柴油发电机冷天低温难启动的原由和清除程序

摘要：因为柴油发电机属于压燃式点火装置，于是柴发机组的启动需要具备一定的温度因素。在寒冬遇到气温过低的时候，防冻液温度可能不足以提供启动所需的热能，而当防冻液温度过低，发电机将很难缸内着火燃烧。因此，康明斯公司通常对于在北方地区用户，在柴油发电机组装置出厂前，通常为其装配一套全自动智能水套电加热器机构，以便解决在寒冬操作柴油发电机启动难的隐患问题。

     柴油发电机冷很难发动是指在低温环境下，柴油发电机在启动时出现困难或需要较长时间才能起动的情形，如图1所示。这是由于在低温条件下，柴油的粘度增加，燃烧性能下降，致使燃油喷射不均匀、燃烧不完全，从而危害了柴油发电机的起动。

      柴油在低温下会产生结晶，致使燃油流动性减小，使得燃油供应不足。同时，低温下柴油的粘度增加，不利于喷射和燃烧，进一步影响了柴油发电机起动。发电机的燃油流动示意图如图2所示柴油发电机保养内容。

      低温下，柴油的粘度增加，增加了高压油泵供油的阻力，使得高压油泵的供油能力下降，不能满足柴油发电机起动的要求。

      柴油发电机的涡轮增压器在低温环境下，由于机械摩擦增加，涡轮叶片的转动阻力增加，使得增压效果减弱，无法提供足够的进气量，影响了启动。

      低温下，电池的储电能力会减少，电池电量不足时会引起起动不了。

      机油粘度变大致使柴油发电机在启动时，曲轴转动所需的转矩增大，从而转速变低，直接造成了点火困难。

      启动速度在低温条件下明显下降的原因，详细因为机油粘度增大及蓄电池电力输出容量急骤下降，引起在压缩行程中散热时间长，加上缸体、缸盖与压缩空气间的温差大，散失的热量多，使压缩终了的空气温度与压力比常温情形下要低。

      柴油发电机通过压缩点火发生功率（活塞会压缩空气，升高空气温度），因此当燃油喷射到空气中时，它会点燃并燃烧。在极低的温度下，压缩发生的热量会迅速散发到柴油发电机的金属部件中，导致燃烧效率减轻。以下为康明斯公司为用户引荐的低温下使用柴油发电机组的防止举措。

      由于低温机油粘度会增加摩擦力，此外，极低的温度也会增加柴油发电机机油的粘度或流动阻力。这会引起柴油发电机中运转部件之间的摩擦增大。为领会决这个问题，操作员通常会通过改变其柴油发电机机油的等级（粘度）来做好在偏低环境温度下运行的准备。为适应过低温度，改变机油的等级也是很常见的，具体机油等级选取请检查图3。即使操作低粘度油液，柴油发电机在刚刚启动后可能仍需要 80% 以上的可用功率，以使柴油发电机抵抗所有的寄生负荷。

      过去，特定功率和功率与柴油发电机的排气量紧密相关。现在，康明斯公司所设计和开发的小型柴油发电机能够提供大型柴油发电机的功率和功率。然而，尽管小型柴油发电机能够在正常工作温度下为机器供应动力，但其在极寒要素下冷起动的性能尚且不能达到原始设备制造商（OEM，Original Equipment Manufacturer）的目标。

      柴油发电机组的起动装置详细靠的是起动并达到其运行转速，使用员依靠柴油发电机的能力在各种条件下起动和重新起动机器，包括在北方寒冬情形下 -20°C（-4°F）的极寒温度。在如此低的温度下，您的柴油发电机将面临一些独特的挑战。因此，康明斯公司开发的新款电控柴油发电机可在 -20°C（4°F）时迅速启动，并在几秒钟内达到目标转速，同时克服在这种极低温度下所特有的不良状况。

      趋势总是在各个行业之间相互影响。在柴发机组领域中，柴油发电机电喷化正成为一种流行趋势。电喷机型可以高效解决冷很难启动问题，再辅助以加热器类附件产品，可以大部分柴油发电机组在-40°C寒冷因素下进行正常工作。

      低于0℃时运转时，操作的较小十六烷值是45；大于于0℃运转时，操作的较小十六烷值是40。危害燃油性能的两个具体的因素是：

       因此，应选用低倾点、低浊点燃油。

      根据冷起动条件下选购相对大容量的电瓶，并且考虑采用镍镉蓄电池，外形组成如图4所示。与铅酸蓄电池比，低温要素下受温度影响更小，同时还具备以下特征：

（2）内阻小，可供大电流的放电，当它放电时电压的变化很小，作为直流电源是一种质量极佳的电池；

      柴油发电机的启动通常是热起动，如果长期进行低温起动，尤其是在气候寒冷的季节或地域，会影响柴油发电机的使用时限；对于采用液体加热的柴油发电机，可以通过预先开启液体加热器，使柴油发电机预热到常温后，再启动柴油发电机；如图5所示，柴油发电机预热时仅打开柴油发电机第一回水阀1和加热器进水阀，形成柴油发电机水套和液体加热器之间的水路循环。

     水套加热器是一种主用的加热系统，水套加热器的详细功用是在低温环境下为发电机水箱宝和润滑油供应预热，以保证发电机在寒冷环境中顺利起动和工作。在低温环境下，防锈水和润滑油可能会凝结成固态，失去润滑或冷却效果，从而故障发电机，在这种情况下，水套加热器就显得尤为重要。水套加热器通过电加热器、电动水泵等组件作业，将冷却液加热至适宜温度，从而避免这种情形产生。

      当环境温度低于0℃时，柴油的粘度会变得非常高，同时流动性也会受到影响，这时候如果直接起动柴油发电机，会引起柴油燃烧不完全，从而影响发电机组的正常运转。因此，配置燃油加热器就变得尤为重要。如图6所示，燃油加热器的作业机理是利用发电能来加热加热器中的加热元件，通过传导、对流等程序将热能传递给柴油油路，快速升温至适宜温度。其优势如下：

（1）提高燃油温度。在低温环境下康明斯发电机官方网站，燃油粘度较大，流动性差，不利于油路流动康明斯发电机铭牌，加热器可以提升燃油温度，减小其黏度，从而提升燃油的喷射性能和燃烧性能，使发电机快速进入正常作业状态。

（2）预热发电机。在低温要素下，加热器有助于发电机快速启动，减轻冷起动时的磨耗，并减少油耗。

（3）改善燃油雾化品质。直接加热步骤能显着改进燃油的雾化品质，对提高发电机冷起动性能有明显作用。

      根据上述柴油发电机低温不能启动的主要原由：机油粘度变大引起阻转矩增大；柴油雾化不好，压缩终了的空气温度与压力比常温状况下要低三个方面。康明斯公司对同一台柴油发电机进行低温起动试验，在-23.3 ℃情况下用SAE10W机油仅需3.7 kW的启动容量；用SAE20W机油需7.4 kW的启动功率；用SAE30W机油竟需11.8 kW的起动功率。

      如图7所示，起动马达和柴油发电机的性能随温度变化可定性剖析曲线中的术语代表含义：t—温度(t?t?t?)；M?一启动马达的起动转矩；M?一柴油发电机阻转矩；M?与M?交点为该温度下柴油发电机所能达到的曲轴转速。

      如图8所示，柴油发电机所能启动的低温极限值曲线中的术语代表含义：nt一起动机能达到的起动速度；n?t一柴油发电机所需起动速度；nt与n?t交点为该启动马达能启动柴油发电机的较低起动温度。

      基于试验验证，本文诠释了解决柴油发电机冷启动性能的缘由和处理办法。解析了不同的低温无法开启因由对冷启动的危害，表述了大排量柴油发电机冷起动时增大起动机容量的选择并不具有可行性，并给出了准确的防范冬季柴油发电机组起动难的举措，帮助用户早日脱离寒冷气候下柴发启动“老大难”的问题。