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对于中小型发动机，由于它们的启动阻力较小，采用人力或电动机启动方法都能较顺利启动起来，但是，对于大功率的大型柴油机，因启动阻力大，若采用电动机启动已难以发动了，因此，缸径D≥150mm大型的柴油机通常采用压缩空气启动。其基本原理是利用预先充气的高压空气瓶的高压空气，按汽缸的工作顺序送进每个汽缸，以高压气压推动活塞下行使曲轴旋转，从而启动柴油机，这是采用空气分配器的压缩空气启动的方法。此外，另一种是以压缩空气驱动气动马达，再由气动马达带动柴油机启动，公明发电机组。
1.用分配器的压缩空气启动
为用空气分配器的压缩空气启动系统示意图。它由手扳压气机、贮气瓶、启动控制阀、启动阀、空气分配器、充气阀及安全阀等组成。
(1)压缩空气启动过程柴油机启动时，打开空气瓶上的启动开关，空气瓶中的压缩空气，经启动控制阀到空气分配器引入到柴油机汽缸。为了容易启动和节省压缩空气，启动前先用人力转动曲轴，使任一汽缸的活塞处在上止点后10°～15°的位置（飞轮的轮缘上有标记），然后再打开启动控制阀，使压缩空气进到分配器相对应的各个汽缸，推动活塞下行，从而进人启动过程。拉开油门1/2～1／3。当听到柴油机汽缸内有爆发声音时，迅速关闭启动开关和空气瓶的启动阀，柴油机进人低速运转。此时需向空气瓶充气以备下次启动用，打开第一缸喷油器回油螺栓和空气瓶上的充气阀，再打开第一汽缸头上的充气阀杆充气。当空气瓶上的压力表达到（2450～2940）kPa时，关闭所有充气管路的阀门和开关，再将喷油器回油螺栓旋紧使第一缸进人运转。
(2)压缩空气瓶压缩空气瓶的结构。其头部有许多阀门，中间的大阀门为启动阀，打开此阀，则高压空气就能从右面的出口送出。打开除污阀，通过除污管便能除去水和机油等污物。打开充气阀，新鲜的压缩空气即能经此阀充人压缩空气瓶内。压缩空气瓶上的安全阀的作用是防止贮气瓶内充气压力过高时可能发生危险，安全阀由弹簧通过弹簧座将球阀紧压在阀座上，其压力调到2940kPa（30kgf/cm2）后，用铅封封住，不允许任意拆开调动。当瓶内压力超过29kPa时，安全阀自动开启，空气从压缩空气瓶冲出，瓶内气压即可降低，以防发生爆炸事故。
(3)空气分配器空气分配器的作用是按柴油机的工作顺序定时地将压筹空气分配到相应的汽缸启动阀去。柴油机空气分配器的。分配器体的外圆上有六个出气管接，分副与六个缸的启动空气管连接。转轴5支承在分配体中间的套8上，其前有分4，后端通过十字接头10，由轮轴带动。分配盘端面上有一个长圆孔。启动时压空气从进气接进人分配器内，在空气压力的作用下，使分配盘紧靠分配器体。分配盘在凸轮轴的带动下转动，使长孔依次与六个出气管接相连通，压缩空气就按工作序定时送到汽缸启动阀。
(4)启动控启动控阀启动控启动控阀又你启动开关，装在贮气瓶与空气分配器之间，其作用启动时用来接通与切断压空气的通路。
启动时，按下控制阀的按钮，阀片离开阀座，压缩空气进入空气分配器内。松开按钮后，阀片在弹簧和空气压力的作用下，回到原来位置，将空气通路切断。
（5）启动阀启动阀是单向阀，装在汽缸盖上，当作用柴油机启动时将压縮空气导入汽缸，柴油机运行时自动地将汽缸密封，缸内气体不会流出汽缸。启动时，由空气分配器经空气管送来的高压空气，克服启动阀上弹簣的弹力而顶开启动阀的阀门进入汽缸。当压缩空气通路被切断时，阀门在弹簧力的作用下而关团。
(6)汽缸盖上充气阀充气阀又称取气阀装在第一汽缸盖上，它是用来给贮气瓶充气的控制阀门。
充气时，先将喷油器上放气回油螺栓打开，停止对该缸供油，然后转动手把，将第一汽缸盖上的充气阀杆开启，即可对贮气瓶进行充气。当贮气瓶上压力表达到（2450～2940）kPa时，停止充气，关团充气阀的阀门。
2．用气动马达启动
启动用的气动马达有柱塞式和叶片式两种。应用较广泛的是叶片式气动马达。QQM-1型柴油机气动马达的结构。它由转子、定子、变速齿轮、安全离合器和启动齿轮等零部件组成。定子和前、后配气盘通过定位销固定在壳体上；而转子叶片自由放人转子轴向檀内，带叶片的转子组在定子的偏心孔内旋转。转子轴的头部装有主动齿轮18，与被动齿轮17相啮合，其速比为17／37，起减速增大扭矩的作用。传动轴通过摩擦式离合器将动力传给启动齿轮13。启动齿轮内孔有右螺蚊与螺杆12相配合。螺杆左段是一个花键轴，花键部分安装在离合器花嗵孔内。当转子转动时，立即传到螺杆，小齿轮因惯性作用从螺杆后端甩向飞轮，与启动齿圈啮合。柴油机启动后，飞轮转速很快提高，并由被动转变为主动时，启动齿轮因惯性作用及复位弹簧11的作用被甩回，脱离啮合。
当压缩空气从进气口送人定子气室的同时，另有一小部分高压空气经前后配气盘上的配气孔道进人叶片底部，将叶片托起，使叶片顶部与定子内壁紧密接触得到较好密封。但由于叶片两侧作用不平衡，因此，叶片将带动转子按逆时针方向转动。当两叶片的空间与排气孔道接通时，该空间的空气则从排气孔道排到大气中，而后的叶片又产生新的转矩，从而使转子连续不断地旋转。
应当指出，如果将定子转动180°重新装入，即可即可改变气动马达旋转方向。
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