柴油发电机起动装置的构造和功能

启动装置的功能是把来自电瓶的能量转换并传送到用于转动柴油发电机的起动机上，再由起动马达带动飞轮旋转，使柴油发电机进入自行运转状态。在完全着车进入作业状态后，起动系统停止作业自动退回原位，至此，启动步骤全部完成。康明斯公司在本文中概述了柴油发电机起动装置的构成构成、启动要素和要求，以及常见柴油发电机启动损坏的原因解读，供于用户借鉴。

      柴油发电机由静止状态转为运行状态，必须依靠外力助推动主轴转动，才能得到初始的进气、压缩、燃烧作功等几个流程，发生动力，使柴油发电机持续不断地循环运转。柴油发电机从静止状态到开始运行的全过程，称为起动。完成启动所需的一系列的系统，称为柴油发电机的起动系统。

      柴油发电机的起动系统是四极四刷串激直流发电机，外观模型如图1、图2所示。这种发电机的特征是，轻载时，其电磁转矩与电枢电流的平方成正比；负荷增加时，电磁转矩增加很快，但负载较大时，通过的激磁绕组电流也增大，铁心趋于饱和，尽管流过激磁绕组的电流随负荷增加而增大，但磁极的磁通却变化不大，因此，它的电磁转矩与负荷电流成正比，适用作起动发电机。ST614型启动发电机带弹簧脱离装置，康明斯型起动发电机带有螺旋花键系统。它们均能在柴油发电机起动后自动脱离，防止转子因柴油发电机起动后高速旋转而故障。

      康明斯系列柴油发电机均采用这种充电发电机，它与相应电压调整器配合操作，作起动电瓶的充电电源。硅整流充电发电机操作时应注意的问题如下：

      电压调整器应与硅整流充电发电机配合作业。当柴油发电机的转速超过800转/分以上时，充电发电机开始向电瓶充电，由电压调整器控制使充电发电机输出电压保持在一定范围以内。

      蓄电池为起动系统提供启动时所必需的电流和电压。通常，蓄电池的电量不低于75%才能保证起动机正常运转。在启动系统运转时，电瓶要向起动马达提供足够的电流。

      康明斯柴油发电机组所用的电瓶通常都是铅酸电瓶。以瓦尔塔铅酸电瓶为例，其正极为二氧化铅，负极为海绵状铅，电解质为硫酸水溶液，隔板（隔膜）操作微孔橡胶隔板或微孔塑料隔板，电池壳体操作硬橡胶、工程塑料、玻璃钢等材料制成。其内部解析图如图3所示，外观如图4所示。

      电瓶连接线是启动装置连接各个组件的详细线路，必须保证接口的稳定性和安全性。

      柴油发电机借助于外力，获得第一个作业循环的因素，即在外力功能下进行进气、压缩、喷油，直至燃油燃烧、膨胀做功而自行运转的流程。柴油发电机启停控制装置如图5所示，启动装置接线

      柴油发电机起动所要求的较低速度称为启动转速。柴油发电机启动转速与柴油发电机的分类、环境因素、柴油发电机技术状态、燃油品质等有关。

       目前在行业中对于柴油发电机没有强制规定必须要自动启动，只是规定柴油发电机要设置自动和手动起动系统以及在多长时间内启动。所谓自动启动就是在没有人干预的情形下柴油发电机起动。手动起动就是通过人去按启动按钮启动。

（1）《高层民用建筑规划防火规范》GB50045－95（2005年版）第9.1.2条要求：一类二类高层建筑自备发电装置，应设有自动和手动启动系统，并能在30S内供电，当采用自起动有困难时，可采用手动起动装置。

（2）《建筑设计防火规范》GB50016－2006第1.1.2条：一级负荷供电的建筑，当采用自备发电设备作备载电源时，自备发电设备应设置自动和手动起动装置，且自动起动方法应能在30S内供电。

（3）《民用建筑电气设计规范》JGJ16－2008第13·9.7条：当消防应急电源由自备发电机组提供后备电源时，应符合下列要求：消防用电负荷为一级时，应设自动起动系统，并应在30S内供电。

 柴油发电机启动故障是指在正常环境温度情况下，或者在柴油发电机操作程序规定的特定条件下，连续启动多次而无法正常着车的情形。柴油发电机起动故障主要分为：

① 合计低压油路中进入空气，从而导致低压油路中无柴油运移到泵油泵或者喷油嘴，造成柴油发电机不能正常起动。

② 主要合计燃油泵中断油电磁阀的位置及状态是否处于供油位置，假设未在供油位置，那么会致使无法向喷油嘴供油而无烟雾排出。

③ 进排烟阻力太大。具体因为空气滤清器污损严重、排气管阻力大、消声器匹配“非法”等原由所造成的。

④ 增压器损坏。由于增压器转子速度下降，进气压力降低，出现漏气现状等起因，使气缸充气量减小。

      造成这样的情形主要有以下两个方面原因：

      经过长时间不间断的工作，活塞与汽缸之间的间隙越来越大，并有可能达到了临界极限值，当温度升高后，机油会均匀润滑弥补气缸与活塞之间的间隙，机油温度升高后温度会下降，从而引起活塞与汽缸之间摩擦阻力降低，于是热车容易起动起来。

      当喷油器磨损同样达到较大同意间隙时，由于热胀冷缩用途，在冷车时候间隙过大，导致喷油效果不佳，而致使冷车难以启动。而在热车情况下，喷油嘴受热膨胀后间隙降低，恢复到原来的正常喷油状态，因此热车很容易就启动起来了。

      造成冷、热车启动均困难的缘由详细有以下六个方面：

（1）由机械方面原由造成的，例如活塞、活塞环与气缸之间的损伤间隙过大，引起汽缸内的雾化柴油无法够燃烧而不能够起动。

（3）气门间隙问题，气门磨耗后间隙过量，造成升程不够，间隙过小，气门关闭不严，致使气缸内压缩压力下降，雾化后的柴油难以自燃，造成启动不成功。

（4）喷油嘴工作状态不良，喷油器因堵塞或者其它原因导致不喷油或者喷油量过小，喷油压力不够，危害柴油发电机的起动。

      总之，柴油发电机的启动装置是装备稳定、持续运行的基本。为了确保柴油发电机的正常使用，启动装置的建设和操作必须得到足够重视和开发。此外，柴油发电机起动损坏的现状很复杂，影响柴油发电机起动的起因也很多，这里不可能一一进行推荐，但是无论是何种致使柴油发电机不能正常起动的现象，都要认真细说产生该现状的起因，然后针对原由去寻找消除排查损坏的途径。柴油发电机在平时的操作程序中，要常常进行维护、保养，只有日常维护维护到位，才能尽量防止柴油发电机启动困难状况的产生。