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拖拉机冷态顺利启动的措施

发布日期:2019-04-23 18:56

柴油机启动性能较汽油机差,特别是严寒地区和冬季,各部件和总成的工作状况有显著变化,启动困难时常发生。在此,我们分析柴油机冷启动的特点及影响因素,提出改善柴油机冷启动性能的措施,以解除用户的烦恼。

1柴油机冷启动的特点

1.1燃烧室温度低

柴油机点火采用压燃的方式,是利用压缩冲程把柴油和空气的混合物压缩,使其温度达到柴油燃点而自燃,柴油机不需要点火系统,但气缸内温度对柴油压燃影响很大。柴油机冷态下,柴油豁度大,蒸发性差,自燃温度低。当外界温度低时,柴油机吸入气缸内的新鲜空气温度低,温度低的气缸套、活塞和气缸盖会增大压缩空气向柴油机零件的热传导,因此,压缩终了时气体温度降低,达不到柴油的自燃温度,所以冷态下柴油机难以启动。

1.2热损失增加

由于活塞在气缸中运动速度的不均匀性,其运动速度在压缩行程终了时最低,结果不仅使充气与燃烧室壁之间热交换过程的时间延长了,而且两者之间的温差也增大了,最终使充气的热损失增加。

1.3充气损失大

活塞运动速度的降低和冷态时活塞与气缸壁之间间隙的增大,从而引起经过间隙漏入曲轴箱的充气损失,致使压缩终了时的气体压力降低。

1.4曲轴旋转阻力矩大

随着环境温度降低,柴油机油底壳内的机油赫度会增大,这样会引起曲轴转动阻力增大,和曲轴连在一起运动的零件,如活塞、传动齿轮、配气机构移动阻力增大。

1.5蓄电池性能下降

随着环境温度的下降,电解液豁度增加,渗透能力下降,内阻增大,蓄电池容量和端电压均下降,因此影响起动机的启动性能。蓄电池放电电流减少,使起动机启动柴油机时的力矩减小。结果是曲轴转速减小,活塞运动速度降低,造成压缩行程的时间间隔增长。

1.6环境气温低对喷油器喷射燃料的质量亦有不良影响

这是因为柴油的赫度和表面张力增大,高压喷油泵凸轮轴的转速和柱塞速度降低,这会造成喷油器的喷射压力下降,因而使喷油器针阀的行程相应减小。结果使喷油器针阀与针阀体之间的间隙减小,喷射阻力增加,从而使燃料自喷油器喷出的速度下降。环境温度低时,柴油赫度增加,喷雾颗粒增大,喷雾质量差,一部分雾化的柴油与冷的气缸壁、活塞顶及气缸盖接触,凝结成大颗粒柴油,没有参与混合,使混合气的浓度降低,影响柴油机启动性能。

1.7柴油牌号与环境温度不匹配

由于温度的影响,柴油的流通性变差有可能产生蜡析,堵塞了柴油滤清器滤芯造成油路不通和供油不足,导致发动机难以启动。

2采取的措施

2.1保温

保温的目的是保证柴油机在正常温度状态下工作。主要采用发动机和水箱保温套;冷却系统加注防冻液;蓄电池采用木质保温箱;燃油箱尽可能靠近排气管,利用尾气余热对燃油保温。

2.2预热

(1)启动发动机前要充分预热机体,采用边放水边加热水的方法,直到机体放水阀流出温水为止,再加入90℃以上的热水才可启动。第一次不能加开水,以免因机体骤热而产生裂纹。在预热机体的同时,还应将停车后放出的油底壳内的机油,用炭火或热水加温后再注入油底壳,并摇转曲轴若干圈,使各部位充满机油,得到润滑。严禁用明火烤发动机和在无冷却水的情况下启动。(2)预热压缩空气。目前大马力拖拉机上大多采用在进气管加设预热塞(统一式燃烧室柴油机)和在燃烧室设置预热塞(分隔燃烧室柴油机)的方法来预热压缩空气,提高冷启动性。

2.3正确选用柴油

普通柴油产品目前执行的标准为GB252-2011《普通柴油》标准,该标准中普通柴油根据凝点分7个牌号,即10号、5号、0号、-10号、-20号、-35号、-50号。车用柴油产品目前执行的标准为GB19147-2009《车用柴油》标准,该标准中柴油的牌号分为5号、0号、-10号、-20号、-35号、-50号。根据不同地区选用的轻柴油牌号也有别:0号柴油适用于全国地区4-9月份使用,长江以南地区冬季也可使用;-10号柴油适用于长城以南地区冬季和长江以南地区严冬使用;-20号柴油适用于长城以北和西北地区冬季、长城以南和黄河以北地区严冬使用;-35号柴油适用于东北和西北地区严冬使用。

2.4为了解决冷启动困难问题,小型拖拉机上也用上了起动机装置

小型拖拉机用手摇柄摇转柴油机进行启动已经是通用的方法,这种启动方法就是在环境温度较高的情况下启动柴油机也是比较费力的。在严冬启动柴油机时在加入热水的情况下,有时一次也启动不了。只有在进气管内引入明火方能启动了。由此说明小型拖拉机在冬季启动困难更多。小型拖拉机用上了起动机,启动省力了,冷启动困难解决了。然而柴油机上的电起动机的配套设备也相应增加。例如,蓄电池(12V)、发电机、调节器、飞轮齿圈、点火开关、导线等,柴油机的售价也会提高。

2.5启动之前准备充足,在启动时操作要正确

冷柴油机启动前的准备工作:一是检查柴油箱内盛油是否充足,如不充足应添加;二是用输油泵排除柴油低压油路中的空气,直到排尽为止;三是用手摇柄摇转曲轴数转,这样做即能够检查各运动件是否有发卡现象,也能够使机油泵泵出些机油进入各运动件之间;四是如果柴油机上没有冷启动辅助装置,此时即可向冷却水套内加入开水,直至从放水开关放出的水的温度在30℃时即可启动柴油机;五是如果柴油机上设有电预热冷启动辅助装置,即可将点火开关置于预热位置,待预热指示灯或预热指示器有信号出现时,可将点火开关旋至预热启动位置,柴油机即可启动。柴油机上无论有无冷启动辅助装置,一次启动的时间不宜超过10s。如果一次启动未成功,应停2min后再进行二次启动。如果三次启动均未成功,就应检查原因,待查出原因排除故障后方能再启动。

2.6排除柴油机内阻较大的因素

对于新大修的柴油机,如果内阻较大,可加长冷磨合和热磨后的时间,加强配合件之间的磨合。对于带病工作的柴油机,如曲轴轴承和配气凸轮轴承有损伤的,造成轴承与轴颈之间润滑不良、阻力大的,应停车检修。应换新轴承或磨修凸轮轴。配新轴承时二者之间要留出规定的间隙。在冬季寒冷地区,应采用勃度小、凝点低的低凝机油。

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