工程机械所使用的绝大部分是柴油机，柴油机属于压燃式内燃机。柴油机使用的燃料一柴油，是在压缩到上止点前将柴油以很高的压力喷入气缸，与缸内的压缩空气形成可燃混合气，然后利用压缩终了时的高温，使混合气自行着火燃烧。因此柴油机能否顺利起动，关键在于喷入气缸的柴油能否与被压缩的空气迅速形成可燃混合气和及时着火燃烧。
　　柴油机不论是混合气的形成还是着火燃烧，都要求进入气缸内的空气被压缩后有较高的温度和压力。因此，顺利起动的基本条件：
　　１．要有足够的起动转速，因为起动转速高，气体渗漏少，压缩空气向气缸壁传热的时间短，热量损失少，可以提高压缩终了时的空气温度和压力。
　　２．气缸的密封性要好，以使起动时气体的渗漏减少，压缩终了时的空气温度和压力增高。
　　３．压缩终了的混合气体中氧气含量应超过一定的浓度，以保证燃料着火条件。
　　４．必需足够的启动系统功率，以保证启动转速和起动转矩克服压缩阻力和内磨擦阻力矩。
在北方冬季或西部高原地区，由于环境温度比较低，工程车辆在使用时，存在着启动困难的情况，其主要的原因如下：
　　１．柴油机气缸内压缩终了时的空气温度达不到启动时的必需温度，且气缸内压缩空气的压力也明显低于正常启动时所要求的压力。
　　２．蓄电池的最佳工作温度在２０℃～４０℃范围，随着环境温度的降低，蓄电池的输出能力也相应地下降，导致柴油机启动系统功率下降。
　　３．温度较低时，润滑机油粘度变大，各摩擦副之间的阻力加大，使柴油机启动转速下降。同样，柴油粘度也增大，导致喷油的雾化质量变差，延长了着火滞后期。
　　４．空气密度以及空气中氧气的含量随着海拔高度的升高而降低，因此在高原地区，海拔高度越高，柴油机越难启动。
针对以上的原因，解决低温环境下柴油机启动困难的一般采取以下几种措施：
　　１．选用低温性能好的润滑机油，这类润滑机油低温粘度小，各摩擦副之间润滑好，启动阻力小，利于启动。目前使用的多级油，如１５Ｗ／４０，“Ｗ”前的数字越小的机油则有更好的低温流动性。因此，低温时推荐使用１０Ｗ或５Ｗ机油。
　　２．采用低温性能好的蓄电池。必要时，对蓄电池进行加热保温，保证蓄电池低温条件下正常充电且具有足够的输出电流，从而提高柴油机低温启动性能。
　　３．加低温起动液
　　起动液燃点低，在转速较低的情况下易燃烧，故可在较低的温度和压力下迅速着火，从而点燃喷入燃烧室的柴油实现柴油机的起动。因此，可在起动前向进气管内喷入一定量的起动液。
　　图１ 即为采用喷射乙醚起动液的低温起动装置，其中喷嘴安装在柴油机进气管内。把起动开关的钥匙转到起动位置，使曲轴转动，同时按下乙醚起动开关，于是乙醚液体喷入发动机。因为乙醚可在较低的气缸温度下燃烧，是高挥发性燃料，所以在－３０℃的低温下也可以起动。
　　注意：该起动装置仅在环境温度低于０℃时才可使用；按下开关时间不要超过３秒；因起动液易爆燃、爆震，对机件寿命不利，起动液一次喷入量不可过多（一般不超过３毫升），也不宜频繁使用，也不可和电加热装置共同使用。
　　４ 在发动机进气道上加设加热装置，加热柴油机的进气温度，提高柴油机在压缩终了时气缸内的气体温度。常用办法是采用机器内或外电能对安装在进气道内的电阻丝通电，加热柴油机的进气温度。
　　在采用涡流室式或预燃室式燃烧室的发动机中使用电热塞以预热燃烧室中的空气。图２所示为一种闭式电热塞，各电热塞中心螺杆２用导线并联到蓄电池上。螺旋形的电阻丝８一端焊于中心螺杆２上，另一端焊在耐高温不锈钢制造的发热钢套９底部。在发动机起动以前，先用专用的开关接通电热塞电路，电阻丝８产生高温，很快，发热体钢套９红热使汽缸内空气温度升高，从而提高了压缩终了时的空气温度，使喷入汽缸的柴油容易着火。当实现了内燃机的启动后，应立即将电热塞断电。
　　第二种方法是采用火焰进气预热方法，该方法在中、小功率柴油机上常采用电火焰预热器作为冷起动的辅助装置。其主要原理是使雾状柴油与空气混合形成易燃混合气，与炽热塞接触并燃烧，形成对进气的预热。
　　图３所示为一种电火焰预热器，安装在进气管上，对流经进气管的空气进行加热。热膨胀阀管３由膨胀系数较大的金属材料制成。其一端与进油管接头相连，另一端与球阀杆４（阀芯）相连。预热器不工作时球阀５将油管接头的进油口堵塞。热膨胀阀管３外绕有外表面绝缘的电热丝。柴油机起动时，接通预热器电路后，电热丝发热，同时加热热膨胀阀管３，热膨胀阀管３受热伸长，带动阀芯下降，使球阀５打开。燃油流进热膨胀阀管３内腔受热气化，从热膨胀阀管３的内腔喷出，并被炽热的电热丝点燃生成火焰喷入进气管，使进气得以预热，有助于柴油机的启动。当关闭预热开关时，电路切断，电热丝变冷，热膨胀阀管３冷却收缩，球阀重新落座，柴油不再流入，于是火焰熄灭，预热停止。图２闭式电热塞图３电火焰预热器１．固定螺母２．中心螺杆３．胶黏剂
４．绝缘体
１．接线螺柱 ２．电阻丝 ３．热膨胀阀管５．垫圈
６．外壳
７．填充剂
８．电阻丝
４．球阀杆
５．球阀９．发热体钢套１０．弹簧垫罔１ １．压线垫圈 １２．压线螺母热器产品。该燃油加热器采用２４Ｖ直流电源并与发动机和散热器组成循环系统，冷却介质在水泵的作用下，在整个管路系统中循环，达到预热的目的。该预热方法不仅使气缸、活塞以及各摩擦副之间的机油温度升高，机油粘度下降，而且，进气歧管内的空气也被加热。
　　注意：该加热器仅在环境温度低于－１５℃时才能使用，发动机启动后应及时将加热器关掉。
　　改善低温环境柴油机启动性能的措施另外还有很多，如：
进气管内注油起动法，如无低温起动液，可先向进气管内注入１００ ｍＬ左右的柴油或汽油；这样，在起动时增加了气缸内的进油量，从而弥补了起动时油量的不足，有助于起动。
　　某些柴油机上采用减压机构。发动机起动时，首先通过手柄驱使调整螺钉旋转，并顶开气门，以降低压缩阻力，这样在柴油机起动前起动机转动曲轴比较容易。当曲轴转动起来后，将手柄扳回原来位置，柴油机即可顺利起动。
　　在上述条件不具备的情况下，也可采用给发动机灌热水的方法，即通过向水箱内加入热水并反复循环更换，从而使机体温度得到一定程度的提高，但该方法不仅费力费时，效果也是很理想。
　　实际工作中，也有采用火烤油底壳和进气管的做法，使机体、进气及燃油升温，机油粘度降低。但该方法不仅费力费时，而且一旦操作不当，极易发生火灾，一般情况不要使用，如果使用，一定要注意安全，不可在同一位置进行长时间预热，不能烤油液管路。
　　以上方法可单独使用，也可根据实际情况结合使用（乙醚与电预热不能同时使用），对柴油机的起动有较大帮助。个别方法可能违反操作规程，非特别需要，一般不建议使用，使用时务必谨慎操作。无论哪一种启动方式，在操作时都必须以安全为前提，否则就不如不用。如果发动机可以正常启动，不必采用辅助启动方式。在发动机启动后，必须及时将辅助启动停止。无论在什么环境温度下，发动机启动后，开始工作之前务必进行充分的预热运转。
　　参考文献高秀华 郭建华 编著内燃机 北京：化学工业出版社２００６
　　汪桂华等编著 轮式装载机结构原理与维修徐州 中国矿业大学出版社２０００