工程車輛在高原高寒地帶使用時(shí)，由于缺氧等特殊的氣候條件的影響，存在著啟動(dòng)困難的問(wèn)題。為了啟動(dòng)車輛，人們通常采用火烤油底殼和進(jìn)氣管、給發(fā)動(dòng)機(jī)灌熱水以及推車、拖車、溜坡等落后方法，這些方法不僅費(fèi)力費(fèi)時(shí)、費(fèi)燃料，而且一旦操作不當(dāng)，極易發(fā)生火災(zāi)，很不安全。本文將介紹高原、高寒環(huán)境下工程機(jī)械難于啟動(dòng)的原因及應(yīng)對(duì)方法。
　　1 柴油機(jī)啟動(dòng)必須具備的幾個(gè)條件
　　(1)啟動(dòng)轉(zhuǎn)速必須超過(guò)一定轉(zhuǎn)數(shù)(一般>80 r/min)。
　　(2)壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)混合氣體必須有足夠的壓力。
　　(3)壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)混合氣體要具備足夠的溫度。
　　(4)壓縮氣體氧氣含量應(yīng)超過(guò)一定的濃度。
　　2 高原低溫環(huán)境下柴油機(jī)難于啟動(dòng)的原因
　　(1)高原地區(qū)冬季極限溫度在－40℃左右，柴油機(jī)進(jìn)氣溫度相應(yīng)地要比常溫下低30℃～60℃，因此，柴油機(jī)氣缸內(nèi)壓縮終了時(shí)的空氣溫度達(dá)不到啟動(dòng)時(shí)的必需溫度，且氣缸內(nèi)壓縮空氣的壓力也明顯低于正常啟動(dòng)時(shí)所要求的壓力，柴油機(jī)難以啟動(dòng)。
　　(2)蓄電池的最佳工作溫度在20℃～40℃范圍，隨著環(huán)境溫度的降低，蓄電池的輸出能力也相應(yīng)地下降，表1列出不同環(huán)境溫度下，蓄電池20 h放電率(%)輸出情況。從表1可看出，隨著環(huán)境溫度的降低，蓄電池輸出能力在－30℃時(shí)，只有額定輸出的34%左右。由于上述原因，導(dǎo)致柴油機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)功率下降，使柴油機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)速低于啟動(dòng)必需的最低轉(zhuǎn)速。
　　(3)低溫時(shí)，潤(rùn)滑機(jī)油粘度加大，各摩擦副之間的阻力加大，使柴油機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)速下降。
　　(4)高原地帶空氣中氧氣的含量隨著海拔高度的升高而降低，海拔高度每升高1 000 m，大氣壓力下降9%，空氣密度下降梯度為6%～10%，含氧量下降10%，可見海拔高度越高，空氣含氧量越少，柴油機(jī)越難啟動(dòng)。
　　(5)低溫條件下，柴油粘度增加，表面張力加大，導(dǎo)致噴油的霧化質(zhì)量變差，延長(zhǎng)了著火滯后期。
　　3 提高柴油機(jī)啟動(dòng)能力的主要措施
　　(1)采用低溫性能好，結(jié)構(gòu)形式與普通啟動(dòng)型不同的蓄電池。此類蓄電池采用了單元螺旋卷繞技術(shù)，其極板與極板之間的間隙極小，采用固態(tài)酸，并能被玻璃纖維網(wǎng)所吸附，整個(gè)結(jié)構(gòu)緊密，極板面積大大高于普通平板式蓄電池的鉛面積，低溫時(shí)，更無(wú)液態(tài)酸冰凍現(xiàn)象，可在－40℃環(huán)境條件下正常工作，冷啟動(dòng)功率、充電速度等指標(biāo)與在同等條件下的普通蓄電池相比具有明顯優(yōu)勢(shì)。
　　(2)對(duì)蓄電池進(jìn)行加熱保溫，保證蓄電池低溫條件下正常充電且具有足夠的電流輸出，從而提高柴油機(jī)低溫啟動(dòng)性能，而且還延長(zhǎng)了蓄電池的使用壽命。
　　(3)降低柴油機(jī)壓縮終了時(shí)的混合燃?xì)獾娜键c(diǎn)，采用乙醚冷啟動(dòng)。柴油機(jī)壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)的氣體溫度一般要求大于200℃，而柴油在壓縮終了壓力為3.2 MPa時(shí)，著火溫度在180℃～200℃左右，只有這樣才能順利點(diǎn)火。在環(huán)境溫度很低時(shí)，啟動(dòng)前，在柴油機(jī)進(jìn)氣歧管中噴入一定比例的乙醚，可有效改善啟動(dòng)性能，這是因?yàn)橐颐训娜键c(diǎn)低，在3.2 MPa壓力下乙醚的燃點(diǎn)僅為57℃左右，所以柴油機(jī)不須達(dá)到原最低啟動(dòng)轉(zhuǎn)速的要求，就能點(diǎn)火啟動(dòng)。
　　(4)選用低溫性能好的潤(rùn)滑機(jī)油。這類潤(rùn)滑機(jī)油低溫時(shí)，粘度小，啟動(dòng)時(shí)，各摩擦副之間潤(rùn)滑好，啟動(dòng)阻力小，利于啟動(dòng)。另外，還可采用加熱潤(rùn)滑機(jī)油，以降低機(jī)油粘度，減小啟動(dòng)阻力方法。
　　(5)加熱柴油機(jī)的進(jìn)氣溫度，提高柴油機(jī)在壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)的氣體溫度。常用辦法是采用機(jī)器內(nèi)或外電能對(duì)安裝在進(jìn)氣道內(nèi)的電阻絲通電，加熱柴油機(jī)的進(jìn)氣溫度；第二種方法是采用火焰進(jìn)氣預(yù)熱方法。該方法是在啟動(dòng)前，接通預(yù)熱塞(燃燒器)，十幾秒鐘后，預(yù)熱塞熾熱，絲溫達(dá)到900℃左右(該溫度足以點(diǎn)燃柴油)，啟動(dòng)柴油機(jī)時(shí)，由輸油泵泵出柴油，經(jīng)控制電磁閥進(jìn)入噴頭霧化，霧狀柴油與空氣混合后，形成易燃混合氣，易燃混合氣與熾熱塞接觸，立即燃燒，在進(jìn)氣管內(nèi)，形成對(duì)進(jìn)氣的預(yù)熱。
　　(6)加熱柴油機(jī)的冷卻介質(zhì)。冷卻介質(zhì)的加熱方式有交流220 V強(qiáng)制循環(huán)式電加熱，但限于施工現(xiàn)場(chǎng)條件，有時(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)220V交流電，此種方案應(yīng)用較少，更多的是采用外置強(qiáng)制循環(huán)式燃油加熱器。該加熱器利用隨機(jī)燃料，通過(guò)燃燒，將柴油機(jī)的冷卻介質(zhì)從柴油機(jī)體內(nèi)吸入，經(jīng)過(guò)加熱器輻射加熱，再將加熱器加熱后的冷卻介質(zhì)送入柴油機(jī)體內(nèi)，然后再將機(jī)體內(nèi)的冷卻介質(zhì)吸入加熱器加熱送出，這樣不斷循環(huán)往復(fù)，大約20～30 min后，柴油機(jī)機(jī)體可被預(yù)熱到40℃以上。此時(shí)氣缸、活塞、活塞環(huán)以及其它摩擦副之間的機(jī)油溫度隨之升高，機(jī)油粘度下降，降低了啟動(dòng)阻力矩。當(dāng)機(jī)油溫度達(dá)到40℃以上后，缸體、進(jìn)氣歧管套溫度都有升高，啟動(dòng)時(shí)空氣在進(jìn)氣歧管內(nèi)被加熱，壓縮終了時(shí)，由于氣缸壁、活塞桿、氣缸蓋的溫度高，壓縮空氣向這些件散的熱量減少，因此也提高了壓縮終了時(shí)壓縮空氣的溫度。同時(shí)，壓縮空氣終了時(shí)的壓力也有所提高，極大地改善了柴油機(jī)的啟動(dòng)性能，該方法熱效率高，產(chǎn)熱量大，適用于大、中型工程機(jī)械。
　　4 幾個(gè)需要注意的問(wèn)題
　　(1)為達(dá)到最佳啟動(dòng)效果，前述幾種方式往往同時(shí)使用。但是， 乙醚與進(jìn)氣火焰預(yù)熱、乙醚與進(jìn)氣電阻加熱不能同時(shí)使用