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淺談四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)熱車怠速熄火的起因及檢修

發(fā)布時(shí)間:2015-03-24

 

    發(fā)動(dòng)機(jī)怠速,顧名思義即發(fā)動(dòng)機(jī)在無(wú)負(fù)荷工況下的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速,它是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)工作良好與否的主要特征之一。正常情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)怠速應(yīng)能在15分鐘內(nèi)穩(wěn)定于標(biāo)定轉(zhuǎn)速±100/min以內(nèi)。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)零件的不斷磨損,其怠速性能也在發(fā)生變化,其中熱車怠速熄火故障占據(jù)相當(dāng)?shù)谋壤?。由于影響發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況的因素較多,給故障分析和排查帶來(lái)了一定的難度,為此,本文擬對(duì)該故障的起因和檢修注意要點(diǎn)作簡(jiǎn)要介紹,供廣大摩托車受好者和維修人員參考。 
一、發(fā)動(dòng)機(jī)熱車怠速熄火的起因 
  四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(指等真空膜片化油器)在怠速工況時(shí),化油器節(jié)氣門位置幾乎處于完全關(guān)閉狀態(tài),其流量百分比極小,流經(jīng)喉口處的空氣流速很慢,形成的壓差也很小,使氣缸內(nèi)廢氣對(duì)新鮮混合氣充量的稀釋作用增強(qiáng),只有極少量燃油進(jìn)入氣缸。又由于發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速工況時(shí)氣缸內(nèi)溫度較低,不利于燃油的汽化,點(diǎn)火時(shí)常因火花塞電極處沒(méi)有適當(dāng)?shù)目扇蓟旌蠚舛l(fā)生缺火,使之運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定,最終導(dǎo)致熄火。為了抵消上述幾種不利因素的影響,故化油器的怠速流量在初始設(shè)定時(shí)特別需要供給較濃的混合氣,以保證發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況的穩(wěn)定。通常情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)使用初期怠速基本穩(wěn)定,而行駛1000多公里后,容易出現(xiàn)熱車怠速熄火現(xiàn)象。原因是發(fā)動(dòng)機(jī)在初期磨合階段,活塞及環(huán)與氣缸、氣門座之間的配合還不十分貼合,難免存在少量的漏氣現(xiàn)象,因此,氣缸內(nèi)的真空度還比較低,僅有100mmHg~120mmHg。經(jīng)過(guò)2000多公里的磨合,其真空度逐步升高(冷車時(shí)約在140mmHg~160mmHg,熱車則為170mmHg~190mmHg)。而化油器怠速油系的混合氣量是根據(jù)新車工況設(shè)定的,冷車時(shí)怠速能夠穩(wěn)定,是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)時(shí),氣缸內(nèi)溫度較低,真空度還未上升到最高值,混合氣濃度基本適中。怠速十多分鐘后,隨著發(fā)動(dòng)機(jī)溫度逐步升高,氣缸內(nèi)真空度上升至180mmHg左右,故熱車比冷車時(shí)有吸入的混合氣量相對(duì)多一些,致使可燃混合氣過(guò)濃而造成燃燒不完全。具體表現(xiàn)為怠速波動(dòng)較大,轉(zhuǎn)速極不穩(wěn)定直至熄火。 
  其次,一般高速、高功率發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的進(jìn)、排氣門重疊角都較大。為實(shí)現(xiàn)最大功率,氣門重疊角應(yīng)盡可能大一些。在理想狀態(tài)下,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)某缸排氣時(shí),要求其排氣門壓力波為負(fù),以利于氣缸排出廢氣,同時(shí)利于該氣氣流慣性引入新鮮混合氣,使換氣效果達(dá)到最佳狀態(tài),以改善燃燒,提高功率。但由于排氣管的長(zhǎng)度是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)在最大功率時(shí),第一次(即初次)負(fù)壓力波在氣門重疊角反射回到排氣門處的距離而定的,是固定不變的。因此,在發(fā)動(dòng)機(jī)的其他如中、低速及怠速工況下,由于其工作頻率的不同,且各缸排氣脈沖相互干擾,而使排氣門處于重疊期間受到初次或二次正壓力波。就是這正壓力波,一方面使進(jìn)氣阻力增大,減少了新鮮混合氣的充氣量,使氣缸內(nèi)的殘余廢氣增加,引起燃燒惡化,同時(shí)還造成瞬時(shí)新鮮混合氣倒流(即反噴)。也就是說(shuō),排氣中的正壓力波將排出的廢氣重新推回氣缸,并一直推向進(jìn)氣門,流經(jīng)化油器,并從化油器中吸出燃油,形成一定濃度的“廢氣-燃油”混合氣。而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正式進(jìn)入吸氣沖程的時(shí)候,這種“變態(tài)混合氣”又會(huì)再流經(jīng)化油器,并再次將化油器中的燃油吸出,于是便形成了雙倍燃油濃度的混合氣。最終使進(jìn)氣過(guò)程中吸入的混合氣含油量過(guò)大,導(dǎo)致氣缸內(nèi)失火,燃燒遲緩,功率銳減,油耗增加,形成大量未燃的HC污染環(huán)境,并導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)中、低速時(shí)扭矩谷的出現(xiàn)和怠速的不穩(wěn)定,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)ɑ?,這在內(nèi)燃發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)中被稱為“富油平谷”現(xiàn)象。 
  另一種狀態(tài)是,當(dāng)摩托車在中、高速行駛過(guò)程中,松開油門把手,握緊離合器手柄使之處于滑行工況,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)極易出現(xiàn)熄火現(xiàn)象。正常情況下,摩托車在高速行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度約在70℃~80℃,排氣溫度約為600℃~800℃,曲軸箱機(jī)油溫度也達(dá)到80℃~100℃左右,但由于其風(fēng)量相對(duì)增加,發(fā)動(dòng)機(jī)散發(fā)的部分熱量被風(fēng)及時(shí)吹走,達(dá)到熱平衡。此時(shí)若松開油門把手,化油器節(jié)氣門會(huì)很快回到怠速位置(即基本處于關(guān)閉狀態(tài)),發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速瞬間降至2000r~3000r/min,氣缸內(nèi)的真空度突然升高。由于空氣的靜止慣性比燃油的靜止慣性小,故增加較快,而燃油的增加則相對(duì)較慢;又因?yàn)椴糠秩剂喜荒芗皶r(shí)蒸發(fā),氣缸內(nèi)的混合氣難以形成汽化狀態(tài),只能沿進(jìn)氣管緩慢流入氣缸,使可燃混合氣相對(duì)變稀。同時(shí),摩托車車速急劇下降,冷卻風(fēng)量也相應(yīng)減少。此時(shí)熱平衡被打破,發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度一下上升許多,再加上部分廢氣在氣門重疊期間倒流入燃燒室,使混合氣燃燒速率驟然下降,最終導(dǎo)致燃燒惡化直至熄火。再有,若摩托車在低擋時(shí)連續(xù)爬坡,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速必然升高,而車速相對(duì)較低,冷卻風(fēng)量則相應(yīng)減少,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的部分熱量不能及時(shí)散發(fā),待摩托車爬上坡頂時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度急劇上升(夏季尤為明顯),當(dāng)轉(zhuǎn)入下坡滑行時(shí),同上述道理一樣,也極易造成滑行熄火。類似這樣的滑行熄火現(xiàn)象在高速發(fā)動(dòng)機(jī)上是難以避免的,也是比較普遍的。 
  現(xiàn)代新型踏板車上的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)等真空化油器都裝有空氣截?cái)嚅y,在急回油門的瞬間能及時(shí)關(guān)閉怠速空氣量孔的部分空氣通道,以避免混合氣過(guò)稀現(xiàn)象的產(chǎn)生。而對(duì)于普通跨騎式摩托車,只有在急回油門的瞬間盡量不要使油門回到底,或在油門回到底的一剎那,再稍加一點(diǎn)油門,這樣不但可以降低氣缸內(nèi)的真空度,還有利用化油器過(guò)渡噴口的新鮮混合氣來(lái)補(bǔ)充過(guò)稀的混合氣,以改善燃燒惡化的狀況,從而避免熄火現(xiàn)象的發(fā)生。

 

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