低温下柴油发电机的冷起动特征

每当冬季到来后，气温逐步减少，不少用户都反映柴油发电机组启动较困难。通过长久的低温启动试验总结，本文就影响发动机低温启动性能的各个要素作了解析，对用户的操作提供指导，同时可供柴油发动机的性能改进的技术工程师参考。

柴油机的启动转速偏低，在压缩行程中被压缩的空气散热时间较长，空气泄漏的时间也较长，致使一部分空气漏掉，所以压缩终了的温度也较低。通常说，柴油机的着火因素是压缩终了的压力达到3MPa（30个大气压力），温度达到200C。如果压缩终了的压力及温度达不到上述数值，则无法发动，柴油发电机曲轴只能被启动系统带动着旋转。

随着被带动的循环次数增加，压缩终了的空气温度逐渐提高。一旦某缸内的压缩终了的空气温度与压力达到上述数值，便压燃喷入的柴油，产生第一次着火。

出现第一次着火后，产生的废气（正常运行时温度为400～700C）将加热气缸盖、活塞、气门及汽缸，使这些零件温度身高并积蓄热量，在下一个进气步骤中放出，加热进气，残存的过热废气与进入的空气混合，进一步加热进气，从而进一步提高压缩终了的空气温度康明斯柴油机官网，有利于第二次着火。出现了第一次着火后，柴油发电机速度将迅速增加为其余各缸着火创造了要素。进而产生断续着火，柴油发电机转速进一步提升。因为发生第一次着火的气缸比其余各缸多了空气被加热的条件，因而比其余各缸跟容易着火。

断续着火产生一段时间，柴油发电机转速增加，气缸内压缩终了的空气温度与压力增加。当各缸压缩终了的空气温度达到柴油的着火温度时，于是各缸按照柴油机的点火顺序依次工作，柴油发电机进入连续着火。当柴油发电机出现的力矩大于或等于启动阻力矩时，便可脱开起动马达，柴油发电机开始独立运转。如果在柴油发电机发生的力矩小于启动阻力矩时就脱开启动系统，则有可能致使无法起动。因此在进行起动使用时要仔细察听柴油发电机的工作状况，防范因过早脱开柴油发电机而使启动困难。

在低温因素下借助于低温了启动系统（如专用启动液加注器喷射起动液）启动柴油发电机时在启动脱开后仍要使用这些机构东风康明斯柴油发电机，一直到柴油发电机能独立的平稳运行为止。过早的停止使用这些机构，将会引起启动困难。

柴油机起动应具备以下要素：起动转速不低于80r/min（6缸柴油发电机，现在欧二排放柴油发电机要点速度在150 r/min）；压缩终了的空气温度不低于200C；压缩终了的空气压力不低于3MPa。在低温条件下，柴油发电机速度随温度的下降而迅速下降，如果启动转速低于80r/min，即使采取了冷启动辅助举措，操作了低温启动附加机构，也很难使柴油机启动。

在低温要素下，压缩终了的空气温度与压力比在常温因素下低，当低到喷射到气缸的柴油不能自燃时，柴油发电机就无法起动了。一般说，在低温要素下危害压缩终了空气温度的起因有以下三个方面：

1、在低温（0～—40C）条件下进气的温度就比常温（20C）低20～60C，这是使压缩终了的空气温度与压力下降的重要起因。

2、因为启动转速在低温要素下明显下降。因此在压缩步骤中压缩空气向气缸盖、气门、活塞、汽缸散热的时间长，加上缸体与压缩空气间的温差大，散失的热量大，使压缩终了的空气温度与压力减少。

3、因为起动转速下降，压缩空气泄漏的时间长，泄漏量明显增加，引起压缩终了的空气温度与压力下降。

在低温要素下，柴油粘度增加，表面张力增大及启动转速低，导致喷油压力低，均会使柴油的雾化质量变差，增长了着火滞后期，使柴油机很难起动。

压燃式柴油发电机的燃烧流程取决于混合气形成和自行着火的因素。当冷起动时，柴油发电机的环境温度较低，甚至达到零下几到几十摄氏度，这种环境温度会给柴油发电机冷起动带来困难。一方面，环境温度低，则气缸内压缩始点温度低，传热损失大，而且启动时柴油发电机速度低，漏气量增加，从而造成压缩终点的温度和压力减少，不利于自燃。另一方面。对一定的喷雾特点，当环境温度低时，燃料的黏度增加，使燃料的蒸发和雾化特征变差，直接影响混合气的形成。对车用柴油发电机而言，不管环境温度怎样，均要求顺利启动。因此，冷启动性是压燃式柴油发电机的一项重要的性能指标。在低温冷启动（或怠速）时，因为燃料未完全蒸发，所以排气中HC和CO排放增多、而且未完全蒸发的燃料以油滴颗粒状态排出，形成微粒，这种微粒称为可溶性微粒（SOF），因为排出的油滴直径不一样，在阳光的照射下会产生不同的颜色，从而形成白烟和蓝烟。

3、优化喷射方法，由于起动或怠速时喷射量较小，对电磁阀式喷油咀，喷射压力过高，喷油泵的喷射脉宽变小，会造成喷射不稳定，所以根据起动喷射量控制较佳喷射压力，同时优化喷射程序，通常两次喷射（一次预喷，一次主喷）或三次喷射（两次预喷，一次主喷）都能改进启动首循环的燃烧程序，有利于提高冷起动性，但需要优化匹配喷射定期。

由于冷起动或怠速时，汽缸内压缩压力和温度过低柴油发电机组厂家，滞燃期增长，而且此时燃料的轻馏分首先着火，所以压力升高率大，会造成柴油发电机惰转噪音。随着柴油发电机转速的增加，这种惰转噪音会自动清除，或采用多次喷射方式也能减轻惰转噪声。