最常被親朋好友求助的事,就是車子發不動/難發動...我們就聊一下引擎啟動的事!
其實只要冷車好啟動,引擎大概就在一個良好狀態,冷車好啟動熱車不順,就都只是調整問題,調一調就順了!
這邊要談的是化油器的車款,新的噴射車型,思路不太一樣!
我們逐步看一下啟動時兩三秒之間發生的事.
1.啟動馬達(或踩發)轉動曲軸,帶動活塞上下跑!
啟動馬達有一定的轉速要求...比如XR250要求要330rpm左右,轉速不夠快的話,就不會順利啟動...原因通常有幾種:
a.電瓶電力不太夠-充電/換新.
b.碳刷過短,接觸不夠,電流導通少-換新碳刷or啟動馬達總成
有一次幫一部塑膠車處理發不動,新電瓶裝上去,還是發不起來...聽啟動馬達聲音不對,大概碳刷磨光了...拆下一看,蓋子竟然是壓卯卡死的,碳刷磨光就是整顆換掉,也沒辦法拆開換碳刷,就是千輝打火機那種用完即丟的概念...而且越來越多這種設計概念,現在修車不講究修這個字,講究換這個字了!
c.引擎阻力過大-這通常很大條,不太容易找問題及排除.
2.進氣汽門打開,活塞往下吸氣...吸氣讓進氣管內形成負壓,負壓從化油器油孔吸起"足夠的"汽油,形成比較濃的油氣.
這階段重點是較濃的油氣...
Discovery翻新中古車,有一集是Honda一代喜美(CVCC),艾德用乙炔噴頭演示...如果一開始噴頭調整為13.2:1,則非常難點燃它(乙炔完全燃燒時空氣/燃料的比例是13.2:1,汽油完全燃燒空燃比則約14.7:1)...必需先加濃到7:1或5:1才比較容易點燃,點燃後會燃燒不完全,會產生黑煙,一但穩定燃燒後,就可以把空燃比拉到13.2:1,這時藍色火燄溫度高,燃燒完全,也沒有黑煙產生!
汽油也差不多,如果供14.7:1的正常濃度油氣,冷車就不容易點燃,一定得加濃比例!
a.Choke有問題...化油器車款都會有Choke(阻風門,俗稱Q扭),Choke主要目的在提供較濃的油氣,讓引擎冷車時比較容易發動...古早真的會有塊擋板把進氣口給堵了,讓空氣量變少,油氣變濃,阻風門這名字就這樣來的!不過現代幾乎都是開另外一條油路,來加濃油氣,把礙事的擋板給廢了!
Choke有自動式的,就是冷車它自己會打開,熱車後就慢慢關上,好像還不錯用的感覺,但它用個幾年就容易壞,還是手動的要可靠些!
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| 用久容易壞的自動阻風門 |
b.氣密不良...在化油器裡面的汽油要靠吸力才會被吸上來,當活塞向下時,進氣管到化油器的主通道應該是負壓,負壓才能吸起汽油...當這段有某個接口沒鎖好會漏氣時,負壓就減少,汽油就不太容易被吸起,當然啟動就變困難...
XR250有一個地方也常會漏氣...就是空氣濾清器...說真的,這算是設計不良,空濾盒空間小,東卡西卡的,很難正確的把空氣濾清器裝好...經常會出問題是空氣濾清器下方那圈海綿,如果是原廠的,那圈海綿比較紮實,碰到也不容易掉...如果是社外品,那圈海綿材質稀鬆不牢靠,安裝時卡到東西,很容易產生脫落漏氣...總之汽缸-進氣管-化油器-肥腸-空濾...這一串中間如果有沒鎖緊或漏氣的地方,就會讓負壓難建立,汽油吸不起來,冷車啟動就困難.
c.久未發動,久未清理...汽油加到油箱/化油器裡,好像是密閉存放,其實並沒有,它還是會揮發會變質,不幸運的就會造成化油器裡細小的油路被堵塞,難發動...也有人是新車買來只管騎,以為保養就是換機油,堅持他都有定期保養換油...化油器有清過嗎?!啥...那是啥東西?!藏在哪裡?!車行都沒說過要清呀!
d.汽門卡太多積碳...冷車時,整個進氣管道/汽門/汽缸活塞都是冷的,油氣經過時會凝結部份汽油到管壁表面,讓火星塞要點火時,油氣太稀點不著...如果進氣汽門背部有很厚的積碳,積碳會吸附油氣裡的汽油,會讓這種情況更嚴重!
很多引擎會設計汽門重疊,就是排氣汽門打開時,廢氣快速跑出燃燒室,末了會在燃燒室產生一個短暫的真空負壓...這時工程師就設計讓進氣門先打開一些些,希望這排氣造成的真空,可以幫助把新鮮的油氣給吸進來...這一短短的時間裡,進氣排氣汽門都有打開,就是汽門重疊.
萬一...高溫的廢氣沒有按照預想的時間跑出去,進氣汽門又打開把新鮮油氣給放進來,然後點燃往回燒...這情況叫回燃...那你的進氣汽門就會有很多積碳了...至於高溫的廢氣為什麼不按照預想的時間跑出去???基本上汽門正時不對,汽門間隙調整不對,汽門彈簧疲乏...但最常被忽略的情況是...排氣管問題...特別是前段內管裡卡了太多積碳,廢氣跑出去就不順!土師仔等級師傅注重排氣尾管消音器,真正PRO師傅,都特別注重排氣管前段的情況!
處理這些問題時,通常還是先想辦法讓引擎發動...國外比較喜歡拿針筒裝汽油/可燃噴劑往進氣口裡面噴...台灣喜歡用手掌或破布堵住進氣口(人肉阻風門,汽缸沒辦法從空濾吸到空氣時,吸力會轉向到化油器油路,把汽油吸上來)...一個是主動加濃油氣,一個強迫汽油上來...用意都差不多,總之想辦法讓油氣變濃,變容易點燃,引擎發動起來以後,拉個轉速,持續流動的進氣,更高的轉速,負壓變更強,吸力變更強,基本上就可以把化油器一些小堵的油路給打通.
3.較濃油氣進來後,火星塞點火,引擎啟動
如果確認供油夠濃,供電沒問題,這階段的重點就火星塞點火正常與否?!
這階段會出問題的地方不多,經常碰到的問題是漏電...高壓線圈從導線到火星塞蓋到火星塞,這一路走的是兩萬伏特以上的高壓電,不能存在漏電的地方...我碰過有風濕病的機車,天氣好時發動都沒問題,就陰雨天特別難發,結果是火星塞蓋裂了,空氣潮濕時,高壓電就從裂縫跑掉.
國產車則經常碰到CDI或高壓線圈掛點,換就是了,沒幾百!如果是剛組好的引擎,要確定點火正時位置...我還真碰過有人組引擎內鏈沒對好位,點火時間差了一齒,超難發動,發動後引擎振動大又有怪聲音.
冷車啟動問題排查我大約就這幾個方向,電/點火,供油/空氣,清潔/調整...
引擎發動後正常持續運轉,有甚麼情況會熄火???這聊下去就乾脆來寫書算了,聊不完的!...所以只聊一個現象!
有一位車友問我騎XR250上武嶺會不會熄火?!...嗯...就沒力些,其他都一樣,一按就啟動,山路爬坡照常超車...他說他的TTR250,還沒到清境農場就爬不上去了,調頭準備找車行,卻又好了,再調頭往上衝,衝沒幾公里又開始不順了...下到山下卻怎查都查不到原因,總之過清境農場,車子就開始不順,車子應該有高山症!!!
啥?!清境農場?我覺得那邊還是平地的說!
問了幾位車友,得到一個是不太精確的結論...老式化油器車,海拔高空氣稀薄,容易有高山症,沒力不順就算了,甚至直接熄火拋錨...新款噴射有電腦有Sensor的車,可以感知進氣含氧量修正噴油,引擎會沒力,但不會熄火!
我的XR250是化油器車款,竟是一個例外,武嶺合歡山都不知道跑幾趟了,三千多公尺引擎一樣順暢好發動,馬力衰退程度還比噴射機種要少!不光我的XR250,一起跑的Adam/曹大的XR250,就從沒碰過啥高山症的!
無聊查了些資料
- 海平面=760mmHg
- 1000公尺=670mmHg = 0.88
- 2000公尺=591mmHg = 0.77
- 3000公尺=520mmHg = 0.68
也就是說上到武嶺3275公尺時,引擎進氣不到平地的七成...也難怪一些老車會不順!
查資料過程,偉大的google演算法,帶出一個不起眼網頁,然後我想找的答案竟就在裡面...1995年匈牙利人Juhasz Istvan,騎了一部XR250爬到了喜馬拉雅山6,183公尺高度,創造車輛行駛最高海拔的世界記錄!
世界記錄???不對呀...活塞引擎不應該只能到海拔六千多公尺,二戰王牌戰機P51野馬戰鬥機,也是活塞引擎,但它可以爬升到12,696公尺以上...因為它引擎就增壓再增壓(野馬配兩級超級增壓器),可以把高空稀薄的空氣,硬擠一些進來燒!
世界最高海拔的公路就4500公尺,所以on road車款就算你引擎增壓再增壓,可以適應高海拔稀薄空氣,最高就只能循著路面爬到4500公尺而已...嗯!...偉哉off-road!XR250的6,183公尺記錄肯定可以保持很久,日後也只能是off-road車款來破了!除非某個國家吃飽太閒,把公路開到海拔六千公尺以上的高山!
XR250可以爬到六千多公尺,武嶺也就一半高度而已,當然是馬照跑舞照跳,沒啥太大的感覺呀...就算是接近四千公尺的玉山,如果有開路的話,XR250照樣不喘不熄火爬上去!
XR250跑武嶺輕鬆愉快的疑問解決...但問題是...為什麼它爬高山就輕鬆愉快?!有那些特別的設計嗎?!
其實這問題涉及深入的引擎設計,我還不夠專業回答,我甚至不確定我的思路是否正確...
OK!這問題簡化一下...怎麼樣讓引擎持續運轉?!
1.點火方面,XR250採CDI點火...CDI除了可以應付高轉速密集點火外,它電容短時間充電的能量也比較多,意思是它會比傳統電感放電(白金,晶體管)有更強的火花,更強的火花讓變少的油氣,有比較大機會被點燃,引擎就可以繼續運轉!
其實只要你的點火夠強,強到可以直接把空氣加熱膨脹,甚至不需要汽油,車子就會跑...不過這超強的點火系統耗掉的能量大概是汽油的好幾倍!
2.XR250在進氣肥腸處設有進氣諧振室...這單純就是一個裝空氣的盒子而已...車界一開始是為了減少進氣時空氣流動咻咻咻的聲音,後來發現,好像它另有妙用!
XR250進氣並不是持續性,是有頻率的...四行程單缸引擎,曲軸轉兩圈有一次進氣行程,所以進氣頻率就是轉速除以二.
- 1200rpm時= 每分鐘進氣600次 = 每秒進氣10次 ... 進氣頻率 = 10Hz
- 3000rpm時= 每分鐘進氣1500次 = 每秒進氣25次 ... 進氣頻率 = 25Hz
- 4000rpm時= 每分鐘進氣2000次 = 每秒進氣33次 ... 進氣頻率 = 33Hz
- 8000rpm時= 每分鐘進氣4000次 = 每秒進氣67次 ... 進氣頻率 = 67Hz
也就是說XR250進氣肥腸空濾盒裡依轉速不同會有10-70Hz頻率的氣流壓力波在裡頭震盪,雖然這壓力波不大,但是在整個進氣肥腸空濾盒之間折射反射亂射一通後...4000轉時33Hz就剛好峰頂對到峰頂,峰谷對到峰谷,這些壓力波雖然不大,但就是幫忙把空氣推過去...於是XR250在4000rpm時就進氣特別足,扭力特別好...這種情況就是進氣諧振,有些車廠還會設計可變進氣管長度的機構,讓進氣諧振在比較多的轉速域發生.
或許XR250的進氣諧振室在高海拔低氣壓下有幫助到進氣,讓引擎持續運轉.
3.最後我覺得是最關鍵的設計是...RFVC半圓頂燃燒室!
油氣進到燃燒室後,活塞往上跑進行壓縮行程,這時候油氣怎麼跑是一個重點...化油器的缺點就是它汽油霧化比較粗,也就是說油氣並不會很均質,會某些地方汽油比較濃,某些地方汽油比較稀薄.
比較濃的油氣流過火星塞時,就容易點燃,如果稀薄的部份流過火星塞,就有可能點不起來,引擎就熄火了.
前幾年很流行的稀薄燃燒有用到這個思路...就是油氣比例減少到20:1(正常是14.7:1),但20:1送進汽缸內,沒辦法正常點火燃燒產生動力...所以在火星塞點火處想辦法把油氣加濃,有車廠就加噴一道汽油讓火星塞點火,點燃後它可以延燒其他20:1的稀薄油氣...有些車廠把腦筋動到氣流上,讓氣流作渦漩,離心力讓比較重的汽油微粒集中到火星塞處,然後就可以正常點火燃燒.(似乎Dyson吸塵器就是用這種現像來集塵,省下濾網)
高海拔,低氣壓,進氣量變少...可能XR250的半圓頂燃燒室空間,讓活塞向上時擠壓的油氣產生氣流,這氣流讓比較濃的油氣流過火星塞,然後它就正常點火燃燒...別車四五千公尺時都熄火跑不動了,XR250引擎就不熄火一路衝到六千公尺以上.
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