37.动力不足的机械原因是什么?
(1)气缸的压缩压力降低:气缸的压缩压力降低表明混合气压缩压力、压缩温度低,燃烧差,最高爆发压力低,动力小,是由于密封不严漏气所致;气缸的压力低,证明漏气严重,参加燃烧的混合气少,或者因燃烧的混合气泄漏带走了热量所致。
(2)颗粒磨损:空气滤清器泄漏后,造成灰尘被吸入气缸内,特别是灰尘中的硅被吸入后,由于硅很硬,加速了磨粒磨损。尤其是烧机油或燃烧不充分,积炭更多,炭也很硬,同样是造成磨粒磨损的重要原因。此外,气缸上部润滑是靠曲轴的曲柄甩油及从连杆大端小孔向活塞喷油润滑,但在燃烧时,高温将会附在气缸壁上油膜烧掉,所以,活塞环同气缸壁的摩擦是干摩擦或是边界摩擦,特别是气缸上部更是如此。同时进气时,进气门的气缸壁油膜会被进气气流吹掉,所以,气缸易磨损而形成倒锥度的孔,即上孔径大,下孔径小。活塞上、下止点之间中部以下润滑较好,磨损小,气缸最下部无磨损。另外,可能气门烧蚀、拉缸、或气门上有炭,气门间隙大。实践表明,新缸孔椭圆度是。. 005mm,磨损的极限是0. 02mm。当气缸椭圆度达0. 04rnm时,如继续行驶到2万km,椭圆度磨损会扩大到0.1~0.12mm。这是因为椭圆度扩大后,缸孔与活塞环接触面积减小,单位面积压力(压强)大之故。
(3)腐蚀磨损:燃油内有多硫杂质,经爆发燃烧时,在高温高压作用下,硫形成硫化物即SO2,排气行程完成后,燃烧室内中残余的SO2与残余水蒸气化合变为亚硫酸,在冷态时又变为硫酸,有腐蚀作用。
(4)气门头与气门座的磨损:特别是排气门,一方面排气温度高,排气门有可能被烧蚀;另一方面,是排气废气中炭粒磨损,造成排气门漏气。
(5)活塞环端隙对口:活塞环对口时,在压缩行程和做功行程燃烧爆发时,有压力的新鲜混合气中会有部分漏到油底壳内,同时压缩压力与压缩温度也会下降,因而,功率降低。
(6)活塞环折断或活塞环弹力削弱,造成密封不严,一部分新鲜混合气漏到油底壳内,特别是活塞在由上止点向下运动时,混合气燃烧产生的高压气体迫使第一气环立即冲向与活塞环槽下平面接触,此时,高压气体立即钻入环的侧隙与背隙,将环更紧地压向气缸壁,从而,增加了磨损。
(7)火花塞螺纹与缸盖火花塞螺纹孔配合处松旷,或火花塞密封垫损坏使密封变差,造成漏气。
(8)发动机水温高没有及时修复时,时间久后,因活塞壁厚不一致,更多地膨胀反而变得不圆,同时,它由铝合金制成,膨胀量比气缸大,圆周上膨胀不一致,因而易出现拉缸或活塞粘缸被撕去一层。
(9)如果气缸右侧(站在曲轴前端向后看)积炭,则此处就会产生拉缸,因为气缸受侧压力作用。
(10)选错火花塞型号或质量差,会造成热值小,火花弱。所以,火花塞型号一定要按厂家规定的选用,如481Q的发动机火花塞型号是RC9MCC 479Q发动机火花塞型号是K7RTC。
(11)火花塞电极间间隙大于标准(LF7160火花塞间隙是0. 85~0. 95mm, LF7130的火花塞间隙是0. 8~0. 90mm)时,需要击穿电压高,否则不易电离氧离子,此时电阻很大,故火花弱。与此同时,混合气的燃烧速度小,活塞下行距离长,需有最大爆发压力,同时,因燃烧时火焰传播速度小,可能到排气行程还在燃烧,这样,不但功率差,而且因火焰与缸体接触面大,热量损失多,造成水温高。
(12)火花塞电极间隙太小时,电极间充满的混合气少,故火花弱,燃烧不好,动力小。
(13)缸体和缸盖水腔水垢厚时,因水垢导热系数小,所以,散热能力差,造成水温高,或其他原因造成水温高时,进气充气系数小,所以动力小。
(14)高压阻尼线漏电时,火花弱,燃烧不好,所以动力小。
(15)气门间隙太大或太小,都会造成充气系数小,使动力下降。气门间隙太大,说明气门关闭不严,漏气;进气门间隙太小时,进气不充分,原因是气门间隙调整不当。如LF713。的LF479Q1气门间隙调整块的厚度太厚时,就会造成此现象。不同型号发动机气门间隙不同。对于LF7160的TRTEC发动机,由于是带有液压挺杆的发动机,因机油压力低而造成气门间隙太大,则气门间隙自动调整机构不能始终迫使气门消除间隙。再就是凸轮轴的凸轮与摇臂之间滑动面磨损。对于479Q1发动机就是凸轮与气门间隙调整块的接触面磨损。对于其他型号发动机,可能是气门间隙调整螺钉未能调好,或是气门杆尾端磨凹。此外,气门弹簧减弱、气门头与气门座磨损大而又不均匀等,也都会造成漏气。
(16)汽油内有水。
(17)燃油滤清器堵塞,供油不畅。
(18)汽油箱内少油或无油。
(19)空滤器灰尘多使进气量少。
(20)机油润滑不良:①机油牌号选错;②发动机水温过高,使机油变稀;③废气中的炭漏入油底壳,造成机油变质;④气缸壁上部附着的机油油膜因混合气燃烧时的高温使之烧掉。所以,此处活塞与缸孔壁的摩擦是干摩擦或边界摩擦,因而磨损大。
38.电喷车动力不足的原因是什么?
(1)进气压力、进气温度传感器:进气压力、进气温度传感器损坏或传感器插接件接触不良或线路短路、断路、电阻等电参量变化,使之无信号或信号弱(与正常信号比)。这时ECU无法根据曲轴位置传感器检测的转速信号及进气压力进气温度传感器的信号计算出正确的进气量,进而无法计算出喷油量并以电占空比形式控制喷油器喷油,造成混合气稀,同时,正是无法正确计算出进气量,从而也无法依此正确计算出基本点火提前角,造成动力小。
(2)冷却液传感器:冷却液温度传感器插接件接触不良、损坏、线路短路、断路、阻抗大时,ECU只能按冷却液温度60℃时的ECU储存的喷油量数据增加喷油,当冷却液温度达80℃以上时,喷油量不再增加,因此,在暖机过程中,尤为在60℃以下时,没有喷油增量,混合气稀,功率小。
(3)怠速步进电机:当怠速步进电机损坏或卡滞、旁通气道关闭或只打开一部分旁通气道,则进气量无或只进很少一部分气流,所以当油门开度达80%以上时,总的进气量仍很少,功率就小。
(4)曲轴位置传感器:曲轴位置传感器损坏时,不但不能起动,同时,更不能使ECU计算出转速和判定出转角。当信号轮和传感器之间间隙太大或太小,则信号与标准值相差很多,输出的占空比随之不同于标准值,则喷油量与点火提前角不同,使混合气的混合比或大或小,即混合气过浓或稀。过浓或稀的混合比都会导致功率下降。曲轴位置传感器的永久磁铁长期在高温下工作时将退磁,这样,信号就弱,输出的矩形脉冲不正确,喷油时刻不正确,功率下降。
(5)节气门位置传感器:节气门位置传感器损坏、线路短路、断路、电阻值超标、插接件接触不良。如当节气门位置传感器怠速触点或部分负荷触点或全负荷触点损坏时,不能识别出发动机的运动状态,也即不能识别出发动机的加速或减速工况。如只是电阻变大,说明信号不准,因此,输出的矩形波不准,这样,ECU无法正确判断出发动机处于何种状态,因此,也就无加速或减速工况或加速工况无力。
(6)氧传感器:氧传感器损坏、线路短路、线路断路、插接件接触不良,都会造成无信号或信号不准,无闭环控制,使排气冒黑烟,功率下降。
(7)燃油压力调节器:如燃油压力调节器弹簧减弱,则回油量大,造成总管内汽油压力降低,喷油量减少,同时雾化差,混合气质量差,因而功率小。如LF7160的发动机油总管内压力是350~380kPa,此燃油压力调节器上无回油管,回油管设在油泵附近,通过油泵卸荷阀回油,回油多,压力低于350kPa后,功率一定下降。
(8)喷油器:喷油器、线路短路、线路断路、插接件接触不良、O形密封圈老化或损坏。如当O形密封圈漏油,或喷油器针阀卡滞、针阀上积炭、积胶使针阀不能向上提起,供油少,或某缸线路短路无信号,则使发动机抖动、功率下降。
(9) ECU: ECU插接件接触不良或内部某一部分有故障,则可能导致点火提前角延后或喷油减少,轻者无点火修正,无喷油增量,重者无基本喷油量和基本点火提前角,功率下降。 ECU感受的大气压力及大气温度敏感元件损坏后,就没有喷油修正系数,在气温低于200C、大气压力低于1个大气压时,功率一定下降。比如在高原地区,大气压力低于1个大气压时,发动机不但冒黑烟,同时功率下降。
(10)电动燃油泵:电动燃油泵单向阀或卸荷阀漏油时,使燃油总管内油压较低,喷油减少,混合气稀,油的雾化差,并由此使混合气质量差,所以功率小。
(11)相位传感器:相位传感器与信号轮之间间隙超标、插接件接触不良,则磁场的撤除时刻同原标准不一致,造成功率下降(因相位传感器多半利用霍尔原理制成,原理见下述)。
39.什么是加速乏力或无加速?
所谓加速乏力是指油门开度迅速变化时,供油量与节气门变化速率不同步,供油速度太慢,也就是油的供给流动速度滞后于空气速度。
40.无加速或加速乏力的电喷原因是什么?
(1)节气门位置传感器和曲轴位置传感器的信号变化速率是ECU判断加速的根本依据。如此两种传感器有故障,则不能产生正确的信号或不产生信号,使ECU无法判断出发动机是否加速,因此,即使节气门迅速开大,ECU也不能调出存储器内关于加速应增加喷油和增加点火提前角的命令,同时,虽然气流进入气缸内,但由于传感器失灵,反应缓慢,信号使供油量落后于突然增大的空气量,使混合气稀,驾驶员踩加速踏板时有踩空的感觉。当节气门位置传感器连接螺钉松动、插接件接触不良时,它们的信号可能时有、时无、时强、时弱,有时信号滞后传给ECU,从而不能正确反应发动机的加速运动状态,喷油滞后空气流速,造成加速不良。
(2)曲轴位置传感器安装螺钉松动或曲轴位置传感和信号轮之间有脏物时,转速变化的速率信号不能及时或错误传给ECU,所以,ECU计算出的点火提前角滞后,计算喷油量也较少,因而,加速无力。
(3)喷油器:燃油经喷油器喷射时,燃油内胶质可能会附在针阀上及附在与针阀相关件上,久而久之,喷油器积胶,易将阀芯卡在某一位置上,所以,喷油量减少,加速无力。
(4)因水进入氧传感器内或温度突变引起故障,使之不能产生闭环控制,造成混合气过浓,因而,加速也无力。
(5)冷却液温度传感器、线路短路、断路、阻抗变大,插接件接触不良都可使电参量发生变化。在冷却液温度低于60℃时,它无信号,这样,ECU不能发出喷油增量和点火提前修正,或即使有信号,也很弱,所以喷油少、点火提前角小,造成燃烧恶化,加速无力。
(6)控制单元ECU :①ECU控制单元不能控制点火线圈的初级电流的闭合角及切断,或不能正确算出基本点火提前角,则点火能量及点火时刻都差,燃烧速度慢,功率下降,加速无力。②ECU失去判断节气门位置传感器和曲轴位置传感器信号变化速率的能力时,就不能按一定程序调出发动机加速状况的供油量及点火提前角,所以,加速乏力。③ ECU失去计算进气量能力时,同样不能加速。
41.无加速或加速乏力的机械原因是什么?
(1)火花塞电极间积炭多时,导电能力差,电离差,混合气燃烧速度慢,电极间的混合气数量少,功率小,且功率的发挥不能随节气门迅速开大而加大。
(2)燃油内有水,混合气稀,燃烧恶化,燃烧速度慢,导致功率不能随节气门开大而加大。
(3)排气管堵塞或三元催化转换器的陶瓷碎裂,造成排气背压大,从而发动机吸气量少,喷油量少,故加速差。
(4)点火线圈在发动机长期运转时,随发动机的环境温度增高而电阻增大,环境温度达90℃左右,倘若点火线圈热特性差,此时阻抗增加更大,使火花塞点火能量小,火花弱,燃烧差,加速无力,功率也小。
(5)缸压低时,压缩的混合气温度低,爆发压力小,从而不但加速无力,功率低,也不易起动,还冒黑烟;缸压低的原因,已在动力不足的章节内叙述,这里从略。
(6)高压阻尼线漏电,燃烧恶化,加速无力。
42.如何评价起动困难?影响起动困难的因素是什么?
(1)发动机正常起动时,点火钥匙只打火1~2次即可起动发动机,无需踩加速踏板(电喷发动机)。所谓起动困难是指经多次起动才起动发动机。多次起动会导致火花塞打湿、闷油。
(2)起动困难的影响因素是:①润滑油:A.机油:在冬天,特别是在严寒地区,机油勃度较高,当起动机带动曲轴旋转时,因机油的阻力大,而且起动机额定功率只有1. 2kW左右,所以,在起动时,阻尼扭矩增大后,发动机的自耗功率增大,曲轴转速减小,真空度下降,进气量少。ECU是按进气量计算、比较定出喷油量的,因而,喷油少,导致发动机功率小于自耗功率而不能起动。经过多次曲轴搅拌机油,使机油薪度减小,方可起动(微车选10w/30,一般应根据当地气温选,但不小于SG级以上,3.5L). B.变速器油:在冬天,特别是在严寒地区,变速器油赫度较高,起动时,虽挂空挡,但常啮合齿轮仍在旋转,所以,齿轮油豁度过大时,阻尼损失很大,起动扭矩小于阻尼扭矩(自耗功率、机油及齿轮油阻尼扭矩之和)时就不易起动(微车选SAE85W/90, 2. 66L).②冷却液温度传感器:当冷却液温度传感器有故障时,ECU按设计时规定的60℃工况喷油。从冷却液温度传感器补偿喷油量看,温度低,喷油多,到80℃时才很少增加喷油,几乎不增加。因此,在低于60℃时,因冷却液温度传感器故障不能补偿,所以,喷油器喷油量少,因而混合气稀。低温时,燃料的蒸发少,喷油的一部分较大颗粒附在进气管壁上,进入缸内的油本来就少一些,所以,混合气更稀,混合又不均匀,不利起动。所以,冷却液温度传感器故障会影响起动。③燃油压力调节器:燃油压力调节器出现故障时,总管内的油压低于规定值(LF7160TRITEC发动机规定油压是350~380kPa),则燃油的雾化差,进入气缸内燃油少,混合气稀,所以起动困难。④喷油器:喷油器的针阀被胶质卡死,插头接触不良、从ECU针脚到此传感器接头的线路电阻变大,则信号弱,占空比的通电时间短,因而,喷油量少,混合气稀,起动困难。⑤曲轴位置传感器:A,曲轴位置传感器信号轮与曲轴位置传感器之间间隙过大、间隙内有脏物或因长期在高温下运行造成退磁,都会使信号变弱或无信号,ECU不能正确计算出转速、转角。这样,喷油时刻可能滞后,而且,喷油量少,混合气稀,不易起动。B.当曲轴位置传感器松动时,则曲轴位置传感器信号时有时无,ECU有时不能接收到曲轴位置传感器的信号,进而,不能计算出喷油量;有时能正确接收到它的信号,计算出转速、转角,从而可正确计算出进气量,由此算出喷油量,但总的喷油差,混合气稀,则起动困难。C.曲轴位置传感器损坏时,无信号传给ECU, ECU根本无法发出新的指令使喷油器喷油,所以不能起动。⑥相位传感器:磁头因长期高温退磁或间隙大或传感器和信号轮之间间隙被堵塞,则发动机运转时,磁场撤除时刻不准确,ECU不能正确判定哪一缸在做功,使起动困难。⑦电子控制单元(ECU) : ECU损坏、插接件接触不良,则ECU收不到传感器传来的信号,所以,发动机无法起动。⑧燃油泵:燃油泵单向阀或卸荷阀漏油时,则总管内油压低,燃油雾化差,混合气稀,不能起动。⑨燃油泵继电器:燃油泵继电器触点烧蚀或接触不良,使之短路或断路,不能泵油。⑩汽缸垫被损毁时,燃烧爆发压力使高温燃烧气体窜入水道内,使参加燃烧的混合气少,这样就无法起动;或因气缸盖变形不但造成缸压低,同时在压缩行程时,压缩又能将混合气压入水腔,所以,实际参加燃烧的混合气少,故不能起动。11火花塞孔漏气时,缸压小,爆发压力小,起动不了。12活塞环断裂、严重拉缸、气缸严重磨损,使缸压低,故起动不了。13蓄电池电压低时,起动电机转动无力,速度低,使进气量少,ECU由此计算出气量,进而计算出的喷油量少,混合气稀,因而起动不了。特别是在严寒冬天。蓄电池的电解液相对密度是在20℃时测量值为1.26~1.28的。当环境温度低于20℃时,每降10C,则电解液相对密度增高0.0007,即电解液密度增大,戮度增大,电解液流动性降低,蓄电池效率降低,电压下降,以致不能起动。14点火线圈热特性差、点火线圈损坏,则ECU切断点火线圈初级电流后,不能在次级点火线圈上感应出高电压,则火花塞无火花,所以,不能起动,或发动机舱内温度高时,因点火线圈热特性使点火线圈的阻抗增大,从而火花弱,甚至不能起动;起动时,点火提前角是固定的,设计时就已经确定。15高压阻尼线严重损坏。16起动机故障:起动机单向齿磨损、倒角损坏,起动机电磁开关触点烧蚀、断路、短路、损坏,则起动机不转或起动机不能与飞轮齿圈啮合,则不能起动。17飞轮齿圈严重磨损、倒角差,则不能起动。
综上所述,起动困难的影响因素很多,具体原因应该首先区分是热起动还是冷起动,起动机是正常状态还是非正常状态,蓄电池电压是正常还是太低。