LESSON 9
起动系统

柴油机是按所需方向，以适当顺序向各缸通入压缩空气起动的。所供压缩空气以3~4MPa（30~40bar）的压力存于气罐或气瓶内，随时可用。有时压缩空气通过减压阀降压以备它用。空气瓶靠空压机充气。空气系统的设计包括空气瓶和空压机的数量及容量，辅助及放残设备的配置受船级社严格要求的制约。所储存的压缩空气量可进行多达12次的起动。起动空气系统通常装有连锁装置，以便在异常情况下防止柴油机起动。
压缩空气通过大口径管道进入遥控止回阀或自动阀，进而到达汽缸起动阀。汽缸起动阀开启，空气进入相应的汽缸。汽缸起动阀及遥控阀由控制空气系统控制。每个汽缸起动阀在（活塞）经过上止点后立即开启，在排气口按所需运转方向即将开启前关闭。这样，在压缩空气经主管路进入停止的柴油机的起动系统时，它即进入活塞处于对应作功行程某一位置的某些缸中，结果，施加于活塞上的压力迫使柴油机转动。当达到足够高转速，如20r/min时，切断起动空气，喷入燃油，使汽缸发火并以正常方式连续运转。
控制空气来自主空气管并通入由柴油机起动操纵杆控制的起动控制阀。当起动手柄动作时，控制空气使控制导阀手动开启或（当驾驶台安装控制系统时）靠气动缸开启。
与工作方向相应的控制空气也通入空气分配器。空气分配器通常由柴油机凸轮轴驱动，它将控制空气通入汽缸起动阀的控制缸。此控制空气按所需运转方向以恰当的顺序通入。当不用汽缸起动阀时靠弹簧保持关闭。当它由控制空气打开时，压缩空气便直接从空气瓶进入汽缸。柴油机着火后，起动手柄拉回。控制空气控制阀回复到关闭位置，控制空气管路和遥控空气起动阀放气并使其关闭。
起动空气系统连有许多连锁装置，以保护机器及人身安全。它们是：
1． 盘车机连锁阀。在盘车机没脱开时，该阀布置可（切断）起动控制空气，阻止柴油机起动。
2． 控制空气连锁阀。在柴油机运行时，由主控制杆操纵控制空气连锁阀，防止起动空气系统动作。在起动进行时，即在主控制手柄离开起动位置前，控制空气连锁阀保持开启，但在此之后保持关闭，且在主控制手柄移回停车位置前不再打开。
3． 安装在控制箱上的机械连锁。无论起动空气手柄在正车还是倒车位置，它均能防止主控制手柄偏离起动位置。
4． 另一机械连锁。在起动空气进入汽缸前，它能防止主控制手柄移动。在停车时它能防止燃油进入汽缸。
从压缩机出来的滑油沿着空气管路流过，并沉积于其内。万一汽缸起动阀泄漏，高温燃气便进入空气管，点燃滑油。此时，如果起动空气通入柴油机，就会加剧燃烧，导致空气管路爆炸。为了防止此类事故的发生，汽缸起动阀应妥善保养。管路要定期放残。同时，应通过细心保养，使空压机排出的油保持最小。
为尽量减小爆炸的影响，关系内需安装组焰器、安全阀、防爆帽或防爆片。此外，系统内还要安装一个独立的止回阀（自动阀）。它可防止发动机（活塞）进一步压缩的空气进入（空气）系统。空压机缺少冷却水会导致排出的空气过热，并可能使通向空气瓶的管路发生爆炸。用高温报警器和易熔塞即可预防此类可能发生的事故。

阅读材料译文

A． 起动
如前所述，柴油机中燃油的发火是由先期通入汽缸的空气压缩热引起的。因此为了使柴油机着火，空气必须首先被吸入或泵入汽缸且被向上运动的活塞压缩以获得必要的高温，而点燃喷入的燃油。所以，柴油机在燃油喷入汽缸前必须由外力驱动转几转。在重型船用柴油机中，起动是靠压缩空气来完成的，压缩空气事先存放在起动空气瓶中[根据机型，压力范围在2~4MPa（20~40bar）之间。
当活塞刚经过上止点并将开始做功行程时，压缩空气通过凸轮控制的起动空气阀进入汽缸，且起动空气阀保持开启直到活塞走过部分行程。开启的时间取决于汽缸数以及是二冲程机还是四冲程机。当某一缸的起动阀关闭，另一个缸的起动阀已经开启，该缸活塞正开始下行，这样不管柴油机停在什么位置，至少有一个缸的起动阀是打开的，允许压缩空气进入，起动柴油机。一旦柴油机获得了足够的速度，油泵和喷油器即投入工作，起动阀停用。

B． 柴油机换向
当以机动速度运转时：
1． 如有手动操作的辅助风机，将其起动；
2． 切断燃油供给，发动机会很快降速；
3． 运转方向手柄置于倒车位置；
4． 压缩空气通入，并以倒车方向转动柴油机；
5． 当在压缩空气的作用下倒转时燃油供入，燃烧过程将取代（压缩空气）推动活塞，并且停止通入空气。
当全速运转时：
1． 如手动操作应起动辅助风机；
2． 切断柴油机燃油；
3． 瞬时通入压缩空气使柴油机降速；
4． 柴油机停车时，将运转方向手柄置倒车位；
5． 压缩空气通入使柴油机倒转，燃油供入使柴油机加速，压缩空气供应停止。

C． 调速
为控制柴油机转速，实用中，通常装备转速调节器即调速器以实现喷油量与机器负载的平衡。调速器通过连续不断地调整燃油系统中的油量控制设备来控制每循环的各缸喷油量以维持柴油机转速。
大多数调速器是液压作用的独立装置。机械机构可分成两部分：转速感应部分和执行机构部分。
常见的转速感受设备是球头（飞重），旋转的支架（座）上安装的带角杆的两个飞重组成。它们铰连在一起以便当飞重在离心力作用下向外飞甩时，折杆压缩弹簧。弹簧施加的力由弹簧另一端的调节元件调定的压力决定，而这种调节由柴油机主控制杆的机械机构决定。这种调节就是对柴油机转速的控制。无论这种调节如何设定，飞重均会根据自身转速停在相应位置。该位置将通过调速杆的位置发送至调速器的执行机构。
调速杆与一滑阀相连，该阀能使油按要求进入到产生动作的动力活塞油缸（伺服器）。活塞的动作位置反馈到导阀（反馈活塞），控制油液，并使伺服器（动力活塞）停在最终需要的位置。
伺服器（动力活塞）的活塞顶杆与调速器的输出轴相连。调速器的输出轴与控制燃油量的连接装置相连。
对调速器的任何转速设定，均存在依负载转矩高或低而定的燃油输出范围。油量变化将从最大（伺服器活塞在其行程的一端）到零（伺服器活塞在其行程的另一端）。这两个位置对应着稍微有点差值的两个转速值。两者之差即所谓的调速器速度降。它通常用设定转速的百分数表示。
电子调速器即将用于现代柴油机。他们响应更快，（动力）输出更强。速度感应装置是一个小电子发生器或是一个能产生信号的小型机器，所产生的信号通常是脉冲电流或频率与转速成正比的电压信号。该信号与给定的转速设定值比较，（两者间）任何偏差都将产生一个输出信号。该输出信号使执行机构动作，操纵燃油控制机构。
对所有调速器而言，实际使用中通常设有手动应急装置，通过该装置，在紧急情况或调速器以任何方式失效时，将（油量）连接装置回复至零位。
正常机动操纵停车，可通过将主控制杆拉至零油位实现。
还设有自动停车装置，能在滑油或冷却水出现严重故障或柴油机转速超出最大允许转数时使发动机停车。

D．起动空气系统
柴油机用大约3MPa（30bar）的压缩空气起动。所要求的最低压力为1.5MPa（15bar）。压力传感器PT301安装在主起动阀前起动空气管路上，在仪表盘上有它的一个指示器。从空气瓶引出的供气管路装有止回阀和放残阀。
电磁阀是电动操纵的（远距离控制）或手动操纵的（机旁），且在动作后给主起动阀以控制空气信号。控制空气中断可使主起动阀关闭。
主起动空气阀动作后，（起动）空气流经火焰捕捉器（阻焰器）至缸头上的起动空气阀。部分空气经空气分配器到各缸上的主起动空气阀。空气分配器控制主起动空气阀的启闭时刻。在主起动空气阀动作时，调速器的升压器也获得能量。主起动空气管路带有安全阀。连锁阀是一个安全设备，能避免柴油机在盘车机啮合的情况下起动。
起动空气分配器
起动空气分配器是（导向）活塞式的，带精确机加工的可更换内衬套。
衬套和导向活塞一样是抗腐蚀材料做成的。导向活塞由凸轮轴末端连带的凸轮控制。当主起动阀打开时，某些导向活塞被压在凸轮上，因此处于起动位置的气缸的导向活塞允许控制空气通入（该缸）起动阀主活塞上。起动空气阀打开，压缩空气进入气缸，迫使活塞下行。在排气阀打开前不久，控制导阀将通到主起动空气阀的控制空气切断，停止向该缸进起动空气。主起动阀的这一动作重复进行，直到柴油机转速足以发火为止。主起动阀关闭后，主起动空气系统放气，压力很快下降，弹簧将导向柱塞从凸轮上抬起。这意味着导向柱塞仅在起动过程中与凸轮接触，因此磨损非常轻微。
若衬套磨损过度，将其压出。这也许应将空气分配器加热至大约200ºC，而同时使用用于安装和密封的Loctite密封剂。