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发表于 2022-8-1 16:48
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来自： 中国
柴油发动机机根据用途和制造商的不同，其使用的启动系统也将不同，柴油发动机常见的启动方式分为人力启动（手摇式）、电启动（蓄电池）、气起动和液压启动等起动马达。其中电启动方式是柴油发动机最普及的装置，由于使用方便，维护简单且工作稳定受到市场的普遍接纳。下面由康明斯发电机公司为你介绍柴油发动机启动系统工作原理、启动方式和辅助装置的知识。
一、启动系统工作原理
发动机由静止状态转为运转状态，必须依靠外力助推动曲轴转动，才能得到初始的进气、压缩、燃烧作功等几个过程，产生动力，使发动机连续不断地循环运转。发动机从静止状态到开始运转的全过程，称为启动。完成启动所需的一系列的装置，称为发动机机的启动系统。
发动机启动时，必须克服汽缸内被压缩的气体阻力和发动机本身运动件及附件所产生的各种摩擦阻力和惯性力。克服这些阻力所需的力矩称为启动力矩。为保证发动机顺利启动所必需的最低转速称为启动转速。对于柴油发电机，在0C以上时，要求启动转速为（250~300）转／分。由于柴油发电机压缩比大，运动件惯性力大，启动转速也较高，因此，它的启动功率比同功率的汽油机大（3~4）倍。
为了保证发动机在任何温度条件下都能可靠地启动，尤其是柴油发电机，通常采用各种便于启动的预热装置，对进入汽缸的空气或冷却水套、下曲轴箱（油底壳）进行预热，一方可增加加汽缸内空气的起燃温度，一方面使各润滑而的机油不致粘滞，减小引时所需扭矩。在柴油发电机上还装减压机构便于启动。
二、启动方式
1、人力启动
(1）手摇式启动
一般在20KW以下小功率发动机采用人力启动，这是最简单的启动方法，通常用手摇柄或索直接转动曲轴，使发动机启动。手摇启动装置简单，启动摇把或爪轮结构只
允许单向传递扭矩，避免发动机反转伤人。此方法目前主要用于柴油机的电启动失效情况下，而采用摇把启动方式。
(2）机械储能式启动
弹簧储能起动机也称弹簧马达，是将人力多次转动的机械能量，以弹簧作为介质储存起来，一次性释放，从而起动发动机，是“黑启动”或“瘫船启动”的最佳解决方案，弹簧储能起动机可以有效的弥补电起动的不足，保证发动机在蓄电池亏电状态下正常启动。
2、电启动
直流起动机启动方法广泛用于各种现代发动机和各种用途的柴油发电机。这种方法是用铅酸蓄电池作电源，由专用的直流启动起动机拖动发动机曲轴旋转，将发动机发动起来，所以也叫“电启动”。为保证启动可靠，延长蓄电池的使用寿命，每次启通电时间不得超过15s，连续使用不得超过3次，而且各次之间的间隙时间不少于1min.
柴油发电机的启动起动机功率 Nq ，其公式为
Nq=（0.02~0.1）Ne（kW）
式中 Ne 一 为柴油发电机输出的有效功率。
启动用蓄电池电压为（12~24) V ，容量为（100~200) Ah 。
电启动目前发动机中最常见，最普及的起动方式，也因其大量使用而成本相对也较低，通过电路设计可以实现远程和自动起动功能。整套电起动系统需要：电马达，电池，控制组件、电缆，充电机等。
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3、气启动
对于功率较大的柴油发电机通常采用压缩空气启动，其期法有两种：
(1）压缩空气起动
压缩空气起动就是具有一定压力的压缩空气，再用空气分配器將压力为（2450~2940) kPa (25~30kgf/cm2）的高压空气，按照柴油发电机的工作次序送入各个汽缸，直接推动活塞完成自行点火。压缩空气起动的起动能量大，启动迅速可靠，在紧急情况下可用压缩空气进行刹车，但该装置构造复杂，重量较重，故此法一股适用于缸径2150mm的柴油发电机。
(2)气动马达启动
气动马达也称为风动马达，是指将压缩空气的能量转换为旋转的机械能的装置。一股作为更复杂装置或机器的旋转动力源。气动马达按结构分类为：叶片式气动马达，活塞式气动马达，索凑叶片式气动马达，紧凑活塞式气动马达。整套气起动系統组成由气马达，油水分离装置，控制组件，高压管道，储气罐，空压机等。
4、辅助汽油机启动
工程机械用果油机，通常采用辅助汽油机启动。启动时先用人力启动汽油机再通过传动装置带动柴油发电机启动。
5、液压启动
液压起动器又叫液压起动马达、液压马达，是利用液压能驱动柴油机飞轮齿圈实现柴油机点火起动的马达称为液压起动器。事实上，液压起动依靠的是一套完整的液压系统，并不仅仅只是一个液压马达。整套系统基本包含油箱，液压起动马达，液力发生装置，过滤器，压力计，储能器，控制闼、高压油管等。价格十分高昂。一般只适合于特殊的应用工况。
三、柴油发电机启动的辅助裝置
1、减压机构
(1）减压机构的作用
是使气门不受凸轮和气门弹簧的控制而进行启动动，汽缸内的压力不会因压缩而升高，从而减小启动时汽缸内的压縮阻力。
(2）减压机构工作原理
它用凸轮将配气机构推杵顶起，使进气门处于开启状态。此机构在进气们挺柱的上部有一个切槽，切槽内装有一个切边圆柱体的减压轴，对四缸机而言，减压轴形状，第一、二缸为单面切边，第三、四缸为两面切边，通过减压轴臂可操纵减压轴位置转换。当切边平面朝上时，挺柱处于正常工作位置，减压轴不起作用；当减压轴圆柱面转到上面时，圆柱面将挺柱抬起，使进气门打开，与进气凸轮表面脱离开，汽缸内不再产生圧缩，从而达到减压目的，实现减压启动。
2、减速机构
在起动机的电枢轴与驱动齿轮之间装有齿轮减速器的起动机，称为减速起动机。串激式直流电动机的功率与其转矩和转速成正比，可见，当提高电动机转速的同时降低其转矩时，可以保持起动机功率不变，故当采用高速、低转矩的串激式直流电动机作为起动机，在功率相同的情况下，可以使起动机的体积和质量大大减小。但是，起动机的转矩过低，不能满足起动发动机的要求，为此，在起动机中采用高速、低转矩的直流电动机时，在电动机的电枢轴与驱动齿轮之间安装齿轮减速器，可以在降低电动机转速的同时提高其转矩。
3、预热装置
众所周知，柴油发电机是靠高温高压使柴油自燃，因此，柴油发电机启动时，汽缸内温度的高低，对启动柴油发电机影响很大，尤其环墳温度低的情况下，影响更大，所以用直流起动机启动的柴油发电机，通常在辅助燃烧室中装设电热装置，以便柴油在燃烧室内容易雾化形成可燃混合气。
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楼主: 完全ok
