谈柴油机的低温启动及注意事项

2024.04.26

邢晓晶

摘要：柴油机低温环境中极易发生启动困难，为此分析了低温对柴油机启动的影响，指出柴油机低温启动需要做的工作，介绍了低温启动常用的辅助方法，并提醒用户低温启动时需要注意的事项等。

关键词：柴油机；低温启动；注意事项

中图分类号：S218.5 文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.03.016

低温启动是指在环境温度极低的情况下启动柴油机。低温条件下能否迅速、方便可靠地启动柴油机，启动后能否很快的过渡到正常的运转；启动磨损占柴油机的总磨损量的百分数，以及启动所消耗的功率等等，这些性能对柴油机工作的可靠性、使用方便性、耐久性和燃料经济性等有很大的影响。在启动系统中，动力驱动装置用于克服柴油机的启动阻力，启动辅助装置是为了使柴油机启动轻便、迅速和可靠。在此，我们分析柴油机冷启动的特点及影响因素，提出改善柴油机冷启动性能的措施，以解除用户的烦恼。

1 低温对柴油机启动的影响

（1）低气温使机油黏度增大。环境温度低会影响机油的黏度，使机油黏度增大，造成发动机运动件运动阻力增大，尤其曲轴的转动阻力会增大，使柴油机的启动转数降低，而出现启动困难。

（2）气温低使汽缸压缩压力下降。由于环境温度低，柴油机机体温度低，汽缸内、燃烧室内的空气温度都会降低，启动时汽缸内压缩终点温度相对降低，压缩压力也会下降。由于柴油机点火采用压燃的方式，是利用压缩冲程把柴油和空气的混合物压缩，使其温度达到柴油燃点而自燃，而气温低时，汽缸压缩终点压力和温度都达不到柴油压燃的要求，而出现启动困难。

（3）低气温使燃油雾化不良。气温低时，柴油的黏度也会增加，造成燃油雾化不良，喷入燃烧室的柴油不能很好地与空气混合，不能充分燃烧，而以白烟的形式排出机外，或沿缸塞间隙流入油底壳将机油稀释。一般柴油机启动供油量为额定供油量的1.5～2倍。

（4）蓄电池性能下降。随着环境温度的下降，电解液黏度增加，渗透能力下降，内阻增大，蓄电池容量和端电压均下降，因此影响启动机启动性能。蓄电池放电电流减少，使启动机启动柴油机时的力矩减小，发生启动困难。

（5）低温启动使柴油机机件磨损加剧。低温启动时，因润滑油黏度大，动配合件表面没有形成良好的油膜，属于干摩擦或半干摩擦而使零件磨损加剧。低温下启动柴油机的磨损约占柴油机总使用磨损量的50%～75%。

2 柴油机低温启动需要做的工作

一是用启动机将柴油机拖动到启动转速。直喷式机型150～250 r/min；涡流式机型250～300 r/min；用摇把手柄摇转启动速度，最低不小于110 r/min。二是为了保证柴油机燃料系统在低温下正常供油，柴油的凝点应比使用地区的最低气温低5 ℃左右。如：环境温度在5 ℃以上时，可使用0号柴油；在5～0 ℃之间时，使用-10号柴油；在寒冷地区使用时，柴油的牌号要与环境条件相适应。三是选择适合低温条件的机油。一般可选择凝点比使用地区气温低5～10 ℃的机油，也可选择四季通用机油（如5W20号机油）。四是低温条件下的柴油机冷却液，如用防冻液或防冻防沸剂按一定比例直接加入柴油机冷却系的冷却水中。五是必须配备大容量的启动电源，如：一台柴油机如需要用24 V、5.8 kW启动机作启动拖动动力，只有使用150 Ah、24 V蓄电池才能达到要求的启动功率和转速。选用的机油黏度等级越大，柴油机启动所需要的功率越大。

3 低温启动辅助方法

一般环境温度在0 ℃以上时，不需使用冷启动装置。若冬季或环境温度低于0 ℃时，可使用冷启动辅助方法：（1）加注冷启动液启动。冷启动液是一种含有乙醚等低挥发点的辅助启动燃料，可改善柴油机低温启动性能，但要注意不能多加，以免引起柴油机工作粗暴。（2）火焰预热启动。火焰预热装置的最低工作温度为-40 ℃，工作过程为电子自动控制。火焰预热装置通过燃油管向电热塞供油，进行火焰预热启动。火焰预热启动只是对燃烧室进行预热，而机体、汽缸、机油温度还是很低的，因此，这种方式启动后切忌加大油门运转，否则易加剧配合件的磨损。（3）循环水加热系统。这种低温启动方式是通过燃油加热器对发动机的冷却水进行加温，来达到低温条件下启动发动机的目的。

4 低温启动注意事项

（1）柴油机要求汽缸必须有很好的密封性。一般农业机械用柴油机的压缩比为14～22，压缩终了时，燃烧室内的气压达到3～5 MPa。当环境温度过低时，将影响汽缸的密封性，致使柴油机压缩力不足，很不利于燃油着火。

（2）按照使用说明要求，使用合乎要求的柴油机机油。如使用低温润滑油，以降低粘度和提高流动性。气温低，加注机油不可超限，否则会更加增大柴油机曲轴转动的阻力矩，使启动困难。

（3）对柴油机冷却系加注80 ℃以上的热水，提高汽缸压缩压力和温度，减少机件磨损。同时，增加每循环供油量，使柴油蒸发的数量增大，以提高混合气的浓度。一般要求压缩后汽缸内温度达到400 ℃以上，最低不能低于350 ℃。

（4）对于装有进气预热塞的柴油机，寒冷季节启动时，先将启动开关扳向预热位置，接通启动预热塞预热20～30 s再将开关扳向启动位置，使柴油机转动。待转速升高后将减压手柄拨回原位，即可启动柴油机。不装预热塞的柴油机，可直接将开关扳向启动位置，15 s內柴油机应能启动，若不能启动应间隔2 min后再启动，如连续三次不能启动则应查明原因，排除故障后再启动。柴油机启动后即将油门手柄置于怠速位置。