由于高速高功率的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(指多缸機(jī))其固有的特性,在中低速,特別是怠速工況時(shí)轉(zhuǎn)速顯得不太穩(wěn)定,一時(shí)成為許多摩托車駕駛員和維修人員共同關(guān)注的熱門話題。為解決這個(gè)棘手的難題,我們不妨先將四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的固有特性作以剖析。
一般高速高功率的發(fā)動(dòng)機(jī)都存在這樣一種設(shè)計(jì)狀態(tài):當(dāng)排氣門尚未完全關(guān)閉時(shí),進(jìn)氣門就已經(jīng)打開,此時(shí)進(jìn)、排氣門同時(shí)處于敞開狀態(tài),叫作“氣門重疊”,所持續(xù)的曲軸轉(zhuǎn)角稱為“氣門重疊角”。從實(shí)現(xiàn)最大功率方面來說,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),要求其排氣門處壓力波為負(fù),以利于汽缸排出廢氣,同時(shí)利于該排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),它可以改善燃燒,提高功率。但由于排氣管的長(zhǎng)度是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí),使第一次(即初次)負(fù)壓力波在氣門重疊角發(fā)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)的其它轉(zhuǎn)速,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。
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,使汽缸內(nèi)的殘余廢氣量增加,引起燃燒惡化;同時(shí)還造成瞬時(shí)新鮮混合氣的倒流(即反噴)。也就是說,排氣中的正壓力波將排出的部分廢氣重新推回汽缸,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)氣過程中吸入的混合氣含油濃度過大,導(dǎo)致汽缸內(nèi)失火,燃燒遲緩(即燃燒速率下降),功率銳減,油耗增加,形成大量未燃的 HC 污染環(huán)境。從而相應(yīng)導(dǎo)致了發(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穑@便是著名的“富油平谷”。
四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(指化油器式)雖然存在這種先天性缺陷,但化油器怠速油系在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到怠速工況時(shí),其節(jié)氣門幾乎處于完全關(guān)閉狀態(tài),流經(jīng)喉管處的空氣流速很慢,形成的壓力差很低,只有極少量的燃油進(jìn)入汽缸,因此特別供給稍濃的混合氣以維持發(fā)動(dòng)機(jī)最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速,而不至于熄火。所以發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速狀態(tài)時(shí),應(yīng)滿足其進(jìn)氣充分,排氣順暢,機(jī)械阻力小,點(diǎn)火功能強(qiáng)等條件。四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速一般在新車時(shí)較為穩(wěn)定,使用一段時(shí)間后(一般約在 800 ~ 2000km 以后)冷車還可穩(wěn)定幾分鐘,而熱車后,怠速轉(zhuǎn)速波動(dòng)較大,甚至無怠速。這是為什么呢,原來發(fā)動(dòng)機(jī)在初期磨合階段,活塞環(huán)與汽缸,氣門與門座配合不十分貼合,難免存在少量漏氣的現(xiàn)象,其真空度僅有 100 ~ 120mmHg 左右。經(jīng)過約一千公里磨合后,汽缸內(nèi)真空度逐步升至 180 ~ 240mmHg (指熱車時(shí)的狀態(tài)),但剛啟動(dòng)時(shí)冷車狀態(tài)真空度卻僅有 160mmHg 左右。而化油器的怠速油系混合氣量是根據(jù)新車工況設(shè)定的,在冷車時(shí)由于其真空度還未上升到最高值,其混合氣濃度基本適中,一旦發(fā)動(dòng)機(jī)溫度上升,汽缸內(nèi)真空度急升至約 200mmHg 時(shí),由于吸入的混合氣相對(duì)冷車時(shí)多了許多,致使混合氣過濃而造成可燃混合氣燃燒不完全,具體表現(xiàn)為怠速不穩(wěn)。對(duì)此,應(yīng)對(duì)化油器的混合氣量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)?,F(xiàn)在我們以春蘭虎豹系列摩托車為例,將其調(diào)整方法介紹如下:
持一字改錐將混合氣螺釘順時(shí)針方向往里旋 1/4 ~ 1/2 圈,然后卸下火花塞,將電極部分拭凈,裝到汽缸上啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。將怠速調(diào)整至 1400±100r/min 范圍內(nèi),維持此轉(zhuǎn)速 10 ~ 15min ,停車,再卸下火花塞。觀察其電極顏色,如是棕紅色,如發(fā)黑,則混合氣仍為過濃,應(yīng)再向里旋 1/4 ~ 1/2 圈,直至電極顏色正常為止;若電極呈白色,則為過稀,應(yīng)找出進(jìn)氣管、汽缸蓋、化油器之間有無漏氣現(xiàn)象,如正常,則應(yīng)將混合氣螺釘向外旋 1/8 ~ 1/4 圈,直至電極顏色正常為止。另一種情況是,摩托車在中、高速行駛過程中,松開油門把手,握緊離合器,使之處于滑行工況,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)極易熄火,令許多駕駛員感到頭痛。正常情況下,摩托車在高速行駛時(shí),進(jìn)氣溫度約在 80℃ ~ 90℃ ,化油器溫度也達(dá)到 80℃ 左右,但由于其風(fēng)量相對(duì)增加,發(fā)動(dòng)機(jī)散發(fā)出的熱量被風(fēng)及時(shí)吹走,達(dá)到熱平衡。但此時(shí)若松開油門把手,節(jié)氣門會(huì)很快回到怠速位置(即關(guān)閉狀態(tài)),發(fā)動(dòng)機(jī)瞬間轉(zhuǎn)速降至約 2000 ~ 4000r/min ,汽缸內(nèi)的真空度突然升高,同時(shí)摩托車車速急劇下降,相對(duì)來說冷卻風(fēng)量也相應(yīng)減少,此時(shí)熱的平衡被打破,發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度一下上升許多。這會(huì)使沿進(jìn)氣管內(nèi)壁流動(dòng)的油膜迅速蒸發(fā),混合氣變得極濃。
由于進(jìn)氣管溫度很高,部分廢氣在氣門重疊期間便會(huì)倒流入進(jìn)氣管,使混合氣成雙倍或雙倍以上升高,導(dǎo)致了混合氣燃燒速率急劇下降,最終造成燃燒惡化直至熄火。解決方法是在急回油門的瞬間再稍加一點(diǎn)油門,讓部分新鮮空氣通過節(jié)氣門來沖淡過濃的混合氣,以免熄火的現(xiàn)象發(fā)生。若摩托車在低擋連續(xù)爬坡,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高,而此時(shí)摩托車車速相對(duì)較低,所需的冷卻風(fēng)量也較少,不能及時(shí)散走發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量,待摩托車勉強(qiáng)爬上頂坡時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度已急劇上升,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。
綜上所述,四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速不良,大部分都是由于混合氣過濃造成的(也有極少部分是由于進(jìn)氣部分漏氣,使混合氣過稀造成的)。
現(xiàn)在我們以春蘭 125 系列摩托車為例,建議從以下幾方面來分析并予以排除。
一、檢查火花塞的點(diǎn)火功能和電極間隙
從火花塞上拔下高壓包,擰下其阻尼帽,使高壓包線頭距火花塞頭部約 3 ~ 4mm 處,啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),維持在怠速工況,觀察其高壓火花,若有斷火現(xiàn)象,應(yīng)通過更換電器零件的方法予以排除。卸下火花塞,檢查其電極間隙應(yīng)在 0.6 ~ 0.7mm 之間,若間隙小于 0.4mm 時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)極易斷火而熄火。
二、復(fù)查進(jìn)、排氣門間隙
卸下汽缸蓋罩,持塞尺測(cè)定進(jìn)、排氣門間隙(標(biāo)準(zhǔn)間隙為 0.08mm )。若間隙過小或無間隙,發(fā)動(dòng)機(jī)則在熱車時(shí),氣門關(guān)閉不嚴(yán),使燃燒惡性循環(huán),怠速不穩(wěn)。
三、檢查汽缸壓力及進(jìn)、排氣門的密封狀況
如因氣門積碳過多或氣門燒蝕過度都會(huì)影響怠速性能,檢查時(shí)可不拆機(jī)進(jìn)行。方法是:將某缸活塞轉(zhuǎn)到壓縮終了時(shí)的狀態(tài)(即凸輪軸鍵槽平行對(duì)準(zhǔn)進(jìn)氣口方向時(shí)為左缸,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)曲軸 180° ,使凸輪軸鍵槽垂直于汽缸蓋平面時(shí)為右缸),拆去排氣消聲器和進(jìn)氣管上 M5 螺釘,卸下火花塞,用 0.5 ~ 1.0kg/cm 2 壓縮空氣(氮?dú)庖嗫?,但不可用氧氣以免發(fā)生爆炸)從火花塞孔處吹入,此時(shí)應(yīng)持 14mm 套筒扳手固定曲軸左端的六角螺釘,防止曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)觀察汽缸蓋進(jìn)、排氣口有無漏氣現(xiàn)象。如無上述條件只有通過汽缸壓力表來檢查其壓縮壓力(汽缸壓力應(yīng)在 8kg/cm 2 以上)。如達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),則應(yīng)找出原因更換故障件。
四、檢查化油器的油位
您車的化油器上如標(biāo)注有“ MIKUNI ”,則為日本三國(guó)公司產(chǎn)品;如標(biāo)注有“ KEI HIN ”,則為日本京濱公司的產(chǎn)品??煞謩e持內(nèi)徑約 3mm 、 4.2mm 的透明軟管,插進(jìn)化油器的浮子室的泄油接管上,打開油箱燃油開關(guān)(此時(shí)油箱內(nèi)燃油量應(yīng)超過其容積的 1/2 以上)擰開浮子室放油螺釘,待透明軟管放盡空氣后流出汽油時(shí),再將油管端垂直向上置于化油器本體面上。觀察其油位,應(yīng)在化油器本體與浮子室結(jié)合面向下約 2mm 。若油位過高或過低,應(yīng)卸下浮子室,持一字改錐調(diào)整浮子臂。復(fù)裝后再行觀察油位,直至正常為止(京濱化油器的浮子材料為工程塑料,不可調(diào)整,如過高或過低,則應(yīng)予更換化油器)。
五、檢查空氣濾清器卸下空濾器
蓋檢查其濾芯,若有堵塞現(xiàn)象,會(huì)使進(jìn)氣量減少,混合氣相應(yīng)變濃,應(yīng)清除空濾器濾心上的灰塵。豹牌車為泡沫濾心,應(yīng)選用不燃性洗滌液進(jìn)行清洗,在擠干后再裝用。
六、檢查進(jìn)氣管密封狀態(tài)
若火花塞電極顏色通過調(diào)整混合氣仍無效,則可能是進(jìn)氣管部分泄漏造成,應(yīng)卸下化油器,檢查進(jìn)氣管橡膠部分有無裂縫,其平面是否平整,O型密封圈是否失效,否則予以更換。絕不能勉強(qiáng)使用。
七、檢查排氣管的通暢情況
若隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高。排氣相對(duì)緩慢,同時(shí)伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)聲音沉悶,可能是排氣管內(nèi)因積碳過多而導(dǎo)致排氣受阻,它會(huì)影響怠速時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的通暢,應(yīng)卸下予以疏通。
八、檢查張緊器的狀態(tài)
若張緊器太緊,會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械阻力增大,嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速,應(yīng)按其說明書的有關(guān)規(guī)定予以適當(dāng)調(diào)整。
九、檢查凸輪軸的磨損情況
若發(fā)動(dòng)機(jī)在短期內(nèi)多次調(diào)整氣門間隙,而在最后一次調(diào)整后,氣門處嗒嗒聲仍然存在,可考慮凸輪軸凸角磨損過度,應(yīng)卸下檢查測(cè)量,對(duì)不合格件予以更換(凸輪軸進(jìn)氣凸角度高27.05mm以下應(yīng)予更換,排氣凸角高度26.53mm以下應(yīng)予更換;凸輪軸軸頸直徑19.92mm以下應(yīng)予更換)
十、清洗化油器怠速油系
若發(fā)動(dòng)機(jī)在冷車狀態(tài)時(shí),怠速不能穩(wěn)定在其標(biāo)定轉(zhuǎn)速+-100r/min范圍內(nèi),則視為怠速不穩(wěn)。在排除其它因素后,應(yīng)分解分油器,持30-50mL醫(yī)用針筒前端套上橡膠軟管并吸取燃油。將怠速空氣通道,油道以及怠速泡沫量孔分別予以疏通,化油器是由精密零件組成,在操作時(shí)要格外細(xì)心,所卸零部件要清洗干凈,復(fù)裝到位,不能有絲毫的疏忽大意。最好請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的維修人員指導(dǎo)和操作。
怠速不良的故障,雖然錯(cuò)綜復(fù)雜,有時(shí)顯得不可捉摸,但只要細(xì)心查找、精心調(diào)整。遵循由外向內(nèi)、由簡(jiǎn)到繁的原則,一定會(huì)找出其故障的特點(diǎn)和規(guī)律,使你的發(fā)動(dòng)機(jī)能夠正常運(yùn)行。