徐信峰　佟長宇　喬云

摘 要：起動性能是衡量柴油機的一個重要技術指標，起動性能的好壞對柴油機工作的可靠性、排放性能都有直接影響。我國地域遼闊、氣候條件差異很大，這些都對柴油機的起動性能提出了更高的要求，為此，對影響柴油機起動性能的主要因素做具體的分析，希望能夠對改善柴油機的起動性能有參考價值。

關鍵詞：影響；起動；性能；因素

中圖分類號：TB

文獻標識碼：A

文章編號：16723198（2014）12019201

0 引言

柴油機是通過壓縮的空氣產生高熱，然后噴入柴油霧化后膨脹爆炸，產生的作用在活塞上壓力，推動活塞沿氣缸做不等速的高速直線作用往復運動，經活塞銷，連桿和曲軸等組成的曲柄連桿機構，將活塞的直線運動變?yōu)榍男D運動，從而輸出機械功。起動性能是衡量柴油機的一個重要技術指標，起動性能的好壞對柴油機工作的可靠性、排放性能都有直接影響。我國地域遼闊、氣候條件差異很大，這些都對柴油機的起動性能提出了更高的要求，本文對影響柴油機起動性能的主要因素做具體的分析，希望能夠對改善柴油機的起動性能有參考價值。

1 柴油機起動性能影響因素

柴油機本身沒有自行起動能力。欲使靜止的柴油機轉動起來必須借助于外力，以便使柴油機獲得第一個工作循環(huán)的條件，即在外力作用下進行進氣、壓縮、噴油，直至燃油燃燒膨脹作功而自行運轉。這一過程稱柴油機起動。在起動過程中，為保證壓縮終點缸能夠達到自燃發(fā)火的溫度，需要柴油機必須達到一定的轉速。柴油機正常運轉的條件是柴油良好霧化后能夠精確無誤的噴入燃燒室，在燃燒室的壓縮空氣達到一定的溫度后，著火、爆發(fā)。在滿足這兩個先決的條件，就必須要求柴油機在起動時達到足夠高的轉速和氣缸中有較高的點火溫度。實踐中，柴油機一般情況下，在-5～10℃溫度環(huán)境下，可以正常起動。但當柴油機處于更低溫度環(huán)境中時，機器起動將出困難。

2 壓縮比

壓縮比為柴油機氣缸總容積與燃燒室容積之比，它的變化，不僅影響柴油機的動力性和經濟性，而且影響其起動性能。在設計時每臺柴油機都規(guī)定了一個最佳壓縮比，我國柴油機的壓縮比多在在19～21之間，有的則為15～23，但在使用中，由于各種相關因素的影響，其壓縮比往往會降低。柴油機的壓縮溫度受壓縮比變化的直接影響，當柴油機壓縮比因各種因素，下降到一定數值時，就會出現柴油機起動困難，因此，合理的壓縮比對柴油機的起動有著直接影響。

從上面公式可知，壓縮比和壓縮終點溫度之間是正比關系，當壓縮比低，則壓縮終點的溫度就低。只有壓縮終點溫度足夠高時，才可能使使柴油機起動可靠點火，因此，柴油機較高的壓縮比，可以保證柴油機可靠起動。

3 起動轉速

在起動過程中必須使柴油機達到一定轉速，才能保證在壓縮終點缸內達到燃油自燃發(fā)火的溫度。起動的關鍵在于噴入氣缸的柴油能否與被壓縮的空氣迅速組成可燃混合氣和及時點火燃燒。而柴油機起動所要求的最低轉速稱起動轉速，起動轉速也是保證柴油機順利起動的主要因素之一。隨著柴油機起動轉速的變化，機器氣缸壓力也隨之變化（在1.5～2.5MPa左右），此時，氣缸同最低著火溫度在350℃左右，只有壓縮溫度高于此溫度時，柴油才能被點燃，從而機器起動。當起動轉速較低時，因氣缸傳熱，使得通過氣閥、活塞環(huán)的漏氣，進氣量減少，壓縮終點溫度快速下降，無法滿足氣缸最低著火要求。

柴油機隨著缸體數量和缸體直徑的變化，所需的起動轉速也隨著改變，當缸體數量和缸體直徑減小時，所需要的起動轉速增高。另一方面，在起動時燃料的蒸發(fā)性對可燃混合氣的形成起著重要的作用。在低溫環(huán)境中起動時，燃料的霧化條件變差，燃油通過油膜表面揮發(fā)形成混合所，若起動轉速較低，蒸發(fā)時間就會變長。如果起動轉速太高，壓縮終點的溫度和壓力也增加，但縮短了蒸發(fā)時間?？偠灾?，對于柴油機有一個最佳的起動轉速，不僅保證機器能夠正常起動，同時，減小起動功率的消耗。

4 起始扭矩

在柴油機起動時，只有當起始扭矩克服起動總阻力矩，加速曲軸到一定轉速后，柴油機順利起動。在上述因素中，最主要的是各機器零部件相互之間產生的摩擦阻力，這決

定于在起動溫度下潤滑油的粘度。眾所周知，潤滑油的粘

度隨著環(huán)境溫度的降低而大幅升高，為了減小起動摩擦阻力，在柴油機添加潤滑油，應選擇粘度指數高的油品，也就是選擇粘度隨溫度變化小的潤滑油，從而有效降低柴油機零部件之間相互摩擦阻力，使起動轉矩能夠很好克服起動總阻力矩，達到利于柴油機起動的目的。摩擦力矩與溫度及發(fā)動轉速的關系如圖2所示。

5 結束語

柴油機的工作條件一般都比較差，通過對影響柴油機起動性能的主要因素進行深入分析，可以提高、改進柴油機的起動性能。不同型號、不同用途、不同結構的柴油機對起動性能的要求也不一樣，但是，良好的起動性能可以縮短柴油機起動時間、提高柴油機運行的可靠性，使得柴油機設備適應更復雜工作環(huán)境。

參考文獻

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