东风康明斯柴油机冬季启动困难

东风康明斯动机严重损坏。在这些低温条件下将会出现不完全燃烧，使未燃烧的焦油和碳的

沉积物聚积在气门导管和气门上，并最终导致气门粘滞。

3）低怠速（650 到 700 rpm）下，驾驶室加热器处的冷却液流量和温度不足，

不能维持驾驶室内足够的温度。

4）在较低的环境温度下，如果辐射和对流的热损失未受到阻止，发动机将不能

消耗足量的燃油来保持冷却液温度及燃烧温度。建议对系统提供足够的支持，避

免使发动机长时间怠速运转。

5）无论如何建议，操作人员都很难避免发动机长时间怠速运转，尤其是正在驾

驶舱中睡觉的时候。如果操作人员坚持长期怠速运转，建议将发动机怠速转速维

持在一定水平，足以将冷却液温度保持在 60°C 以上。

6）在-18°C 的温度下，发动机低怠速转速需要高于 1200 rpm。对于这种类型的

作业，必须采用完全接通/断开型风扇及防寒前护罩。节温器、节温器密封和除气

系统不得使冷却液通过散热器芯泄漏（当节温器处于闭合位置）。

2.电气系统

2.1 蓄电池、导线：

蓄电池是起动发动机的常规能源。随着蓄电池温度下降，蓄电池产生电力更少，

恢复电力更慢。伴随着蓄电池电力损失的问题，发动机拖动负载会在环境温度降

低时增大。

对于特定的发动机系列,发动机厂家通常建议蓄电池和电气系统能在-18°C 时提

供足够的起动能力。为了在较低的环境温度下良好运转，需要对蓄电池加热，使

其恢复原有的拖动能力，或增加蓄电池的数量。蓄电池电量不足会导致拖动转速

偏低。拖动转速在拖动周期内继续降低，可能会逐渐降至发动机无法起动的水平。

蓄电池箱加热能够通过以下途径实现，如来自驾驶室、燃油燃烧式驾驶室加热器

的热的新鲜空气，来自发动机冷却系统热的排气和热的液体。

起动马达电路的导线直径、长度和连接决定了蓄电池自由地向起动马达传输电力

的能力。直径偏小的导线电阻增大，导线和接头松动或腐蚀可能会在蓄电池的电

力到达起动马达之前就大量被消耗，最多时超过 50%损失。

发动机起动转速在 100 到 150 rpm 之间时起动马达的起动效率最高，在更低的转

速下，效率下降，电流升高。如果允许起动马达停转，发动机将不能起动，电能

会 100% 地转换为热能，烧毁起动马达和导线。如果拖动转速持续偏低，则需要

东风康明斯冬季启动困难

提供更多的能量（蓄电池蓄电量）、更高的起动马达扭矩或降低拖动负载。

东风康明斯发动机推荐蓄电池规格：

系统

电压

12V

24V

发动机系列（对应推荐的冷起动电流值，单位：CCA）

6B6C6LISDe ISLeISZ

950 1250 1500 1100 15001800

475 625750550750900

4B

800

400

备注：Cold Cranking Amps (CCA) 冷起动电流

定义见 SAE J537。－18℃时，蓄电池在短时间内能输出的的最大电流值。

串联蓄电池组：总 CCA 不增加

并联蓄电池组：总 CCA＝单个 CCA X 电池数

蓄电池使用注意事项：

1.经常保持蓄电池清洁干燥，要保持通气孔的通畅。安装极柱连线时需要涂凡士

林，以免接头氧化严重，导致线路接触不良，电路工作不稳定。当极柱或夹头出

现氧化物时应将其擦净，涂上少许黄油以免腐蚀。

2.向蓄电池充电时，电压不要过低或过高，一般 12V 充电标准电压为（13.5~14.5）

V 范围内；24V 充电标准电压为（28~29.9）V 范围内。

3.电解液液面高度应高出无极板（10~15）mm，液面过低应及时补充蒸馏水不要

补充电解液，无蒸馏水可用雨水或雪水代用，不要用河水和自来水。

4.不要连续使用起动机，每次使用不超过 5 秒，两次起动间隔至少 20~25 秒。严

冬蓄电池放电程度不得超过 25%，夏天不得超过 50%。

5.加足电解液的蓄电池不得长期在充电不足的情况下放置，要定期充电，否则报

废。

2.2 起动马达

起动马达驱动功率必须大于发动机本身和附件（风扇、空压机、液压泵、离合器、

变矩器、变速箱等）的负载总和。

附件负载分类

传动系统

起动马达用于附件驱动的

功率储备

（驱动功率的百分比）

轻载

离合器

变矩器（没有液压泵）

离合器（带１-２个小液压泵）

变矩器（带１-２个小液压泵）

直接驱动大惯量设备（风扇，泵，

马达）

静压设备

离合器或变矩器带多个液压泵

15-30%

中载

30-50%

重载

50-100%

3.燃油

3.1 请务必添加中国石油或中国石化销售的正规燃油。

3.2 在国家公布柴油标准中规定：0 号的柴油其冷滤点为 4℃（柴油能通过滤网

的最低温度），其凝点是不高于 0℃（柴油凝结的温度）；-10 号的柴油其冷凝点

为不高于-10℃，其冷滤点为-5℃；-20 号的柴油其冷凝点为不高于-20℃，其冷

滤点为-14℃。无论是哪种标号的柴油，随着气温的不断降低，都是先经过冷滤点

再经过冷凝点。

3.3 同车用汽油一样，柴油也有不同的标号，不同的是汽油标号由辛烷值确定，

而划分柴油标号的依据则是柴油的凝固点。例如 0 号柴油的凝固点为 0℃，因而

选用不同标号的柴油应主要根据使用时的气温决定。目前，国内应用的柴油按凝

固点分为 6 个标号：5 号柴油、0 号柴油、-10 号柴油、-20 号柴油、-35 号柴油

和-50 号柴油。由于结蜡的温度要比凝固点高 6℃-7℃，所以一般 5 号柴油适合于

气温在 8℃以上时使用；0 号柴油适用于气温在 8℃至 4℃时使用；-10 号柴油适

用于气温在 4℃至-5℃时使用；-20 号柴油适用于气温在-5℃至-14℃时使用。-35

＃柴油适用于气温在-14℃至-29℃时使用；-50＃柴油适用于气温在－29℃至

-44℃或者低于该温度时使用。

3.4 柴油的自由流动取决于它的温度、倾点和浊点。低温环境下燃油增稠的现象

称为蜡化。形成蜡的温度随燃油基料不同而不同。如果发动机工作温度低于燃油

浊点，随燃油流动的蜡状物晶体将会堵塞滤网、滤清器或堵塞燃油管的锐弯处、

接头等。倾点抑制剂只能减小燃油中蜡状物晶体的尺寸，不能改变形成蜡状物晶

体的温度。唯一已知的防止燃油中形成蜡状物晶体的方法是使用低浊点的燃油或

将燃油温度保持在浊点以上。这可通过使用燃油加热器解决，发动机处于运转或

非运转条件均能适用。

倾点：是指油品在规定的试验条件下，被冷却的试样能够流动的最低温度；凝点指油品在规定的试

验条件下，被冷却的试样油面不再移动时的最高温度，都以℃表示。倾点是反映油品低温流动性的

好坏的参数之一，倾点越低，油品的低温流动性越好。

浊点：油类、清漆等液体样品在标准状态下冷却至开始出现混浊的温度为其浊点。混浊是由于水分

或固体从样品中析出。燃料油、润滑油等的浊点越低，则其所含的水分或固体石蜡越少。

3.5 采用燃油加热器时，选用的规格必须将燃油温度保持在浊点以上，但低于导

致燃油润滑质量下降的温度点。如为指定发动机选择燃油加热器或滤清器，在燃

油泵进口处测量到的其对燃油系统带来的阻力不得超过 100 mm Hg。

4.机油

在冷起动时,机油的两种物理特性即粘度和倾点对于发动机润滑很重要。粘度是最

重要的。机油必须能够从容器中自由倾倒出来，并且必须能够在发动机内自由循

环流动。尽管曲轴箱中的机油固化后可以起动发动机，但是起动时会使发动机因

缺乏润滑而产生破坏性停机。寒冷气候工作机油具有足够低的倾点，在需要的最

低温度下仍保持液态。

机油的粘度控制着发动机摩擦和机油循环。选择合适的机油粘度非常关键。

机油粘度影响以下性能因素。

起动和暖机

功率输出

燃油消耗

发动机冷却系统

起动磨损

机油消耗

发动机噪声

机油粘度是影响发动机起动能力的最重要因素之一。如果粘度过高，发动机的起

动性能阻力过大，使其难以达到适宜的起动转速。粘度过低，不能有效地建立润

滑油膜而加剧机件磨损。

一般新发动机应选择粘度较小的润滑油，磨损严重的发动机应选择粘度较大的润

滑油；

如果使用的机油倾点或粘度不正确，必须在起动发动机之前加热发动机机油。加

热机油会使其粘度下降，从而增加润滑能力，降低起动过程中的摩擦力。所有滤

清器必须位于发动机室的受限区域内，从而使发动机热量得到利用，防止机油出

现凝胶。

东风康明斯发动机推荐根据气温选用如下规格的多级机油：

图：推荐的 SAE 机油粘度等级与环境温度

备注：

市场中现有的机油按 SAE（美国汽车工程师学会）法分类，单级机油：冬季用油有 6 种，夏季用油有 4 种，

多级机油：冬夏通用油有 16 种。

W 代表冬季是 Winter(冬天)的缩写，

1：冬季用油牌号分别为：0W、5W、10W、15W、20W、25W，W 前的数字越小，低温粘度越小低温流动

性越好，适用的最低气温越低；

2：夏季用油牌号分别为：20、30、40、50，数字越大其粘度越大，适用的最高气温越高；

3：冬夏通用油牌号分别为：

5W-20、5W-30、5W-40、5W-50、

10W-20、10W-30、10W-40、10W-50、

15W-20、15W-30、15W-40、15W-50、

20W-20、20W-30、20W-40、20W-50，

代表冬用部分的数字越小，代表夏季部分的数字越大，适用的气温范围越大。

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下表摘自国标 GB11122-2006

5.进气系统

对车辆进行防寒准备时，必须对进气系统的两个方面加以考虑，即空气密度和温

度。

5.1 空气密度

当环境温度降低时，空气密度增加。对于涡轮增压发动机最终会导致最大气缸压

力升高。缸压升高会出现以下各种问题：

A 缸体破裂 B 气缸垫漏气 C 曲轴轴承负荷过大

D 在采用液力发动机制动时，凸轮轴断裂E 缸盖螺栓松脱或断裂

F 活塞环破裂G 活塞破裂

5.2 空气温度

进气温度和燃烧温度之间有直接的关系。对于柴油发动机，进气温度低的一个最

终结果就是降低了燃烧温度。当燃烧温度降低时,较低一端的柴油不会燃烧。这些

未燃烧的重端燃油将在气门导管和气门杆上聚集形成类似焦油的清漆物质，使其

在开启位置卡死。气门开启，活塞动作时，会发生损坏。进气温度低还会产生爆

震（非受控燃烧）和活塞烧蚀。

在低于 0°C 时，建议从发动机保温罩内进气,这样就能向进气室提供暖气，降低发

动机热损耗。如果空气滤清器没有位于发动机保温罩内，则所用的管路 必须布

置在发动机舱和空气滤清器进口处之间。发动机舱需要提供足够的密封。只有侧

壁不总能起到满意效果。如果散热器罩周围及发动机下部有开口，则这些区域必

须密封。取决于环境温度和发动机舱尺寸，可加热发动机舱内部空气来维持燃烧

温度。在这些条件下中冷式发动机工作性能好，因为通常将热空气冷却到冷却液

温度水平的冷却器滤芯会使低温进气加热到冷却液温度。提供温度控制接通/断开

型风扇使发动机舱内的幅射热量和对流热量不会被气流耗散，有极大好处。

鉴于此，东风康明斯建议在-12℃以下环境温度中工作的发动机，必须在签订技术

协议时选装进气预热器，其作用是将进入进气歧管的冷空气先加热至适当温度后

再进入汽缸燃烧。

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6.冷却系统

6.1 冷却液

柴油发动机内的冷却液主要是作为传热媒介使用，在寒冷和严寒气候下也容易发

生冷凝。

  当气温在-32°C 以上时,使用 50% 的乙二醇防冻剂和 50% 的纯净水,绝对不

  允许直接加自来水或水池里的水,防止将发动机缸体,缸盖等冻裂.

  当气温在-32 至 -54°C 时，使用约 60%乙二醇与 40%水的溶液即可使冷却液

  获得最低的冷凝温度。

  混合溶液将会在-50°C 左右半冻结。

  当气温在 -1°到 10°C 之间或者更低时，建议加热冷却液或使用乙醚起动辅助

  装置获得成功起动。在低于 -23°C 的气候条件下工作时，建议同时采用冷却

  液加热器和乙醚起动辅助装置。

  市场上有三种基本的冷却液加热器。选择的加热器必须能够在任何温度下将

  冷却液温度保持在最低 50°C。

   浸入式加热器

   箱式加热器

   燃油燃烧式冷却液加热器

6.2 可控风扇驱动

温度控制风扇驱动装置能够减少发动

机处的冷空气循环，并帮助保留舱内

的热量。在规定的温度下完全或部分

断开风扇的驱动源即可实现。图片所

示为：温控风扇驱动装置

温度控制风扇驱动装置将减少发动机

处的空气循环，帮助保存舱内的热量。

这些装置的作用是在特定温度下将风

扇从其驱动源断开。有几种驱动可供

选用。热调制驱动是气动的，根据冷

却液温度逐渐接合。粘性驱动使用液

压联轴节，风扇转速会在驱动源转速

的 40%到 90%之间变动。如风扇离合

器，我们推荐使用。

.

7.维护保养

按温度范围分 3 个区间：

0 至-23°C 时的防寒措施

保持油箱加满以减少湿气凝结。

每天排放沉积物。

遵守润滑油更换时间表，这对保持机油清洁是必要的。

每天一次,检查预热器线圈和电气系统。

每周一次,检查寒冷天气支持系统。

-23°C 至-32°C 时的防寒措施

保持油箱加满以减少湿气凝结。

每天排放沉积物。

遵守机油更换时间表，这对保持机油清洁是必要的。每两个小时检查一次油位。

每天一次,检查预热器线圈和电气系统。

每周一次,检查寒冷天气支持系统。

每周一次,检查温度控制、节温器和百叶窗。

-32 至-54°C 时的防寒措施

保持油箱加满以减少湿气凝结。

每天排放沉积物。

遵守机油更换时间表，这对保持机油清洁是必要的。每两个小时检查一次油位。

每天一次,检查预热器线圈和电气系统。

每周一次,检查寒冷天气支持系统。

每周一次,检查温度控制、节温器、防寒前罩、空间加热器起动马达和起动马达电

气系统。

8.起动困难

8.1 起动困难的原因

柴油机的起动性能,不仅决定于其本身的技术状况,还受外界气温的影响。冬季低

温下起动更困难的主要原因是:

(1) 冬季气候寒冷,环境温度低,机油粘度增大,各运动机件阻力增加,使起动机转速

降低;

(2) 蓄电池容量随温度下降而减少,使起动机转速更加降低;

.

(3) 由于起动机转速降低,压缩空气渗漏增多,气缸壁散热量增大,致使压缩终了时

的空气温度和压力大为降低,使柴油着火的延迟期增长,严重时甚至不能燃烧;

(4) 低温下的柴油粘度增大, 使喷射速度降低，加上空气在压缩终了时的旋流速

度、空气温度和压力低,致使喷入气缸的柴油雾化质量差，难以与空气迅速形成良

好的可燃气体和及时着火燃烧, 甚至不能着火, 致使起动困难。

8.2 顺利起动应该具备的条件

(1)要有足够的起动转速。一般要求直喷式柴油机的起动转速为100-125rpm以上

(2)气缸的密封性要好。这可使起动时漏气量减少,保证压缩终了时气体有足够的

燃烧温度和压力。

(3)要求柴油机的相对运转部件之间的配合间隙适当,且润滑良好。

(4)蓄电池要有足够的起动电容量,且起动电路的技术状况正常。

(5)起动油量要符合规定,喷射质量良好,且喷油提前角要符合要求。

(6)使用的燃料符合要求。

8.3 冬季解决起动困难的原则和措施

原则：从8.2中提到的几个条件入手进行分析，找出相应的解决措施

措施：

1） 选择合适牌号的机油和柴油

2） 加大三滤的维护频次，以免堵塞

3） 合适浓度的防冻防锈液（冷却液）

4） 进气预热器

5） 冷却液加热器

6） 燃油加热器

7） 蓄电池加热

8） 离合器风扇

9） 从发动机机窗内取气

10） 安装百叶窗

9.冬季工程机械典型故障案例

 冬季使用工程机械时，油路、气路、冷却管路因天气寒冷易出现各种故障，

这些故障基本上都和“冰”有关，在使用中应引起重视，以便出现故障后能及时、

顺利地排除。

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（1）节温器失灵。一台YZ10B型压路机，柴油机起动后，很短时间内发现水箱

有“开锅”现象。检查水箱下水室很凉，说明冷却水并未完全进行循环。拆出节温

器，发现节温器内有冰块，使主阀无法打开，导致冷却水大循环无法进行，使水

温升高过快而出现“开锅”现象。

（2）气路堵塞。一台ZL50型装载机，起动后发现气压表气压一直为零，打开储

气筒放气开关无气排出，拆开空压机到气体控制阀之间的气管有气排出，说明空

压机工作正常。拆下气体控制阀到储气筒之间的气管，发现铜管与胶管连接处有

小冰块将气管堵住，导致气体无法进入储气筒，气压表无指示。冬季刹车气路的

水汽因停车后冻成冰块，导致气管堵塞，因此每次停车之后必须放净储气筒和油

水分离器的水分。

（3）滤清器堵塞。一台74式挖掘机，起动后不久仍然熄火。检查油箱到输油泵

油管和输油泵到柴油滤清器油管都未堵塞，拆下柴油滤清器，发现滤芯被冰封住

了。该车秋季停车封存时，未进行换季保养，原柴油牌号较高（柴油凝点较高），

到了冬季，滤清器内的柴油因“结冰”而把滤芯几乎封住，虽然勉强能起动，但因

滤芯堵塞，柴油供应不足而自行熄火。清除滤芯中的“冰块”，更换柴油，再次起

动，柴油机工作正常。

（4）液压油冻结。一台ZL50型装载机，起动后发现变矩器油压（出口压力）为0，

变速操纵油压为0.5MPa（正常为1.08-1.47MPa），挂挡后，机器不能起步行驶。

打开变速器加油口盖，发现液压油已冻结成“冰渣” 蜡状） 后用喷灯烘烤变速器、（，

滤清器、主油管路，再次起动，各仪表显示压力正常，机器可以正常行驶。

（5）柴油“结冰”。一台推土机在平整场地时突然熄火，用手油泵泵油时，在喷油

泵放气螺塞处只有少量油液流出，检查柴油箱，油量足够，但是柴油中有“冰渣”

（结蜡），检查燃油箱到输油泵之间的管路，发现管路中也有“冰渣”，导致油液流

动不畅。原来柴油箱中加注的是0号柴油，在冬季作业时出现冻结现象，清洗油

路、换用低凝点柴油后，柴油机工作正常，再未出现熄火现象。