柴油发电机组的启动系统主要目标是起动并达到其运行速度,操作员依靠发动机的能力在各种条件下起动和重新起动机器,包括在北方冬季情况下 -20°C(-4°F)的极寒温度。在如此低的温度下,您的发动机将面临一些独特的挑战。因此,康明斯公司开发的新款电喷柴油发动机可在 -20°C(4°F)时迅速起动,并在几秒钟内达到目标转速,同时克服在这种1温度下所特有的不良情况。
柴油发动机通过压缩点火产生扭矩(活塞会压缩空气,升高空气温度),因此当燃油喷射到空气中时,它会点燃并燃烧。在1的温度下,压缩产生的热量会迅速散发到发动机的金属部件中,导致燃烧效率降低。以下为康明斯公司为用户介绍的低温下使用柴油发电机组的防范措施和难以启动的原因分析。
一、冷启动难的原因
柴油发电机冷启动困难是指在低温环境下,柴油发电机在启动时出现困难或需要较长时间才能启动的现象。这是因为在低温条件下,柴油的粘度增加,燃烧性能下降,导致燃油喷射不均匀、燃烧不完全,从而影响了柴油发电机的启动。
1. 柴油的低温性质
柴油在低温下会发生结晶,导致燃油流动性降低,使得燃油供应不足。同时,低温下柴油的粘度增加,不利于喷射和燃烧,进一步影响了启动。
2. 高压油泵供油不足
低温下,柴油的粘度增加,增加了高压油泵供油的阻力,使得高压油泵的供油能力下降,无法满足发动机启动的要求。
3. 喷油器堵塞
柴油发电机长时间使用后,喷油器内会积累一定的积碳和杂质,导致喷油器喷油不均匀,燃油量不足,从而影响了启动。
4. 涡轮增压器滞后
柴油发电机的涡轮增压器在低温环境下,由于机械摩擦增加,涡轮叶片的转动阻力增加,使得增压效果减弱,无法提供足够的进气量,影响了启动。
5. 电池电量不足
低温下,电池的储电能力会降低,电池电量不足时会导致启动困难。
二、冷启动难的解决方法
1、使用低粘度机油
由于低温机油粘度会增加摩擦力,此外,1的温度也会增加发动机机油的粘度或流动阻力。这会导致发动机中运转部件之间的摩擦增大。为了解决这个问题,操作员通常会通过改变其发动机机油的等级(粘度)来做好在较低环境温度下运行的准备。
为适应较低温度,改变机油的等级也是很常见的,具体机油等级选用请查看图2。即使使用低粘度油液,发动机在刚刚起动后可能仍需要 80% 以上的可用扭矩,以使发动机抵抗所有的寄生负载。
2、缩小设备尺寸
过去,特定功率和扭矩与发动机的排量紧密相关。现在,康明斯公司所设计和开发的小型发动机能够提供大型发动机的功率和扭矩。然而,尽管小型发动机能够在正常工作温度下为机器提供动力,但其在极寒条件下冷起动的性能尚且无法达到原始设备制造商(OEM,Original Equipment Manufacturer)的目标。
3、采用电喷机型
趋势总是在各个行业之间相互影响。在柴油发电机组领域中,发动机电喷化正成为一种流行趋势。电喷机型可以有效解决冷启动困难问题,再辅助以加热器类附件产品,可以大部分康明斯发电机组在-40°C寒冷条件下进行正常工作。
柴油发电机SAE润滑油等级表.png
柴油发电机SAE润滑油等级表
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康明斯电喷机型
4、选用十六烷值较高的燃油
低于0℃时运行时,使用的1小十六烷值是45;大于于0℃运行时,使用的1小十六烷值是40。影响燃油性能的两个主要的要素是:
(1)倾点:倾点是燃油能够流动时的温度;
(2)浊点:当燃油出现结蜡的温度。
因此,应选用低倾点、低浊点燃油。
5、选择高性能电池
根据冷启动条件下选择相对大容量的蓄电池,并且考虑采用镍镉电瓶,与铅酸蓄电池比,低温条件下受温度影响更小,同时还具备以下特点:
(1)镍镉电池可重复500次以上的充放电,非常的经济;
(2)内阻小,可供大电流的放电,当它放电时电压的变化很小,作为直流电源是一种质量1的电池;
(3)因为采用完全密封式,因此不会有电解液漏出的现象,也完全不需要补充电解液;
(4)与其他种类电池相比之下,镍镉电池可耐过充电或放过电,操作简单方便;
(5)长时间的放置下也不会使性能劣化,当1充完电后即可恢复原来的特性;
(6)可使用在很广的温度范围内;
(7)因为它采用金属容器而作成,有机械性的坚固;
(8)镍镉电池在非常严格的品质管理下被制造完成,有非常优良的品质性赖性。