低温下柴油发电机的冷启动特征

每当冷天到来后，气温逐步减小，不少用户都反映康明斯发电机组起动较困难。通过长久的低温起动试验总结，本文就危害发动机低温起动性能的各个因素作了分析，对用户的操作提供指导，同时可供柴油发动机的性能改良的技术工程师参考。

柴油机的启动速度偏低，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，引起一部分空气漏掉，于是压缩终了的温度也偏低。通常说，柴油机的着火条件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，则启动困难，柴油发电机曲轴只能被起动马达带动着旋转。

随着被带动的循环次数增加，压缩终了的空气温度逐渐提升。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，发生第一次着火。

出现第一次着火后，发生的废气（正常运行时温度为400～700C）将加热气缸盖、活塞、气门及气缸，使这些零件温度身高并积蓄热量康明斯发电机厂家排名，在下一个进气过程中放出，加热进气，残存的过热废气与进入的空气混合，进一步加热进气康明斯柴油发电机控制面板，从而进一步提升压缩终了的空气温度，有利于第二次着火。出现了第一次着火后，柴油发电机转速将迅速增加为其余各缸着火创造了因素。进而产生断续着火，柴油发电机速度进一步提升。因为产生第一次着火的气缸比其余各缸多了空气被加热的因素，因而比其余各缸跟容易着火。

断续着火产生一段时间，柴油发电机速度增加，汽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，故而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。当柴油发电机发生的力矩大于或等于启动阻力矩时，便可脱开启动马达，柴油发电机开始独立运行。如果在柴油发电机产生的力矩小于启动阻力矩时就脱开启动马达，则有可能致使不能启动。因此在进行启动使用时要仔细察听柴油发电机的作业情况，预防因过早脱开柴油发电机而使不能启动。

在低温因素下借助于低温了起动系统（如专用启动液加注器喷射启动液）启动柴油发电机时在启动脱开后仍要使用这些机构，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，将会导致无法启动。

柴油机启动应具备以下条件：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转速在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，柴油发电机转速随温度的下降而迅速下降，如果起动转速低于80r/min，即使选用了冷起动辅助方案，操作了低温启动附加装置，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要素下低，当低到喷射到气缸的柴油不能自燃时，柴油发电机就无法启动了。一般说，在低温要素下影响压缩终了空气温度的起因有以下三个方面：

1、在低温（0～—40C）因素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、因为启动速度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、气缸散热的时间长，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降低。

3、由于起动速度下降，压缩空气泄漏的时间长，泄漏量明显增加，导致压缩终了的空气温度与压力下降。

在低温因素下，柴油粘度增加，表面张力增大及启动速度低，致使喷油压力低，均会使柴油的雾化质量变差，延迟了着火滞后期，使柴油机不能启动。

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要素。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启动带来困难。一方面，环境温度低，则气缸内压缩始点温度低，传热损失大，而且起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轻，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，不管环境温度怎生，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。在低温冷起动（或怠速）时，因为燃料未完全蒸发，故而排气中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，在阳光的照射下会出现不同的颜色，从而形成白烟和蓝烟。

3、优化喷射程序，由于起动或怠速时喷射量较小，对电磁阀式喷油嘴，喷射压力偏高，喷油嘴的喷射脉宽变小，会造成喷射不稳定，故而根据起动喷射量控制较佳喷射压力，同时优化喷射步骤，一般两次喷射（一次预喷，一次主喷）或三次喷射（两次预喷，一次主喷）都能改良启动首循环的燃烧过程，有利于提升冷起动性，但需要优化匹配喷射定期柴油发电机。

由于冷启动或怠速时，汽缸内压缩压力和温度过低，滞燃期延迟，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声。随着柴油发电机转速的增加，这种惰转噪音会自动处置，或选择多次喷射方法也能减小惰转噪声。