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冬季工程机械保养小贴士 柴油机的低温启动措施
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1.低温启动应具备的条件
当气温在-10°C以下时,柴油机冷启动就有一定困难;当气温降至-40°C以下时,不采取一些低温启动措施,则根本无法启动。柴油机在冬季低温启动的必要条件如下：
(1)必须达到一定的启动转速
柴油机的启动转速一般大于100r/min，其低温启动主要受启动
阻力的影响，启动时曲轴的旋转阻力包括：汽缸内压缩空气的反作用力、运动部位的惯性力、各摩擦副的摩擦阻力等。
(2)汽缸内混合气应有足够的压力
柴油机的压缩比很高，一般通用机型的压缩比为14～22左右。压缩冲程终了时，燃烧室内混合气的压力应达到3～5MPa。
(3)汽缸内混合气应有足够的温度
压缩冲程终了时，汽缸内的混合气要具备足够的温度。一般柴油机要求压缩冲程终了时，汽缸内的温度应达到400°C以上。
(4)压缩空气中氧气含量应达标
必须有足够多的空气进入汽缸，使压缩空气中含氧气浓度足够，汽缸内形成混合气后才可充分燃烧。
2.低温启动困难的原因
(1)摩擦阻力加大
柴油机曲轴旋转阻力矩和启动转速在低温条件下主要受机油黏
度的影响。随着外界温度降低，机油黏度增加甚至凝结，流动性差，各摩擦副之间的阻力加大，从而加大了曲轴的旋转阻力矩，使柴油机启动转速降低。压缩终了时，汽缸内压缩空气若达不到柴油燃烧所需的压力和温度，柴油机难以启动。
(2)启动功率加大
柴油机所选用的机油黏度等级越大，柴油机启动所需要的功率也
越大。例如，某柴油机在-23.3°C温度下,使用SAE10W机油只需3.7KW的启动功率,使用SAE20W机油启动功率则需7.4KW，而使用SAE30W机油启动功率竟增加到11.8KW。
(3)柴油的黏度和密度增大
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°C降到-10°C时,柴油的黏度提高83%,密度增大8%。这样就使柴油的流动性变差，雾化不良，延长了着火滞后期，造成柴油机启动困难。
(4)蓄电池的输出功率减小
蓄电池的 工作温度在10°C～40°C范围。在低温条件下，
蓄电池电动势变化不大，即环境温度有较大变化时，蓄电池的单格电压下降并不多。但是，随着温度的降低，蓄电池的电解液黏度增大，向极板的渗透能力下降，内阻增加;而为了防止电解液结冰，处界温度越低，越需加大电解密度。同时，启动柴油机时，蓄电池的放电电流很大，蓄电池的端电压和容量下降明显。蓄电池输出能力在-30°C时,只有额定输出的34%左右。柴油机低温启动时本来就需要较大的启动功率，但是低气温使蓄电池的输出功率减小，无力拖动启动机带动柴油机旋转或不能过到 启动转速，都将导致柴油机难以着火运转。
3.低温启动的技术措施
(1)采用低温专用蓄电池
此类蓄电池优点：采用单元螺旋卷绕技术，其极板之间的间隙极小;采用固态酸，并能被玻璃纤维网所吸附;结构紧密，极板面积大大高于普通平板式蓄电池的面积;低温时，无液态酸冰冻现象，可在-40°C环境条件下正常工作;冷启动功率、充电速度等指标比普通蓄电池具有明显优势。
(2)加强对普通蓄电池的维护保养
在寒冷的季节使用普通蓄电池时，应采取一些技术措施，保证蓄电池低温条件下正常充电且具有足够的电流输出，从而提高柴油机低温启动性能，延长蓄电池的使用寿命。
对蓄电池进行保温 方法是制作一个适当的木质双层保温箱，关在夹层中填装羊毛、木屑等保温材料，将蓄电池稳固地置放于箱中，这样可降低电解液密度，增加蓄电池的蓄电量。
当调整电解液密度 如果亏电，密度就会下降，亏电的蓄电池不仅使启动困难，而且容易冻裂。可适当调高电解液密度(比夏季密度大0.03～0.06g/cm3)。充好电的蓄电池电解液的密度应为1.28 g/cm3。
适当调高发电机调节器限额电压和充电电流 由于蓄电池在低温下的放电量增大，所以必须提高发电机充电量。冬季低温情况下，调节器的限额电压比夏季高0.6V比较合适。
蓄电池放在屋内 遇到严寒天气，可把蓄电池卸下，拿到屋中保暖，次日使用时再装上。这样虽然有些麻烦，但能够有效保持蓄电池的温度，保障其工作能力。
(3)定期保养启动机
冬季柴油机启动困难，启动机使用的次数频繁，如启动机功率不足，又会进一步增加柴油机启动难度。所以应定期保养启动机，保持启动机各部清洁、干燥，尤其是电刷与换向器之间应接触良好。
(4)选用适宜的柴油
在可能的条件下，应选用凝点低、流动性能好的柴油。柴油的选用原则是凝点比环境温度低5°C左右为宜。例如气温在-5°C时，就必须选用-10号柴油。我国冬季可供选择的柴油牌号有-10号、-20号、-35号等。一旦燃油系统中的柴油凝固，不能用明火烘烤，而要用热水或热蒸汽加热，以防发生火灾事故。
(5)选用低温性能好的机油
这类机油低温时黏度小，启动时各摩擦副之间润滑好，启动阻力小。单级机油使用温度范围较窄，多级机油可以在较宽的温度范围内工作，一般可选黏度等级SAE5W-40或SAE10W-40的多级机油。在某些严寒地区，还应使用专门的抗冻机油。
(6)选用质量可靠的防冻液
在条件允许的情况下，柴油机冷却液尽量采用质量可靠的防冻液，防冻液的冰点应比环境 温度低5°C左右。
(7)冷却水的防冻措施
对于采用软化水作为冷却液的柴油机，应尽量避免长时间露天停放，防止发生冻缸事故。若必须长时间露天停放，停放前，应怠速运转5～10min，当水温降至40°C以后再熄火放水。放水时，应将水散热器盖、机体放水开关、水散热器放水开关3者一齐打开。水不处流后，应再用摇把将柴油机摇几周或用启动机拖动几下，放出残余的冷却水，以免冻坏水泵叶轮。
(8)露天使用的保温措施
柴油机在冬季露天使用时，应采取保温措施，如散热器罩加装棉制或毡制保温套，在油底壳下加封1层玻璃纤维等。这种保温方法可以使机器在-30°C左右的气温下工作时,柴油机罩内温度保持在20～35°C。停机后，柴油机主要部位的冷却速度也比无保温套的降低近6倍。
4.低温启动的具体方法
柴油机低温启动预热装置
(1)热水预温法
此种方法适用于采用软化热水作为冷却液，且软化热水比较方便的单位。具体做法是：先向冷却系加注40～50°的温水(以防猛加沸水使水散热器芯管、汽缸盖发生胀裂)，然后连续加热水(让水流出缸体)，逐渐提高水温进行预热。当流出的水温度较高时再关闭放水开关即可。
(2)蒸汽预热法
即让蒸汽通过管道从水散热器的下水管进入冷却系，或直接进入柴油机冷却水套，用蒸汽预热柴油机汽缸体。此种方法适用于采用软化水作为冷却液的情况。
(3)采用处置强制循环式燃油加热器
该方法是利用随机柴油，通过燃油加热器附带的水泵将柴油机冷却系统内的冷却液抽出，经过加热器辐射加热后再循环至柴油机汽缸内，此时汽缸、活塞、活塞环以及其它摩擦副的温度随之升高。这种方式能将柴油机汽缸体温度加热到40～50°C左右。柴油机的机油得到加热后黏度降低，柴油机的润滑条件得到改善。
(4)在进气管内安装螺旋式电阻加热器
这种装置由蓄电池供电，启动前接通电源10～30S使螺旋式电阻器发热,以加热进入汽缸的空气,提高柴油机在压缩终了时汽缸内的气体温度。
(5)用热水冲烫进气歧管
即用热水冲烫进气歧管后，使进入汽缸的空气得到预热，以提高压缩终了时压缩空气的温度，利于柴油着火燃烧。
(6)在油底壳安装螺旋式电阻器
该电阻器可加热油底壳的机油，降低机油黏度，减小启动阻力。应用此种方法时，应控制加热时间，避免因加热时间过长，机油温度过高，而导致机油老化变质。
(7)采用火焰预热装置启动
火焰预热装置由电子控制器、电磁阀、温度传感器、火焰预热塞(安装在进气管内)、燃油管及导线组成。该装置的 工作温度为-40°，其工作过程是：启动前接通火焰预热塞，十几秒钟后，火焰预热塞被加热到900°C(该温度足以点燃柴油)接通启动机,电磁阀自动打开油路,输油泵泵出柴油,通过燃油管经电磁阀向火焰预热塞供油,进行火焰预热启动。
(8)采用低温启动液辅助启动
此方法是在启动前，向柴油机进气歧管中喷入一定比例的低温启动液。低温启动液中的乙醚燃点低，在3.25MPa压力下乙醚的燃点仅为57°C左右,所以柴油机不须达到 启动转速的要求,就能点火启动。实践证明，使用低温启动液，可以保证柴油机在气温为-45°C时迅速启动。
5.低温启动注意事项
(1)控制启动时间
在低温启动时，启动机连续带动柴油机转动一般不能超过10S;连续3次不能点火时，应暂停2～3min后再启动。若再启动2～3次仍不能点火时，则应检查油路中有无空气或堵塞，以及空气滤清器是否堵塞。若一直不停地启动，会使蓄电池过度放电，将造成极板老化。
(2)多种启动方法应使用合理
为过到 启动效果，前述几种启动方法往往同时使用。但是低温启动液辅助启动与进气火焰预热、低温低温启动液辅助启动与进气螺旋电阻加热不能同时使用，否则火焰将点燃启动液混合气而发生爆炸，引起严重后果。
(3)使用低温启动液应注意安全
低温起动液容器应安装于阴凉通风处，远离高温热源，禁止明火靠近，以防爆炸伤人。低温启动液为易燃品，并有麻醉性，应密封保管，存放在温度较低，阴凉通风的库房，不可露天存放，储存中应注意人身安全。不准将低温启动液加入油箱中，以免产生气阻。
(4)使用燃油加热器应正确选油
采用外置强制循环式燃油加热器时，不能使用汽油作燃料，应根据机器使用的环境温度，选用适当牌号的轻柴油(或煤油)，当与柴油机使用相同牌号柴油时，应保证在使用环境温度下，柴油不结冰、不结蜡，防止供油回路堵塞。
(5)少用拖车启动
尽量不要采取拖车启动的方法启动柴油机，因柴油机未经预热，机油黏度大，拖车启动会导致各部件因润滑不良而加剧磨损。
(6)启动后应低速运转并查尾气
柴油机点火后的 初一段时间内，切忌加大油门高速运转，否则极易造成拉缸、烧轴、抱瓦等事故。
柴油机启动后，应怠速运转2～3min，然后逐渐加至中速运转“暖机”。当冷却液的温度达到60°C以上时,检查仪表板上的机油压力、水温，以及指示灯是否正常，特别是机油压力应在0.15～0.50MPa范围内。在柴油机没有任何异响、正常运转的情况下，逐渐增加负荷进行作业。
一般冷启动时，排气管会冒一阵白烟，随着柴油机温度的升高，白烟应逐渐消失。
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