柴油机低温冷起动方法探讨

柴油机低温冷起动方法探讨
吴社强
　（安徽省蚌埠市汽车管理学院，安徽蚌埠２３３００１）
关键词：低温预热；冷起动装置；使用方法
摘　要：柴油机低温冷起动性能较差，是柴油机使用维修中常见问题。

文中提出国产柴油机低温冷起动的方法，并介绍了低温冷起动装置的结构和正确使用方法。

中图分类号：ＴＫ４２３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１－４３５７（２００３）０２－００５３－０４
使用维修
《柴油机·Diesel Engine 》2003年第2期
收稿日期：２００２－１１－１１
１ 柴油机低温起动的一般要求
１．１ 柴油机起动条件
低温下欲使柴油机顺利起动，必须具备以下几个条件：一定的起动速度（最低需要１１０ｒ／ｍｉｎ）；大容量起动电源；适应低温条件的机油（如５Ｗ２０号机油）；低温条件下的发动机冷却液（如防冻液）。

１．２ 柴油机起动方法
根据环境温度来确定柴油机起动方法。

一般环境温度在０℃以上时，不需使用冷起动装置，只需将油门踏板踩到最大位置即可；若冬季或环境温度低于０℃时，可使用冷起动装置或起动加浓装置。

如部分ＷＤ６１５增压柴油机型（配Ｂｏｓｃｈ喷油泵）选装起动加浓装置。

冷车起动时，踩下离合器及油门踏板，拉动起动加浓装置的开关，以提供过量燃油助燃，起动后必须将加浓手柄推至原位。

若柴油机起动不了，则约待１ｍｉｎ后重复上述动作。

严寒冬季，若使用加浓手柄仍无法起动，可使用冷起动装置。

１．３ 柴油机起动注意问题
ａ．　柴油机为压缩点火，其压缩比比较大。

要求气缸必须有很好的密封性。

若环境温度过低，将影响气缸的密封性，造成压缩比降低，对柴油机起动不利。

可通过对柴油机加注热水来保证一定的压力和温度。

虽然这样做比较麻烦，但能有效提高压缩终了时的压力和温度，减少机件磨损，延长柴油机的使用寿命；
ｂ．　每天出车前，仔细检查柴油机机油标尺，将机油控制在规定指示线内，不准超过上限。

因机油过多，会增加起动阻力，使柴油机转速过低，不利于起动。

同时机油过多还会降低柴油机的动力性，浪费燃料，造成柴油机积炭过多，寿命缩短。

认为
机油宁多勿少是错误的，应克服一次性超量添加机油的不正确做法；
ｃ．　必须使用说明书中规定的柴油机机油（一般为ＡＰＩ　ＣＤ极机油）；
ｄ．　增压柴油机受低温环境影响怠速着火往往比热车时低。

因此起动后的柴油机要随时用手油门控制转速（一般在６００～７００ｒ／ｍｉｎ），随柴油机水温的升高，再将怠速调至原来的怠速（５００ｒ／ｍｉｎ左右）。

起动后的冷柴油机，要尽快提高柴油机温度，可用防寒被或其它防寒物品将散热器遮挡住，最大限度降低冷空气流速，减少柴油机热量损失，帮助柴油机迅速升温，以减少冷车运行时间，延长柴油机使用寿命。

２ 喷注冷起动液的冷起动装置
起动液随进气一起进入燃烧室，用易挥发的起动液（乙醚、丙酮、５０号轻柴油，或乙醚、航空煤油、吡啶）引燃柴油。

推动手动泵，压缩空气便充入储液罐，压力达到一定值时，压开单向阀，此时按下起动按钮。

由于冷起动时，起动机带动柴油机旋转，进气支管产生真空度，于是，喷管的喷口产生低压，吸出起动液，从喷孔喷入进气支管，再与支管内的空气混合进入气缸，在燃烧室内压缩压力和温度较低的情况下，便自动发火燃烧，并引燃喷入的燃料。

部分ＷＤ６１５柴油机、东方红ＬＴ６６５汽车的８１２０Ｆ型柴油机、ＧＣＨ汽车的ＭＣ６４０Ａ柴油机等均采用喷注冷起动液的方法。

使用Ｋ００４型喷注冷起动液的冷起动装置时，冷起动前将该起动液到入车前部（掀起前脸散热器罩）的指定容器中，用手动泵来回泵三下，踩下离合器踏板和油门踏板，按下起动按钮，在柴油机转动几圈后连续拉动手动泵直至柴油机正常运转。

但
预热：将⑦接通，蓄电池向⑤充电，此时预热指示灯点亮。

若此时冷却液温度高于２０℃（ＲＴ电阻值大于１０４０±１１０Ω），⑤使火焰塞④断续导通，指示灯①开始闪烁。

起动：预热完成后，按下⑧。

若３０±３ｓ后未进行起动操纵或起动不成功，５０端无电压输入，电控装置将停止工作；若３０±３ｓ内５０端有电压输入，Ｊ１、Ｊ２均闭合，①常亮，同时③打开，柴油经③进入④，立即被④雾化、点燃，形成火焰加热进气，柴油机容易起动。

若起动成功，柴油机起动后发电机有电压输
出，则电控装置Ｄ＋接到发电机发电信号后，解除延时
保护，电热塞供电节拍降低。

随着柴油机冷却液温度升高，当高于２０℃时，⑤停止工作，指示灯熄灭。

若起动３ｓ后，柴油机起动未成功，⑤Ｄ＋端无发电机发电信号，⑤再次进入断续工作状态，待再次起动。

若５．５ｓ内未进行起动操作，则⑤停止工作。

自动控制预热时间随柴油机温度变化，柴油机温度越低，自动预热时间越长。

若柴油机未能起动，需再次预热，此时应先将开关⑦关断，才能再进行预热再起动工作。

奔驰２０２６Ａ牵引车的ＯＭ４０２柴油机的火焰塞式冷起动装置结构较上述简单，如图２所示。

ａ．　预热时间控制器同时控制预热火焰塞和预热电磁阀。

按下起动按钮，燃油喷到进气支管内时，燃油雾化蒸发并与火焰罩内空气混合，同时在温度很高（最高可达１０００℃）的火焰塞端部着火，预热了进气支管；
ｂ．　自动控制预热时间（１～２ｍｉｎ），柴油机温度越低，预热时间越长，直到冷却液温度高于１０～１７℃停止；
ｃ．　只要冷却液温度低于５℃，预热指示灯便亮；预热结束时“低温起动指示灯”亮，必须立即按下起动按钮以起动柴油机。

图２ ＯＭ４０２型柴油机火焰塞式低温冷起动装置原理图
不要在柴油机转动之前连续拉动手动泵。

冷起动液不宜在５０℃以上环境下保存，在夏季应存放在阴凉处，并注意防火。

使用喷注起动液的冷起动装置注意以下问题： ａ．　每次注入起动液量一般为１０～２５ｍｌ，不能过量；
ｂ．　起动后不可立即起步，须经预热后再起步； ｃ．　起动液为汽车起动专用，不准加入油箱，不能与柴油混合使用，以免产生气阻； ｄ．　起动液不要存放过久，存放的容器要密封；起动液不要与其他油混放在一起，以免出差错；起动液不宜在５０℃以上环境下保存，注意防火，并有专人保管；
ｅ．　操作时不可粗心大意，以防意外着火； ｆ．　长期停用的冷起动装置，需进行下述准备工作方可使用。

·　检查手压泵的工作情况及泵气能力，并在活动件上加油润滑。

检查泵气能力时，可将手压泵的出口接于气压表上，当用手快速泵气时，泵气压力应不低于０．３ＭＰａ；
·　用煤油或汽油清洗贮液罐，疏通喷管和所有管路，贮液容器在清洗、装配后应检查其密封性，不得有漏气、漏液现象；
·　检查喷孔是否喷雾。

如喷孔积炭或被污物堵塞应疏通。

这种低温冷起动方法适应起动温度低（－４１℃），但对柴油机损害大，起动液易着火且有爆炸危险，故被限制使用。

３ 火焰式预热器（火焰塞）
在每个气缸中设置丝状电阻，冷起动时使电阻丝加热进而形成火焰，用火焰直接加热柴油机进气。

斯太尔军车带火焰起动装置，它可使柴油机在－３５℃下迅速启动，其工作原理可用图１说明。

图１ 斯太尔军车火焰塞式低温冷起动装置原理图１－预热指示灯 ２－温度传感器 ３－电磁阀 ４－火焰塞
５－Ａ２４电控装置 ６－保险丝 ７－钥匙开关 ８－起动按钮
这种火焰式预热器适应启动温度较低，预热时间较短，自我保护能力好（通电一定时间自动断电）、启动快、操作方便。

但要消耗１５％～２０％的柴油机进气量，对柴油机的烟度和经济性有不利影响。

４ Ｋ－０６Ｃ型柴油机进气预热起动器
Ｋ－０６Ｃ型进气预热起动器是专为康明斯６ＢＴ５．９增压柴油机设计制造的低温起动辅助装置。

主要由ＰＴＣ进气预热器、气门控制机构、预热时间控制器、预热启动保护开关组成。

４．１ 基本结构及性能参数
ＰＴＣ柴油机进气预热起动器系列产品，是由北京市天启星电子设备有限责任公司和清华大学研制生产的专利产品，经中国人民解放军装备检测试验中心测试，已达到军用野战起动标准。

配装ＰＴＣ预热器的柴油机低温起动性能显著提高，起动效果明显好于目前其它形式产品，对柴油机无任何不良影响，并可降低低温条件下起动排污９０％以。

该装置适用于各种以柴油机为动力的汽车和工程机械，可有效解决我国大部分地区冬季柴油机起动困难的问题，减小柴油机零件磨损，减轻人员劳动强度，减少空气污染。

ＰＴＣ柴油机进气预热器（蜂窝状）是东风汽车公司为提高柴油车在高寒地区冬季起动性能而在ＥＱ１１０８Ｇ６Ｄ－５０１和ＥＱ１１４１Ｇ２－５５０载货车上安装的新的装置，装配在柴油机增压器至进气管盖总成之间。

预热器电路系统见图３，主要有预热器保险、预热开关、预热时间控制器、预热指示灯、预热继电器和预热器组成，作用是将电能转变为热能，达到对进气预热的目的。

降低率＞９０％。

额定工作电压：２４Ｖ　ＤＣ；工作电压范围：２２～３０Ｖ　ＤＣ；额定功率：＞９６０Ｗ，恒温功率：＜２８０Ｗ；峰值电流：６０～７５Ａ；恒温电流：＜１０Ａ；功耗：＜１．６Ａｈ／次；主机外形尺寸：Φ１２５×１００ｍｍ；主机重量：１．３ｋｇ（不含接口）
预热器气门机构控制进入柴油机进气支管的空气，提高预热效果。

调整的目的是使进气预热器中的风门能按工作需要关闭或打开。

如果使用不当或调整不当，都能造成预热效果不良，或柴油机动力下降等人为故障。

气门控制机构：气门控制拉线总成装配在驾驶室左仪表框总成上，拉线通过驾驶前围固定在预热器拉线支架上。

气门拉线装配在预热器上，一端与拉线支架上拉线连接。

预热器开关装在十五档保险盒左边。

预热时间控制器装配在驾驶室电器安装板上。

预热继电器装配在车架左侧。

调整方法：将气门手柄推到底，把拉线与气门拉杆连接，并固定于拉线支架上，用拉线固定螺母调整拉线长短至拉出气门手柄，行程为２５ｍｍ时为最佳行程。

注意将拉线固定螺母背紧，不然会造成气门拉杆行程改变，甚至造成气门控制系统失效。

４．２ ＰＴＣ预热器优点
ＰＴＣ预热器采用正温度系数热敏陶瓷作柴油机热体，以储热 热交换方式工作。

结构为同心分布多级串联散热片形式，因而它与常用的火焰塞、电热塞相比，具有结构紧凑、热量集中、热效率高、功耗低、自动恒温、耗比低、可靠性高、发热体不氧化、寿命长、故障率低、适用温度范围广、配套控制器具有声光显示等多项优点，使操作十分简便，配装各种柴油机无须改动原机零部件，安装便利。

４．３ 正确使用预热起动器
ａ．　预热起动器供柴油机在５～－４１℃因温度较低着车困难时使用；
ｂ．　将点火锁转到“ＯＮ”挡位，拉出气门手柄，按下预热开关，此时绿色指示灯亮，ＰＴＣ进气预热器预热开始；
ｃ．　预热时间设定为６ｍｉｎ，预热时间结束时，绿色指示灯闪烁，同时蜂鸣器鸣叫，这时可起动柴油机；
ｄ．　柴油机起动成功后应及时关闭预热开关，推回气门手柄。

若起动不成功，可重复上述操作步骤；
ＰＴＣ柴油机进气预热器基本性能与参数如下： 适用温度：５～－４１℃；预热时间：４～８ｍｉｎ；加热方式：ＤＣ／ＡＣ电加热；气门控制：手动拉线机构；发热元件：ＰＴＣ热敏陶瓷；转换效率：＞８０％；温度控制：自动恒温；工作方式：断续；起动排放：
图３ ＰＴＣ柴油机进气预热器接线图
ｅ．　预热断电保护时间设定为１２ｍｉｎ，当预热时间结束，柴油机起动不成功或起动后未关闭预热器达１２ｍｉｎ时，预热器电源自动切断，蜂鸣器停止鸣叫，绿色指示灯由闪烁变为常亮，指示驾驶员关闭预热器开关。

预热起动器操作注意事项：
ａ．　进气预热器不能和冷起动液同时使用；
ｂ．　车辆每天行驶距离较短，蓄电池充电不足时，应根据蓄电池容量谨慎使用进气预热器；
ｃ．　在预热器正常工作情况下，若起动柴油机多次打不着火时，应检查起动转速以及燃油供油情况；
ｄ．　在极低温度条件下使用预热器着车时，通常不需要将油门踏板踏到底，以防止着车后转速迅速升高造成油路系统供油跟不上而熄火。

４．４ Ｋ－０６Ｃ型低温预热起动器系统故障及排除４．４．１ 预热开关打不开
正常情况下，打开预热开关，绿色指示灯应亮，说明预热系统进入工作状态。

造成指示灯不亮的原因是：预热保险丝烧断；保险－控制器导线插头漏接、接错，或接触不良；预热开关指示灯损坏；控制器导线接错。

排除方法：检查保险丝烧断的原因，排险因导线划伤、压破造成的搭铁；检查导线插头是否按规定连接，并排除漏接或接触不良现象，根据接线图分段测量导线是否有断路情况存在；打开电器安装板，观察控制器上红色灯是否亮，灯亮说明开关指示灯损坏或开关指示灯导线接错，可根据接线图纠正；根据ＰＴＣ柴油机进气预热器接线图检查导线与控制器插头导线连接是否正确，如有错误应及时更正，注意更换导线插头位置时，应用挑线针将导线从插头内挑出，不可硬拉，不然会造成导线与插头损坏。

４．４．２ 预热时间超过８ｍｉｎ，指示灯不闪烁
预热时间超过８ｍｉｎ（大于标定时间的２０％）时，指示灯不闪烁，蜂鸣器不响。

出现这种故障的可能原因是：预热控制器内部电路损坏。

排除方法是更换预热时间控制器。

４．４．３ 打开电源开关，或打开预热器开关时烧断易熔线
易熔线是为了防止预热器正极导线在汽车使用修理过程中造成搭铁、烧坏导线而设置的，当预热器正极导线发生搭铁时，易熔线会首先烧坏而切断电源。

造成易熔线烧断的原因可能是：正极导线划伤或磨破；导线接头与架接触；预热继电器接柱与金属物接触。

排除方法：当打开电源开关或打开预热器开关，易熔导线烧断时，应将开关关闭，认真检查导线通过的每一个金属导线线长和底盘上有关导线通过零部件固定螺栓是否有压线现象，并及时排除；由于预热器正极导线较长，通过空间小，判断也较困难，因此可用分段方法判断排险。

当打开电源开关易熔线烧断，说明蓄电池—预热继电器接柱一段导线有压破磨破的地方。

当打开预热器开关易熔线烧断，说明预热继电器另一接柱—预热器正极导线接柱一段导线中有搭铁的地方。

在排险故障时应注意检查预热继电器导线接头是否与车架相接触，预热继电器接柱下是否有金属物存在。

４．４．４ 预热指示灯亮，预热器不加热
这类故障较常见，排除也较复杂，其原因是：预热器电路中的易熔线烧断；预热控制器到预热继电器导线插头脱落或导线断路；预热继电器触点不吸合；预热器损坏或预热负极线断路。

排除方法：为及时准确排除故障，将ＰＴＣ柴油机进气预热电路系统分成预热器控制电路和预热电路两部分来判断排除。

首先将预热继电器上的黑色导线插头拔出，用测量灯泡测量预热控制器至预热继电器的绿白线，正常情况下测量灯泡应亮，不亮说明故障在预热控制电路，应根据接线图检查导线各插头插接是否正确牢固，导线是否断路，并及时排除。

若测量时灯泡亮，说明故障在预热电路，可用测量灯泡分别测量预热继电器上两个接柱；若测量时灯泡都不亮，说明易熔线烧断或正极导线断路，应排除搭铁原因，更换易熔线。

若有一接柱灯泡亮，另一接柱灯泡不亮，说明预热继电器触点不能吸合，应更换预热继电器。

在预热导线接柱上测量灯泡亮，说明预热器损坏，在确定预热器损坏时，应检查预热器负极线连接是否正确牢固。

负极线漏装或断路也可能造成预热器不加热的故障。

４．４．５ 预热效果差或柴油机动力不足
这主要是操作不当，可能的原因是：气门手柄未拉出或未拉到位；柴油机发动后气门手柄未退回。