啟動系統故障導致柴油機啟動困難分析

大馬力拖拉機有電啟動與氣啟動兩種方式。電啟動是利用電動機來啟動；氣啟動是利用氣動馬達以壓縮空氣為工作介質的原動機，利用壓縮氣體的膨脹作用，把壓力能轉換為機械能。一般情況下，柴油機啟動是比較容易的，啟動時間不會超過10s。當發生啟動困難故障時，有以下幾種情況：①啟動時，曲軸根本轉不動或者轉動很慢，即啟動轉速太低；②啟動時，啟動轉速正常，但柴油機不着火；③啟動時，柴油機雖然着火，但柴油機運轉不正常，轉速不穩，甚至滅火。柴油機啟動困難的原因是多方面的，啟動系統故障導致柴油機啟動困難佔比較高，這裏我們重點對導致柴油機啟動困難的啟動系統故障進行分析。

1啟動條件

柴油機順利啟動的基本條件：①要有足夠的啟動轉速，因為啟動轉速高，氣體滲漏少，壓縮空氣向氣缸壁傳熱的時間短，熱量損失少，可以提高壓縮終了時的空氣温度和壓力。②氣缸的密封性要好，以使啟動時氣體的滲漏減少，壓縮終了時的空氣温度和壓力增高。③壓縮終了的混合氣體中氧氣含量應超過一定的濃度，以保證燃料着火條件。

2電起動機

起動機損壞或者有故障，均造成起動機不轉，或者啟動力矩太小，從而帶不動曲軸旋轉或者旋轉很慢，達不到柴油機的最低啟動轉速要求，引發柴油機啟動困難。

2.1故障原因分析

起動機由直流串勵電動機、傳動機構和控制裝置三大部分組成。直流串勵電動機的作用是將蓄電池輸入的電能轉換為機械能，產生電磁轉矩。傳動機構的作用是在發動機啟動時使起動機軸上的小齒輪齧入飛輪齒環，將起動機的轉矩傳遞給發動機曲軸；在發動機啟動後又能使起動機小齒輪與飛輪齒環自動脱開。控制裝置又稱起動機開關，用來接通和斷開電動機與蓄電池之間的電路，同時還能接入和切斷點火線圈的附加電阻。導致發動機啟動困難電起動機主要有以下兩方面故障：

（1）電動機啟動時，接通啟動開關，電動機轉動無力。故障原因：電動機啟動時，當蓄電池容量不夠、電壓過低，將導致啟動轉矩太小；蓄電池極樁接頭鬆動、髒污、氧化接觸不良；電源導線截面太小或導線過長、導線接頭接觸不良；電磁開關的兩大接線柱觸點與導流片接觸不良；整流器有污垢或輕微燒損、嚴重積碳等，使電刷與整流器接觸不良；磁極線圈、電樞線圈短路或有局部開路；或電樞線圈和整流器處有脱焊；銅襯套磨損而引起轉子與磁極有輕微刮碰。上述這些原因都將導致電能損失過大，使電動機的轉動力矩太小，從而使柴油機曲軸轉動很慢，達不到柴油機最低啟動轉速。

（2）電動機啟動時，接通啟動開關，電動機根本不轉動。故障原因：蓄電池電量不足，連接導線鬆動，接觸不良或斷路；電樞和磁場有斷路處；起動機內部有搭鐵和短路處；起動機電磁開關燒蝕；起動機的電樞軸咬死。

2.2故障排查

在確認外線路和蓄電池技術狀態良好的情況下，用螺釘旋具（螺絲刀）短接電磁開關的蓄電池與磁線圈兩接線柱，如起動機運轉有力，説明導流片和固定觸點燒蝕而接觸不良；如起動機仍運轉無力，表明故障在起動機內部。若起動機內部線路有斷路，用起子接通啟動電磁開關兩接線柱，若起動機轉動，説明故障在電磁開關，可能是電磁鐵線圈斷路或短路。若接通後，仍不轉動，有兩種情況：一是搭接時，無火花產生，説明啟動電動機電樞線圈或磁場線圈斷路，或電刷卡在刷架中不與整流子接觸；二是搭接有正常火花，啟動電動機不轉，主要是機械部分有故障，如電樞軸彎曲與磁極卡住、軸承過緊等。

2.3避免故障的方法

欲使起動機有足夠的啟動轉速，應該做到：①要將電起動機檢修好，使之處於良好的技術狀態。一是起動機轉子上的換向器表面要光滑，如有污垢可用汽油清洗乾淨。若換向器表面燒蝕，重者應用車牀精加工，輕者用細砂布打磨光即可；二是電刷工作表面要乾淨，其長度不得小於新電刷尺寸的2/3，否則，應更換新電刷；三是電刷彈簧彈力要足，對於電刷彈簧彈力不足、斷裂、嚴重變形者應換新彈簧；四是轉子兩端的銅套軸承與轉子軸軸頸之間的配合間隙要合適。如果銅套軸承磨損嚴重，配合間隙增大，須更換銅套軸承；五是電起動機定子上的磁場繞組應無短路和斷路現象，磁場繞組的絕緣程度要好；六是電起動機上的單向離合器和電磁開關應處於良好的技術狀態；七是蓄電池儲電量要充足，及時給蓄電池充電並保證充足電，不要長時間啟動柴油機或間歇啟動過頻（這種狀態在冬天特別容易出現）、或蓄電池本身電量不足，強行啟動柴油機，這些都容易造成電池過量放電。

3氣馬達

氣馬達是利用壓縮空氣的能量實現旋轉運動的機械。氣馬達可以無級調速，只要控制進氣閥或排氣閥的開閉程度，控制壓縮空氣的流量，就能調節馬達的輸出功率和轉速。只要簡單地用操縱氣閥來改變進排氣方向，即能實現氣馬達輸出軸的正轉和反轉，而且可以瞬時換向，在正方向轉換時，衝擊很小。氣馬達換向工作的一個主要優點是它具有幾乎是瞬時升到全速的能力，葉片式氣馬達可在一轉半的時間內升到全速，活塞式氣馬達可在1s的時間內升至全速。氣馬達可在惡劣的工作環境下正常工作，有過載保護作用不會因過載而發生故障，過載時馬達只是降低轉速或停車，當過載解除後立即可重新正常運轉。氣馬達導致柴油機啟動困難故障原因如下：

（1）啟動管路漏氣、管路太細、太長，將造成氣馬達氣量不足，氣壓降低，從而使馬達轉速太慢，達不到最低啟動轉速。

（2）當貯氣罐容積太小，氣馬達給氣量不足或氣源壓力不足，均使氣馬達轉速太慢，達不到柴油機最低啟動轉速。

（3）氣馬達啟動時，氣馬達的油控閥、氣控閥失靈或繼電器打不開，造成氣馬達不轉動。

（4）氣馬達啟動時，由於馬達和氣動預供油泵是聯動的，所以當預供油壓力太低（低於98kPa）時，將無法推動柱塞下移，打不開通往氣馬達的氣路，所以氣馬達不轉動。