作者:浮生半日閑 在上一篇《摩托車機(jī)油在氣缸高溫環(huán)境中潤滑怎么沒燒掉?了解一下“淬熄層”》中我們提到,“淬熄層”這個名詞雖然聽著很陌生,但在發(fā)動機(jī)工作中卻有很大的作用,它有一個典型優(yōu)點(diǎn),就是能防止摩托車發(fā)動機(jī)燃燒室中作高溫潤滑的機(jī)油不會被燒掉,上千度高溫環(huán)境下,汽油爆燃燒掉了,作活塞潤滑的機(jī)油卻沒被燒掉,是不是很神奇! 但是它的副作用更明顯,比如車輛冷天難啟動,許多會歸咎于汽油霧化不良或者是點(diǎn)火能量不夠強(qiáng),確實(shí),我們目前只能在這兩個方向下功夫,但這都是治標(biāo)的。為啥只治標(biāo)?是因?yàn)楝F(xiàn)在無法治本,這個本就是因?yàn)椤按阆▽印钡拇嬖凇?/p> 那么,如何減輕淬熄層的副作用呢?淬熄層雖然不能消除,但可以最大程度減輕其副作用。通過學(xué)習(xí),我覺得可以從以下三個方面入手。 一是可以盡量用熱機(jī)工作,不要讓發(fā)動機(jī)經(jīng)常處于冷機(jī)狀態(tài),也就是盡量避免經(jīng)常超短途。 二是精調(diào)化油器,或者采用更先進(jìn)燃油噴射技術(shù),保持合適的空燃比,保持過氧燃燒,可以減少點(diǎn)“淬熄層”帶來的排污并節(jié)約部分燃油。 三是采用新型的發(fā)動機(jī)技術(shù)??堪l(fā)動機(jī)技術(shù)減輕淬熄層負(fù)面影響有下面幾點(diǎn)。 1.減少燃燒室的散熱表面積,以達(dá)到減少燃燒室“淬熄層”總?cè)莘e的目的。此技術(shù)在二沖程發(fā)動機(jī)上常有見到,四沖程發(fā)動機(jī)由于要兼顧氣門位置設(shè)計(jì),較難實(shí)施,比較少用到此技術(shù)。 例如二沖程汽油機(jī)上的半球形燃燒室,此作法是讓燃燒室形狀盡量半球形化,減少表面積與容積的比值,以減少淬熄層面積。這也是眾多發(fā)動機(jī)專家的共識,在摩托車的二沖發(fā)動機(jī)上也早已普遍應(yīng)用。例如:上述5.1毫升的燃燒室,如果近似球形化,表面積將減小到常見“草帽形”的一半。冷車時“淬熄層”的總?cè)莘e也將減小一半,這樣一來發(fā)動機(jī)冷車燃燒作功容積就可以達(dá)到理論上的八成,除了冷車性能改善外,還有熱功效益的提高。 2.采用特殊形狀燃燒室,使混合氣燃燒時能產(chǎn)生紊亂氣流吹散“淬熄層”,使淬熄層內(nèi)的混合氣被沖回燃燒區(qū)域參加燃燒,如此的做法在二沖程與四沖程發(fā)動機(jī)都有表現(xiàn),最典型的是豪爵鈴木鉆豹的雙圓頂燃燒室結(jié)構(gòu),在活塞壓縮完畢時,被擠出的渦旋氣流不但有改善混合與加速燃燒的作用,同時也有沖刷“淬熄層”,使淬熄層內(nèi)混合氣參與燃燒的作用。 此舉雖有好處,但也帶來弊端;“淬熄層”是吹散了,但沒有“淬熄層”對壁面的隔熱保護(hù),缸頭與缸套被熱氣流掃蕩,溫度有所上升。發(fā)動機(jī)生溫后“淬熄層”是減薄了,但燃燒作功的熱量也被發(fā)動機(jī)吸收與耗損了不少,還要考慮加強(qiáng)發(fā)動機(jī)散熱的問題。 3.用低導(dǎo)熱材料做發(fā)動機(jī)的缸頭或缸體的隔熱層,在減少發(fā)動機(jī)燃燒室壁面吸熱的同時,減少了“淬熄層”的厚度。此技術(shù)在減少“淬熄層”厚度的同時,還有減少燃燒熱量耗損的益處,對增加發(fā)動機(jī)的動力與熱效率有明顯作用。 最常用的做法就是采用特種陶瓷做發(fā)動機(jī)的燃燒室和活塞的隔熱層,甚至缸套。特種陶瓷的耐磨性很好,耐熱也比鋼鐵好,導(dǎo)熱性不到鋼鐵的三分之一,是減少“淬熄層”的做法的最佳材料之一,唯一的缺點(diǎn)就是,抗沖擊震動與耐冷熱疲勞的性能沒有鋼鐵好。 但目前特種陶瓷在摩托車和汽車的發(fā)動機(jī)上已有大量的實(shí)踐應(yīng)用,其性能正在不斷完善進(jìn)步中,再結(jié)合上述兩點(diǎn)的燃燒室技術(shù),預(yù)計(jì)其有不錯的應(yīng)用前景。 對于采用陶瓷材料改變發(fā)動機(jī)“淬熄層”的做法,海外專家也不是一昧絕對地看好;行家對此有一說法是:發(fā)動機(jī)熱效率的提高并不象預(yù)計(jì)所想,實(shí)際情況是燃燒溫度大幅度提高,導(dǎo)致發(fā)動機(jī)氣門和火花塞需要更耐高溫的材料,更耐高溫的潤滑油。排氣溫度也大幅度提高,在燃燒室節(jié)約下的熱能多數(shù)還是在排氣中給帶走了。 我想在當(dāng)今時代,一項(xiàng)新技術(shù)或新材料不能獨(dú)立存在或應(yīng)用,必定要有其相輔相成的技術(shù)搭配。另外,近幾年來國內(nèi)流行在摩托車缸套等受熱部位鍍上陶瓷薄膜的做法,我個人認(rèn)為薄薄幾絲陶瓷的厚度達(dá)不到隔熱與改變“淬熄層”的目的,僅僅是增加其耐磨效果的一點(diǎn)商業(yè)噱頭。 以上這些都是我學(xué)習(xí)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的一些感悟,作為維修人員,掌握基本原理是提升維修技術(shù)的重要基礎(chǔ)。對“淬熄層”的學(xué)習(xí)理解我分了兩個帖子闡述,其中也可能有理解不正確的地方,歡迎留言探討。 |
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