柴油机的起动
一、柴油机的起动原理柴油机在外力驱动下,从曲轴开始转动到自动运转的全过程称为柴油机的起动。
一台装备正常的柴油机能起动起来,必须具备两个条件:一要有外力使它先转起来,二是转起来后还要能达到一定的转速。这个能使柴油机起动的最低转速称为“起动转速”,“起动转速”是鉴别起动性能的重要标志。不同类型、不同结构和不同尺寸的柴油机具有不同的起动转速;同一型号的柴油机由于磨损情况或调整状况的差异会有不同的起动转速;同一台柴油机由于环境温度的变化(冬季或夏季)及本身温度(冷车或热车)的不同也会出现起动转速的差异。各种类型柴油机的起动转速大致如下:
大型低速柴油机 (25~50)r/min
中高速柴油机 (80~150)r/min
小型预燃室式柴油机 (200~250)r/min
要使柴油机曲轴从停车状态进入起动状态,须向柴油机输入一定的功率,以克服柴油机的各种阻力矩。
起动时柴油机的阻力矩主要包括运动部件的惯性阻力矩、摩擦阻力矩和初始压缩阻力矩。起动性能的好坏是柴油机一项重要性能指标。要求柴油机在各种环境状态下都能可靠起动迅速、消耗功率小,且能确保在短时间内多次起动。此外,还希望起动系统操作简便、维修保养方便、且易于实现遥控。对于船舶主机,要求曲轴处于任何转角位置和机舱温度低达5~8℃的条件下不需暖机,就能迅速和可靠地起动。
二、柴油机的起动方式
1.人力起动
它利用人力通过起动摇把直接转动曲轴和飞轮,当达到起动转速后即自行发火燃烧。人力起动方式最简便,但人的体力有限,它只适用于20kW以下的小型柴油机。船上的救生艇和应急消防泵使用的柴油机常采用人力起动。
2.电力起动
电力起动的基本原理是:用蓄电池向装在飞轮端的起动电动机供电,电动机再通过同轴上的小齿轮带动轮缘上装有齿轮圈的飞轮,使曲轴转动来起动柴油机。电力起动装置简单、紧凑、起动方便,广泛用于高速小型柴油机。但起动能量受蓄电池容量的限制,故只适用于300kW以下的柴油机。船上小型电站和救生艇的柴油机,大多数采用电力起动。
3.压缩空气起动
压缩空气起动的基本原理是:将压力为1.5MPa~3.5MPa的压缩空气,按柴油机的起动顺序和规定的起动定时在气缸处于膨胀冲程时引入气缸,以压缩空气代替燃气推动活塞运动,带动曲轴旋转,当达到起动转速后自行发火燃烧,完成起动过程。
压缩空气起动可提供很大的起动能量。起动迅速,正倒车均可起动。有时还能用于柴油机的紧急制动,帮助主机刹车。压缩空气起动普遍用于大、中型柴油机,船用可直接倒转的柴油机毫无例外地采用这种方式起动。
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