新聞主題	柴油發(fā)電機(jī)冬天低溫啟動(dòng)的方法和技巧

 

摘要：柴油發(fā)電機(jī)在北方冬季低溫環(huán)境下啟動(dòng)困難，且需要長(zhǎng)時(shí)間空載跑溫才能加載運(yùn)行，并且會(huì)引起噪聲污染并增加廢氣排放；加大運(yùn)動(dòng)零部件的磨損、降低零部件的使用壽命；浪費(fèi)大量的燃油；在緊急情況下不能保證柴油發(fā)電機(jī)能立即起動(dòng)并加載運(yùn)行等不良影響。經(jīng)康明斯公司研究認(rèn)為，柴油發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)性能與缸數(shù)、壓縮比、啟動(dòng)時(shí)的環(huán)境溫度、選用油料的規(guī)格等因素有關(guān)。因此，必須加裝柴油機(jī)預(yù)熱裝置，能保證柴油發(fā)電機(jī)在低溫環(huán)境下隨時(shí)起動(dòng)加載，并能有效地降低柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)行成本，減少污染。

 

一、柴發(fā)機(jī)組啟動(dòng)步驟

 

      柴油發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)的條件內(nèi)燃機(jī)在靜止?fàn)顟B(tài)下，不能自行開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，必須借助于外力才能開(kāi)始工作。實(shí)現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)的條件是要有一定的外力矩，以克服各機(jī)件運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的摩擦阻力矩、慣性力矩等帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，并且還要使曲軸獲得必要的轉(zhuǎn)速，以保證汽缸內(nèi)達(dá)到著火溫度和壓力。因此，實(shí)現(xiàn)這一目的裝置叫柴油機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)型柴油發(fā)電機(jī)組外形如圖1、圖2所示。

1、常規(guī)啟動(dòng)

      柴油發(fā)電機(jī)可以在不低于0℃或5℃的環(huán)境溫度下順利啟動(dòng)。

① 脫開(kāi)柴油發(fā)電機(jī)與負(fù)載聯(lián)動(dòng)裝置。

② 將噴油泵調(diào)速器操縱手柄推到空載，轉(zhuǎn)速為700r/min左右的位置。

③ 將電鑰匙打開(kāi)，按下啟動(dòng)按鈕，使柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)。如果在12s內(nèi)未能啟動(dòng)，應(yīng)立即釋放按鈕，過(guò)2min后再做第2次啟動(dòng)。如連續(xù)三次不能啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)停止啟動(dòng)，找出原因并排除故障后再行啟動(dòng)。

④ 柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)成功后，應(yīng)立即釋放按鈕，將電鑰匙撥回至中間位置，同時(shí)注意機(jī)油壓力表的讀數(shù)，必須在啟動(dòng)后15s內(nèi)顯示讀數(shù)，其讀數(shù)應(yīng)大于0.05MPa（0.5kgf/c㎡），然后讓柴油發(fā)電機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)3～5min，并檢查柴油發(fā)電機(jī)各部分運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。例如可用手指感觸配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)件的工作情況，或掀開(kāi)柴油發(fā)電機(jī)缸蓋罩殼，觀察搖臂等潤(rùn)滑情況。然后才允許加速及帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

      柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后，空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不宜超過(guò)5min，即可逐步增加轉(zhuǎn)速至額定值，并進(jìn)入部分負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。待柴油發(fā)電機(jī)的出水溫度高于75℃、機(jī)油溫度高于50℃、機(jī)油壓力高于0.25MPa（2.5kgf/c㎡）時(shí)，才允許進(jìn)入全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

2、低溫啟動(dòng)

     低溫啟動(dòng)是指在低于各機(jī)型規(guī)定的最低環(huán)境溫度下的啟動(dòng)。啟動(dòng)時(shí)，用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用的環(huán)境溫度采用相應(yīng)的柴油機(jī)低溫啟動(dòng)輔助措施。然后按常規(guī)啟動(dòng)的步驟進(jìn)行。一般采取的低溫啟動(dòng)輔助措施有如下幾種。

① 將柴油發(fā)電機(jī)的機(jī)油和冷卻液預(yù)熱至60～80℃。

② 在進(jìn)氣管內(nèi)安置預(yù)熱進(jìn)氣裝置或在進(jìn)氣管口采用簡(jiǎn)單的點(diǎn)火加熱進(jìn)氣的方法（采用此法務(wù)必注意安全）。

③ 提高機(jī)房的環(huán)境溫度。

④ 選用適應(yīng)低溫需要的柴油、機(jī)油和冷卻液。

⑤ 對(duì)蓄電池采取保溫措施或加大容量或采用特殊的低溫蓄電池。

      低溫啟動(dòng)后，柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的增加應(yīng)盡可能緩慢，以確保軸承得到足夠的潤(rùn)滑，并使油壓穩(wěn)定，以延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。

 

圖1 柴油發(fā)電機(jī)組外觀側(cè)面示意圖

圖2 柴油發(fā)電機(jī)組外觀后視示意圖

 

二、低溫啟動(dòng)的具體方法

 

      低溫條件下，燃料粘度增加而不利于燃油的霧化與燃燒，潤(rùn)滑油流動(dòng)性變差使各運(yùn)動(dòng)零部件阻力增大，再加上蓄電池工作能力降低等因素的影響，極易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難、機(jī)件磨損、功率降低、燃料消耗增加和動(dòng)力性能下降。為保證柴油發(fā)電機(jī)組在寒冷條件下能夠安全地投入使用，應(yīng)當(dāng)做好日常保養(yǎng)，最好安裝低溫輔助啟動(dòng)系統(tǒng)。

1、熱水預(yù)溫法

      此種方法適用于采用軟化熱水作為冷卻液，且軟化熱水比較方便的單位。具體做法是：先向冷卻系加注40～50°的溫水（以防猛加沸水使水散熱器芯管、汽缸蓋發(fā)生脹裂），然后連續(xù)加熱水（讓水流出缸體），逐漸提高水溫進(jìn)行預(yù)熱。當(dāng)流出的水溫度較高時(shí)再關(guān)閉放水開(kāi)關(guān)即可。

2、蒸汽預(yù)熱法

      蒸汽預(yù)熱法即讓蒸汽通過(guò)管道從水散熱器的下水管進(jìn)入冷卻系，或直接進(jìn)入柴油發(fā)電機(jī)冷卻水套，用蒸汽預(yù)熱柴油發(fā)電機(jī)汽缸體。此種方法適用于采用軟化水作為冷卻液的情況。

3、在進(jìn)氣管內(nèi)安裝螺旋式電阻加熱器

     進(jìn)氣管加熱裝置工作原理如圖3所示。這種裝置由蓄電池供電，啟動(dòng)前接通電源10～30S使螺旋式電阻器發(fā)熱，以加熱進(jìn)入汽缸的空氣，提高柴油發(fā)電機(jī)在壓縮終了時(shí)汽缸內(nèi)的氣體溫度。圖4為進(jìn)氣管加熱器使用時(shí)間與溫度關(guān)系曲線圖。

 

圖3  柴油機(jī)進(jìn)氣加熱器工作原理圖

圖4  柴油機(jī)電加熱預(yù)熱器時(shí)間與溫度關(guān)系曲線

 

4、用熱水沖燙進(jìn)氣歧管

      即用熱水沖燙進(jìn)氣歧管后，使進(jìn)入汽缸的空氣得到預(yù)熱，以提高壓縮終了時(shí)壓縮空氣的溫度，利于柴油著火燃燒。

5、在油底殼安裝螺旋式電阻器

      該電阻器可加熱油底殼的機(jī)油，降低機(jī)油黏度，減小啟動(dòng)阻力。應(yīng)用此種方法時(shí)，應(yīng)控制加熱時(shí)間，避免因加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，機(jī)油溫度過(guò)高，而導(dǎo)致機(jī)油老化變質(zhì)。

6、采用火焰預(yù)熱裝置啟動(dòng)

      火焰預(yù)熱裝置由電子控制器、電磁閥、溫度傳感器、火焰預(yù)熱塞（安裝在進(jìn)氣管內(nèi)）、燃油管及導(dǎo)線組成。該裝置的最低工作溫度為-40°，其工作過(guò)程是：?jiǎn)?dòng)前接通火焰預(yù)熱塞，十幾秒鐘后，火焰預(yù)熱塞被加熱到900℃（該溫度足以點(diǎn)燃柴油）接通起動(dòng)機(jī)，電磁閥自動(dòng)打開(kāi)油路，輸油泵泵出柴油，通過(guò)燃油管經(jīng)電磁閥向火焰預(yù)熱塞供油，進(jìn)行火焰預(yù)熱啟動(dòng)。

7、采用低溫啟動(dòng)液輔助啟動(dòng)

      此方法是在啟動(dòng)前，向柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)氣歧管中噴入一定比例的低溫啟動(dòng)液。低溫啟動(dòng)液中的乙醚燃點(diǎn)低，在3.25MPa壓力下乙醚的燃點(diǎn)僅為57℃左右，所以柴油發(fā)電機(jī)不須達(dá)到最低啟動(dòng)轉(zhuǎn)速的要求，就能點(diǎn)火啟動(dòng)。實(shí)踐證明，使用低溫啟動(dòng)液，可以保證柴油發(fā)電機(jī)在氣溫為-45℃時(shí)迅速啟動(dòng)。

8、加裝燃油加熱器

     滿足冬季低溫環(huán)境下可以使用低成本的低標(biāo)號(hào)柴油，若此方案還不能達(dá)到目的，應(yīng)裝備的柴油加熱系統(tǒng)，工作原理如圖5所示。可采用主副兩個(gè)油箱的方案，即大容量的主油箱裝低成本低標(biāo)號(hào)的柴油，小容量的副油箱裝高成本高標(biāo)號(hào)的柴油，高標(biāo)號(hào)柴油滿足發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫環(huán)境下直接冷啟動(dòng)，低標(biāo)號(hào)柴油則在發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)后通過(guò)高溫冷卻液的加熱再向發(fā)動(dòng)機(jī)正常供給。

9、加裝水套自循環(huán)電加熱器

      該方法是利用隨機(jī)柴油，通過(guò)電加熱器附帶的水泵將柴油發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻液抽出，經(jīng)過(guò)加熱器輻射加熱后再循環(huán)至柴油發(fā)電機(jī)汽缸內(nèi)，此時(shí)汽缸、活塞、活塞環(huán)以及其它摩擦副的溫度隨之升高。工作過(guò)程簡(jiǎn)易圖如圖6所示，這種方式能將柴油發(fā)電機(jī)汽缸體溫度加熱到40～50℃左右。柴油發(fā)電機(jī)的機(jī)油得到加熱后黏度降低，柴油發(fā)電機(jī)的潤(rùn)滑條件得到改善。

 

圖5  柴油機(jī)燃油加熱器工作原理圖

圖6  柴油發(fā)電機(jī)水套加熱器工作過(guò)程

 

三、低溫啟動(dòng)注意事項(xiàng)

 

1、控制啟動(dòng)時(shí)間

      在低溫啟動(dòng)時(shí)，起動(dòng)機(jī)連續(xù)帶動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一般不能超過(guò)10S；連續(xù)3次不能點(diǎn)火時(shí)，應(yīng)暫停2～3分鐘后再啟動(dòng)。若再啟動(dòng)2～3次仍不能點(diǎn)火時(shí)，則應(yīng)檢查油路中有無(wú)空氣或堵塞，以及空氣濾清器是否堵塞。若一直不停地啟動(dòng)，會(huì)使蓄電池過(guò)度放電，將造成極板老化。

2、多種啟動(dòng)方法應(yīng)使用合理

      為過(guò)到最佳啟動(dòng)效果，前述幾種啟動(dòng)方法往往同時(shí)使用。但是低溫啟動(dòng)液輔助啟動(dòng)與進(jìn)氣火焰預(yù)熱、低溫低溫啟動(dòng)液輔助啟動(dòng)與進(jìn)氣螺旋電阻加熱不能同時(shí)使用，否則火焰將點(diǎn)燃啟動(dòng)液混合氣而發(fā)生爆炸，引起嚴(yán)重后果。

3、使用低溫啟動(dòng)液應(yīng)注意安全

      低溫起動(dòng)液容器應(yīng)安裝于陰涼通風(fēng)處，遠(yuǎn)離高溫?zé)嵩矗姑骰鹂拷?，以防爆炸傷人。低溫啟?dòng)液為易燃品，并有麻醉性，應(yīng)密封保管，存放在溫度較低，陰涼通風(fēng)的庫(kù)房，不可露天存放，儲(chǔ)存中應(yīng)注意人身安全。不準(zhǔn)將低溫啟動(dòng)液加入油箱中，以免產(chǎn)生氣阻。

4、使用電加熱器應(yīng)正確選油

      采用外置強(qiáng)制循環(huán)式電加熱器時(shí)，不能使用汽油作燃料，應(yīng)根據(jù)機(jī)器使用的環(huán)境溫度，選用適當(dāng)牌號(hào)的輕柴油（或煤油），當(dāng)與柴油發(fā)電機(jī)使用相同牌號(hào)柴油時(shí)，應(yīng)保證在使用環(huán)境溫度下，柴油不結(jié)冰、不結(jié)蠟，防止供油回路堵塞。

5、啟動(dòng)后應(yīng)低速運(yùn)轉(zhuǎn)并查廢氣

      柴油發(fā)電機(jī)點(diǎn)火后的最初一段時(shí)間內(nèi)，切忌立即加載運(yùn)行，否則極易造成拉缸、燒軸、抱瓦等事故。柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后，應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)2～3分鐘，然后逐漸加至中速運(yùn)轉(zhuǎn)“暖機(jī)”。當(dāng)冷卻液的溫度達(dá)到60℃以上時(shí)，檢查儀表板上的機(jī)油壓力、水溫，以及指示燈是否正常，特別是機(jī)油壓力應(yīng)在0.15～0.50MPa范圍內(nèi)。在柴油發(fā)電機(jī)沒(méi)有任何異響、正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，逐漸增加負(fù)荷進(jìn)行作業(yè)。

       一般冷啟動(dòng)時(shí)，排氣管會(huì)冒一陣白煙，隨著柴油發(fā)電機(jī)溫度的升高，白煙應(yīng)逐漸消失。

 

總結(jié)：

      柴油發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，由于潤(rùn)滑油粘度大、燃料霧化不良、缸壁溫度低等原因，可能會(huì)導(dǎo)致摩擦阻力增大、磨損加劇、排放污染物增加等問(wèn)題。因此，預(yù)熱是必不可少的環(huán)節(jié)。通過(guò)柴油機(jī)預(yù)熱器，可以使?jié)櫥统浞至鲃?dòng)，燃料更好地霧化，缸壁溫度升高，從而降低摩擦阻力，減少磨損和排放污染物，提高柴油機(jī)的可靠性、動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。

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