柴油发电机的启动马达空转和难以起动的实例剖析

易见故障有打开启动开关，起动机运转时会有受控的敲击声，无法带动柴油发电机运转；启动开关打开时，起动机只转动空，小齿轮不能咬合飞轮齿圈带动柴油发电机转动；启动马达转动缓慢、无力，使柴油发电机难以驱动；当启动开关打开时，启动马达只发出咔嗒声，不会起动。康明斯公司提醒作业人员应遵守

      柴油发电机借助于外力由静止状态转入工作状态的全流程称为柴油发电机的启动步骤。完成启动步骤所需要的一系列系统称为启动装置或起动系统。它的功用是提供启动能量，驱使曲轴旋转，可靠地实现柴油发电机起动。柴油发电机起动装置的作业性能主要是指能否迅速、方便、可靠地启动；低温条件下能否顺利起动；起动后能否很快过渡到正常运行；启动磨耗占柴油发电机总磨耗量的比例以及起动所消耗的功率等。这些性能对柴油发电机工作的可靠性、操作方便性、耐久性和燃料经济性等有很大危害。在起动装置中，动力驱动系统用于克服柴油发电机的启动阻力，起动辅助系统是为了使柴油发电机起动轻便、迅速和可靠。

      柴油发电机启动时，起动动力系统所产生的起动力矩必须能克服启动阻力矩（包括各运动件的摩擦力矩、驱动附件所需力矩和压缩汽缸内气体的阻力矩等）。起动阻力矩主要与柴油发电机结构尺寸、温度状态及润滑油的黏度等有关中国发电机组十大厂家。柴油发电机的气缸作业容积大、压缩比高时，阻力矩大；机油黏度大，阻力矩也大。为保证柴油发电机顺利起动的较低速度称为启动转速。起动时，起动动力系统还必须将主轴加载到起动转速。起动转速的大小随柴油发电机型式的不同而不同。对于柴油发电机，为了保证柴油雾化良好和压缩终了时的空气温度高于柴油的自燃温度，要求有偏高的起动速度，通常为150～300转/分。

      柴发机组的起动步骤通常有以下四种。

      小功率柴油发电机广泛采用人力起动，这是较大概的起动对策。主用的人力起动装置有拉绳启动和手摇起动。

      小型移动式柴油发电机（1～3kW）广泛采用拉绳启动。启动绳轮装在飞轮端，或在飞轮上设有绳索槽，绳轮的边缘开有斜口。启动时，将绳索的一头打成结勾在绳轮边缘的斜口上，并在绳轮上按主轴作业时的旋转方向绕2～3圈，拉动后，绳索自动脱离起动绳轮。

      手摇起动通常用于3～12kW的小型柴油发电机。手摇起动系统利用手摇把直接转动主轴，使柴油发电机起动。这种举措比较可靠，但劳动强度大，且操作不便。手摇启动的小型柴油发电机通常设有减压系统，以减轻开始摇转主轴时的阻力，减压可以用顶起进气门、排气门或在汽缸顶上设一个减压阀的途径来达到。容量大于12kW的柴油发电机，难以用手摇启动的对策起动，故而也没有手摇装置。

      直流发电机起动广泛应用于各种发电用发电机和中小容量的柴油发电机组。这种起动方法是用铅酸蓄电池供给直流电源，由专用的直流起动发电机拖动柴油发电机曲轴旋转，将柴油发电机发动。这种起动系统具有构造紧凑、操作方便，并可远距离操作等好处。其详细短处是启动时要求供给的启动电流较大（通常为200A以上），铅酸蓄电池容量受限，使用寿命较短，重量大，耐振性差，环境温度低时放电能力会急剧下降，引起发电机输出功率减小等。GB/T 1147.2-2017《中小容量内燃机第2部分：试验步骤》中规定，起动电机每次持续作业时间不应超过10s，每次启动的间隔时间不少于2min，否则有可能将直流起动电机烧坏。

      缸径超过150mm的大、中型柴油发电机主用压缩空气起动。目前具体采用将高压空气经起动控制阀通向凸轮轴控制的空气分配器，再由空气分配器按柴油发电机作业顺序，在做功冲程中将高压空气供给到各缸的起动阀，使起动阀开启，压缩空气流入汽缸，推动活塞、转动主轴达到一定速度后，停止供气，操纵柴油泵供油，柴油发电机就被启动柴油发电机工作原理。贮气瓶输出空气压力对低速柴油发电机为2～3MPa，对高速柴油发电机为2.5～10MPa。此启动举措的亮点是启动力矩大，可在低温下保证迅速、顺利地起动柴油发电机，弊端是构成复杂、成本高。康明斯KTA-2300C型柴油发电机采用另一种压缩空气启动策略，它利用高压空气驱动叶片转子式电机，通过惯性传动系统带动柴油发电机飞轮旋转。

      某些经常在野外、严寒等困难要素下作业的大、中型工程机械及发电机组柴油发电机，有时采用专门布置的小型柴油机作为起动马达。先用人力启动柴油机，再用柴油机通过传动系统启动柴油发电机。起动机的冷却系统与主机相通，起动马达发动后，可对主机冷却水进行预热；起动马达的排气管接到主机进气管中，可对主机进气进行预热。此法可保证柴油发电机在过低环境温度下可靠地起动，且启动的时间和次数不受限制，有足够的起动容量斯坦福发电机官网，适合于因素恶劣的环境下作业。但其传动机构较复杂，操作不方便，柴油发电机总重及体积也增大，机动性差。

      对于不一样规格的柴油发电机，GB/T 1147.1-2017《中小功率内燃机第1部分：通用技术要素》中规定，不采取特殊策略，柴油发电机能顺利启动的较低温度为：电启动及压缩空气启动的应急发电机组及固定用柴油发电机不低于0℃；人力启动的柴油发电机不低于5℃。

      柴油发电机的起动装置具体由启动电机、蓄电池、充电发电机、调整器、照明装置、各种仪表和信号装置等结构。其中，起动机的构造组成包括发电机、齿轮传动装置、电磁铁、开关和电线所示。

      作业步骤如图2所示。当电钥匙（电锁）JK拨向“右”位并按下起动按钮KC时，起动电机D的电磁铁线圈接通，电磁开关吸合，蓄电池B1的正极通过启动电机D的定子和转子绕组与蓄电池B2的负极组成回路。在电磁开关吸合时，启动电机的齿轮即被推出与柴油发电机起动齿圈啮合，带动曲轴旋转而使柴油发电机启动。柴油发电机启动后，应立即将电钥匙拨向“左”位，切断启动控制回路的电源，与此同时，硅整流充电发电机L的正极通过电流表A，一路通过电钥匙JK和硅整流发电机的调整器P，经硅整流发电机L的磁场回到硅整流发电机L的负极；另一路经蓄电池B1的正极，再通过电瓶B2和起动电机的负极，回到硅整流充电发电机L的负极，构成充电回路。当柴油发电机速度达到1000转/分以上时，硅整流充电发电机L与调整器P配合工作开始向电瓶B1和B2充电，并由电流表A显示出充电电流的大小。柴油发电机停机后，因为硅整流发电机调整器内无截流装置，应将电钥匙拨到中间位置，这样能切断电瓶与硅整流发电机励磁绕组的回路，防止电瓶的电流倒流至硅整流发电机的励磁绕组。

      柴油发电机启动时，听到磁力开关有吸合的动作响声和起动马达空转的声音，但柴油发电机不转动。这可能是启动马达驱动齿轮与飞轮齿圈没有啮合或者是由于起动马达单向接合器打滑，无法把转矩传给柴油发电机飞轮，引起柴油发电机不能启动。

（1）用螺丝刀调节电磁开关左下端的调节螺钉，使齿轮与齿圈距离接近且容易啮合，反复调节几次后，按压启动按钮，损坏不能解除；

（3）拆下启动马达，对启动马达内部进行严查，发现起动马达内拨杈的一侧损坏，经焊接、装配后，重新启动柴油发电机，启动马达作业正常，损坏即被排查。

（4）断开接地开关，再合上，再启动柴油发电机。如果启动马达还是无法转动，则用万用表电阻挡，测试接地开关。根据启动系统电路图逐步测试（如图4所示），发现接地开关接触不佳。维修后，柴油发电机可以正常起动，损坏即被解决。

      柴油发电机难以启动，且起动后排气管排出大量的黑烟。

      柴油发电机难以启动，且起动后排烟管排出大量黑烟，是柴油喷入燃烧室后柴油不能完全燃烧所致。

      这类损坏的排查应从燃油系统的组件查起：

（2）卸掉高压油泵侧盖板，然后用一平口螺丝刀撬动油泵各分泵柱塞，使6个缸的高压油管内充满燃油；

（3）接通接地开关，打开电锁，按压启动按钮，10s内没有起动的迹象，重复4次后，柴油发电机被启动，但排气管排出大量的黑烟，运行3min后，黑烟继续从排气管排出，用手触摸第一、第二两汽缸的排气管温度，发现温度过高，在触摸三气缸时，发现排气管温度较低，触摸第四汽缸、第五汽缸、第六汽缸时，发现排气管温度更低，这说明在柴油发电机以800r/mm运行时，第四、五、六气缸不作业，第三汽缸作业不正常；

（4）停机后，取出三、四、五、六气缸的喷油嘴，然后接在三、四、五、六缸的高压油管上，起动柴油发电机，对其4个汽缸的喷油嘴进行喷油试验，在检查中发现四、五、六气缸喷油器的喷嘴向外窜油，第三气缸滴油，这说明柴油发电机难以启动是因为三、四、五、六汽缸内的喷油器喷油不雾化所造成；

（5）对4个汽缸的喷油嘴偶件进行更替、调整和装配后，重新起动柴油发电机，机器工作正常，不能启动和排黑烟现状消失，故障即被清除。