1、怎樣靈活運用四沖程發動機的做功循環表與配氣相位 摘要本文通過對四沖程發動機作功循環表與配氣相位關系的深入分析，指出了怎樣運用基礎理論進行故障分析，從而達到理論與實踐相結合的目的。關鍵詞配合 運用 基礎理論 實踐在近十年的發動機構教學過程中，學生對發動機兩大機構（曲柄連桿機構和配氣機構）基礎理論的理解與運用特別模糊，沒能明確兩大機構的配合關系。這個作為發動機原理上一對非常基本也是非常重要的關系，對學生以后從事專業的學習與工作的影響都很大，必須使學生對這對關系深刻理解。對于汽車維修行業從業人員來說，在實際工作過程中，怎樣運用四沖程發動機的做功循環表與配氣相位的關系來分析問題，得出故障原因并最后解決

2、問題，這在工作過程中是一個非常關鍵的問題。那么要怎么樣才能真正理解掌握這個基礎理論呢？筆者認為主要從以下幾個方面進行教與學，才能做到融會貫通。（一）作功循環表與配氣相位的關系如下表及圖所示。以六缸發動機為例，列出其作功循環表（表1）與配氣相位（圖1）進行分析：表1從作功循環表上首先要以每缸的工作循環為基礎，掌握每缸的工作循環是由作功排氣進氣壓縮作功這樣的一個周而復始的工作循環。這是一個理論的工作循環。從配氣相位圖上必須理解：由于在實際工作中，由于進、排氣速度、慣性及氣缸燃燒室形狀等因素的影響。發動機在進、排氣沖程時進排氣門都是提前打開和延遲關閉的，目的就是利用延長進、排氣時間來實現進排氣的徹底

3、性。從圖1可以看到進氣門的提前開啟角是角，是指活塞從進氣門開始打開的時刻到活塞運動到上止點時曲軸所轉過的角度，進氣門的延遲關閉角是角，是指活塞從下止點到進氣門完全關閉時刻曲軸所轉過的角度；排氣門的提前開啟角是角，是指塞從排氣門開始打開的時刻到活塞運動到下止點時曲軸所轉過的角度，排氣門的延遲關閉角是角，是指活塞從上止點到進氣門完全關閉時刻曲軸所轉過的角度。從圖上還可以看到進、排氣門存在同時打開的時間段（+）稱為重疊角。在這里要注意的是根據做功循環表知道，從進氣沖程到排氣沖程中間相隔了壓縮和作功兩個沖程，所以（+）并不是進排氣門同時打開的時間段。為了理解配氣相位圖，以一缸為例，將、這四個角度移到做

4、功循環表上，這時我們可以很直觀地看到，進氣沖程和排氣沖程時曲軸的轉角都比理論上的曲軸轉角大了，并且很明顯的看到了重疊角（+）。通過以上論述，我們可以看到曲柄連桿機構與本氣機構的配合關系，如果這兩個關系出現了變化，發動機的工作是不能正常的。（二）維修實例去年9月份，我接到一輛用戶的金杯旅行車，車主反映發動機加速無力。此車配置的是綿陽4Y多點電噴發動機。這種發動機電控系統采用了德爾福電控系統，屬于閉環控制多點燃油噴射，采用無分電器式的直接點火和三元催化器后處理技術。1該系統的特點。對發動機的供油和怠速采用閉環控制系統能夠消除系統及相機械零件的制造誤差，提高整車的綜合一致性，還可消除車輛在實際使用后

5、由于磨損等原因造成的誤差。系統將發動機的四個缸分為14、23兩組，分別進行供油和點火的控制。該分組控制能使系統的結構得到簡化，從而降低零部件及制造加工的成本。該系統的曲軸位置傳感器是一磁電式脈沖轉速傳感器。4Y多點發動機曲軸位置傳感器裝于曲軸前端，用以確定曲軸實時的旋轉位置和轉速。4Y電噴發動機的點火提前角是由發動機ECM控制的。ECM控制點火線圈的初級電流接通或斷開，從而產生高壓火花，并控制點火正時。發動機ECM在進行點火提前角自動控制時，需要三個基本輸入信號，即發動機負荷信號、發動機轉速信號和曲軸位置信號。最前者可以通過進氣管壓力傳感器及節氣門位置傳感器測得，后兩者可以通過曲軸位置傳感器測

6、得。 2故障分析檢查。根據發動機加速無力的原因檢查結果如下：對空氣濾清器進行檢查，濾芯清潔，通氣順暢，沒有堵塞情況。對節氣門進行檢查，節氣門開閉自如，沒任何阻滯并能開到最大位置。油路進行檢修。更換汽油濾清器，清洗節氣門閥體及噴油嘴，檢查油管無泄漏現象，裝復試車，情況無變化。供油壓力檢查。對供油系統壓后接入燃油壓力表，打開點火開關，壓力值為300KP，屬正常范圍值。啟動發動機，觀察壓力值為240KP，仍屬正常范圍值，表明供油系統壓力良好，系統中的燃油泵良好，油路暢通。對排氣系統進行檢查去掉三元催化器，啟動發動機，發動機轉速無變化，證實排氣系統暢通無阻。對點火系統檢查。逐一撥下高壓分缸線，放人一個

7、火花塞并搭鐵，啟動發動機，火花塞電極跳火。進行點火正時檢查。用一根導線將故障檢測插座內的TE1和E1兩插孔短接，關閉空調器、前照燈等所有附屬設備，接著將發動機怠速調整至700r/min，用正時燈照射曲軸皮帶輪，查看點火提前角，顯示在正常范圍內。3故障判斷及排除。根據以上分析和檢查，初步判斷故障應在配氣相位。于是進一步核對配氣相位，拆開發動機蓋進行了檢查，發現氣門間隙沒問題，測量正時輪與曲軸位置傳感器間隙為1.1mm，屬正常范圍值，傳動鏈、正時點等位置正確。考慮到該發動機的點火提前角是根據曲軸位置傳感器輸出的脈沖電信號進行判斷的。如果此信號出現偏差，發動機電控單元根據此信號發出點火和噴油的指令，

8、也就無法保證點火正時的準確性。此時估計正時輪與曲軸的機械連接可能出現偏差，從而導致本氣相位的不正確，使到發動機加速無力。于是開始對發動機機械部分進行檢查，在拆下正時皮帶輪時感到無阻力就能取下，進一步檢查，發現曲軸正時輪上的半圓鍵嚴重磨損，與鍵槽的配合松曠，如圖2所示。至此，可判定引起故障的原因是由于這個鍵配合出現松曠導致發動機四個缸點火時刻整體延遲而出現的，并隨著磨損增大（空隙的增大）而呈現故障更嚴重。特別值得注意的是：在手動轉動曲軸檢查時，一般是感覺不到的，但當磨損嚴重（空隙明顯增大）和發動機頻繁加速與減速時，由于機件慣性的影響，會出現“氣喘”現象甚至熄火。這是由于半圓鍵的磨損，使曲軸與正時

9、輪的相對位置出現了改變，而在發動機加速時，正時輪相對曲軸轉動滯后一個角度。但曲軸位置傳感器是根據正時輪的位置來判斷曲軸的位置的，這樣導致了曲軸位置傳感器對曲軸的位置判斷錯誤，從而給電控單元（ECU）一個不準確的電訊號，而電控單元根據此訊號發出點火和噴油指令，從而出現了配氣相位不正確，點火延遲了一個角度，最終導致發動機加速無力的故障現象。經更換損壞的半圓鍵及正時皮帶輪裝復試車，一切正常。（三）形成原理的理論分析上面所舉故障的形成原因已很清晰，如表2所示。A點火時刻1表示正常點火時刻點，B點火時刻2表示延遲的點火時刻點。將圖2中由于磨損所出現的角標注到做功循環表中，很容易看到點火時刻出現了延遲情況，延遲的角度就是。這就是由于點火過遲造成的發動機加速無力、放炮等故障的一個理論表達方法