技術維修與康明斯知識

柴油發電機冷起動預熱裝置的檢修

 

衡量柴油發電機性能的重要標準之一就是設備起動良好性，它在嚴寒低溫條件下能否成功起動是柴油發電機一個重要性能指標。要想在低溫條件下起動柴油發動機，就需要采取一些輔助措施，否則柴油發動機會因起動困難，從而導致了燃料的大量浪費。因此，我們需要采取合理的柴油發動機低溫起動方法，以此提升柴油機的起動性能。

 

1、預熱器的類型

 

預熱系統是柴油發電機特有的。當柴油發電機冷起動時，即使壓縮充分，由于溫度低，噴入的燃油并未升溫至自燃溫度，所以，必須用預熱系統來改善點火性能。目前生產的低溫起動型系列柴油發電機主要采用進氣預熱的方式提高柴油發電機的低溫起動性能。柴油發電機所采用的進氣預熱方式有兩種：

（1）火焰預熱器加熱

火焰預熱器加熱型是通過點燃噴入進氣道的柴油對進氣進行加熱。當柴油發電機內冷卻液的溫度低于0℃時，火焰預熱裝置自行起動，操作人在起動柴油發電機的過程中，先把點火鑰匙置于預熱檔，約26s后，預熱指示燈關閉，操作人就可以起動柴油發電機了。

（2）PTC空氣加熱器加熱

PTC空氣加熱器加熱型是將電能產生的熱量事先儲存于加熱器中，起動時熱空氣首先進入氣缸，使柴油發電機順利起動。還有一種預熱系統是冷卻液輔助預熱系統，即在預熱進氣的同時，對冷卻液進行電加熱預熱。

 

2、起動預熱系統結構

 

起動預熱系統是在柴油發電機冷起動前，通過電子裝置加熱壓縮空氣，以提高柴油發電機的起動性能，即使在起動后，還將依據冷卻液溫度對空氣繼續加熱一定的時間，從而減少柴油發電機的爆燃和冒白煙現象。起動預熱系統有兩種主要類型：預熱器式和進氣加熱式。

（1）預熱器式起動預熱系統

用于加熱燃燒室的空氣，如圖1所示；預熱器又稱為預熱塞，其結構原理如圖2所示。預熱器內裝有控制線圈，當其電阻隨著溫度的升高而增加時，可以減少流往與控制線圈串聯的熱線圈的電流量，使預熱器的溫度不會上升過高。預熱器的溫度可升至約900℃。

（2）進氣加熱式起動預熱系統

用于直接加熱來自空氣濾清器的空氣。

 

圖1 起動預熱系統類型

圖2 預熱器結構原理

 

 

3、預熱定時器的工作過程

 

預熱系統的運行如圖3所示。當柴油發電機冷卻液溫度較低時，在起動開關接通后，預熱定時器的工作過程如下：

① 在依據冷卻液溫度決定的時間內，定時器1和定時器2都接通，然后同時斷開，指示燈發光時間約為0～10s，當定時器1斷開時，預熱指示燈也斷開。

② 當起動開關旋至ST時，預熱定時器或ECU指令控制將預熱器接通，防止預熱器溫度在起動時下降和改善起動性能。

③ 當定時器3運行時，在依據冷卻液溫度決定的時間內，將預熱繼電器接通預熱，起動開關從ST旋到ON位置，有利于提高柴油發電機的工作性能。

 

圖3 預熱系統的運行

 

4、預熱系統的電路

 

預熱系統的電路有兩種類型，即固定延時型電路和可變延時型電路。

① 固定延時型電路如圖4所示。

在固定延時型的預熱系統中，預熱定時器控制預熱指示燈發光時間和預熱器繼電器接通的時間（預熱時間）。指示燈發光時間約為5s，預熱時間約為18s，兩者都按固定時間控制。

② 可變延時型電路如圖5所示。

在可變延時型的預熱系統中；預熱定時器控制預熱指示燈發光時間以及根據柴油發電機冷卻液溫度和交流發電機電壓（可用作柴油發電機運轉信號）而決定的預熱器繼電器接通時間（預熱時間）。指示燈發光時間為2～28s，預熱時間為2～55s，兩者都根據冷卻液溫度變化而變化。有些新型預熱裝置采用陶瓷預熱桿，可在2s內達到1000℃，保證柴油發電機像汽油機一樣可以快速起動，不會產生普通柴油發電機那樣1min延遲現象。

③ 電控模塊控制型電路，起動預熱系統如圖6所示。

 

圖4 預熱器固定延時型電路

圖5 預熱器可變延時型電路-

 

 

5、輔助預熱系統（冷卻液預熱）

 

輔助預熱系統根據進氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器和柴油發電機負荷等傳感器的信號，控制冷卻液預熱器的工作，以提高燃燒質量，從而提高柴油發電機的動力性、經濟性和排放性。達電噴柴油發電機組輔助預熱系統控制過程分為預熱階段和后預熱階段，如圖7所示。

 

起動預熱系統

起動控制電路示意圖

 

（1）預熱階段

打開起動開關后，當冷卻液溫度低于9℃時預熱器被接通，預熱期間警告燈亮，預熱循環階段結束時警告燈熄滅，柴油發電機可以起動。

（2）后預熱階段

柴油發電機起動后即為后預熱階段，時間不超過4min，當柴油發電機轉速超過2500r/min后，后預熱階段結束。這種預熱方式可以降低燃燒噪聲，提高怠速穩定性和減低HC排放水平。

 

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