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柴油机低气温启动困难原因及解决方法

风一样的男子
少尉
  
发表于  2017-11-30 10:00  

  我国北方地区冬季最低气温可达–30℃以下,在这种低气温条件下工作的工程机械,其柴油机启动十分困难。对于采用分动箱驱动液压泵的工程机械,低气温启动困难问题更为突出。

  1.低气温启动困难原因

  (1)启动扭矩减小

  对于电启动柴油机来说,其启动扭矩的大小与蓄电池的容量有关。蓄电池工作的最佳环境温度在10~40℃之间。当环境温度降低时,蓄电池电容量随之降低,柴油机启动扭矩大幅度减小。

  (2)启动阻力矩增大

  柴油机曲轴与轴瓦、活塞与缸套等零件材质不同,热膨胀系数也不同。在低温条件下,不同材质冷缩变形可致使配合间隙减小,从而导致启动阻力矩增大。在低温条件下,柴油机机油、分动箱中的齿轮油及液压泵中的液压油黏度增大、流动性变差,也增大了柴油机启动阻力矩。由于启动阻力矩增大,使柴油机难以达到启动所需转速(一般应大于100r/min),便会出现启动困难。

  (3)进气温度和压力过低

  低温条件下,柴油机汽缸内的进气温度很低,且柴油机缸筒、活塞等相关机件以及冷却液温度也很低,由此造成进气压缩过程中的热损失较大,压缩终了时的混合气温度达不到压燃所需温度。汽缸内压缩空气温度过低,缸筒、活塞等零件润滑不良,还会造成压缩空气的压力低于正常启动时所需压力。

  (4)柴油黏度和密度增大

  随着外界温度的降低,柴油的黏度和密度均增大,表面张力加大。据测定,当气温从40℃降到–10℃时,柴油的黏度提高83%,密度增大8%。柴油黏度提高和密度增大,导致其流动性变差,雾化不良,从而延长了柴油机点火滞后期。

  2.解决方法

  (1)保证油品流动性良好

  应及时选用适应环境温度的柴油、机油、齿轮油、液压油,以保证油品具有良好的流动性。一般选用原则是柴油的凝点应比环境温度低5℃左右为宜。

  (2)使用启动液启动

  启动液是一种辅助启动燃料,由乙醚、低挥发点的碳氢化合物和带有添加剂的低凝点机油组成。在汽缸压力为3.2MPa时,柴油的燃点为177~207℃,而乙醚的燃点只有57℃。启动液虽然燃点低,但其燃烧粗暴,影响柴油机寿命,为此不提倡经常使用。

  (3)预热进气

  进气预热装置有2种:一种是进气道预热器,另一种是缸内电热塞。

  进气道预热器通过电热元件加热

  进入进气道中的空气,以提高柴油机进气温度。随着共轨和单体泵技术的推广应用,该种加热器在柴油机上已广泛使用。其特点是结构简单,不消耗氧气,对柴油机排放有利。其缺点是耗电量大。使用进气道预热器应选用大容量蓄电池,以保证进气预热后柴油机启动电量充足。

  缸内电热塞可直接加热进入汽缸中的空气,是一种简单、有效的辅助启动装置,有益于柴油机排放,其耗电量比进气道预热方式少。

  (4)预热油液

  油液预热方法主要有3种:一是在柴油油水分离器上加装柴油预热器,二是使用独立的燃油加热器加热冷却液,三是在液压油箱内布置加热铜管。

  在柴油油水分离器上加装柴油预热器,对输油管道中的柴油进行预热,可以提高柴油流动性和雾化效果。

  使用独立的燃油加热器加热冷却液时,被加热的冷却液在燃油加热器水泵作用下,在柴油机小循环水道中流动。被加热的冷却液对柴油机缸体、缸筒和缸盖进行加热,便可降低柴油机启动阻力,提高压缩行程汽缸内的压力,使柴油机容易启动。

  在液压油箱内布置铜管,通过燃油加热器加热铜管内的冷却液,从而将液压油预热,可减小液压油流动阻力,降低柴油机启动负载。

  (5)改进电器设备

  为提升柴油机冷启动性能,可采取以下措施改进电器设备:给蓄电池加装保温箱,以提高蓄电池性能;采用大容量低温蓄电池,以保证启动电量充足;更换大功率启动机,以提高启动扭矩。

  不同的柴油机,其配置有所不同,使用条件也存在差异。因此,应根据实际情况确定采用何种低气温启动方法。



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评论(6)
沙发
列兵
  

对于电启动柴油机来说,其启动扭矩的大小与蓄电池的容量有关。蓄电池工作的最佳环境温度在10~40℃之间。当环境温度降低时,蓄电池电容量随之降低,柴油机启动扭矩大幅度减小。

来自网页版    2017-11-30 10:06
板凳
列兵
  

 柴油机曲轴与轴瓦、活塞与缸套等零件材质不同,热膨胀系数也不同。在低温条件下,不同材质冷缩变形可致使配合间隙减小,从而导致启动阻力矩增大。

来自网页版    2017-11-30 10:14
地板
列兵
  

在低温条件下,柴油机机油、分动箱中的齿轮油及液压泵中的液压油黏度增大、流动性变差,也增大了柴油机启动阻力矩。由于启动阻力矩增大,使柴油机难以达到启动所需转速(一般应大于100r/min),便会出现启动困难。

来自网页版    2017-11-30 10:21
4#
少尉
  

随着外界温度的降低,柴油的黏度和密度均增大,表面张力加大。据测定,当气温从40℃降到–10℃时,柴油的黏度提高83%,密度增大8%。柴油黏度提高和密度增大,导致其流动性变差,雾化不良,从而延长了柴油机点火滞后期。

来自网页版    2017-12-01 13:38
5#
列兵
  

应及时选用适应环境温度的柴油、机油、齿轮油、液压油,以保证油品具有良好的流动性。一般选用原则是柴油的凝点应比环境温度低5℃左右为宜。

来自网页版    2017-12-01 13:52
6#
少尉
  

启动液是一种辅助启动燃料,由乙醚、低挥发点的碳氢化合物和带有添加剂的低凝点机油组成。在汽缸压力为3.2MPa时,柴油的燃点为177~207℃,而乙醚的燃点只有57℃。启动液虽然燃点低,但其燃烧粗暴,影响柴油机寿命,为此不提倡经常使用。

来自网页版    2017-12-01 14:02
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