柴油机冷机起动困难的故障时有发生,特别是冬季,柴油机冷机起动困难故障使最为常见的故障之一。
(1)故障现象:柴油机每天第一次起动时,非常困难。起动成功后,排气管白烟现象很严重,此时,手感排气管会感觉有部分气缸不工作(即没有着火迹象,排气歧管是冷的)。当高速运行或带负荷运行一段后(大约5-10min ),排气烟色恢复正常。此时,停机后再次起动一切正常。除此之外,柴油机没有其他异常现象。
(2)故障原因:众所周知,满足柴油机起动的基本条件是将喷入气缸的雾化柴油与具有较高温度和压力的压缩空气迅速混合并燃烧。因此气缸内较高的温度、压力和雾化良好的柴油是柴油机正常起动的必要因素。
在冬季,随着环境温度的降低,柴油机机油的粘度变大,各摩擦副之间的阻力增加,使柴油机的起动转速下降,柴油机气缸压缩终了时的压力达不到起动时的压力,且气缸内的压缩空气温度也明显低于起动时所需的温度,造成起动困难;同时,由于温度降低,柴油粘度增大,喷油雾化质量变差,延长了着火滞后期;温度的降低也造成了蓄电池工作能力的下降影响了起动机的起动转矩,导致柴油机起动系统功率下降,进一步使柴油机起动困难。
但是,一旦柴油机起动成功并正常运转后,柴油机各部件的温度迅速提高,再次起动就变得容易。为解决柴油机低温起动困难问题,一般柴油机都配有低温起动预热装置(如火焰预热塞),可以满足环境温度低于-20℃左右时柴油机的起动要求。冬季低温时(如环境温度低于-5℃时)如果起动预热装置失效或损坏,柴油机就会起动困难。柴油机的起动开关上一般都有三个档位,一般中间档位(2档)是冷起动预热档。冬季起动时,将钥匙开关转到2档预热大约40-60s,预热指示灯亮(此时,如果手感进气管上的火焰预热塞应该是发烫的—注意避免烫伤),即可起动。
(3)故障处理:冬季天气寒冷时,如果柴油机热机后起动正常,冷机起动困难,一般是冷起动预热系统出现故障所致。因此,操作者首先注意的问题就是该机配备的冷起动辅助装置是否失效,可按照上述方法检查预热塞是否有温度。如果没有温度,就需要对整个预热系统进行检测,然后酌情排除故障。如果冷起动预热装置正常,则需要进一步查找其他原因,如喷油提前角是否正常或油路系统是否存在泄漏问题等。
(4)就机提高柴油机冷起动性能的方法。除上述方法外,现场还可以采用下述4种措施改善柴油机低温起动困难的问题。
①使用减速起动机。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。由于在低温条件下,蓄电池的容量大幅降低,使起动机转矩也大幅降低,不能满足起动柴油机的要求。为此,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。在蓄电池容量较低的情况下,通过降低转速增加起动转矩,解决低温条件下起动力矩低的问题。
②热水预热法。将温度为90℃左右的热水注入冷却系统,其预热部位有限,用在月平均气温最低不低于一巧℃地区效果较好。
③电预热法。将电加热器直接插入冷却系统内进行加热,此法使用方便,适合在更低的环境温度下使用。
④喷起动液。自燃式温度越低的燃油,越容易着火,因此,向进气管内喷入自燃点低的起动液,可提高柴油机的低温起动性能。起动液的主要成分是乙醚。注意:冷起动液只能作为柴油机起动时的一个迫不得已的辅助措施,绝对不能常态化使用,否则会对柴油机燃烧系统造成损坏。