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发动机热车怠速熄火的起因及检修

2009-4-14  来源:不详 阅读次数:12698
发动机怠速,顾名思义即发动机是无负荷工况下的最低稳定转速,它是衡量发动机工作良好与否的主要特征之一。正常情况下,发动机怠速应能在15分钟内稳定于标定转速±100r/min以内。随着发动机运动零件的不断磨损,其怠速性能也在发生变化,其中热车怠速熄火故障占据相当的比例。由于影响发动机怠速工况的因素较多,给故障分析和排查带来了一定的难度,为此,本文拟对该故障的起因和检修注意要点作简要介绍,供广大摩托车爱好者和维修人员参考。

◆ 发动机热车怠速熄火的起因

四冲程发动机(指等真空膜片化油器)在怠速工况时,化油器节气门位置几乎处于完全关闭状态,其流量百分比极小,流经喉口处的空气流速很慢,形成的压差也很小,使气缸内废气量所占的百分比大幅度提高,残余废气对新鲜混合气充量的稀释作用增强,只是极少量燃油进入气缸。又由于发动机在怠速工况时气缸内温度较低,不利于燃油的汽化,点火常因火花塞电极处没有适当的可燃混合气而发生缺火,使之运转不稳定,最终导致熄火。为了抵消上述几种不利因素的影响,故化油器的怠速流量在初始设定时特别需要供给较浓的混合气,以保证发动机怠速工况的稳定。通常情况下,发动机使用初期怠速基本稳定,而行驶1000多公里后,容易出现热车怠速熄火现象。

原因是发动机在初期磨合阶段,活塞及环与气缸、气门与气门座之间的配合还不十分贴合,难免存在少量的漏气现象,因此,气缸内的真空度还比较低,仅有100mmHg-120mmHg。经过2000多公里的磨合,其真空度逐步升高(冷车时约在140mmHg-160mmHg之间,热车则为170mmHg-190mmHg)。而化油器怠速油系的混合气量是根据新车工况设定的,冷车时怠速能够稳定,是因为发动机刚启动时,气缸内温度较低,真空度还未上升到最高值,混合气浓度基本适中。怠速十多分钟后,随着发动机温度逐步升高,气缸内真空度上升至180mmHg左右,故热车比冷车时吸入的混合气量相对多一些,致使可燃混合气过浓而造成燃烧不完全。具体表现为怠速波动较大,转速极不稳定直至熄火。

◆ 一般高速、高功率发动机配气机构的进、排气门重叠角都较大

为实现最大功率,气门重叠角应尽可能大一些。在理想状态下,当发动机某缸排气时,要求其排气门压力波为负,以利于气缸排出废气,同时利于该排气气流惯性引入新鲜混合气,使换气效果达到最佳状态,以改善燃烧,提高功率。但由于排气管的长度是根据发动机在最大功率时,第一次(即初次)负压力波在气门重叠角反射回到排气门处的距离而定的,是固定不变的。因此,在发动机的其他如中、低速及怠速工况下,由于其工作频率的不同,且各缸排气脉冲相互干扰,而使排气门处于重叠期间受到初次或二次正压力波。就是这正压力波,一方面使进气阻力增大,减少了新鲜混合气的充气量,使气缸内的残余废气增加,引起燃烧恶化,同时还造成瞬时新鲜混合气倒流(即反喷)。

也就是说,排气中的正压力波将排出的废气重新推回气缸,并一直推向气门,流经化油器,并从化油器中吸出燃油,形成一定浓度的“废气—燃油“混合气。而当发动机正式进入吸气冲程的时候,这种“变态混合气”又会再流经化油器,并再次将化油器中的燃油吸出,于是便形成了双倍燃油浓度的混合气。最终使进气过程中吸入的混合气含油量过大,导致气缸内失火,燃烧迟缓,功率锐减,油耗增加,形成大量未燃的HC污染环境,并导致发动机中、低速时扭矩谷的出现和怠速的不稳定,严重时甚至会熄火,这在内燃发动机中被称为“富油平谷”现象。

另一种状态是,当摩托车在中、高速行驶过程中,松开油门把手,握紧离合器手柄使之处于滑行工况,此时发动机极易出现熄火现象。正常情况下,摩托车在调整行驶时,发动机进气温度约在70℃~80℃,排气温度约为600℃~800℃,曲轴箱机油温度也达到80℃~100℃左右,但由于其风量相对增加,发动机散发的部分热量被风吹走,达到热平衡。此时若松开油门把手,化油器节气门会很快回到怠速位置(即基本处于关闭状态),发动机转速瞬间降至2000r~3000r/min,气缸内的真空度突然升高。

由于空气的静止惯性比燃油的静止惯性小,故增加较快,而燃油的增加则相对较慢;又因为部分燃料不能及时蒸发,气缸内的混合气难以形成汽化状态,只能沿进气管缓慢流入气缸,使可燃混合气相对变稀。同时,摩托车车速急剧下降,冷却风量也相应减少。此时热平衡被打破,发动机的温度一下上升许多,再加上部分废气在气门重叠期间倒流入燃烧室,使混合气燃烧速率骤然下降,最终导致燃烧恶化直至熄火。

再有,若摩托车在低档时连续爬坡,发动机转速必然升高,而车速相对较低,冷却风量则相应减少,导致发动机的部分热量不能及时散发,待摩托车爬上坡顶时,发动机的温度急剧上升(夏季尤为明显),当转入下坡滑行时,同上述道理一样,也极易造成滑行熄火。类似这样的滑行熄火现象在高速发动机上是难以避免的,也是比较普遍的。

现代新型踏板车上的四冲程发动机等真空化油器都装有空气截断阀,在急回油门的瞬间能及时关闭怠速空气量孔部分空气通道,以避免混合气过稀现象的产生。而对于普通跨骑式摩托车,只有在急回油门的瞬间尽量不要使油门回到底,或在油门回到底的一刹那,再稍加一点油门,这样不但可以降低气缸内的真空度,还可利用化油器过渡喷口的新鲜混合气来补充过稀的混合气,以改善燃烧恶化的状况,从而避免熄火现象的发生。


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