影響發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的幾大因素的分析

摘 要:
    發(fā)動(dòng)機(jī)難起動(dòng)中產(chǎn)生的故障，通過(guò)工作經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)參考書本，并加以解決。
關(guān) 鍵 詞：
    發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難 解決方法
前 言：
    本文重點(diǎn)討論影響發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的四大因素，包括氣缸壓力、最低起動(dòng)轉(zhuǎn)速、供油、點(diǎn)火正時(shí)。介紹改善發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)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(xiàng)，以供同仁參考。
    一、影響發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的幾個(gè)因素分析
    （一）、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，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(shí)氣缸內(nèi)的壓力、溫度就越高，越便于發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。在汽油機(jī)中，壓縮比太高，易出現(xiàn)爆燃。汽油機(jī)的壓縮比一般為7—10。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(shí)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(dǎo)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(diǎn)蝕、刻痕、斑痕、燒傷、凹陷。產(chǎn)生氣門密封不嚴(yán)的主要原因有氣門存在積炭、維修時(shí)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(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、端隙變大，密封性變差，直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。
    （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。
    （二）、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，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。
    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(bǔ)充充電。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10～15s以上。否則會(huì)導(dǎo)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(duì)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(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20～30℃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。
    2、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，使曲軸達(dá)到必需的起動(dòng)轉(zhuǎn)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)汽車上的起動(dòng)機(jī)都是專用的。
    （三）、供油
    發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫下冷車起動(dòng)時(shí)，混合氣中有一部分汽油會(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)間由ECU控制。
    （四）、點(diǎn)火
    1、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足不同工況要求的擊穿電壓外，還應(yīng)具有一定的次級(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。
    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(dòng)機(jī)在低溫下冷車起動(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)80mJ～100mJ。
    3、點(diǎn)火提前角
    發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)時(shí)，電控電元不進(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點(diǎn)火提前角�；�本點(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。
    二、改善發(fā)動(dòng)機(jī)低溫冷起動(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)和少數(shù)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。
    （一）、電熱塞
    安裝在柴油機(jī)的預(yù)熱室或進(jìn)氣口處，通電10s--15s，電熱絲溫度將達(dá)800℃，最高溫度達(dá)1000℃--1100℃。
    （二）、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800℃--1200℃，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系列汽車采用了該裝置。
    （三）、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%，可使柴油機(jī)起動(dòng)溫度降低5--15℃.
    三、由表及里，由易到難
    如果汽車出現(xiàn)起動(dòng)問(wèn)題，我認(rèn)為可按由表及里，由易到難步驟進(jìn)行：
    第一步：
    檢查蓄電池電量是否充足，可采用萬(wàn)用表測(cè)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(wú)銹蝕現(xiàn)象；
    第三步：
    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�?dòng)。
    第四步：
    檢查氣缸內(nèi)壓力是足夠，可采用發(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)點(diǎn)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。
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、氣門間隙、配氣相位以及各運(yùn)動(dòng)副之間的潤(rùn)滑狀況。否則，過(guò)大的曲軸扭矩將使起動(dòng)機(jī)帶不動(dòng)。不正確的配氣相位（氣門開閉）也影響其正常起動(dòng)。