下载文档原格式
高原高寒地带工程车辆启动难的原因及解决工程车辆在高原高寒地带使用时，由于缺氧等特殊的气候条件的影响，存在着启动困难的问题。
为了启动车辆，人们通常采用火烤油底壳和进气管、给发动机灌热水以及推车、拖车、溜坡等落后方法，这些方法不仅费力费时、费燃料，而且一旦操作不当，极易发生火灾，很不安全。
本文将介绍高原、高寒环境下工程机械难于启动的原因及应对方法。
1 柴油机启动必须具备的几个条件(1)启动转速必须超过一定转数(一般>80 r/min)。
(2)压缩终了时气缸内混合气体必须有足够的压力。
(3)压缩终了时气缸内混合气体要具备足够的温度。
(4)压缩气体氧气含量应超过一定的浓度。
2 高原低温环境下柴油机难于启动的原因(1)高原地区冬季极限温度在－40℃左右，柴油机进气温度相应地要比常温下低30℃～60℃，因此，柴油机气缸内压缩终了时的空气温度达不到启动时的必需温度，且气缸内压缩空气的压力也明显低于正常启动时所要求的压力，柴油机难以启动。
(2)蓄电池的最佳工作温度在20℃～40℃范围，随着环境温度的降低，蓄电池的输出能力也相应地下降，表1列出不同环境温度下，蓄电池20 h放电率(%)输出情况。
从表1可看出，随着环境温度的降低，蓄电池输出能力在－30℃时，只有额定输出的34%左右。
由于上述原因，导致柴油机启动系统功率下降，使柴油机启动转速低于启动必需的最低转速。
(3)低温时，润滑机油粘度加大，各摩擦副之间的阻力加大，使柴油机启动转速下降。
(4)高原地带空气中氧气的含量随着海拔高度的升高而降低，海拔高度每升高1 000 m，大气压力下降9%，空气密度下降梯度为6%～10%，含氧量下降10%，可见海拔高度越高，空气含氧量越少，柴油机越难启动。
(5)低温条件下，柴油粘度增加，表面张力加大，导致喷油的雾化质量变差，延长了着火滞后期。
3 提高柴油机启动能力的主要措施(1)采用低温性能好，结构形式与普通启动型不同的蓄电池。
柴油机启动困难故障分析与排除柴油机是一种重型机械设备，常常在工业和交通领域中被广泛应用。
在柴油机的使用过程中，有时会出现启动困难的问题，这不仅会影响工作效率，还可能导致设备损坏。
对柴油机启动困难故障的分析与排除至关重要。
一、故障分析1. 燃油系统故障：柴油机的燃油系统包括供油系统和喷油系统，如果其中任何一个部件出现故障，都会导致柴油机启动困难。
油泵失灵、喷油器堵塞、喷油时间不当等问题都可能导致燃油系统故障。
2. 空气系统故障：柴油机的正常工作需要充足的空气供应，如果空气滤清器堵塞或者进气管道漏气，都会影响柴油机的启动效果。
3. 火花塞故障：柴油机的点火系统出现问题，比如点火塞脏污、电缆接触不良等情况，也会导致启动困难。
4. 发动机本身问题：比如缸体、活塞、活塞环的磨损过大，会导致发动机内部压缩不足，也会影响启动效果。
二、排除措施1. 检查燃油系统：首先要检查燃油系统是否正常，包括燃油泵的供油压力、喷油器的工作状态以及喷油时间是否准确。
如果发现问题，需要及时更换或维修燃油系统相关部件。
2. 清洁空气系统：检查空气滤清器是否干净，如果发现堵塞，需要清洁或更换空气滤清器。
同时还要检查进气管路是否漏气，确保空气系统正常工作。
3. 检查点火系统：对点火系统进行检查，清洁点火塞，检查电缆连接是否良好，必要时更换磨损严重的点火零件。
4. 发动机内部检修：如果发现发动机内部问题，比如缸体、活塞等部件磨损过大，需要进行必要的维修或更换。
5. 检查电路系统：检查柴油机的电瓶电量，确保电瓶正常工作。
同时还要检查电路连接是否良好，确保所有电线接头都紧密可靠。
在排除故障的过程中，需要注意安全性，并且遵循相关的操作规程。
尤其是对于柴油机的内部检修，需要有相关的专业技能和工具，不能随意拆卸和维修。
如果需要对柴油机进行技术维修，建议寻求专业的维修人员进行处理。
三、预防措施除了及时排除柴油机启动困难的故障外，还应该注意日常的预防工作，确保柴油机的正常运行。
柴油机启动困难的原因分析与处理方法1、电气系统原因：1）、电瓶线接触不良造成电抗过大；2）、启动机线圈损坏，应修、换；2）、电磁启动开关损坏应修、换；3）、电瓶电量不足可增加电瓶并联使用或更换电瓶。
2、燃油系统原因：1）、首先检查自油箱吸油口到柴油机喷油嘴之间各个管路接头垫片的平面是否密封，要是有泄漏气，将导致燃油系统中混有空气，应该予以消除；2）、如果是燃油管路受阻塞不畅通，要检查油管、接头、滤网、柴油机滤清器是否堵塞；喷油嘴工作不良，要清洗喷油嘴调整喷油压力，必要时更换喷油嘴；3）、燃油牌号不对，输油泵工作不良，泵油活塞卡死，或止回油阀不密封，燃油箱油面过低等；3、高压油泵方面的原因：1）、高压油泵定时不对，喷油提前角有偏差，必须校正定时位置、和喷油提前角；喷油提前角调整方法：松开高压油泵四只紧固螺母和两只地脚螺栓，拧开高压油泵端第一缸高压油管螺母，盘车至高压油泵第一缸出油阀出油，用嘴吹平油面，反向盘车大致30曲轴角度后，在正盘车至第一缸出油阀出油，如果所读刻度数大于柴油机标定的喷油提前角的话，从机体前端看顺时针转动高压油泵体，反之，所读出刻度数小于柴油机标定喷油提前角，从机体前端看逆时针转动高压油泵体，调整完毕拧紧前面松开的螺母；2）、喷油量调节尺杆、柱塞卡死在不供油的位置上；3）、喷油泵柱塞或出油阀偶件严重磨损；4）、喷油泵停车手柄位置不当或卡死，应放松手柄；4、空气系统的原因：1）、检查进排气道、空气滤清器的纸芯、消音器是否阻塞；2）、进、排气门与座圈密封环严重烧结、磨损，必须修正或更换气门座圈；5、其他部位原因：1）、活塞环对口卡上，活塞环、缸套早期磨损过甚；2）、活塞与缸套因缺水而拉缸；3）、连杆瓦、主轴瓦因缺油而抱死；4）、环境温度过低，机油粘度过浓，水和柴油临近冰点。
可以采取预热启动，加温水和机油。
柴油发动机启动困难的原因柴油发动机是一种常见的内燃机，用于驱动汽车、船舶、发电机等设备。
然而，有时候我们可能会遇到柴油发动机启动困难的情况。
那么，究竟是什么原因导致了这个问题呢？一、燃油问题柴油发动机启动困难的一个主要原因是燃油问题。
燃油质量不佳、燃油水分过多、燃油管路堵塞或者燃油泵故障等都可能导致发动机启动困难。
在燃油质量不佳的情况下，柴油的燃烧性能会受到影响，从而使得发动机的启动困难。
另外，如果燃油中含有过多的水分，会降低燃油的可燃性，也会导致发动机启动困难。
此外，燃油管路的堵塞或者燃油泵的故障也可能导致燃油供应不足，使得发动机无法正常启动。
二、电气问题电气问题也是导致柴油发动机启动困难的常见原因之一。
发动机的启动需要电气系统的支持，如果电池电量不足、启动电路故障或者点火系统故障，都会造成发动机启动困难。
电池电量不足是最常见的电气问题之一，如果电池电量不足，发动机启动时所需的电流无法提供，就会导致启动困难。
此外，启动电路故障或者点火系统故障也会影响到发动机的正常启动。
三、空气问题空气问题也是柴油发动机启动困难的原因之一。
发动机启动时需要充足的氧气参与燃烧过程，如果空气滤清器堵塞或者进气管路有问题，都会导致发动机启动困难。
空气滤清器的堵塞会使得空气流量减少，从而导致燃烧不充分，发动机启动困难。
进气管路的问题也会影响到空气的流动，从而影响到发动机的启动。
四、机械问题柴油发动机启动困难还可能由机械问题引起。
例如，发动机的压缩比过低、发动机部件磨损或者机油粘度过高等都会导致发动机启动困难。
发动机的压缩比过低会使得柴油燃烧不充分，从而导致启动困难。
发动机部件的磨损也会影响到发动机的正常运转，从而影响到发动机的启动。
另外，机油粘度过高也会增加发动机的启动阻力，使得启动困难。
柴油发动机启动困难的原因有很多，包括燃油问题、电气问题、空气问题以及机械问题。
在解决发动机启动困难问题时，我们需要对这些原因进行逐一排查，找出问题所在，并进行相应的修复。
柴油机常见故障及分析柴油机是一种重型机械设备，常见故障有很多种。
下面将介绍一些常见的柴油机故障及其分析解决方法。
1.启动困难：柴油机启动困难的原因有很多，主要包括燃油系统故障、电气系统故障和发动机本身故障。
首先，可以检查燃油供应是否正常，观察燃油泵是否工作正常，燃油是否充足。
如果燃油供应正常，可以检查喷油嘴是否堵塞，需要进行清洗或更换。
另外，还可以检查压缩系统是否正常工作，排除其他故障。
2.燃油泄漏：柴油机燃油泄漏的原因一般为燃油系统密封不良或管路老化破裂。
首先，可以检查燃油滤清器是否紧固，密封是否完好。
如果有燃油泄漏现象，需要更换密封件。
另外，还可以检查燃油管路是否老化破裂，需要更换燃油管路。
3.机油增多：柴油机机油增多的原因一般为活塞环损坏、缸套磨损或活塞气门密封不良。
首先，可以检查活塞环是否磨损严重，需要进行更换。
如果发现缸套磨损或活塞气门密封不良，需要进行维修。
另外，还可以检查机油冷却系统是否正常工作，是否需要更换机油冷却器等。
4.发动机噪声过大：柴油机发动机噪声过大的原因一般为活塞磨损、曲轴磨损或发动机油路堵塞等。
首先，可以检查活塞、曲轴等关键部件是否磨损严重，需要进行更换。
另外，还可以检查发动机油路是否堵塞，需要进行清洗或更换。
5.冷却系统故障：柴油机冷却系统故障的原因一般为水泵故障、散热器堵塞或冷却液流失等。
首先，可以检查水泵是否正常工作，是否需要更换。
另外，还可以检查散热器是否有堵塞，需要进行清洗。
如果发现冷却液流失，可以检查冷却系统密封件是否完好，是否有渗漏现象。
6.排气黑烟：柴油机排气黑烟的原因一般为燃烧不完全，主要有喷油器堵塞、燃油质量不良等。
首先，可以检查喷油器是否堵塞，需要进行清洗或更换。
另外，还可以检查燃油质量是否合格，需要更换燃油。
综上所述，柴油机常见故障主要包括启动困难、燃油泄漏、机油增多、发动机噪声过大、冷却系统故障和排气黑烟等。
通过合理的分析和解决方法，可以快速修复柴油机故障，保证其正常运行。
柴油发动机高原地区冷启动方案研究摘要：高原环境空气稀薄、温度低是影响发动机启动过程的主要因素。
气温低导致蓄电池能力下降、启动阻力增加，发动机启动转速降低。
启动转速低、空气稀薄以及气温低，使得混合气体压缩时间长，发动机机体散热增多，导致压缩终了混合气体压力和温度降低，达不到燃油的着火点，影响柴油机正常启动。
因此，本文对柴油发动机高原地区冷启动方案进行研究，高原低温环境应尽可能不采用电加热方案，减少蓄电池消耗。
一般情况下，使用燃油加热器预热系统、耐低温型蓄电池及蓄电池保温箱，即可满足-35℃发动机正常启动要求。
关键词：柴油发动机；高原地区；冷启动方案引言柴油发动机在高原高海拔地区使用，面临每天初次启动困难的问题。
针对于此，本文对柴油发动机高原地区冷启动方案进行研究，在实现柴油发动机高海拔低温冷启动功能的同时，各自存在优缺利弊，不同应用场景、不同柴油发动机可根据实际情况，选用不同辅助启动方式。
随着科学技术的不断进步，基础工业水平的不断增强，未来将会有更多可靠和性价比高的的辅助启动方式出现。
1高原地区对柴油发动机冷启动过程的影响1.1启动阻力增大启动时的阻力主要包括各部件运动时的摩擦力，使运动件由静止状态加速到某一转速时的惯性力，驱动机油泵、水泵、燃油油泵等附件所需要的力，以及压缩气缸内气体的力。
这些阻力中摩擦阻力的影响最大，而摩擦阻力随润滑油的粘度增大而增大，因此温度低会增大启动阻力。
环境温度直接影响发动机的启动性能。
1.2蓄电池能力降低随着环境温度的下降，蓄电池的内电阻增大，放电能力下降，有效点火次数减少。
在低温大电流放电的情况下，容量及端电压急剧下降，输出功率随之下降，导致启动马达达不到所需要的输入功率，启动转速降低，启动性能下降。
另外，温度过低，蓄电池充电困难，容易造成充电不足，导致蓄电池长期处于不饱和状态。
1.3较难达到着火温度高原空气稀薄，在低温条件下柴油雾化效果差，发动机缸体内散热快，气缸的密封性较差。
柴油机高原区域启动困难原因及解决方法
作者：王世勋
来源：《时代汽车》2019年第08期
摘要：我国和印度一直存在领土纠纷。
近年来，随着西部大开发战略的不断深入，西藏地区的基础交通设施变得越来越完善，我国也加大了在该地区的兵力部署。
但是由于西藏地区地处高原，海拔平均在4000米以上，缺氧和低温的自然条件使得许多军用车辆柴油发动机启动困难，给部队的训练和作战带来了极大不便。
本文针对军用车辆在高寒地带的使用现状，分析了导致其柴油机启动困难的常见原因。
并针对该类问题提出柴油机在高寒地带故障解决方法及合理使用建议。
关键词：高寒地带;柴油发动机;启动困难;解决方法
1 引言
海拔平均在4000米以上的西藏地区是典型的高原地带，这里的空气稀薄，并且有很大的昼夜温差，路况恶劣，很多路都建在山间悬崖边，坡陡[1]。
气候变化无常，冬季气温低，降雪时间长，多霜冻。
夏季降雨量大，路面经常处于泥泞状态，并易发生泥石流、山体滑坡等自然灾害[2]。
其惡劣的气候条件特点如下：
（1）气候温度低。
大气温度随着海拔的升高而下降，据统计，海拔每上升100米，气温下降0.6度，对海拔平均在4000米以上的西藏地区来说，其温度一般要比内地低20度以上。
冬季时间漫长。
（2）空气稀薄，气压低。
和温度类似，海拔越高，空气密度和大气压力越低，据统计，海平面空气密度约为1.2（kg.m3），而当海拔达到4000米时，密度则下降到了0.8
（kg.m3），下降幅度达到33%，气压下降幅度则超过40%。
（3）地形复杂。
高原地区由于人员稀少，道路交通状况普遍比较恶劣，道路狭窄、碎石众多，多为易发生泥石流、山体滑坡等自然灾害的冻土、山间河道、峡谷路况。
近些年来，我国在西藏等地区部署的兵力装备越来越多，军事活动越加频繁。
军用车辆一般搭载柴油发动机，在西藏地区恶劣的气候条件下行驶很容易导致发动机启动困难、燃油经济性下降，并造成机件的损坏，给军事活动带来很大的不变。
在此背景下，本文研究柴油机在高寒地区容易发生的一些导致其启动困难问题，并针对这些问题提出解决措施，对延长发动机维修周期、提高发动机的使用寿命，防止行车事故，提高军事活动的效率具有重要意义。
2 柴油发动机在高寒地带可能发生的问题
2.1 发动机性能变化
2.1.1 发动机功率下降
空气密度和气压随着海拔的增大而越来越低，发动机的进气量也会随之减小，在功率下将的同时，其对燃油的消耗也明显增加。
目前，我国多使用进口柴油发动机，例如NT855-C280康明斯增压发动机，该发动机正常工作海拔为3600m以内，当在超过海拔3600米以上地区工作是，每上升300米，燃油消耗率增加2%～4%，发动机功率下将2%～3%[3]。
2.1.2 扭矩下降
高海拔的气候条件会导致柴油发动机低速时可利用的废气能量减小，增压器转速下降，从而造成发动机进气量不足，最终导致发动机输出扭矩小于标定值，适应性系数减小。
据统计，当海拔为0米时，发动机的最大扭矩比标定功率点对应的值增加约15%，而当海拔达到4500米时，该数值将减小至10%，并在标定转速75%处出现最大扭矩点[4]。
2.1.3 发动机冒黑烟
在高寒地带，由于空气稀薄，发动机进气量明显减小。
由于过量空气系数的下降，造成发动机燃烧不充分，未充分燃烧的的燃料将会随着发动废气排除，从而导致发动机冒黑烟，并且发动机排气温度也会随之上升。
相关实验表明，海拔每升高1000米，在增压发动机增油量不变的情况下，发动机的排气温度将升高20至10度。
2.1.4 增压器转速增加
目前增压发动机应用越来越多，在高寒地区可采用增压技术对损失的功率进行补偿，但是随之而来的问题是增压器的转速也将随着海拔的升高而增大，当海拔达到一定高度时，将会导致增压器超速。
据实验统计，海拔每上升1000米，增压器转速将会提高5%，而通常情况下增压器的极限转速是其额定转速2.5倍左右[5]。
2.2 发动机启动困难常见原因
在高寒地带，发动机故障模式和平原地区有所不同，泄露、烧蚀、启动困难等严重的致命的故障增多，对军事活动造成了很大的不变。
与汽油发动机类似，一般四冲程柴油机也包括进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个冲程。
冲柴油机要正常启动必须具备以下条件：
（1）压缩行程结束时，气缸内的空气温度不能低于200摄氏度，以达到柴油自燃的温度。
（2）柴油机机体温度不能低于20摄氏度。
（3）压缩冲程结束时气缸内气压不能低于3Mpa。
（4）柴油机启动转速高于150r/min，才能保证燃油能顺利雾化。
柴油发动机在高寒地区无法正常启动主要有一下几方面原因：
2.2.1 启动时间太短
柴油机无法正常启动的一个重要原因就是蓄电池储电和和放电能力的下降。
蓄电池内阻和放电能量和温度的曲线关系如图2所示，在环境温度较低时，气温每下降一度，蓄电池缓慢放电容量下降约1.5%。
当温度下降到零下20°时，蓄电池的容量几乎减半[7]。
所以在高原环境中，一般的蓄电池所储存的能源不能提供多次、长时间的点火启动，柴油机机体温度无法达到启动温度（20°）以上。
2.2.2 空气密度、温度低
空气密度、温度低是柴油机无法正常启动的另一重要原因。
海拔超过4000米的高寒地带常年处于低温环境中，昼夜温差大，早晚温差可达到40°。
空气稀薄，相对于平原地区，高寒地带的空气密度和气压可下降约40%。
气压下降、温度低导致柴油机在进气行程中充气量不足，经过多次点火启动后，在压缩行程结束时，气缸内低温空气很难达到燃油自然温度。
同时，较低的空气密度易造成气缸内混合气体充气量不足，空气压力无法达到3Mpa以上，造成启动困难。
2.2.3 启动电机功率过小
在高寒地区，柴油机润滑机油粘度变大，活塞、活塞环、气缸与其他摩擦副之间的摩擦阻力增大。
一般情况下，柴油原配启动电机功率在4Kw以下，导致柴油机启动转速达不到最低的150r/min的启动要求，从而无法正常启动。
3 解决方法
3.1 增长启动时间
3.1.1 高性能固态酸蓄电池
在高寒地區可使用与普通蓄电池结构不同的高性能固态酸蓄电池[8]，这种电池在低温时不会出现液态酸冰冻现象，其充电速度、冷启动功率等指标具有明显由于普通蓄电池，在零下40度也可正常工作，解决了低温状态下蓄电池无法提供长时间、多次启动的难题，尤其是柴油机机体以及进气管道内的空气充分预热时，尤其需要这种高性能固态酸蓄电池。
3.1.2 保温处理
在高寒地区可采用一些措施对蓄电池进行保温处理，保证在低温条件下电池能有稳定的电流输出和能量储备，提升了柴油机在低温时启动的可能性。
3.2 增大启动电机功率
把柴油机原装的4Kw小功率电机更换为6Kw以上的大功率启动电机，柴油机机体温度会在柴油机启动反复点火时不断升高，导致活塞、活塞环、气缸以及其他摩擦副之间的机油温度随之升高，机油粘度下降，减小了启动阻力矩，提高了柴油机的启动转速，增加了正常启动的可能性。
3.3 增加预热装置
由于柴油机难以启动很大一部分原因是低温导致的，可以在机体、进气管道等部位加装电加热预热装置。
启动之前，通过该装置对柴油机机体、进气道内的空气进行预加热，提升机体和进气道内空气温度。
当压缩行程结束时，气缸被气体温度更易达到燃料自燃点。
使用预热装置时预热时间一般不要超过15s，以免损坏预热装置且浪费电量。
3.4 喷射启动液
乙醚燃点比较低，3MPa条件下只有57摄氏度左右。
当柴油机转动时，喷射一定比例的乙醚启动液在空气滤芯器进气口处，柴油机不需要达到最低启动转速就能正常点火启动，有效地改善了启动性能。
需要注意的是，启动液不要直接喷在预热装置上且一次喷射量不得超过空气中乙醚含量的4%。
，否则易引起爆炸。
4 结语
本文针对军用车辆柴油发动机在高寒地区启动困难的问题，研究了导致该问题的原因，并分析了解决方法，配合定期的维护可有效地提升柴油发动机在高寒地带的可靠性，降低事故率，为我国在高原地区的军事行动提供有力保障。
参考文献：
[1]岳金喜.高原地区柴油机启动困难原因分析与改进[J].福建农机，2014（4）：29-31.。
