保證發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)與正常工作必需的條件
保證汽油機(jī)啟動(dòng)與正常工作必需的條件,概括的講,是:汽缸內(nèi)有油、有火、油正時(shí)、火正時(shí)。也就是說:汽缸內(nèi)有油、有火、油正時(shí)、火正時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)肯定就能啟動(dòng)和工作;只要發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng),肯定是這四個(gè)因素中有缺項(xiàng)。
確切的講,應(yīng)該是:“在規(guī)定的時(shí)間”,汽缸內(nèi)有“足量”、“達(dá)到一定壓力”、 “比例適當(dāng)”的可燃混合氣;“在規(guī)定的時(shí)間”,“火花塞電極間有足夠強(qiáng)度的高壓電火花跳過”。即:汽缸壓力正常、發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮正常、配氣正時(shí)(包括氣門開度正常)、可燃混合氣比例適當(dāng)、火花塞電極間跳火強(qiáng)烈并且正時(shí)、(二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)還必須曲軸箱密封良好,因?yàn)榍S箱密封不良,必然使進(jìn)入汽缸的混合氣量不足、比例不當(dāng)。此外,二行程發(fā)動(dòng)機(jī)活塞閥進(jìn)氣的,活塞與汽缸體上的氣口必須完全重合;簧片閥進(jìn)氣的,簧片的開度必須正確;旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)氣的,閥片的安裝方向必須正確、標(biāo)記必須對(duì)正。否則,發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速不良、加速性能和動(dòng)力性能下降、變速器的傳動(dòng)比接近1或小于1時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)加速無效)。
發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)與正常工作必需條件的含義
所謂“在規(guī)定的時(shí)間”,是指“配氣正時(shí)”與“點(diǎn)火正時(shí)”。
1.“配氣正時(shí)”,是指進(jìn)、排氣門開啟與關(guān)閉時(shí),活塞在汽缸內(nèi)的位置。即活塞位于上、下止點(diǎn)前、后的曲軸轉(zhuǎn)角,即進(jìn)、排氣持續(xù)角。這個(gè)曲軸轉(zhuǎn)角,又叫配氣相位角,如圖3所示,是制造發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)通過試驗(yàn)確定的并且有嚴(yán)格的規(guī)定。
“配氣正時(shí)”,不僅僅是指“磁電機(jī)飛輪上的‘T’標(biāo)記與‘曲軸箱上的定標(biāo)記’對(duì)正時(shí)‘配氣凸輪軸鏈輪上的標(biāo)記’與‘汽缸頭上的定標(biāo)記’對(duì)正”(頂桿機(jī)是曲軸正時(shí)齒輪與凸輪軸齒輪上的標(biāo)記對(duì)正)。其前提是“此時(shí)(飛輪上的‘T’標(biāo)記與‘曲軸箱上的定標(biāo)記’對(duì)正時(shí)),活塞必須位于上止點(diǎn)位置”;當(dāng)活塞位于壓縮行程終了的上止點(diǎn)時(shí),進(jìn)、排氣門完全關(guān)閉,并且氣門間隙正確;當(dāng)活塞位于排氣行程終了的上止點(diǎn)時(shí),進(jìn)、排氣門疊開。
由于進(jìn)、排氣門的開啟與關(guān)閉,是由凸輪軸的旋轉(zhuǎn)來執(zhí)行,而凸輪軸的旋轉(zhuǎn)由曲軸驅(qū)動(dòng),如圖7所示。所以,“配氣正時(shí)”,還包括配氣凸輪的高度正常與氣門間隙正確,當(dāng)配氣凸輪因磨損高度過小或氣門間隙過大時(shí),使進(jìn)、排氣門遲開早關(guān),進(jìn)、排氣持續(xù)角減小,導(dǎo)致排氣不凈、進(jìn)氣不足,造成發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能和加速性能下降。
2.“點(diǎn)火正時(shí)”,是指“火花塞電極間跳過電火花時(shí),活塞在汽缸內(nèi)(上、下止點(diǎn)間)所處的位置”。即活塞在上止點(diǎn)前的曲軸轉(zhuǎn)角,如圖8所示。這個(gè)曲軸轉(zhuǎn)角(即點(diǎn)火提前角),是制造發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)通過試驗(yàn)確定的,也有嚴(yán)格的規(guī)定;鸹ㄈ姌O間跳過的電火花,由位于磁電機(jī)飛輪上的觸發(fā)頭越過觸發(fā)線圈的鐵芯時(shí)產(chǎn)生。通常,“磁電機(jī)飛輪上的‘F’標(biāo)記與‘曲軸箱上的定標(biāo)記’對(duì)正時(shí)”,活塞應(yīng)位于上止點(diǎn)前一定距離(約2mm左右),即啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞電極間跳過電火花時(shí),磁電機(jī)飛輪上的“F”標(biāo)記與曲軸箱上的定標(biāo)記對(duì)正;而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高到一定轉(zhuǎn)速時(shí),飛輪上的(兩條豎線即最大提前點(diǎn)火角)“Ⅱ”標(biāo)記與“曲軸箱上的定標(biāo)記”對(duì)正。
3.“汽缸內(nèi)有‘足量’的‘比例適當(dāng)’的混合氣”,包括的內(nèi)容有:“汽缸密封良好、化油器調(diào)整適當(dāng)、化油器至汽缸之間沒有漏氣現(xiàn)象”。“汽缸密封不良”時(shí),“汽缸內(nèi)可燃混合氣的量勢(shì)必不足”。“化油器調(diào)整不當(dāng)”、“化油器至汽缸之間有漏氣現(xiàn)象”時(shí),“汽缸內(nèi)可燃混合氣的比例勢(shì)必不當(dāng)”。
4.“汽缸內(nèi)有足夠強(qiáng)度的電火花”,指的是“汽缸內(nèi)的火花塞電極間必須跳過強(qiáng)有力的電火花”。高壓線端的電火花再?gòu)?qiáng),火花塞電極間跳火不良,還是等于零。
影響發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)與正常工作必需條件的因素
影響配氣正時(shí)的因素
以小鏈機(jī)為例,配氣正時(shí)包括的內(nèi)容是在配氣凸輪與氣門搖臂無磨損、氣門間隙正確的情況下;活塞位于壓縮行程終了的上止點(diǎn)時(shí),飛輪上的“T”標(biāo)記與“曲軸箱上的定標(biāo)記”對(duì)正,“配氣凸輪軸鏈輪上的動(dòng)標(biāo)記”與“汽缸頭上的定標(biāo)記”對(duì)正,進(jìn)、排氣門均關(guān)閉;活塞位于排氣行程終了的上止點(diǎn)時(shí),飛輪上的“T”標(biāo)記與“曲軸箱上的定標(biāo)記”對(duì)正,“配氣凸輪軸鏈輪上的動(dòng)標(biāo)記”與“汽缸頭上的定標(biāo)記”錯(cuò)位180°,進(jìn)、排氣門疊開的曲軸轉(zhuǎn)角符合規(guī)定要求。
(1)當(dāng)配氣正時(shí)主動(dòng)鏈輪在曲軸軸頸上滑動(dòng)、或配氣從動(dòng)鏈輪在凸輪軸軸頸上滑動(dòng)、或小鏈條與配氣正時(shí)鏈輪打滑后,活塞位于壓縮行程終了的上止點(diǎn),飛輪上的“T”標(biāo)記與“曲軸箱上的定標(biāo)記”對(duì)正時(shí),“配氣凸輪軸鏈輪上的動(dòng)標(biāo)記”與“汽缸頭上的定標(biāo)記”不能對(duì)正,使配氣正時(shí)失準(zhǔn),如圖9、圖10所示。在“配氣正時(shí)主動(dòng)鏈輪在曲軸軸頸上滑動(dòng)、或配氣從動(dòng)鏈輪在凸輪軸軸頸上滑動(dòng)”的情況下,即使重新調(diào)整配氣正時(shí),也無濟(jì)于事。其原因是“進(jìn)、排氣門開啟與關(guān)閉時(shí),活塞在汽缸內(nèi)的位置,即活塞位于上、下止點(diǎn)前、后的曲軸轉(zhuǎn)角”失準(zhǔn)。
(2)在所更換的曲軸連桿總成的磁電機(jī)飛輪定位鍵槽位置錯(cuò)誤的情況下,由于“飛輪上的‘T’標(biāo)記與‘曲軸箱上的定標(biāo)記’對(duì)正時(shí)”,活塞不在上止點(diǎn)位置,此時(shí)既是使“配氣凸輪軸鏈輪上的動(dòng)標(biāo)記”與“汽缸頭上的定標(biāo)記”對(duì)正,配氣也不正時(shí)。其原因還是“進(jìn)、排氣門開啟與關(guān)閉時(shí),活塞在汽缸內(nèi)的位置,即活塞位于上、下止點(diǎn)前、后的曲軸轉(zhuǎn)角”失準(zhǔn)。
(3)當(dāng)配氣凸輪因磨損高度減小、氣門間隙過大時(shí),氣門遲開早關(guān),使進(jìn)、排氣持續(xù)角減小,進(jìn)、排氣時(shí)間推遲。導(dǎo)致排氣不凈、進(jìn)氣不足,造成發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能和加速性能下降。
(4)裝有“汽缸自動(dòng)減壓裝置”的發(fā)動(dòng)機(jī),當(dāng)單向止動(dòng)片不能止動(dòng)減壓凸輪時(shí),減壓凸輪隨凸輪軸旋轉(zhuǎn),使排氣門的開啟與關(guān)閉失常,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)加不起速。
2.影響點(diǎn)火正時(shí)的因素
點(diǎn)火正時(shí)包括的內(nèi)容是火花塞電極間跳過電火花(即磁電機(jī)飛輪上的觸發(fā)頭越過觸發(fā)線圈的鐵芯)時(shí),活塞位于上止點(diǎn)前規(guī)定的位置。通常,發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、怠速工作,火花塞電極間跳過電火花時(shí),活塞位于上止點(diǎn)前約2mm左右。
(1)當(dāng)磁電機(jī)飛輪的定位鍵損壞,飛輪在曲軸軸頸上滑動(dòng)后,在火花塞電極間跳過電火花時(shí),活塞不在上止點(diǎn)前規(guī)定的位置,如圖11所示。
(2)當(dāng)脈沖觸發(fā)線圈安裝方向錯(cuò)誤、或脈沖觸發(fā)線圈的兩根輸出線與線路錯(cuò)位連接時(shí),使火花塞電極間跳過電火花的時(shí)間提前。
(3)當(dāng)觸發(fā)頭與觸發(fā)線圈鐵芯之間的間隙過大,用電啟動(dòng)時(shí),因啟動(dòng)轉(zhuǎn)速較低,使脈沖觸發(fā)線圈輸出的觸發(fā)電壓也低一些、點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火進(jìn)角延遲,導(dǎo)致高壓電火花減弱,造成發(fā)動(dòng)機(jī)不易用電啟動(dòng)甚至不能用電啟動(dòng)。
(4)在所更換的曲軸連桿總成上的磁電機(jī)飛輪定位鍵鍵槽位置錯(cuò)誤、或所更換的飛輪上的定位鍵鍵槽錯(cuò)誤的情況下,由于“飛輪上的‘T’標(biāo)記與‘曲軸箱上的定標(biāo)記’對(duì)正時(shí)”,活塞不在上止點(diǎn)位置,此時(shí),既是使“觸發(fā)頭”與“觸發(fā)線圈鐵芯”對(duì)正,點(diǎn)火也不正時(shí)。其原因還是“火花塞電極間跳過電火花時(shí),活塞在汽缸內(nèi)的位置,即活塞位于上止點(diǎn)前的曲軸轉(zhuǎn)角”失準(zhǔn)。
3.影響混合氣量、汽缸壓力的因素
“ 汽缸內(nèi)有‘足量’、‘達(dá)到一定壓力’‘比例適當(dāng)’的可燃混合氣”包括的內(nèi)容是汽缸密封良好(二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)還必須曲軸箱密封良好,曲軸箱密封不良,必然使進(jìn)入汽缸的混合氣量不足、比例不當(dāng)。此外,二行程發(fā)動(dòng)機(jī)活塞閥進(jìn)氣的,活塞與汽缸體上的氣口必須完全重合;簧片閥進(jìn)氣的,簧片的開度必須正確;旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)氣的,閥片的安裝標(biāo)記必須對(duì)正。否則,發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速不良、加速性能和動(dòng)力性能下降、變速器的傳動(dòng)比接近1或小于1時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)加速無效)、配氣正時(shí)、配氣凸輪和搖臂無嚴(yán)重磨損、氣門間隙正確、化油器調(diào)整適當(dāng)、化油器與汽缸之間密封良好、空氣濾清器清潔無堵塞、排氣管與消聲器暢通無堵塞、燃燒室內(nèi)清潔無積炭。
(1)當(dāng)汽缸、活塞、活塞環(huán)磨損嚴(yán)重,出現(xiàn)竄氣,或氣門與氣門座密封不良漏氣,或汽缸與汽缸頭的結(jié)合面翹曲嚴(yán)重、汽缸墊損壞漏氣時(shí),由于混合氣泄漏使壓縮行程終了時(shí)燃燒室內(nèi)的混合氣量不足或比例失當(dāng)、壓力不夠,導(dǎo)致高壓電火花不能點(diǎn)燃混合氣,或是混合氣被點(diǎn)燃后燃燒的速度下降。
(2)配氣不正時(shí)、配氣凸輪和搖臂嚴(yán)重磨損、氣門間隙過大時(shí),使氣門早開早關(guān)、或晚開晚關(guān)、或晚開早關(guān),都使進(jìn)入汽缸的混合氣量減少并且使壓縮行程終了時(shí)汽缸內(nèi)的壓力有一定的下降。(常有行駛里程并不太多的摩托車,發(fā)動(dòng)機(jī)因配氣凸輪軸、搖臂過量磨損使配氣相位角減小,導(dǎo)致動(dòng)力性能、加速性能下降的現(xiàn)象發(fā)生。其根本原因是發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速過低,使汽缸頭內(nèi)的機(jī)件因潤(rùn)滑不良而磨損。
在使用與維修摩托車的過程中,對(duì)“怠速”的誤解有二。
其一 是對(duì)“怠速定義”的誤解。對(duì)“怠速”,傳統(tǒng)與習(xí)慣的定義是發(fā)動(dòng)機(jī)在空載時(shí)的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。即“怠速”是以“穩(wěn)定”為前提的“最低轉(zhuǎn)速”,“最低”的限度是“穩(wěn)定”。由此衍生“發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速越低越好”的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),而一味追求過低的怠速轉(zhuǎn)速——發(fā)動(dòng)機(jī)以怠速工作時(shí),不接觸摩托車者以為發(fā)動(dòng)機(jī)處在熄火狀態(tài)。
其二是對(duì)“怠速混合氣濃度”的誤解。一味追求“發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)在不加濃混合氣的情況下也能(好)啟動(dòng)”的調(diào)整。
由于科技含量與生產(chǎn)工藝的提高,現(xiàn)代摩托車發(fā)動(dòng)機(jī),有很多都能以800r/min左右甚至更低的轉(zhuǎn)速維持空載穩(wěn)定工作,但以此轉(zhuǎn)速穩(wěn)定工作時(shí),潤(rùn)滑系統(tǒng)中的潤(rùn)滑油壓力不足,難以可靠地潤(rùn)滑汽缸頭內(nèi)的機(jī)件。因此,對(duì)現(xiàn)代摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)來講,“怠速的定義”應(yīng)是 “發(fā)動(dòng)機(jī)空載工作時(shí)各機(jī)件能得到充分潤(rùn)滑的規(guī)定轉(zhuǎn)速”。這種規(guī)定轉(zhuǎn)速,是在設(shè)計(jì)與生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)經(jīng)過計(jì)算與試驗(yàn)確定的。
(3)化油器調(diào)整不當(dāng)時(shí),使進(jìn)入汽缸的混合氣比例失當(dāng)。
(4)化油器與汽缸之間密封不良漏氣時(shí),使進(jìn)入汽缸的混合氣變稀。
(5)空氣濾清器過臟時(shí),使進(jìn)入汽缸的混合氣變濃。
(6)排氣管或消聲器堵塞、或氣門開度不夠,進(jìn)、排氣持續(xù)角減小時(shí),由于排氣不暢,使進(jìn)氣不足;還產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)反噴:在進(jìn)氣門開啟的瞬間,汽缸內(nèi)存留的氣體流至空氣濾清器方向,在活塞下行進(jìn)氣時(shí),有一部分氣體兩次經(jīng)過化油器的混合室,增加了進(jìn)入汽缸的混合氣的濃度。
(7)燃燒室內(nèi)積碳過多時(shí),使發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比增大,導(dǎo)致暴震、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高甚至發(fā)動(dòng)機(jī)過熱,引發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)早然、自燃,造成發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能下降以至不能正常工作甚至損壞機(jī)件。
4.影響高壓電火花強(qiáng)度的因素
影響高壓電火花強(qiáng)度的因素有電源的電壓、點(diǎn)火器內(nèi)部元器件的性能、點(diǎn)火線圈初級(jí)和次級(jí)線圈的絕緣性能、火花塞帽內(nèi)電阻的性能、火花塞的性能、點(diǎn)火系統(tǒng)線路的連接(包括緊急熄火開關(guān)接觸可靠與斷開徹底)情況。