發(fā)動(dòng)機(jī)論文-影響發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)因素分析及改善措施

1、發(fā)動(dòng)機(jī)論文-影響發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)因素分析及改善措施摘要:文章分析了影響發(fā)動(dòng)機(jī)的幾大因素,包括氣缸壓力,最低起動(dòng)轉(zhuǎn)速、供油、點(diǎn)火正點(diǎn)等,找出了引起發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難的原因,并從利用附加裝置和使用、維護(hù)方面提出了改善措施。 關(guān)鍵詞:發(fā)動(dòng)機(jī);汽缸壓力;氣動(dòng)轉(zhuǎn)速;點(diǎn)火正點(diǎn) 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要指標(biāo)之一,直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作可靠性和使用壽命,發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)是指發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸在外力作用下開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),直到發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始自動(dòng)進(jìn)入怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的全過(guò)程。本文從發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理出發(fā),從氣缸壓力、最低起動(dòng)轉(zhuǎn)速、供油、點(diǎn)火正時(shí)四個(gè)方面分析了影響發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難的主要因素,并提供了在汽車(chē)維修、保養(yǎng)、使用中要注意的事項(xiàng)。 1影響發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的幾個(gè)

2、因素分析 1.1氣缸壓力 發(fā)動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)應(yīng)該保證氣缸壓力正常,它是發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)順利起動(dòng)的前提條件,氣缸壓力由壓縮比、氣缸密封性及配氣機(jī)、構(gòu)技術(shù)狀況三方面因素共同決定。 壓縮比壓縮比是氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比。在發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)良好的情況下,壓縮比越大,壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)的壓力、溫度就越高,壓縮壓力越高,功率也越大,越便于發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。在汽油機(jī)中,由于受汽油抗爆性等因素影響,壓縮比太高,易出現(xiàn)爆燃,因而不能太高。汽油機(jī)的壓縮比一般為710。柴油機(jī)如果壓縮比過(guò)高,將出現(xiàn)機(jī)械負(fù)荷過(guò)大,工作粗暴等現(xiàn)象,柴油機(jī)的壓縮比一般為1621。 氣缸的密封性氣缸的密封性好壞直接影響到壓縮終了時(shí)燃燒室內(nèi)的壓力,因此氣缸密封

3、很關(guān)鍵。氣缸的密封性包括氣門(mén)密封性、活塞環(huán)的密封性、氣缸蓋與氣缸體之間密封性。 (1)氣門(mén)密封性。氣門(mén)工作面磨損將破壞氣門(mén)與座的密封性,導(dǎo)致漏氣,氣缸壓力下降。檢查氣門(mén)工作面磨損主要是觀察氣門(mén)工作面是否有點(diǎn)蝕、刻痕、斑痕、燒傷、凹陷。產(chǎn)生氣門(mén)密封不嚴(yán)的主要原因有氣門(mén)存在積炭、維修時(shí)氣門(mén)密封環(huán)研磨不好、氣門(mén)導(dǎo)管?chē)?yán)重松曠、氣門(mén)座圈松動(dòng)、氣門(mén)間隙過(guò)小等。 (2)活塞環(huán)密封性?；钊h(huán)分氣環(huán)和油環(huán)兩種?；钊h(huán)是在高溫、高壓、高速及潤(rùn)滑困難的條件下工作,當(dāng)活塞環(huán)嚴(yán)重磨損、失去彈性、發(fā)卡、斷裂或密封面燒蝕失去密封作用時(shí),將引起活塞環(huán)的背隙、端隙、側(cè)隙變大,密封性變差,導(dǎo)致氣缸壓力下降,直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。

4、 (3)氣缸蓋與氣缸體之間密封。如果氣缸蓋與氣缸體的結(jié)合面翹曲不平、有劃道、氣缸墊損壞,將影響氣缸的密封性。在平時(shí)的維修保養(yǎng)中,要注意結(jié)合面的平整、清潔,觀察氣缸墊有無(wú)損壞,同時(shí)在拆裝氣缸蓋時(shí),要嚴(yán)格按維修手冊(cè)所規(guī)定的順序拆裝氣缸蓋螺栓。另外在更換氣缸熱時(shí),要選用匹配的氣缸墊。 (4)氣缸壓力的檢查。測(cè)量氣缸壓力要做到操作規(guī)范、測(cè)量準(zhǔn)確。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)不得低于標(biāo)準(zhǔn)壓力的70%,柴油機(jī)不得低于標(biāo)準(zhǔn)值的80%。各缸壓力差,汽油機(jī)不超過(guò)10%,柴油機(jī)不超過(guò)8%。如不符合上述要求,將不能保證順利起動(dòng)。 配氣機(jī)構(gòu)技術(shù)狀況配氣機(jī)構(gòu)零件的制造偏差或使用過(guò)程中的磨損、變形及裝配、調(diào)整不當(dāng)?shù)?使發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣量及配

5、氣相應(yīng)發(fā)生變化,影響發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)要求。 1.2最低起動(dòng)轉(zhuǎn)速 發(fā)動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)的條件是要達(dá)到最低起動(dòng)轉(zhuǎn)速,車(chē)型不同,最低起動(dòng)轉(zhuǎn)速要求也不同,一般汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為(5070)轉(zhuǎn)/分,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為(150300)轉(zhuǎn)/分。影響最低起動(dòng)轉(zhuǎn)速主要有兩方面原因:蓄電池的性能和起動(dòng)機(jī)的性能等。 蓄電池的性能蓄電池要經(jīng)常保持充足電。要經(jīng)常檢查,發(fā)現(xiàn)存電不足應(yīng)立即補(bǔ)充電。車(chē)用蓄電池的電壓有12V和24V(柴油機(jī))兩種。影響蓄電池性能的因素有: (1)放電電流。由于放電電流過(guò)大,直接影響蓄電池的容量,汽車(chē)上規(guī)定每次使用起動(dòng)機(jī)時(shí)間不得超過(guò)5s,再次起動(dòng)間歇(1015)s以上。否則會(huì)導(dǎo)致蓄電池容量減少,使用壽命縮短。 (2)電

6、解液溫度。由于溫度對(duì)蓄電池的放電容量及兩端電壓影響較大,電解液溫度每降1,容量約下降1%,這也是冬季起動(dòng)時(shí)總感到蓄電池電容量不足的主要原因之一。一般電解液溫度應(yīng)控制在2030之間,最高不超過(guò)35。 (3)電解液的相對(duì)密度。一般情況下,電解液的相對(duì)密度稍低有利于提高放電電流和容量,同時(shí)也有利于延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。冬季在不結(jié)冰的前提下,應(yīng)盡可能使用密度稍低的電解液。 (4)電解液的純度。使用純度不好的電解液,會(huì)明顯減少蓄電池的容量,縮短蓄電池的使用壽命。 起動(dòng)機(jī)的性能起動(dòng)機(jī)的作用是供給曲軸起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),使曲軸達(dá)到必需的起動(dòng)傳速,使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入自行運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。一般來(lái)說(shuō)汽車(chē)上的起動(dòng)機(jī)都是專(zhuān)用的

7、。 1.3供油 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫冷車(chē)起動(dòng)時(shí),要求供給極濃混合氣,因?yàn)榛旌蠚庵杏幸徊糠制蜁?huì)發(fā)生冷凝,粘在進(jìn)氣管的壁上,使實(shí)際進(jìn)入氣缸的混合氣變稀。在電噴發(fā)動(dòng)機(jī)中為了對(duì)混合氣變稀進(jìn)行補(bǔ)償,采用電磁式冷起動(dòng)噴油器,以改善發(fā)動(dòng)機(jī)低溫冷起動(dòng)性能。 目前在較先進(jìn)的車(chē)型上取消冷起動(dòng)噴嘴,采用延長(zhǎng)噴油器噴油時(shí)間以增大噴油量的方法來(lái)加濃混合氣。噴油器噴油時(shí)間有ECU控制。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴入氣缸內(nèi)的柴油品質(zhì)、噴油正點(diǎn)必須符合技術(shù)要求,才能保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)。 1.4點(diǎn)火 擊穿電壓火花塞電極間產(chǎn)生火花時(shí)的電壓叫擊穿電壓。起動(dòng)時(shí)需要的擊穿電壓最高可達(dá)7kV。點(diǎn)火系除了必須提供滿(mǎn)足不同工況要求的擊穿電壓外,還應(yīng)具有一定的

8、次級(jí)電壓儲(chǔ)備。電噴發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系能提供的擊穿電壓超過(guò)28kV。 足夠的電火花能量一般而言,電火花能量越大,則混合氣的著火性能越好。發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫下冷車(chē)起動(dòng)時(shí),需要較高的火花能量。目前采用的高能點(diǎn)火裝置,要求火花能量超過(guò)80100mJ。 點(diǎn)火提前角發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)時(shí),電控單元不進(jìn)行最佳點(diǎn)火提前角調(diào)整控制,而是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(Ne)和起動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào)(STA)以固定不變的點(diǎn)火提前角點(diǎn)火。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速超過(guò)一定值時(shí),自動(dòng)轉(zhuǎn)入由ECU控制的最佳點(diǎn)火提前角計(jì)算及控制程序。 最佳點(diǎn)火提前角=初始點(diǎn)火提前角+基本點(diǎn)火提前角+修正點(diǎn)火提前角;初始點(diǎn)火提前角由發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及曲軸位置傳感器安裝位置決定,未經(jīng)電子控制單元修正的

9、點(diǎn)火提前角?；军c(diǎn)火提前角由電子控制單元根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷所確定的點(diǎn)火提前角作為基本點(diǎn)火提前角。修正點(diǎn)火提前角由電子控制單元ECU中的CPU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷以外信號(hào)對(duì)點(diǎn)火提前角修正的角度,包括水溫修正、大氣修正、進(jìn)氣溫度修正等。 2改善發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)的幾種預(yù)熱裝置 為了保證低溫條件下迅速可靠地起動(dòng),在多數(shù)柴油機(jī)和少汽油機(jī)上設(shè)有低溫起動(dòng)預(yù)熱裝置,以提高進(jìn)入氣缸的空氣(可燃混合氣)的溫度。下面介紹幾種低溫起動(dòng)預(yù)熱裝置: 2.1電熱塞 安裝在柴油機(jī)的預(yù)熱室或進(jìn)氣口處,通電1015s,電熱絲溫度將達(dá)800,最高溫度達(dá)10001100。 2.2火焰式加熱器 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫低于0時(shí),電子預(yù)熱控制模塊

10、自動(dòng)接通,預(yù)熱指示燈常亮,火焰式加熱器進(jìn)入加熱狀態(tài)。電子預(yù)熱控制模塊使加熱溫度維持在8001200,此時(shí)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),柴油進(jìn)入柴油霧化室,被加熱呈霧狀后噴出,在火焰式噴射器下方與空氣混合后被點(diǎn)燃,對(duì)進(jìn)氣加熱,于是發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫下順利起動(dòng)。南京依維柯S系列汽車(chē)采用了該裝置。 2.3柴油中摻加添加劑對(duì)于柴油機(jī),還可向柴油中加入一定量的乙醚,乙醚的沸點(diǎn)低,自燃點(diǎn)低,向柴油中加入10%50%r,可使柴油機(jī)起動(dòng)溫度降低515。另外在冬季,應(yīng)根據(jù)不同地域、氣候條件選用合適牌號(hào)柴油。 3檢修發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)故障,應(yīng)由表及里,由易到難 如果汽車(chē)出現(xiàn)起動(dòng)問(wèn)題,我認(rèn)為可以按由表及里,由易到難步驟進(jìn)行: 第一步:檢查起動(dòng)機(jī)能

11、否達(dá)到最低轉(zhuǎn)速需求,先檢查蓄電池電量是否充足;各電氣接線是否接觸良好,查看接頭有無(wú)銹蝕現(xiàn)象等,再檢查起動(dòng)機(jī)性能。 第二步:檢查點(diǎn)火是否正常,可采用跳火法檢查。如火花塞出現(xiàn)積炭,將會(huì)造成次級(jí)電壓降低,從而無(wú)法跳火。另外初級(jí)線圈的導(dǎo)線接頭,如接觸不良、松脫、斷路或者次級(jí)線圈未插緊,都會(huì)引起次級(jí)電壓降低,火花塞火花變?nèi)?影響起動(dòng)。 第三步:檢查供油是否正常,重點(diǎn)檢查噴油器是否噴油,再檢查故障所在。 第四步:檢查氣缸內(nèi)壓力是否足夠,可采用氣缸壓力表檢測(cè)或發(fā)動(dòng)機(jī)分析儀分析其波形。主要是觀察波形的擊穿電壓的大小和電火花的持續(xù)時(shí)間。 第五步:檢查發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元(ECU)。電子控制單元(ECU)有自診斷功能,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)工作時(shí),自診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測(cè)每個(gè)傳感器的輸入信號(hào)和各執(zhí)行器反饋電路的反饋信號(hào),如出現(xiàn)異常,說(shuō)明微機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)生故障,故障自診斷將此故障所對(duì)應(yīng)的故障代碼存入存儲(chǔ)器,同時(shí)店亮儀表上的“CHECK”故障指示燈,提示微機(jī)控制系統(tǒng)有故障,應(yīng)及時(shí)排除。 4結(jié)論 從上述分析,我們清楚地認(rèn)識(shí)到影響發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的決定因素有壓力、點(diǎn)火、供油、溫度、最低起動(dòng)轉(zhuǎn)速。在我們以后的實(shí)踐中對(duì)分析起動(dòng)問(wèn)題有一定的幫助。除此之外,為使發(fā)動(dòng)機(jī)順利起動(dòng),還必須具備其基本前提:即發(fā)動(dòng)機(jī)裝配要符合有關(guān)技術(shù)要求,如各軸瓦的配合間隙、配氣機(jī)構(gòu)技術(shù)狀況、氣門(mén)間隙、配氣相位以及各運(yùn)動(dòng)副之間的潤(rùn)滑