我國(guó)北方地區(qū)冬季最低氣溫可達(dá)–30℃以下，在這種低氣溫條件下工作的工程機(jī)械，其柴油機(jī)啟動(dòng)十分困難。對(duì)于采用分動(dòng)箱驅(qū)動(dòng)液壓泵的工程機(jī)械，低氣溫啟動(dòng)困難問(wèn)題更為突出。

　　1.低氣溫啟動(dòng)困難原因

　?。?）啟動(dòng)扭矩減小

　　對(duì)于電啟動(dòng)柴油機(jī)來(lái)說(shuō)，其啟動(dòng)扭矩的大小與蓄電池的容量有關(guān)。蓄電池工作的最佳環(huán)境溫度在10～40℃之間。當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)，蓄電池電容量隨之降低，柴油機(jī)啟動(dòng)扭矩大幅度減小。

　　（2）啟動(dòng)阻力矩增大

　　柴油機(jī)曲軸與軸瓦、活塞與缸套等零件材質(zhì)不同，熱膨脹系數(shù)也不同。在低溫條件下，不同材質(zhì)冷縮變形可致使配合間隙減小，從而導(dǎo)致啟動(dòng)阻力矩增大。在低溫條件下，柴油機(jī)機(jī)油、分動(dòng)箱中的齒輪油及液壓泵中的液壓油黏度增大、流動(dòng)性變差，也增大了柴油機(jī)啟動(dòng)阻力矩。由于啟動(dòng)阻力矩增大，使柴油機(jī)難以達(dá)到啟動(dòng)所需轉(zhuǎn)速（一般應(yīng)大于100r/min），便會(huì)出現(xiàn)啟動(dòng)困難。

　　（3）進(jìn)氣溫度和壓力過(guò)低

　　低溫條件下，柴油機(jī)汽缸內(nèi)的進(jìn)氣溫度很低，且柴油機(jī)缸筒、活塞等相關(guān)機(jī)件以及冷卻液溫度也很低，由此造成進(jìn)氣壓縮過(guò)程中的熱損失較大，壓縮終了時(shí)的混合氣溫度達(dá)不到壓燃所需溫度。汽缸內(nèi)壓縮空氣溫度過(guò)低，缸筒、活塞等零件潤(rùn)滑不良，還會(huì)造成壓縮空氣的壓力低于正常啟動(dòng)時(shí)所需壓力。

　?。?）柴油黏度和密度增大

　　隨著外界溫度的降低，柴油的黏度和密度均增大，表面張力加大。據(jù)測(cè)定，當(dāng)氣溫從40℃降到–10℃時(shí)，柴油的黏度提高83％，密度增大8%。柴油黏度提高和密度增大，導(dǎo)致其流動(dòng)性變差，霧化不良，從而延長(zhǎng)了柴油機(jī)點(diǎn)火滯后期。

　　2.解決方法

　?。?）保證油品流動(dòng)性良好

　　應(yīng)及時(shí)選用適應(yīng)環(huán)境溫度的柴油、機(jī)油、齒輪油、液壓油，以保證油品具有良好的流動(dòng)性。一般選用原則是柴油的凝點(diǎn)應(yīng)比環(huán)境溫度低５℃左右為宜。

　?。?）使用啟動(dòng)液?jiǎn)?dòng)

　　啟動(dòng)液是一種輔助啟動(dòng)燃料，由乙醚、低揮發(fā)點(diǎn)的碳?xì)浠衔锖蛶в刑砑觿┑牡湍c(diǎn)機(jī)油組成。在汽缸壓力為3.2MPa時(shí)，柴油的燃點(diǎn)為177～207℃，而乙醚的燃點(diǎn)只有57℃。啟動(dòng)液雖然燃點(diǎn)低，但其燃燒粗暴，影響柴油機(jī)壽命，為此不提倡經(jīng)常使用。

　?。?）預(yù)熱進(jìn)氣

　　進(jìn)氣預(yù)熱裝置有2種：一種是進(jìn)氣道預(yù)熱器，另一種是缸內(nèi)電熱塞。

　　進(jìn)氣道預(yù)熱器通過(guò)電熱元件加熱

　　進(jìn)入進(jìn)氣道中的空氣，以提高柴油機(jī)進(jìn)氣溫度。隨著共軌和單體泵技術(shù)的推廣應(yīng)用，該種加熱器在柴油機(jī)上已廣泛使用。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不消耗氧氣，對(duì)柴油機(jī)排放有利。其缺點(diǎn)是耗電量大。使用進(jìn)氣道預(yù)熱器應(yīng)選用大容量蓄電池，以保證進(jìn)氣預(yù)熱后柴油機(jī)啟動(dòng)電量充足。

　　缸內(nèi)電熱塞可直接加熱進(jìn)入汽缸中的空氣，是一種簡(jiǎn)單、有效的輔助啟動(dòng)裝置，有益于柴油機(jī)排放，其耗電量比進(jìn)氣道預(yù)熱方式少。

　?。?）預(yù)熱油液

　　油液預(yù)熱方法主要有3種：一是在柴油油水分離器上加裝柴油預(yù)熱器，二是使用獨(dú)立的燃油加熱器加熱冷卻液，三是在液壓油箱內(nèi)布置加熱銅管。

　　在柴油油水分離器上加裝柴油預(yù)熱器，對(duì)輸油管道中的柴油進(jìn)行預(yù)熱，可以提高柴油流動(dòng)性和霧化效果。

　　使用獨(dú)立的燃油加熱器加熱冷卻液時(shí)，被加熱的冷卻液在燃油加熱器水泵作用下，在柴油機(jī)小循環(huán)水道中流動(dòng)。被加熱的冷卻液對(duì)柴油機(jī)缸體、缸筒和缸蓋進(jìn)行加熱，便可降低柴油機(jī)啟動(dòng)阻力，提高壓縮行程汽缸內(nèi)的壓力，使柴油機(jī)容易啟動(dòng)。

　　在液壓油箱內(nèi)布置銅管，通過(guò)燃油加熱器加熱銅管內(nèi)的冷卻液，從而將液壓油預(yù)熱，可減小液壓油流動(dòng)阻力，降低柴油機(jī)啟動(dòng)負(fù)載。

　?。?）改進(jìn)電器設(shè)備

　　為提升柴油機(jī)冷啟動(dòng)性能，可采取以下措施改進(jìn)電器設(shè)備：給蓄電池加裝保溫箱，以提高蓄電池性能；采用大容量低溫蓄電池，以保證啟動(dòng)電量充足；更換大功率啟動(dòng)機(jī)，以提高啟動(dòng)扭矩。

　　不同的柴油機(jī)，其配置有所不同，使用條件也存在差異。因此，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定采用何種低氣溫啟動(dòng)方法。