摘要：小型柴油机启动困难是常见故障，造成此故障的原因有燃油不足、空气不足、汽缸压缩压力不够、供油提前角不对等，通过对这些故障原因进行分析，提出了解决办法。
关键词：柴油机；启动困难；故障；排除
引言
从柴油机的工作过程可知，柴油机能正常启动必须有一定的启动转速，压缩终了气体的压力要达2940～4950kPa，温度达500～700℃（柴油的自燃温度为300～500℃），喷雾良好，形成可燃混合气，供油适时等。因此，当柴油机反复多次启动操作还不能着火，或刚启动就马上熄火。这时就需要围绕上述因素寻找原因。
1柴油机启动方式
1.1手摇启动
手扶施拉机、小四轮拖拉机以及农用三轮车等，安装的大都是单缸柴油机，启动主要是靠手摇启动的。这种启动装置的特点是结构简单；但启动可靠性差，而且劳动强度大。为了使启动时曲轴转速达到要求的最低启动转速，一般都设有启动轴，轴上有一启动齿轮，通过启动齿轮带动曲轴齿轮可使曲轴加速。当曲轴得到加速后，转速就高于手摇柄转速，这样可以比较容易地达到要求的最低启动转速。小四轮柴油机曲轴启动时的转速比手摇柄转速高一倍，达到了增速启动的目的。
1.2电起动机
现代中、小型高速发动机上广泛采用电动机作为起动机。它结构紧凑、操作方便，常用的是串激式直流电动机，J285T 柴油机上采用 2Q2A 串激直流电动机。电启动装置主要由直流电动机、操纵机构和离合机构三部分组成。一般都把这三部分制成一整体。在操纵机构部分常用的有两种：一种为机械式直接操纵机构，另一种是能远距离操纵的电磁操纵机构，2Q2A 型电动机便是采用电磁操纵机构。电启动装置离合机构的功用是：启动时把启动电机的扭矩传递给发动机。在启动时和启动完后还应达到如下要求：在发动机启动过程中，过载能起保护启动电机的作用；并在启动后能使启动电机与发动机自动分离。因启动机齿轮齿数与飞轮齿圈齿数比一般为 1∶（10 ～ 20），在发动机启动后，曲轴转速上升，如果启动电机被发动机飞轮齿圈反带动旋转，则因传动比很大，电机将大大超速，在极大的离心力作用下，电枢绕组等将松弛或飞散。所以必须在启动电机的启动齿轮与电枢轴之间，安装一个自动分离机构。常见的离合机构有滚柱式和摩擦片式。2Q2A 型电机上采用滚柱式离合机构。滚柱式超越离合器常用在小功率启动电机上，其内花键槽的套筒套在启动电枢轴的花键上，在套筒的一端固定着开有楔形缺口的十字形内座圈，其上套有外座圈，在外座圈上固定有启动齿轮。由于内座圈缺口是楔形的，因此在内座圈和外座圈之间的空隙是宽窄不等的。在内、外座圈的每个楔形空间内装有一个滚柱，在内座圈的每个凸齿内圆周方向开有孔，每个孔内装有弹簧和柱塞。在弹簧的作用下，通过柱塞把滚柱推向楔形槽的窄端，窄端的宽度小于滚柱直径，宽端的宽度大于滚柱直径。当启动电动机工作时，启动齿轮与飞轮齿圈啮合，电枢轴带动套筒及内座转动，滚柱在弹簧力及摩擦力的作用下，紧楔在内、外座圈之间的楔形槽的窄端，启动电机轴上的扭矩通过楔紧的滚柱传给外座圈和启动齿轮，启动齿轮又传给飞轮齿圈并带动曲轴旋转。当发动机启动后，曲轴转速升高，飞轮齿圈的线速度大于启动齿轮的线速度，这时启动齿轮被飞轮齿圈驱动，与启动齿轮一体的外座圈的线速度大于内座圈的线速度，滚柱在外座圈摩擦力的带动下，克服弹簧推力，从楔形槽的窄端滚到宽端。这时内、外座圈脱离传动联系，以各自的转速旋转，从而防止了启动电机被发动机反带的危险，保证启动电机不超速。当发动机启动后，电磁操纵机构的拨叉把启动齿轮等拉回原位，与飞轮齿圈脱离啮合。
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2柴油机启动困难原因
2.1没有足够的柴油喷入汽缸
油管中有空气或油路不畅通，致使没有足够的柴油喷入汽缸，当然启动困难。这时只要拧松油管接头，放掉油管中的空气，就能排除。若油路中或柴油滤清器中有脏物时，则要对油管、滤芯进行清洗。高压油泵、喷油嘴偶件磨损，也会导致没有足够的柴油喷入汽缸，这时，可以拆下喷油泵、喷油嘴进行检查、修理，如果磨损严重，就要更换新件。
2.2压缩压力不足
当汽缸内气体被压缩，压力和温度上升到一定数值时，与雾化的柴油混合就能着火燃烧。若压力不能达到一定的数值，则不能着火启动。造成压缩压力不足的根本原因是漏气。影响漏气的原因有以下几点：①进气门、排气门与气门座因磨损、烧蚀、积碳等原因造成密封不良；②气门间隙调整不当，摇臂圆弧头部顶着气门杆端部，使气门关闭不严；③汽缸盖垫片损坏，燃烧室本身不密封；④活塞环胶结或磨损，与汽缸配合不好，造成燃烧室密封不严。由于进、排气门密封不良引起漏气，则要研磨进、排气门。由于气门关闭不严而引起漏气，则要调整好气门间隙。活塞环磨损、汽缸盖垫片损坏，只要更换新件就可解决。
2.3环境温度过低
（1）环境温度过低，导致启动扭矩过低。对于电启动柴油机来说，其启动扭矩的大小与蓄电池的容量有关。蓄电池工作的最佳环境温度在10～40℃之间。当环境温度降低时，蓄电池电容量随之降低，柴油机启动扭矩大幅度减小。（2）环境温度过低，导致启动阻力矩增大。低温条件下，柴油机机油、齿轮油黏度增大、流动性变差，增大了柴油机启动阻力矩，使启动困难。（3）环境温度过低，进气温度和压力过低。低温条件下，柴油机汽缸内的进气温度很低，压缩终了时的混合气温度达不到压燃所需温度，还会造成压缩空气的压力低于正常启动时所需压力。
2.4柴油机涡流室镶块使用中松动
镶块松动后使主喷孔相对位移，会影响启动性能，致使柴油机启动困难，还会产生很多不良后果。镶块与座孔之间产生积碳，使镶块散热不良，易于烧损。轻者，使镶块烧出裂纹、变形、主喷孔和启动喷孔被烧穿；重者，使镶块烧裂脱落，打坏活塞、缸套等零件。同时，镶块松动易研坏缸盖座孔，使缸盖提前报废。涡流室镶块前，要用干净柴油或金属清洗剂将其清洗干净，特别是启动副喷孔不要堵塞。安装时，还要注意使主喷孔在上，启动喷孔在下，如果倒装，也会发生启动困难。
3注意事项
（1）采用手摇启动时，要将汽缸上的减压阀打开，使其与外界连通，起到降低缸内气压的作用。这样才能摇得动摇把。这样随着转速的增加，飞轮的动能增大。当达到一定速度时，撤出摇柄，松开减压阀，使用飞轮的惯性推动活塞运动，这时汽缸形成密闭空间，活塞压缩空气，汽缸内压力增大温度升高，能达到柴油的着火点时，柴油机就启动了。（2）采用手摇启动时，为避免柴油机反转伤人，摇转柴油机时，必须五指并拢握住摇把。摇转启动时，手必须紧握摇把手柄，身体尽量往前靠，头要抬起，先慢后快。启动后手仍要紧握摇把手柄。严禁二人共握摇把启动，严禁焊接或自制摇把。（3）手摇启动发现柴油机反转，应检查供油提前角是否准确，如属于供油时间过早，应重新调整供油时间；如供油时间准确，则是属于摇车转速低，飞轮惯性克服不了汽缸压缩力所致，这就要求机手增加摇车力，提高转速，以免反转伤人。（4）使用电启动时要注意控制启动时间。启动时，电启动机从蓄电池吸取的电流很大。为避免蓄电池放电过甚和电启动机线圈过热而损坏，启动起动机时，每次启动时间一般不应超过 5 s。如一次不能启动，要停止 1 ～2 min后再启动第二次，使蓄电池得以恢复。若柴油机第二次仍不能启动，应在检查与排除故障的基础上，使用摇手柄发动，或在最少停歇 15 min 以后，用摇手柄摇动数圈后，再使用起动机。
结语
上述各点同样是启动困难，但它们的征象却大不一样。因此，在发生故障后，首先要根据征象进行判断，避免乱拆，造成不应有的损失。
参考文献
[1]李宗超.四冲程柴油机启动故障分析[J].航海技术，2019（03）：68-69.
[2]张颖.柴油机启动方式与注意事项[J].农机使用与维修，2019（04）：44.
论文作者:高彬
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/9/17
标签：柴油机论文; 座圈论文; 汽缸论文; 转速论文; 齿轮论文; 气门论文; 飞轮论文; 《建筑学研究前沿》2019年11期论文;