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改善摩托车冷车起动性能的误区分析

2015-11-30  来源:摩托车行情 阅读次数:0
随着中国成为摩托车的生产大国,越来越多的摩托车走进千家万户,大家对摩托车也就不再陌生了。许多摩托车用户还会有小窍门或方法来改善其摩托车的性能,其中就包括起动性能。当天气变冷,气温下降,大部用户都会感觉到摩托车冷车起动较热天困难些,于是,也产生了许多改善整车冷起动性能的经验及方法。由于摩托车发动机在温度比较低的环境中起动时,需要较浓的混合气才能保证可靠的起动性及起动后的暖机稳定性,所以解决摩托车冷车起动困难最根本的方法就是在起动时提供较浓的混合气,而大部分用户为图省事都不愿意去关闭阻风门起动,这种现象在南方较常见,通过调整化油器上的怠速调节螺钉(即俗称的“风针”)来得到冷车启动时所需的偏浓混合气,以利于整车的冷起动,殊不知这是用户对摩托车冷车起动性能不了解而产生的操作误区。

为什么发动机冷起动需要较浓的混合气呢?这里就要顺便提一下汽油的挥发性对发动机冷起动性能的影响。汽油机化油器提供的空气燃油混合气必须在可燃极限以内(空燃比从6.1:1到20.1:1)才能点燃。在冷起动时,空气及燃油的温度都低,燃油蒸发的百分数小,化油器供给的燃油大部分沉积于进气歧管的冷壁上,只在轻镏分能达到气缸,形成可燃混合气。若只有5%的燃料蒸发,则要求的空燃比应为1:1才能提供最稀的可燃混合气。而废气对进气的稀释作用也是冷起动时必需供给浓混合气的原因之一。

笔者在公司低温环境试验室里进行冷车起动性能测试:整车在-10℃环境条件下放置8h后,正常地将阻风门关闭,而风针不调整,通过脚踏或电起动均可使摩托车正常起动。但我们在室温3~8℃的环境下,按照用户调整风针的方法,即对怠速调节螺钉进行调整,使怠速时的混合气变浓后,冷起动时仍需将阻风门关闭才行,否则冷起动性能无明显改善。为什么会出现这种情况呢?以下就通过一个试验加以解释。

针对阻风门全开和全闭这两种状态,通过调整风针圈数在OVAL综合流量试验台上进行了对比测试,其目的就是为了比较这两种状态下空燃比的差异。怠速调节螺钉的作用是通过调整风针来改变怠速油道或气道的流通截面,使化油器怠速供油达到理想状态。以笔者公司PZ27化油器为例,该化油器的怠速调节螺钉按功能分属调油式,即顺时针拧进,混合气变稀;相反,逆时针拧出,混合气变浓。做以上的试验,对比测试的试验曲线见图1。

由该曲线可以看出:在阻风门全部关闭的情况下,风针圈数为0时,测得空燃比为6:1左右,之后按要求每半圈拧出怠速调节螺钉,此时化油器的空燃比基本上无太大变化,最大变化幅度仅为2%左右。而在阻风门全开情况下调节风针,从该曲线中可以看出空燃比变化很明显,从32:1左右变到15:1左右。这说明关闭阻风门,然后起动发动机,发动机的起动转动使进气管内形成真空度。由于阻风门的关闭,限制了空气流量,同时使进气管的真空度主要作用在化油器主油系的主喷管上,因而加大了燃油流量,虽然怠速油系也在真空度作用下出油,但主油系的出油量较怠速油系出油量大得多,因此调整风针使怠速油系增加出油量的方法在阻风门全部关闭的情况下作用不大。而阻风门全开时起动,化油器怠速油系处的真空度很高,只有怠速油系供油,故调整风针加浓混合气虽然空燃比变化很明显,但却达不到冷起动状态所要求的浓混合气,和阻风门全闭状态时的空燃比6:1还相差甚远,故调浓怠速混合气,在阻风门全开时冷起动性能没有明显改善,其根本原因就在此。为得到冷起动状态时的浓混合气就必须关闭阻风门,所以说按照用户调整风针的方法对摩托车冷起动性能的改善没有太大的实际意义。

按照发动机的燃烧特性,化油器提供的混合气过浓或过稀,都会导致发动机的转速不稳定。于是笔者又在正常气温(15~25℃)的条件下,按照用户调整风针的方法调整化油器,再次进行冷车起动试验,发现起动反而较为困难,且发动机热机怠速转速极其不稳、易熄火,怠速排放严重超标、造成了严重的排气污染。

对怠速系风针的调整还会影响到实车低速区的油耗,在车速40km/h以下时较为明显。通常将怠速调浓,会使整车经济油耗在低速区增加30%左右。在AVL底盘测功机上做下面的对比试验。

某厂整车上装笔者公司的化油器,将怠速排放调到如下数值:CO:0.23%;CO2:12%;HC:182×10-6(怠速时转速1500r/min)。测试等速经济油耗,结果见表1。

重新调整怠速排放值,将风针退出3/4圈,测得排放值如下:CO:3.37%;CO2:11.7%;HC:276×10-6(怠速时转速1500r/min)。再次测试等速经济油耗,结果见表2。

通过表1、表2的数值可以看出,怠速时的排放值调整对低速时的油耗尤其是对20km/h、30km/h的油耗值影响较大,而在40km/h以上时,由于主要是主油系参加工作,怠速系所占比例较小,故对高速区的影响不大。

以上试验结果证明了按照用户调整风针的方法(即对怠速调节螺钉进行调整,使怠速进的混合气变浓)实际上对改善整车的冷起动性能并无多大的实际意义。摩托车的冷起动问题不仅与化油器有关,而且与整车相关配件的性能有关,比方说点火能量、发动机的质量,也和骑乘者的起动方法有密切的联系。

现代摩托车化油器按其基本结构可分为:操纵系统、进油系统、冷起动系统(阻风式或旁通式)、怠速系统和主油系统。经常会有一些误解:1)以为怠速系统就是冷起动系统;2)只有在极冷的气温下起动才需要打开阻风门。这正是用户的误解才出现了冷车起动使用方面的误区。实际上怠速系统的作用一方面是参与发动机的起动。而主要的作用是在发动机起动后提供合适的混合气,来保障发动机的正常运转,满足怠速运转和怠速排放法规的要求,有时也参与保证整车的平顺过渡。而作为冷起动系统的阻风式的工作原理如下:在冷车起动时,首先关闭阻风门,然后起动发动机,发动机的起动转动使进气管内形成真空度,由于阻风门的关闭,限制了空气流量,同时使进气管的真空度主要作用在化油器主油系的主喷管上,因而加大了燃油流量,所以可提供较浓混合气。一般在冷起动时提起油门一定的开度有利于可靠起动。阻风系统还设置了阻风门自动回位机构,当混合室内的真空度过大时,阻风门自动打开一定的开度,防止混合气过浓呛熄发动机。而另一种旁通式(如电起动加浓阀)的工作原理和阻风式是一样的,踏板车化油器(如笔者公司PD24J化油器)上就是安装电起动加浓阀,它的供油供气通道在发动机冷起动时都是打开的,和化油器的怠速系一同工作,只是在发动机起动后,开始向加浓阀里的PTC元件供电,导致其发热,使其临近的膨胀器中的石腊受热膨胀推动电起动加浓阀的起动柱塞和起动油针逐渐伸出使起动油针和起动喷管之间的间隙逐步减小、起动油系的通道逐步关闭并最终将供油供气通道堵住,改由怠速系统独自供应混合气,故可知打开阻风门的起动方式并非一定要在极冷的环境下才能使用。

综上所述,按照用户调整风针的方法(即对怠速调节螺钉进行调整,使怠速时的混合气过浓),并不会对冷起动性能有所改善,相反会带来诸多不利因素,如造成了严重的排气污染、发动机热机怠速不稳,易熄火和油耗增加等现象。这也是化油器厂家在产品出厂前做综合流量试验调好怠速后不允许用户随意调整化油器怠速调节螺钉的原因。(闫大方)


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