1、四、認識壓縮空氣啟動系統(tǒng)柴油機本身沒有自行啟動的能力，欲使靜止的柴油機轉(zhuǎn)動起來，必須借助外力的作用，使柴油機獲得第一個工作循環(huán)的條件，即在外力作用下實現(xiàn)進氣、壓縮、噴油，直至燃油燃燒膨脹作功而自行運轉(zhuǎn)。這一過程稱為柴油機啟動。在啟動過程中，驅(qū)動柴油機的外力（矩）必須在克服阻力（矩）的條件下，能使柴油機達到一定的轉(zhuǎn)速，保證壓縮終點溫度達到燃油自燃發(fā)火的要求，否則柴油機不可能啟動。通常稱柴油機啟動所要求的最低轉(zhuǎn)速為啟動轉(zhuǎn)速。啟動轉(zhuǎn)速是鑒別柴油機啟動性能的重要標志。啟動轉(zhuǎn)速的大小與柴油機的結(jié)構類型（開式燃燒室和大缸徑的啟動轉(zhuǎn)速低）、柴油機的技術狀態(tài)（霧化質(zhì)量、氣缸密封狀況）、燃油品質(zhì)（CCAI值不能

2、太大）、缸內(nèi)溫度（柴油機溫度、冷卻水溫、環(huán)境條件）等有關。一般規(guī)定船舶柴油機啟動轉(zhuǎn)速的范圍是：高速柴油機（80150）r/min；中速柴油機（6070）r/min；低速柴油機（2530）r/min。柴油機的啟動性能除了與柴油機構造特點和工作條件有關外，也與啟動裝置有關。柴油機啟動裝置應能保證柴油機迅速可靠地啟動，使消耗的能量盡可能少，易于實現(xiàn)機艙自動化和遙控。對于船舶主機，還要求當曲軸處于任何位置和機艙溫度低至58時，不需暖機就能迅速可靠地啟動。根據(jù)所采用外來能源的形式，柴油機的啟動方式可分為：借助于加在曲軸上的外力矩使曲軸轉(zhuǎn)動起來，如人力手搖啟動、電動啟動及氣動馬達啟動等；借助于加在活塞上的

3、外力推動活塞運動使曲軸轉(zhuǎn)動起來，如壓縮空氣啟動。小型柴油機如救生艇發(fā)動機、驅(qū)動應急消防泵和應急空壓機的柴油機，通常用電力和手搖啟動，也有用壓縮空氣啟動。船舶主、副機幾乎全用壓縮空氣啟動。1壓縮空氣啟動裝置的組成壓縮空氣啟動就是將具有一定壓力(2.5MPa3.0MPa)的壓縮空氣，按柴油機的發(fā)火順序在工作行程（膨脹行程）時引入氣缸，代替燃氣推動活塞，使柴油機達到啟動轉(zhuǎn)速，完成自行發(fā)火。它的主要優(yōu)點是啟動能量大，啟動迅速可靠，在倒順車運轉(zhuǎn)時還可以利用壓縮空氣來剎車和幫助操縱。但該裝置構造較復雜，重量較重，故不適用于小型高速柴油機。單氣路控制的壓縮空氣啟動裝置如圖3-4-11所示，其主要組成部分包括

4、：空氣壓縮機、空氣瓶，啟動控制閥，主啟動閥，空氣分配器和氣缸啟動閥等。啟動前，空氣壓縮機向空氣瓶充氣達到規(guī)定壓力（2.53.0MPa）。空氣壓縮機的起停由壓力繼電器自動控制，當空氣瓶內(nèi)壓力降至設定的數(shù)值時，空氣壓縮機自動投入工作向空氣瓶充氣；當空氣瓶內(nèi)壓力升至設定數(shù)值后，空氣壓縮機自行停車。閥體滑閥凸輪導桿進氣腔閥盤啟閥活塞氣缸啟動閥空氣分配器通大氣控制空氣啟動空氣空氣瓶操縱手柄截止閥啟動控制閥氣缸啟動閥空氣分配器主啟動閥空氣壓縮機圖3-4-11圖3-4-12需啟動柴油機時，打開空氣瓶出氣閥和截止閥，使空氣瓶中空氣自截止閥沿管路通至主啟動閥和啟動控制閥處等候。當接到啟動指令時，將啟動手柄推到“

5、啟動”位置。這時，啟動控制閥開啟，控制空氣進入主啟動閥的活塞上面，推動活塞下移使主啟動閥開啟。于是，啟動空氣分成兩路（參見圖3-4-12）：一路經(jīng)空氣總管通至各缸的氣缸啟動閥下方空間等候；另一路為控制用的壓縮空氣，被引至空氣分配器。空氣分配器按照柴油機的發(fā)火順序分配到相應的氣缸啟動閥的上部空間，依次將各缸氣缸啟動閥打開，使等待在此閥前的啟動空氣進入氣缸，推動活塞向下運動，并驅(qū)動曲軸旋轉(zhuǎn)。當柴油機達到啟動轉(zhuǎn)速后，隨即將燃油手柄推至啟動供油位置。待柴油機啟動后，立即通過操縱手柄關閉啟動控制閥，切斷啟動空氣，啟動閥隨即關閉，氣缸啟動閥上部空間的控制空氣也經(jīng)空氣分配器泄放，氣缸啟動閥關閉。至此，啟動過

6、程結(jié)束。然后可逐漸調(diào)節(jié)供油量，使柴油機在設定的轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)。當副機啟動后，應將截止閥關閉；而當主機定速航行時，將截止閥和出氣閥先后關閉。2保證啟動的條件為了保證柴油機有效、可靠地啟動，必須具備三個條件：壓縮空氣應具有一定的壓力和一定的儲量在啟動空氣瓶容量已定的情況下，壓縮空氣所具有的能量是由其壓力決定的。壓縮空氣必須具有足夠的壓力才能使柴油機在較短的時間內(nèi)達到啟動轉(zhuǎn)速。按船規(guī)要求，供主機啟動用的空氣瓶至少有兩個，啟動空氣壓力應保持在（2.53.0）MPa，空氣瓶的容量必須能保證在不補充空氣的情況下，冷車、正倒車交替連續(xù)啟動不少于12次（不可換向主機為6次），保證船舶機動操縱的要求。其實，柴油機啟

7、動的空氣壓力并不一定需要3.0MPa，在中、低速柴油機中，此壓力一般為（1.53.0）MPa，新型柴油機啟動空氣的壓力約為1.0MPa左右，即可啟動柴油機。船規(guī)的要求是為了保證船舶的安全而提出的。要有一定的供氣正時并有一定的延續(xù)供氣時間因為壓縮空氣代替燃氣膨脹作功，推動活塞驅(qū)使曲軸轉(zhuǎn)動，因此必須在活塞處于膨脹沖程且只有在膨脹沖程的某一時刻進入氣缸。這個供氣時刻即為啟動正時（空氣分配器正時）與柴油機的型號、氣缸數(shù)目、標定轉(zhuǎn)速和啟動空氣壓力等因素有關。合適的啟動正時既應以最有利于啟動又節(jié)省空氣耗量為主要依據(jù)。船用大型低速二沖程柴油機，空氣分配器大約在上止點前5°曲軸轉(zhuǎn)角開始供氣，在上止點后100°曲軸轉(zhuǎn)角結(jié)束供氣，開啟的延續(xù)時間因受氣口開啟時刻的限制，一般不超過120°曲軸轉(zhuǎn)角。在中高速四沖程柴油機中，空氣分配器常在上止點前510°曲軸轉(zhuǎn)角供氣，與二沖程柴油機相同，啟動閥延續(xù)開啟的時間因受排氣閥開啟時刻的限制一般不超過140°曲軸轉(zhuǎn)角。要保證最少氣缸數(shù)對于船舶主機而言，必須保證曲軸在任何位置時都能啟動，即柴油機的曲軸在任何位置時至少有一個氣缸處于啟動位置。二沖程柴油機的氣缸數(shù)不應少于360&