影響發(fā)動機起動的幾大因素的分析

摘 要:
    發(fā)動機難起動中產(chǎn)生的故障，通過工作經(jīng)驗和技術(shù)參考書本，并加以解決。
關(guān) 鍵 詞：
    發(fā)動機啟動困難 解決方法
前 言：
    本文重點討論影響發(fā)動機起動的四大因素，包括氣缸壓力、最低起動轉(zhuǎn)速、供油、點火正時。介紹改善發(fā)動機冷起動的幾種裝置，提供了在汽車維修、保養(yǎng)、使用中要注意的事項，以供同仁參考。
    一、影響發(fā)動機起動的幾個因素分析
    （一）、氣缸壓力
    發(fā)動機正常起動應(yīng)該保證氣缸壓力正常，氣缸壓力由壓縮比、氣缸的密封性兩方面因素共同決定。
    1、壓縮比
    壓縮比是氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比。壓縮比越大，壓縮終了時氣缸內(nèi)的壓力、溫度就越高，越便于發(fā)動機的起動。在汽油機中，壓縮比太高，易出現(xiàn)爆燃。汽油機的壓縮比一般為7—10。柴油機如果壓縮比過高,將出現(xiàn)機械負荷過大,工作粗暴等現(xiàn)象，柴油機的壓縮比一般為16--24。
    2、氣缸的密封性
    氣缸的密封性好壞直接影響到壓縮終了時燃燒室內(nèi)的壓力，因此氣缸密封很關(guān)鍵。氣缸的密封性包括氣門密封性、活塞環(huán)的密封性、氣缸蓋與氣缸體之間密封性。
    （1）氣門密封
      氣門工作面磨損將破壞氣門與氣門座的密封性，導致漏氣，氣缸壓力下降。檢查氣門工作面磨損主要是觀察氣門工作面是否有點蝕、刻痕、斑痕、燒傷、凹陷。產(chǎn)生氣門密封不嚴的主要原因有氣門存在積炭、維修時氣門密封環(huán)研磨不好等。
    （2）活塞密封性
      活塞環(huán)分氣環(huán)和油環(huán)兩種。活塞環(huán)是在高溫、高壓、高速及潤滑困難的條件下工作，當活塞環(huán)嚴重磨損、失去彈性或密封面燒蝕失去密封作用時，將引起活塞環(huán)的背隙、端隙變大，密封性變差，直接影響發(fā)動機的起動。
    （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，觀察氣缸墊有無損壞，同時在拆裝氣缸蓋時，要嚴格按維修手冊所規(guī)定的順序拆裝氣缸蓋螺栓。
    （二）、最低起動轉(zhuǎn)速
    發(fā)動機正常起動的條件是要達到最低起動轉(zhuǎn)速，影響最低起動轉(zhuǎn)速主要有兩方面原因：蓄電池的性能和起動機的性能等。
    1、蓄電池的性能
    蓄電池要充電充足。要經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)存電不足應(yīng)立即補充充電。蓄電池的電壓有12V和24V（柴油機）兩種。
    影響蓄電池性能的因素有：
    (1)放電電流
    由于放電電流過大，直接影響蓄電池的容量，汽車上規(guī)定每次使用起動機時間不得超過5s，再次起動間歇10～15s以上。否則會導致蓄電池容量減少，使用壽命縮短。
    (2)電解液溫度
    由于溫度對蓄電池的放電容量及端電壓影響較大，電解液溫度每降1℃，容量約下降1％，這也是冬季起動時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20～30℃之間，最高不超過35℃。
    (3)電解液的相對密度
    一般情況下，電解液的相對密度稍低有利于提高放電電流和容量，同時也有利于延長蓄電池的使用壽命。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，會明顯減少蓄電池的容量，縮短蓄電池的使用壽命。
    2、起動機的性能
    起動機的作用是供給曲軸起動轉(zhuǎn)矩，使曲軸達到必需的起動轉(zhuǎn)速，使發(fā)動機進入自行運轉(zhuǎn)狀態(tài)。一般來說汽車上的起動機都是專用的。
    （三）、供油
    發(fā)動機在低溫下冷車起動時，混合氣中有一部分汽油會發(fā)生冷凝，粘在進氣管的壁上，使實際進入氣缸的混合氣變稀。在電噴發(fā)動機中為了對混合氣變稀進行補償，采用電磁式冷起動噴油器，以改善發(fā)動機低溫冷起動性能。
    目前在較先進的車型上取消冷起動噴嘴，采用延長噴油器噴油時間以增大噴油量的方法來加濃混合氣。噴油器噴油時間由ECU控制。
    （四）、點火
    1、擊穿電壓
    火花塞電極間產(chǎn)生火花時的電壓叫擊穿電壓。起動時需要的擊穿電壓最高可達7KV。點火系除了必須提供滿足不同工況要求的擊穿電壓外，還應(yīng)具有一定的次級電壓儲備。電噴發(fā)動機點火系能提供的擊穿電壓超過28KV。
    2、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也越好。發(fā)動機在低溫下冷車起動時，需要較高的火花能量。目前采用的高能點火裝置，要求火花能量超過80mJ～100mJ。
    3、點火提前角
    發(fā)動機冷起動時，電控電元不進行最佳點火提前角調(diào)整控制，而是根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速（Ne）和起動開關(guān)信號（STA）以固定不變的點火提前角點火。當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速超過一定值時，自動轉(zhuǎn)入由ECU控制的最佳點火提前角計算及控制程序。
    最佳點火提前角=初始點火提前角+基本點火提前角+修正點火提前角：初始點火提前角由發(fā)動機結(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點火提前角�；�本點火提前角由電子控制單元根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷所確定的點火提前角作為基本點火提前角。修正點火提前角由電子控制單元ECU中的CPU根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷以外信號對點火提前角修正的角度，包括水溫修正、大氣修正、進氣溫度修正等。
    二、改善發(fā)動機低溫冷起動的幾種預熱裝置
    為了保證低溫條件下迅速可靠地起動，在多數(shù)柴油機和少數(shù)汽油機上設(shè)有低溫起動預熱裝置，以提高進入氣缸的空氣（可燃混合氣）的溫度。下面介紹幾種低溫起動預熱裝置。
    （一）、電熱塞
    安裝在柴油機的預熱室或進氣口處，通電10s--15s，電熱絲溫度將達800℃，最高溫度達1000℃--1100℃。
    （二）、火焰式加熱器
    當發(fā)動機水溫低于0℃時，電子預熱控制模塊自動接通，預熱指示燈常亮，火焰式加熱器進入加熱狀態(tài)。電子預熱控制模塊使加熱溫度維持在800℃--1200℃，此時起動發(fā)動機，柴油進入柴油霧化室，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燃，對進氣加熱，于是發(fā)動機在低溫下順利起動。南京依維柯S系列汽車采用了該裝置。
    （三）、柴油中摻加添加劑
    對于柴油機，還可向柴油中加入一定量的乙醚，乙醚的沸點低，自燃點低，向柴油中加入10—50%，可使柴油機起動溫度降低5--15℃.
    三、由表及里，由易到難
    如果汽車出現(xiàn)起動問題，我認為可按由表及里，由易到難步驟進行：
    第一步：
    檢查蓄電池電量是否充足，可采用萬用表測量其兩端電壓；
    第二步：
    檢查電氣接頭是否接觸良好，查看接頭有無銹蝕現(xiàn)象；
    第三步：
    檢查點火是否正常，可采用跳火法檢查。如火花塞出現(xiàn)積炭，將會造成次級電壓降低，從而無法跳火。另外初級線圈的導線如接觸不良、松脫、斷路或者次級線圈未插緊，都會引起次級電壓降低，火花塞火花變?nèi)�，影響起動�?BR>    第四步：
    檢查氣缸內(nèi)壓力是足夠，可采用發(fā)動機分析儀分析其波形。主要是觀察波形的擊穿電壓的大小和電火花的持續(xù)時間。
    第五步：
    檢查發(fā)動機電子控制單元（ECU）。電子控制單元（ECU）有自診斷功能，當發(fā)動機微機控制系統(tǒng)工作時，自診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測每個傳感器的輸入信號和各執(zhí)行器反饋電路的反饋信號，如出現(xiàn)異常，說明微機控制系統(tǒng)發(fā)生故障，故障自診斷將此故障所對應(yīng)的故障代碼存入存儲器，同時點亮儀表上的″CHECK″故障指示燈，提示微機控制系統(tǒng)有故障，應(yīng)及時排除。
結(jié)論：
    從上述分析，我們清楚地認識到影響發(fā)動機起動的決定因素有壓力、點火、供油、溫度、最低起動轉(zhuǎn)速。在我們以后的實踐中對分析起動問題有一定的幫助。除此之外，為使發(fā)動機順利起動，還必須具備其基本前提：即發(fā)動機裝配要符合有關(guān)技術(shù)要求，如各軸瓦的配合間隙、氣門間隙、配氣相位以及各運動副之間的潤滑狀況。否則，過大的曲軸扭矩將使起動機帶不動。不正確的配氣相位（氣門開閉）也影響其正常起動。