如果连续三次不能启动，则应查明原因，排除故障后再行启动。

当气温低于10 ℃时可采用预热启动法启动柴油机：（1）将车钥匙拧到预热位置约2 s，预热指示灯点亮约5 s以后自动熄灭。预热结束后，立即充分踩下离合器踏板和油门踏板，并将发动机钥匙拧到“START”位置，启动发动机。（2）柴油机启动后应低速运转预热，并检查仪表工作情况，倾听柴油机有无异常声音，水温达到60 ℃以上才可投入作业。

利用电启动方法时要注意经常检查蓄电池电压及电解液密度，应处于饱和状态。电解液面高度不够时，应补加纯水或蒸馏水，使液面高出护板10～15 mm，切勿填加硫酸或电解液。