影響發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)因素的分析

陳 譞

（1.寧波吉利羅佑發(fā)動(dòng)機(jī)零部件有限公司，浙江 寧波 315336；2.浙江吉利動(dòng)力總成有限公司，浙江 寧波 315800）

引言

發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車的核心部件，發(fā)動(dòng)機(jī)能否正常起動(dòng)，是對(duì)一輛汽車主觀評(píng)價(jià)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。汽車要正常起動(dòng)要滿足下列幾個(gè)前提：1）充足的初始轉(zhuǎn)速；2）合適的點(diǎn)火時(shí)間及充足的點(diǎn)火能量；3）可燃混合氣適合的空燃比和一定的氣缸壓力等方面。本文從以上幾個(gè)方面敘述了影響汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)的幾個(gè)原因。

1 起動(dòng)機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的影響

起動(dòng)機(jī)是提供曲軸達(dá)到要求的起動(dòng)轉(zhuǎn)速，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作后，便立即停止工作，一般起動(dòng)機(jī)故障有以下兩種。

1.1 電氣故障

如圖1 所示，一般起動(dòng)機(jī)電氣故障發(fā)生在起動(dòng)機(jī)本體上，定子線圈或轉(zhuǎn)子線圈發(fā)生短路或斷路，電刷與轉(zhuǎn)子接觸不良，起動(dòng)機(jī)沒有工作電壓或低于工作電壓，像電瓶電壓不足，與起動(dòng)機(jī)相連線路發(fā)生斷路。

圖1 起動(dòng)機(jī)電路圖

1.2 機(jī)械故障

如圖2 所示，起動(dòng)機(jī)相關(guān)運(yùn)動(dòng)部件的機(jī)械變形或損壞。

圖2 起動(dòng)機(jī)實(shí)物圖

2 點(diǎn)火系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的影響

2.1 點(diǎn)火條件

要有足夠高的高壓電，即滿足在低速時(shí)必要的8-10KV的高壓電，起動(dòng)時(shí)需要19KV 的高壓電，正常工作時(shí)需要15KV 以上的高電壓，電火花應(yīng)具有充足的能量，點(diǎn)火的時(shí)刻滿足發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況的變化[1]。

2.1.1 足夠高的擊穿電壓

現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)能提供的擊穿電壓應(yīng)超過28KV。

2.1.2 足夠的電火花能量

電火花的能量大小對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)有著至關(guān)重要的影響，當(dāng)下采取的高能點(diǎn)火裝置，火花能量超越80mJ～100mJ。

2.1.3 正確的點(diǎn)火時(shí)間

點(diǎn)火時(shí)間對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)有著決定性的因素，過早或過晚都會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。

2.2 點(diǎn)火系統(tǒng)的常見故障及分析

2.2.1 低壓線路故障

如圖3 所示，在電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)中，低壓線容易出現(xiàn)的故障有斷路或短路，當(dāng)?shù)蛪壕€路出現(xiàn)故障時(shí)，電源產(chǎn)生的電流在流通過程中會(huì)出現(xiàn)阻礙，點(diǎn)火線圈的供給量不足的情況下，點(diǎn)火系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。

圖3 低壓線出現(xiàn)的情況

2.2.2 點(diǎn)火線圈、火花塞故障

圖4 點(diǎn)火線圈損壞及火花塞間隙出現(xiàn)的情況

如圖4 所示，當(dāng)點(diǎn)火線圈損壞、火花塞損壞、火花塞間隙與實(shí)際出現(xiàn)偏差時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)就不能正常運(yùn)行，或者在運(yùn)行過程中出現(xiàn)一系列問題。

2.2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 動(dòng)力模塊本體故障

如圖5 所示，當(dāng)ECU 發(fā)生故障時(shí)，信息通訊不上，導(dǎo)致點(diǎn)火系統(tǒng)整體不工作。

圖5 點(diǎn)火系統(tǒng)電路圖

2.3 電控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)故障診斷與排除

2.3.1 點(diǎn)火測(cè)試

（1）為避免發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的燃油噴射，在正式檢修前，需要對(duì)車上燃油系統(tǒng)關(guān)閉，如拔掉燃油泵的保險(xiǎn)或繼電器等；（2）將點(diǎn)火線圈，火花塞拆卸下來，作火花塞跳火試驗(yàn)；在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的過程中，觀察是否有火花產(chǎn)生；（3）以0.6～0.8mm 之間為標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)火花塞的間隙進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)，根據(jù)實(shí)際值與規(guī)定的值相差多少靈活進(jìn)行調(diào)整。

2.3.2 火花塞檢修

火花塞由中央電極、側(cè)電極、外殼和瓷絕緣體等組成，火花塞電極間隙0.6～0.8mm[2]。在日常檢修維護(hù)時(shí)，需對(duì)其外觀進(jìn)行檢查，如：有無積碳、油污、電極是否有損壞、電極間隙是否符合標(biāo)準(zhǔn)。

2.3.3 點(diǎn)火線圈及高壓導(dǎo)線檢修

正常情況下，初級(jí)繞組在1Ω～4Ω之間，次級(jí)繞組在8000Ω～16000Ω之間。

用萬用表檢查高壓線是否通斷。

2.3.4 發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)故障診斷和排除

如果出現(xiàn)故障碼，需要結(jié)合實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)故障碼所代表的信息含義進(jìn)行分析，判斷線束是否出現(xiàn)短路，導(dǎo)致信號(hào)接收不良。對(duì)線束外觀進(jìn)行檢查，如有破損老化，則更換為新線束。短路現(xiàn)象一般發(fā)生在曲軸位置與凸輪軸位置傳感器之間，在檢測(cè)的時(shí)候，需要用診斷儀，在點(diǎn)火開關(guān)以及車輛示波器的輔助下，判斷傳感器的信號(hào)波形，如果出現(xiàn)異常，需要按照規(guī)定及時(shí)進(jìn)行維修。維修之后需要再次進(jìn)行檢驗(yàn)，當(dāng)搭鐵故障出現(xiàn)在線路中時(shí)，修復(fù)搭鐵點(diǎn)，保證代碼的安全穩(wěn)定。

3 供油系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的影響

此系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)有著很重要的作用，一般表現(xiàn)為：

3.1 不供油

發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)不供油一般為：

3.1.1 供油系統(tǒng)本身存在問題

（1）噴油器過臟造成噴油器油孔堵塞或者噴油器本體損壞不工作；

（2）汽油管路漏油造成供油壓力不足；

（3）燃油濾清器長(zhǎng)時(shí)間未更換造成油路堵塞造成供油壓力不足；

（4）汽油泵本體損壞一般為電機(jī)損壞；

（5）油箱里面的汽油過少，汽油液位沒有達(dá)到油泵的工作液位。

3.1.2 供油系統(tǒng)電控部分存在問題

（1）油泵保險(xiǎn)或繼電器損壞，導(dǎo)致油泵沒有工作電壓，無法工作；

（2）噴油器保險(xiǎn)損壞等，導(dǎo)致噴油器沒有工作電壓，無法工作。

3.2 混合氣過稀

混合氣過稀主要原因是噴油量不足。一般為：

（1）各種進(jìn)氣傳感器不能準(zhǔn)確檢測(cè)出進(jìn)氣量或者水溫傳感器損壞傳遞給ECU 水溫信號(hào)高，導(dǎo)致噴油量不足；

（2）積炭過多、噴油器被積炭吸附；

（3）氧傳感器的閉環(huán)控制失效。

3.3 混合氣過濃

混合氣過濃、就是噴油量過多。一般為：

（1）氧傳感器失效；

（2）進(jìn)氣量檢測(cè)不準(zhǔn)確，如：空氣流量計(jì)、進(jìn)氣壓力傳感器等；

（3）空氣濾清器過臟造成進(jìn)氣量不足。

4 缸壓對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響

4.1 影響氣缸壓力的因素

壓縮比、氣缸的密封性兩者共同組成氣缸壓力。

4.2 壓縮比

壓縮比過高或過低，都會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常起動(dòng)。

4.3 氣缸的密封性

氣缸的密封性好壞直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的正常起動(dòng)。

4.4 氣門密封

圖6 氣門的工作情況

氣門頭部工作環(huán)境非常惡劣，受機(jī)械磨損、化學(xué)腐蝕、高溫等條件的影響，導(dǎo)致氣門頭部的工作面與缸蓋接觸面發(fā)生磨損，氣缸壓力下降發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難。

如圖6 所示，氣門頭部不正常磨損影響氣門的密封性。

4.5 活塞環(huán)密封性

由于活塞環(huán)工作環(huán)境的特殊性，導(dǎo)致其容易發(fā)生磨損，失去彈性等現(xiàn)象，造成發(fā)動(dòng)機(jī)缸壓不足，起動(dòng)困難。

4.6 缸蓋不平

如圖7 所示，缸蓋面不平、有劃道、氣缸墊損壞也會(huì)造成缸壓不足，將影響氣缸的密封性。

圖7 氣門室罩蓋處漏油間接反映缸蓋不平

4.7 氣缸壓力影響發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的故障和分析

4.7.1 故障現(xiàn)象

汽車行駛無力油耗增加。

4.7.2 故障原因

（1）進(jìn)氣門和排氣門的氣門間隙不對(duì)；

（2）氣缸墊損壞；

（3）進(jìn)氣門和排氣門與座密封不嚴(yán)；

（4）活塞環(huán)安裝不正確；

（5）活塞與氣缸磨損嚴(yán)重。

4.7.3 處理方法

（1）正確調(diào)整氣門間隙；

（2）更換氣缸墊；

（3）研磨或更換氣門和氣門座；

（4）正確安裝活塞環(huán)；

（5）更換活塞或鏜磨氣缸。

5 發(fā)動(dòng)機(jī)防盜對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的影響

現(xiàn)代汽車對(duì)防盜系統(tǒng)尤為看重，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)電子防盜系統(tǒng)。

圖8 現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)防盜系統(tǒng)示意圖

如圖8 所示，當(dāng)起動(dòng)車輛時(shí)，主機(jī)與鑰匙之間進(jìn)行通訊，來判定是否為此車鑰匙。如果驗(yàn)證錯(cuò)誤，發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)防盜控制單元會(huì)啟動(dòng)斷油或者是斷電的功能，發(fā)動(dòng)機(jī)將無法起動(dòng)。

6 結(jié)語

汽油發(fā)動(dòng)機(jī)是一種把燃油燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)動(dòng)能的一種裝置，要想發(fā)動(dòng)機(jī)能夠正常工作，必需能使進(jìn)入氣缸的混合氣（汽油和空氣）能夠燃燒產(chǎn)生熱能，從而使熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。本文從以上這幾個(gè)方面闡述了影響汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)的因素，還分析了以上五種因素可能會(huì)出現(xiàn)的故障及出現(xiàn)故障后診斷排除的方法。