针对电控柴油发电机组启动困难问题，本文通过对发电机组控制原理、电控柴油发动机工作原理进行分析，辨别出影响电控柴油发电机组正常启动的因素，并从机组维护方面提出一些避免启动困难应采取的措施。

1 引言

      电控柴油发电机组是通过发动机燃烧柴油，将热能转化为机械能，驱动发电机切割磁场，从而产生所需的电能。电控柴油发电机组主要应用于：   （1）国家电网无法覆盖、电网电价格过高或电力供应不足的地区。

          （2）为防止供电线路故障，必须在停电后马上启动备用应急电源进行供电，否则就会造成损失的医院、矿山、电信运营商数据中心等单位。

          （3）为消防设备提供紧急供电的住宅、写字楼等。

          （4）没有固定的使用地点，如地质勘探、流动指挥所、军队移动装备等。

      为获得非道路移动柴油机良好的经济性，达到更高标准的排放等级，2016年国家环保部发布《关于实施国家第三阶段非道路移动机械用柴油机排气污染物排放标准的公告》，发电机组逐步向电控柴油发动机作为机组动力的方向发展。作为应急、备用、消防的电控柴油发电机组，对其启动和运行性能有着很高的要求。但由于电控柴油发动机结构的改变，给机组维保人员的使用和维护带来一定困难。为有效保证机组顺利启动和可靠运行，机组维保人员需对电控柴油发动机深入学习。电控柴油发电机组由电控柴油发动机、发电机、控制模块、辅助设备（接线柜、蓄电池、油箱、机座等）构成，下面主要分析机组控制模块及电控柴油发动机对发电机组正常启动的影响。2.1 控制模块电控柴油发动机启动过程中，机组控制模块会对发动机的转速、机油压力、发电机电压、频率进行监控，如发现某个参数达不到设定要求，出于保护发动机及发电机的目的，控制模块会采取报警及停机措施。

2 影响电控柴油发电机组正常启动因素分析

       电控柴油发电机组由电控柴油发动机、发电机、控制模块、辅助设备（接线柜、蓄电池、油箱、机座等）构成，下面主要分析机组控制模块及电控柴油发动机对发电机组正常启动的影响。

2.1 控制模块

      电控柴油发动机启动过程中，机组控制模块会对发动机的转速、机油压力、发电机电压、频率进行监控，如发现某个参数达不到设定要求，出于保护发动机及发电机的目的，控制模块会采取报警及停机措施。

（1）机组控制模块对市电状态进行实时监控，当检测到市电电压低于模块设定值时，市电断电标识树立，控制模块I/O输出口发出电压信号给发动机ECU执行启动命令，如果机组控制模（1）机组控制模块失效、市电输入信号不合理，都无法输出启动信号，导致机组无法启动。

（2）发动机接到启动信号，ECU上电自检后，在无电气及机械故障情况下，起动机拖转发动机，当发动机拖转转速达到设定的转速时，在压缩力作用下，气缸内的温度持续升高至柴油燃烧温度，雾化的柴油被点燃，推动活塞进行往复运动，发动机成功启动。若启动过程中蓄电池电压不足、匹配电瓶线径过小都可能引起起动机转速过低，直接影响发动机正常启动。

（3）当发动机进入怠速状态，控制模块对发动机转速、机油压力参数进行监控，判断发动机是否进入运行状态。如果发动机转速低于模块设定的最小运行转速或机油压力值低于模块设定的最小压力时，机组控制模块判定发动机未能成功启动，从而直接断开ECU电源停机保护。发动机的运行转速、机油压力、水温等运行参数是通过CANJ1939协议传输至机组控制模块，如CAN通讯线松动开路、短路、外部强频电信号干扰、控制模块参数协议不对，CAN通讯模块都可能出现无法传输信号，导致机组无法启动。

（4）当发动机升至额定转速时，机组控制模块将对发电机电压、频率状态进行判断。以额定电压400V、频率50Hz的机组为例，如运行电压不在400V±10%或频率不在50hz±6%范围内，则判定机组发电异常，控制模块执行停机命令。

2.2 电控柴油发动机

某发电机组电控柴油发动机配备博士高压共轨系统，其启动信号、相位、线束、共轨管压力、蓄电池电压都是直接影响到发动机能否正常启动的主要因素。

2.2.1 启动信号接到机组控制模块发送启动指令，控制模块会持续给ECU点火开关电压信号，发动机点火开关树立1标识，ECU开始控制起动机拖转发动机，如发动机启动过程中点火开关电信号异常，ECU系统将无法正常工作，启动失败。

2.2.2 相位

电控柴油发动机ECU需精确采集曲轴、凸轮轴转动位置，ECU根据曲轴信号盘与凸轮轴信号盘的相位关系判断角度相位（也称判缸），决定喷油的正确时刻。因此，启动喷油条件必须是同步相位信号正常，且曲轴/凸轮轴传感器电压信号大于或等于触发阈值。

（1）正常模式。在启动过程中，曲轴与凸轮轴传感器输入信号均正常时（无不合理信号输入），ECU会根据曲轴信号盘缺齿与凸轮轴信号盘多齿进行判缸，判缸成功后，ECU即驱动喷油器开始喷油。

（2）故障模式。在启动过程中，曲轴与凸轮轴传感器输入信号出现故障或者同步关系错误时，为避免不正确的喷射造成燃烧恶化而损坏发动机，此时喷油器不会喷油，发动机不能正常启动，如发动机在运行过程中出现上述问题，将立即执行停机。

注：凸轮轴发动机处在一缸压缩上止点时：凸轮轴传感器应该指示到凸轮轴信号盘多齿后81°(凸轮转角)的位置，曲轴传感器应该指示到曲轴信号盘缺齿后的第36个齿（参见图中齿的编号），或缺齿后210°(曲轴转角)的位置（图中所示标注150°＝360°-210°)

（3）线束。喷油器的线束短路、开路或喷油器的线圈损坏，都会导致ECU无法控制喷油器进行燃油喷

（4）共轨管压力。发动机启动时，共轨管内压力需超过系统的最小设定值，如压力过小会导致柴油无法正常雾化，影响发动机启动。上图中ECU设定的共轨管目标压力为350bar,当发动机转速拖转到200多转时，共轨管压力传感器监测到共轨管压力一直维持在3-7bar, 此时因无法达到系统的设定要求，导致燃油无法喷射，发动机不能正常启动。引起共轨管压力无法建立的原因主要包括：a.燃油量不足，进油管路破损漏油漏气、油管接头松动漏气，低压油路无燃油进入；b.共轨管压力传感器失效，监测不到轨内真实压力，造成系统误判；c.燃油滤清器堵塞、柴油输油泵和高压柱塞泵磨损，无法对燃油进行加压；d.燃油计量阀失效，低压燃油无法通过计量阀进入高压油泵加压；e.喷油器针阀和控制阀磨损，造成燃油泄漏，无法建压。射。

（5）蓄电池电压。电控柴油发动机上的ECU、传感器、喷油器等电子元件均对工作电压有着严格的要求，如24V电控系统的蓄电池电压不能低于18V且不能高于32V，若蓄电池电压超出规定范围值，ECU等电子元件将开启保护模式，影响发动机正常启动。

3 电控柴油发电机组正常启动应采取的措施

   从影响电控柴油发电机组正常启动的因素可知，定期对发电机组的电气系统、燃油系统、传感器等进行维护十分关键。

3.1 蓄电池检查蓄电池电压、容量状态是否良好，避免亏电。检查蓄电池至发电机组控制柜以及发动机供电线路是否有松动或腐蚀情况，避免线路不通。

3.2 控制柜定期检查机组控制柜线路触点是否有松动、腐蚀氧化情况，注意保持清洁。

3.3 燃油管路定期检查燃油管路是否堵塞、老化、漏气，检查燃油滤清器是否失效、堵塞并定期更换，避因燃油

免

管路堵塞或进入空气造成共轨管压力不足。3.4 传感器定期检查曲轴及凸轮轴信号盘、凸轮及曲轴位置传感器头部是否有油污、灰尘，检查信号盘和传感器是否有碰伤、油污，及时进行清理。

4 结论

       除控制模块及电控柴油发动机等因素影响发电机组正常启动外，机组设计、安装、进排气、控制柜、燃油品质、环境温度、海拔高度等也会引起发电机组启动困难。为此，应从发电机组工作原理、电控柴油发动机工作原理、电子控制原理方面整体进行考虑，采取经济、有效、可靠的措施，避免难启动问题。