柴油机起动原理和起动方式
柴油机起动原理和起动方式
要使柴油机由静止状态转换到工作状态,必须先借助外力使柴油机的曲轴转动起来,从而带动活塞作往复运动,使气缸内的空气得以压缩产生较高温度,并在气缸内的压缩空气温度超过柴油燃点时喷入雾化的柴油,发生汽缸内燃烧产生高温高压,从而推动活塞向下运动使曲轴加速旋转;柴油机才能自行运转,工作循环也才能继续进行。由此可见,起动柴油机的几个必要条件:1.足够的初始动能使柴油机超过其最低起动转速,以使气缸内压缩空气温度超过柴油的燃点;2.足够的空气;3.适时喷入雾化良好的柴油。
柴油与空气很好理解是必要的燃料和助燃物;当有足够的燃料和助燃物进入气缸中后,就需要使其点燃通过燃烧产生高能量,而将柴油点燃的方法就是快速压缩气缸中的空气,所以,柴油机的点火方式又叫压燃式;起动时需要一个系统去带动柴油机曲轴转动,并超过最低的起动转速,点燃混合在空气中的柴油才能顺利起动柴油机。这个系统就是起动系统;起动系统也就是用来带动柴油机飞轮,进而带动曲轴旋转,使活塞做往复运动的系统。
起动系统的分类:
直接手摇起动
曾经的手摇式起动,大家都笑称:钥匙都有几斤重,可以防身。算是最古老的起动柴油机的方式,人力直接带动曲轴转动,以驱动气缸压缩。使用时操作不当手摇柄容易造成人身伤害,且由于人力有限只能起动很小排量或气缸配合较差的柴油机,参考案例:以前的解放车,以及部分的小型农用机械。
电起动
电起动又叫电马达,它将蓄电池的储存的电能转化为机械能,驱动发动机飞轮旋转实现发动机的启动。是目前发动机中最常见,最普及的起动方式,也因其大量使用而成本相对也较低,通过电路设计可以实现远程和自动起动功能。整套电起动系统需要:电马达,电池,控制组件、电缆,充电机等。参考案例:常见的汽车起动。柴油机普通起动
气起动
气动马达也称为风动马达,是指将压缩空气的能量转换为旋转的机械能的装置。一般作为更复杂装置或机器的旋转动力源。气动马达按结构分类为:叶片式气动马达,活塞式气动马达,紧凑叶片式气动马达,紧凑活塞式气动马达。整套气起动系统需要:气马达,油水分离装置,控制组件,高压管道,储气罐,空压机等。整套系统的维护要求和价格较高。
液压起动
液压起动器,又叫液压起动马达、液压马达,是利用液压能驱动柴油机飞轮齿圈实现柴油机点火起动的马达称为液压起动器。事实上,液压起动依靠的是一套完整的液压系统,并不仅仅只是一个液压马达。整套系统基本包含:油箱,液压起动马达,液力发生装置,过滤器,压力计,储能器,控制阀、高压油管等。价格十分高昂。一般只适合于特殊的应用工况。
压缩空气起动
压缩空气起动就是将具有一定压力的压缩空气,按照柴油机的发火顺序在膨胀行程时引入气缸,推动活塞是柴油机达到起动转速,完成自行发火。压缩空气起动的起动能量大,启动迅速可靠,在紧急情况下可用压缩空气进行刹车,但该装置构造复杂,重量较重,故只适用于大型柴油机。
弹簧储能起动机(新型的间接手摇起动)
改进后的手摇式起动(弹簧起动)还落后么?将人力多次转动的能量,以碟形弹簧作为介质储存起来,一次性的释放,从而起动较大的柴油机。(通常称为机械储能起动装置、手摇起动机、弹簧马达、机械起动机,弹簧起动机等, 弥补电起动(电池需要维护)的不足,保证发动机在电池缺电等会的状态仍然可以正常起动。相对气马达及液压马达,弹簧储能起动机是一套集成的完整系统,无需依赖其他外部能源、无需维护保养的备用起动装置,仅需人力摇动就可以起动50L排量以内的柴油机。更加适合于柴油机有应急起动要求的场合,如军用野战电源、船用应急发电、抢险\救援\应急发电和泵机组等。