柴油发电机组起动机启动方式和使用条件
发布时间：2026-02-28 点击：4
柴油发电机组起动机启动方式和使用条件
柴油发电机由不工作状态到工作状态是需要借助外力来实现，需要借助外力使曲轴旋转，使发动机开始工作，能够提供外力的装置叫起动装置。起动装置启动柴油发电机时首先要克服发动机自身各种运动件的运转阻力，其次要使曲轴转动达到一定的速度，即能满足发动机着火与燃烧的要求。汽缸内混合气第一次燃烧作功后，才有可能使发动机靠自己所发出的动力维持运转。发动机能否迅速、可靠、方便地连续启动，是评价发动机性能的一个重要指标。
起动机上视图
起动机上下二等角轴测图
一、启动的必要条件
1、具备一定的启动力矩
发动机必须具备一定的启动力矩，用以克服曲轴由静止状态过渡到以最低启动转速旋转时的各种阻力，这些阻力包括:(1)各运动件由静到动的摩擦阻力矩，它很大程度上取决于润滑油的黏度。启动时，由于发动机温度低，润滑油黏度较高，所以阻力矩也较大。在起动装置中，一般都装有辅助起动装置，以减小启动时的其他阻力，因而摩擦阻力就占总启动阻力的大部分。(2)驱动附件的阻力如驱动喷油泵、水泵、机油泵、风扇等所需的动力。因启动时转速低，因此这部分阻力比发动机正常工作时要小得多。(3)第一次压缩冲程时，活塞压缩气体的阻力。(4)运动件由静态加速到某一转速时的惯性阻力，一般为总阻力的 1/10 左右。柴油发电机因压缩比高等原因，启动阻力比汽油机大，其启动所需功率约比汽油机大 3 ～4 倍。
2、达到启动所必需的最低转速
由于柴油发电机的燃料要靠压缩时的高温自燃，为了保证柴油雾化良好和在压缩终了时汽缸中空气具有足够的温度，故柴油发电机要求具有一定的启动转速才可启动。一般柴油发电机启动转速:直接喷射式燃烧室、半分开式燃烧室为100 ～150 r/min;球形燃烧室为 200 ～300 r/min;分隔式燃烧室为 200 ～300 r/min。
二、启动方式
发动机根据其功率、类型和使用条件不同，选用不同的启动方法。柴油发电机的启动方法有人力手摇启动、电动机启动、用汽油机启动和压缩空气启动等。
1、人力启动
小功率柴油发电机广泛采用人力启动，这是最简单的启动方法。常用的人力启动装置有拉绳启动和手摇启动。
（1）拉绳启动
小型汽油机（1~3kw）广泛采用拉绳启动。启动绳轮装在飞轮端，或在飞轮上设有绳索槽，绳轮的边缘开有斜口。启动时，将绳索的一头打成结钩在绳轮边缘的斜口上，并在绳轮上按曲轴工作时的旋转方向绕2、3圈，拉动后，绳索自动脱离启动绳轮。
（2）手摇启动
手摇启动一般用于3、12kw的小型内燃发动机。手摇启动装置利用手摇把直接转动曲轴，使柴油发电机启动。这种方法比较可靠，但劳动强度大，且操作不便。手摇启动的小型内燃发动机通常设有减压机构，以减小开始摇转曲轴时的阻力，减压可以用顶起进气门、排气门或在汽缸顶上设一个减压阀的方法来达到。功率大于12kw的内燃发动机，难以用手摇启动的方法启动，所以也没有手摇装置。
在起动轴上装有起动爪，爪上开有斜槽，手摇柄的销子插在斜槽中，转动手摇柄即可带动曲轴旋转。当发动机启动后，曲轴通过齿轮传动使起动轴的转速高于手摇柄转速时，在斜槽中的销子便会被斜槽推出，使手摇柄自动与起动爪分离，以保证安全。如果启动时不握紧手摇柄或没有冲过压缩上止点而过早停止用力，容易造成曲轴反转、手摇柄无法脱开就会打手。为了防止打手，启动时应把手的五指全顺向握住手摇柄，这样反转时摇柄就从手中滑出。不允许拇指和其他四指围握摇柄，这样反转时，手指脱不开，会被打伤。启动时，一定要用力，迅速越过压缩上止点，这样就不会发生反转。这种启动方法就是在环境温度较高的情况下启动柴油发电机也是比较费力的。在严冬启动柴油发电机前要采取一些预热措施，如向冷却系统加入热水，加温油底壳中的机油等，即使这样做也常发生启动困难故障。
2、电启动
气温在 10 ℃以上时可利用直接启动法直接启动:将启动开关顺时针转动到启动位置，当柴油发电机转速提高后，将减压手柄转到工作位置，待柴油发电机启动后，迅速将启动开关转回到“0”位置。每次启动时间不应超过 10 s，以保护起动电机和蓄电池。如需连续启动，应停歇 2 min 后再行启动。如果连续三次不能启动，则应查明原因，排除故障后再行启动。当气温低于 10 ℃时可采用预热启动法启动柴油发电机。利用电启动方法时要注意经常检查蓄电池电压及电解液密度，应处于饱和状态。电解液面高度不够时，应补加纯水或蒸馏水，使液面高出护板 10 ～ 15 mm，切勿填加硫酸或电解液。
直流电动机启动广泛应用于各种车用发动机和中小功率的柴油发电机组。这种启动方法是用铅酸蓄电池供给直流电源，由专用的直流启动电动机拖动柴油发电机曲轴旋转，将柴油发电机发动。这种启动系统具有结构紧凑，操作方便，并可远距离操作等优点。其主要缺点是启动时要求供给的启动电流较大（一般为200a以上），铅酸蓄电池容量受限，使用寿命较短，重量大，耐振性差，环境温度低时放电能力会急剧下降，致使电动机输出功率减小等。gb/t1147.2中小功率柴油发电机，第2部分：试验方法中规定，启动电机每次连续工作时间不应超过10s，每次启动的间隔时间不少于2min，否则有可能将直流启动电机烧坏。
3、压缩空气动
缸径超过150mm的大、中型柴油发电机常用压缩空气启动。目前主要采用将高压空气经启动控制阀通向凸轮轴控制的空气分配器，再由空气分配器按柴油发电机工作顺序，在做功冲程中将高压空气供给到各缸的启动阀，使启动阀开启，压缩空气流人汽缸，推动活塞、转动曲轴达到一定转速后，停止供气，操纵喷油泵供油，柴油发电机就被启动。储气瓶输出空气压力对低速柴油发电机为2~3mpa，对高速柴油发电机为2.5~10mpa。此启动方法的优点是启动力矩大，可在低温下保证迅速、顺利地启动柴油发电机，缺点是结构复杂、成本高。康明斯kta-2300c型柴油发电机采用另一种压缩空气启动方法，它利用高压空气驱动叶片转子式马达，通过惯性传动装置带动柴油发电机飞轮旋转。
4、用小型汽油机启动
某些经常在野外、严寒等困难条件下工作的大、中型工程机械及拖拉机柴油发电机，有时采用专门设计的小型汽油机作为启动机。先用人力启动汽油机，再用汽油机通过传动机构启动柴油发电机。启动机的冷却系统与主机相通，启动机发动后，可对主机冷却水进行预热；启动机的排气管接到主机进气管中，可对主机进气进行预热。此法可保证柴油发电机在较低环境温度下可靠地启动，且启动的时间和次数不受限制，有足够的启动功率，适用于条件恶劣的环境下工作。但其传动机构较复杂，操作不方便，柴油发电机总重及体积也增大，机动性差。对于不同类型的柴油发电机，gb/t1147.1-2007中小功率柴油发电机第1部分：通用技术条件的定，不采取特殊措施，柴油发电机能顺利启动的最低温度为：电启动及压缩空气启动的应急发电机组及固定用柴油发电机不低于0℃；人力启动的柴油发电机不低于5℃。
以上四种常用的启动方法，在柴油发电机组中应用最为普遍的是电动机启动系统。
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柴油发电机由不工作状态到工作状态是需要借助外力来实现，需要借助外力使曲轴旋转，使发动机开始工作，能够提供外力的装置叫起动装置。起动装置启动柴油发电机时首先要克服发动机自身各种运动件的运转阻力，其次要使曲轴转动达到一定的速度，即能满足发动机着火与燃烧的要求。汽缸内混合气第一次燃烧作功后，才有可能使发动机靠自己所发出的动力维持运转。发动机能否迅速、可靠、方便地连续启动，是评价发动机性能的一个重要指标。
起动机上视图
起动机上下二等角轴测图
一、启动的必要条件
1、具备一定的启动力矩
发动机必须具备一定的启动力矩，用以克服曲轴由静止状态过渡到以最低启动转速旋转时的各种阻力，这些阻力包括:(1)各运动件由静到动的摩擦阻力矩，它很大程度上取决于润滑油的黏度。启动时，由于发动机温度低，润滑油黏度较高，所以阻力矩也较大。在起动装置中，一般都装有辅助起动装置，以减小启动时的其他阻力，因而摩擦阻力就占总启动阻力的大部分。(2)驱动附件的阻力如驱动喷油泵、水泵、机油泵、风扇等所需的动力。因启动时转速低，因此这部分阻力比发动机正常工作时要小得多。(3)第一次压缩冲程时，活塞压缩气体的阻力。(4)运动件由静态加速到某一转速时的惯性阻力，一般为总阻力的 1/10 左右。柴油发电机因压缩比高等原因，启动阻力比汽油机大，其启动所需功率约比汽油机大 3 ～4 倍。
2、达到启动所必需的最低转速
由于柴油发电机的燃料要靠压缩时的高温自燃，为了保证柴油雾化良好和在压缩终了时汽缸中空气具有足够的温度，故柴油发电机要求具有一定的启动转速才可启动。一般柴油发电机启动转速:直接喷射式燃烧室、半分开式燃烧室为100 ～150 r/min;球形燃烧室为 200 ～300 r/min;分隔式燃烧室为 200 ～300 r/min。
二、启动方式
发动机根据其功率、类型和使用条件不同，选用不同的启动方法。柴油发电机的启动方法有人力手摇启动、电动机启动、用汽油机启动和压缩空气启动等。
1、人力启动
小功率柴油发电机广泛采用人力启动，这是最简单的启动方法。常用的人力启动装置有拉绳启动和手摇启动。
（1）拉绳启动
小型汽油机（1~3kw）广泛采用拉绳启动。启动绳轮装在飞轮端，或在飞轮上设有绳索槽，绳轮的边缘开有斜口。启动时，将绳索的一头打成结钩在绳轮边缘的斜口上，并在绳轮上按曲轴工作时的旋转方向绕2、3圈，拉动后，绳索自动脱离启动绳轮。
（2）手摇启动
手摇启动一般用于3、12kw的小型内燃发动机。手摇启动装置利用手摇把直接转动曲轴，使柴油发电机启动。这种方法比较可靠，但劳动强度大，且操作不便。手摇启动的小型内燃发动机通常设有减压机构，以减小开始摇转曲轴时的阻力，减压可以用顶起进气门、排气门或在汽缸顶上设一个减压阀的方法来达到。功率大于12kw的内燃发动机，难以用手摇启动的方法启动，所以也没有手摇装置。
在起动轴上装有起动爪，爪上开有斜槽，手摇柄的销子插在斜槽中，转动手摇柄即可带动曲轴旋转。当发动机启动后，曲轴通过齿轮传动使起动轴的转速高于手摇柄转速时，在斜槽中的销子便会被斜槽推出，使手摇柄自动与起动爪分离，以保证安全。如果启动时不握紧手摇柄或没有冲过压缩上止点而过早停止用力，容易造成曲轴反转、手摇柄无法脱开就会打手。为了防止打手，启动时应把手的五指全顺向握住手摇柄，这样反转时摇柄就从手中滑出。不允许拇指和其他四指围握摇柄，这样反转时，手指脱不开，会被打伤。启动时，一定要用力，迅速越过压缩上止点，这样就不会发生反转。这种启动方法就是在环境温度较高的情况下启动柴油发电机也是比较费力的。在严冬启动柴油发电机前要采取一些预热措施，如向冷却系统加入热水，加温油底壳中的机油等，即使这样做也常发生启动困难故障。
2、电启动
气温在 10 ℃以上时可利用直接启动法直接启动:将启动开关顺时针转动到启动位置，当柴油发电机转速提高后，将减压手柄转到工作位置，待柴油发电机启动后，迅速将启动开关转回到“0”位置。每次启动时间不应超过 10 s，以保护起动电机和蓄电池。如需连续启动，应停歇 2 min 后再行启动。如果连续三次不能启动，则应查明原因，排除故障后再行启动。当气温低于 10 ℃时可采用预热启动法启动柴油发电机。利用电启动方法时要注意经常检查蓄电池电压及电解液密度，应处于饱和状态。电解液面高度不够时，应补加纯水或蒸馏水，使液面高出护板 10 ～ 15 mm，切勿填加硫酸或电解液。
直流电动机启动广泛应用于各种车用发动机和中小功率的柴油发电机组。这种启动方法是用铅酸蓄电池供给直流电源，由专用的直流启动电动机拖动柴油发电机曲轴旋转，将柴油发电机发动。这种启动系统具有结构紧凑，操作方便，并可远距离操作等优点。其主要缺点是启动时要求供给的启动电流较大（一般为200a以上），铅酸蓄电池容量受限，使用寿命较短，重量大，耐振性差，环境温度低时放电能力会急剧下降，致使电动机输出功率减小等。gb/t1147.2中小功率柴油发电机，第2部分：试验方法中规定，启动电机每次连续工作时间不应超过10s，每次启动的间隔时间不少于2min，否则有可能将直流启动电机烧坏。
3、压缩空气动
缸径超过150mm的大、中型柴油发电机常用压缩空气启动。目前主要采用将高压空气经启动控制阀通向凸轮轴控制的空气分配器，再由空气分配器按柴油发电机工作顺序，在做功冲程中将高压空气供给到各缸的启动阀，使启动阀开启，压缩空气流人汽缸，推动活塞、转动曲轴达到一定转速后，停止供气，操纵喷油泵供油，柴油发电机就被启动。储气瓶输出空气压力对低速柴油发电机为2~3mpa，对高速柴油发电机为2.5~10mpa。此启动方法的优点是启动力矩大，可在低温下保证迅速、顺利地启动柴油发电机，缺点是结构复杂、成本高。康明斯kta-2300c型柴油发电机采用另一种压缩空气启动方法，它利用高压空气驱动叶片转子式马达，通过惯性传动装置带动柴油发电机飞轮旋转。
4、用小型汽油机启动
某些经常在野外、严寒等困难条件下工作的大、中型工程机械及拖拉机柴油发电机，有时采用专门设计的小型汽油机作为启动机。先用人力启动汽油机，再用汽油机通过传动机构启动柴油发电机。启动机的冷却系统与主机相通，启动机发动后，可对主机冷却水进行预热；启动机的排气管接到主机进气管中，可对主机进气进行预热。此法可保证柴油发电机在较低环境温度下可靠地启动，且启动的时间和次数不受限制，有足够的启动功率，适用于条件恶劣的环境下工作。但其传动机构较复杂，操作不方便，柴油发电机总重及体积也增大，机动性差。对于不同类型的柴油发电机，gb/t1147.1-2007中小功率柴油发电机第1部分：通用技术条件的定，不采取特殊措施，柴油发电机能顺利启动的最低温度为：电启动及压缩空气启动的应急发电机组及固定用柴油发电机不低于0℃；人力启动的柴油发电机不低于5℃。
以上四种常用的启动方法，在柴油发电机组中应用最为普遍的是电动机启动系统。
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柴油发电机原理，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点
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