柴油發電機組的內燃機在靜止狀態下，用外力推動曲軸，使得內燃機開始運轉的全過程，稱為啟動。完成啟動所需的裝置稱為啟動系統。常見的啟動方法有四種：人力啟動、電動機啟動、壓縮空氣啟動和輔助汽油機啟動。

人力啟動：對于15kw以下的小型柴油機，一般采用人力啟動，通常用搖把、繩索等直接轉動曲軸；有些四沖程內燃機則是通過凸輪軸增速轉動曲軸。人力啟動的柴油機必須設有減壓機構。隨著人們對柴油發電機組便捷性的提高，小功率柴油發電機組也可以根據客戶需要提供電啟動的選項供客戶選用；

電動機啟動：現代高速柴油機通常采用由蓄電池供電的串激低壓直流電動機作為啟動機，其優點是結構緊湊、操作方便，并可以遠距離控制。起動機的功率一般為0.6~10kw，電壓為12V或者24V，電流在200A以上，且每次連續工作時間不得超過15S;

壓縮空氣啟動：壓縮空氣啟動有兩種方法：一種是以空氣分配器將壓力為3000~5000kpa的高壓空氣，按照內燃機工作順序送入各個氣缸直接推動活塞使得發動機啟動；另一種是以壓縮冷氣驅動氣馬達，由氣馬達帶動發動機啟動；

輔助汽油機啟動：這種啟動方式一般應用于工程機械、礦山機械及大中型拖拉機用的柴油機啟動，而不應用于柴油發電機組的發動機啟動。

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