发动机 气启动

发动机气启动是一种利用压缩空气作为动力源,驱动发动机启动的技术，广泛应用于船舶、重型卡车、工程机械、发电机组等大型动力设备领域，与常见的电启动相比，气启动在低温环境、高负荷启动及可靠性方面具有独特优势，成为大功率发动机的首选启动方式之一。

其核心原理是通过外部设备将空气压缩并储存,启动时释放高压气体，通过气动马达转化为机械能，带动发动机曲轴旋转，实现燃油系统的喷油与点火，最终完成启动过程，气启动系统主要由空气压缩机组、储气罐、启动控制阀、气动马达、管路及滤清器等部件组成，空气压缩机负责将环境空气压缩至设定压力（通常为8-12bar），储气罐用于稳定气压并储存备用气体；启动控制阀（包括手动阀和电磁阀）控制气体流向与流量，确保启动时精准供气；气动马达则是将气压能转化为旋转动能的核心部件，常见结构有活塞式和叶片式，需根据发动机扭矩需求选型；管路系统连接各部件，滤清器则压缩空气中杂质，防止损坏精密元件。

启动前,需确保储气罐压力达标，系统管路无泄漏，操作人员按下启动按钮（或扳动手动阀），控制阀开启，高压气体经管路进入气动马达，驱动马达输出轴旋转，通过齿轮啮合带动发动机飞轮与曲轴转动，当曲轴转速达到发动机最低启动转速（通常为50-100r/min）时，燃油系统开始喷油，气缸内混合气被压缩后自行点燃（或由火花塞点燃），发动机进入自行运转状态，此时关闭启动阀，气启动过程完成，部分系统还设有安全装置，如压力传感器，在气压不足时自动切断启动信号，避免强制启动损坏设备。

气启动之所以在大型设备中普及,主要得益于其环境适应性：在-40℃等极端低温环境下，电池性能骤降，而压缩空气不受温度影响，仍能提供稳定动力；对于排量超过10L的柴油发动机，启动扭矩需求高达数百牛·米，电启动电机难以满足，气动马达可通过增大气压或排量轻松实现；船舶、矿山等场所常将气启动与空气制动系统共用气源，简化设备结构，降低维护成本。

气启动的优势与局限性并存：优点包括启动扭矩大（可达电启动的3-5倍）、低温启动可靠、与空气制动系统兼容、使用寿命长（气动马达无电刷等易损件）；缺点是需额外配置压缩机组，增加初期成本，且系统管路复杂，需定期检查泄漏情况。

FAQs： Q1：气启动系统常见故障有哪些？如何排查？
A1：常见故障包括储气压力不足（检查压缩机运行状态、管路接头是否泄漏）、启动马达不动作（检测控制阀电压、清理马达内部积碳）、启动后立即熄火（检查燃油供给系统、确认发动机机械阻力），排查时应先观察气压表读数，再分段检查气路密封性，最后测试马达空载运转情况，逐步定位故障点。

Q2：为什么大型船舶发动机普遍采用气启动而不是电启动？
A2：大型船舶主机（如低速二冲程柴油机）功率高达数万千瓦，启动扭矩需求极大，气启动系统可通过主空气瓶（压力约30bar）经减压后提供充足动力；船舶航行中，主空气瓶与制动、换气等系统共用，气启动无需独立配置电源，且在海洋高湿盐雾环境下，压缩空气系统比电气系统更耐腐蚀，维护成本更低；气启动可作为应急启动方式，在主电源失效时仍能保障动力系统可靠性。