鷹眼

Q1
編輯同志:
您好!我是一名車迷,通過貴刊欄目,學到了不少關于摩托車方面的專業知識?,F有兩個問題始終困擾著我,盼望得到您們的指點。
a)我和一位朋友同時購買了國產CB125T款摩托車,已經行駛約56 000多km,在平路上沒有什么差別,最高車速基本一致。只要到了爬坡工況,我的車就跟不上朋友的車。維修工檢查過所有的零件沒有發現故障點(包括油、電、氣路),看到有的書上介紹是轉矩特性不一樣,但這樣的說法不能讓我信服,同樣的車子,同樣的零件,也沒有毛病,為什么爬坡就不行呢?
b)按照使用說明書的規定測量氣缸壓力,總達不到說明書上標注的壓力值,只有850kPa左右,不知是否正常?
河南省鄭州市一車迷
A1
讀者朋友:
您好!來信收悉!經仔細分析和核查相關資料,現解答您提出的疑問,供您參考。
a)您所反映的第一個問題,按照內燃機理論來說,應該是功率和轉矩關系的問題。我們知道,在各種轉速下,發動機產生的轉矩都不一樣,在發動機運轉過程中,發動機輸出轉矩和發動機的各個參數有關,如進氣效率、燃燒情況、排氣效率、配氣相位、化油器性能等。而這些參數大都與發動機的轉矩和轉速關系十分密切。
在發動機的實際運轉過程中,發動機轉速變化能相應地引起轉矩的變化,并使輸出的轉矩值產生變化。發動機型號不同,發動機的轉矩和轉速的相互關系也各不相同,一般常把轉矩和轉速的關系叫做發動機的轉矩特性。轉矩特性曲線大體可分為兩大類,一類是平坦型,另一類是陡峭型。如果在很大的轉速范圍內,發動機的轉矩變化不大,則這種發動機的轉矩特性曲線比較平坦,最大轉矩值相對較低。如果發動機最大轉矩的轉速越高,與發動機最大功率點的轉速越近,則這種發動機的功率轉速范圍就越窄,轉速一旦降低,輸出功率也隨之而急劇下降,這種發動機的轉矩特性曲線比較陡峭。當然,大排量的發動機在各種轉速都能獲得很高的轉矩,排量越小發動機的轉矩越小,而且只能在進排氣效率最高的轉速條件下得到最大轉矩。也就是說,小排量發動機的轉矩特性比較敏感,轉矩的轉速特性曲線比較陡峭,同樣,最大轉矩點的轉速范圍也相對較小,只在某一個轉速工況時出現。
在摩托車行駛過程中,發動機并不能一直在最大功率點的轉速上工作。例如摩托車處于某一變速擋位,在發動機油門全開加速時,發動機轉速急速上升,其變化幅度往往達到2 000r/min或4 000r/min。轉速變化的幅度越小,說明摩托車的加速性不好,摩托車速度不能提高。您所介紹的車輛爬坡情況,我們暫將操作技能和離合器打滑的因素排除在外。由于摩擦副的配合間隙、化油器性能、配氣相位、燃燒情況等存在著差異,因此當摩托車處于大油門低轉速工況時,發動機此時的功率曲線(實際上也就是轉矩特性曲線),不可能相同。由于二者的功率特性曲線不同,這二臺發動機的加速性也不會一樣,爬坡時有快有慢就不足為奇了。當然,如果離合器存在問題,則另當別論。
b)摩托車使用說明書上都介紹了氣缸壓縮壓力的數值,您發現測量的氣缸壓力值與說明書上存在差異。其實,您可能沒有注意到測量氣缸壓縮壓力數值的必要條件,這就是在發動機某一轉速下測量。如:本田CH125水冷摩托車的氣缸壓縮壓力1 400kPa,本田CH125為坐式摩托車,采用齒形皮帶傳動的發動機(型號為152MI),故將左曲軸箱蓋和變速器部分拆去,測功機轉矩軸直接與發動機曲軸左端聯結,然后拖帶曲軸旋轉,達到發動機設定的額定轉速(曲軸轉速為500r/min),在此狀態下測量發動機的氣缸壓縮壓力,才能達到1 400kPa。還有:本田CBR400R摩托車的氣缸壓縮壓力1 300kPa(曲軸轉速為400r/min);本田CB125T摩托車的氣缸壓縮壓力1 100kPa(曲軸轉速為1 300r/min);春蘭豹車壓縮壓力值與本田CB125T車一致。在工廠測量這些發動機氣缸壓縮壓力時,是將發動機的變速器機構置于最高擋(五擋),用測功機拖動發動機變速器輸出軸達到標定轉速時,測量得到氣缸壓縮壓力如圖1所示。根據實踐經驗,不管是使用電起動或腳起動裝置,測量氣缸壓縮壓力時,其曲軸轉速只有500r/min左右,因此其壓力值達不到說明書規定的數值,也就可以理解了。一般情況下,連續蹬踩腳踏起動桿(必須使發動機預熱10min和使化油器節氣門處于最大位置),國產CB125T摩托車發動機的氣缸壓縮壓力在850~900kPa之間(曲軸轉速約500r/min),就算基本正常。

圖1
Q2
編輯同志:您好!我有一輛隆鑫寶馬LX200-3摩托車(車架號LLCLP230X5A050060,發動機號DD156352),已行駛4萬多km,現有幾個問題向您們請教,盼望給予指點。
a)鎂合金發動機材料主要用在哪些部位?請介紹“減振王”的特點。
b)氣門間隙是按照車輛行駛里程,還是靠感覺聲音的大小進行調整?
c)機油選用“統一途樂”,API—SG級(冬季用SAE-10W/30,夏天用SAE-50)。我現在按照里程更換機油,每次加“JB保護神”。該車氣溫低于0℃,發動機難起動,-10℃更難起動,-15℃或更低幾乎不能起動,而在0℃以上都是一觸即發(承德地區冬季氣溫為-20℃±5℃,夏季氣溫為40℃±5℃),為什么會是這樣的呢?
d)200mL排量摩托車的經濟油耗是多少?
e)現在車的油耗4.0L/100km,在加裝“節油魔力師”后仍有3.0L/100km,還比經濟油耗高。在一次出游時偶然發現里程表有誤差(與眾車友車輛比較要慢很多,慢30%左右),請問這種情況正常嗎?
承德市承鋼集團焦化廠一摩托車愛好者
A2
讀者朋友:
您好!首先感謝您對《摩托車技術》雜志的信任和來信!現根據來信所述內容,作如下解答,供您參考。
a)經核查相關資料得知,鎂是目前世界上最輕的金屬結構材料之一,純鎂在大氣壓力下的熔點為650℃,沸點為1 090℃。純鎂的硬度很低,但它與其他金屬形成合金,加工或適當熱處理后,其合金強度可與鋁合金媲美。
具體地說,鎂合金具有以下特點:1)質量輕。金屬結構質量最輕,按鎂合金比重1.8g/cm3(純鎂的密度為1.74g/cm3,鎂合金密度在1.75~1.90g/cm3,僅為鋁合金的2/3、鐵的2/9)計算,鎂合金比塑料型聚合物約輕20%,比鋁約輕30%;2)比強度高。比強度指零件強度與質量之比,比強度越高,承載能力越強;3)彈性模量低(約為45 000MPa)。剛性好,抗振力強,具有良好的阻尼減振性,和能量吸收能力,能承受比鋁合金更大的沖擊載荷,適于作承受劇烈運動的零件,如車輪輪輞等;4)鎂合金件的突出特性是不需要退火和消除應力,就具有很好的尺寸穩定性,且在負載下具有較高的抗蠕變強度;5)抗電磁干擾及屏蔽性好;6)鎂合金色澤鮮艷美觀,做成鎂合金零件能長期保持完好如新;7)鎂合金不僅具有鑄造成型和機械工作性能好,導熱性能高的特點,更具有一般金屬所沒有的降噪、減振和質輕的優勢,再加上對環境無污染,其廢料回收利用率高達85%以上,其回收利用的費用就為鎂金屬材料價格的40%左右,因此“鎂”被譽為綠色環保金屬?;阪V的這些特點,早在上世紀80年代就被世界各國廣泛應用于汽車、摩托車、電子、航空、航天、軍工和其他領域。
鎂金屬于最近幾年被應用到摩托車上,其主要項目有:1)摩托車后輪輪轂及鏈齒輪(如:日本五十鈴GSXR系列摩托車600R、700R、1000R);2)摩托車前燈梁、頭燈殼、儀表盤、電鍍配件和其它裝飾件(如:美國哈利集團Buell摩托車公司生產的霹靂XB9R系列摩托車)。鎂合金零部件可以降低機動車輛(含汽車、摩托車)的起動和行駛質量,提高摩托車的加速和減速性能,能有效減少行駛過程中的振動,使駕駛更加舒適和順暢,操縱車輛輕便靈活。
關于“減振王”的特點,在您隨信寄來的圖片已有專利平衡軸的介紹。大家知道,當活塞每上下運動一次,將使發動機一上一下二次振動。因此,發動機的振動頻率和發動機的轉速有關。在振動理論上,常使用多個諧波振動來描述發動機的振動,其中頻率和發動機轉速相等的叫一階振動,頻率是發動機轉速二倍的叫二階振動。依次類推,還存在三、四階振動等等,但頻率越高的高階振動振幅越小。因此,一階振動振幅最大,二階振動振幅略小,二階以上的高階振動振幅大體上可以忽略不計。對摩托車而言,振動可由路面不平、發動機慣性力和回轉零件不平衡等引起。其中對人體的不適感,主要是因為人體胸腹系統在垂直振動4~8Hz,水平振動1~2Hz頻率范圍內最為敏感,使坐在摩托車上的駕駛員難以忍受車體不斷的顫抖。因此,需加裝平衡裝置,以消除振動,提高摩托車的穩定性。隆鑫寶馬LX200-3摩托車采用單軸平衡軸,是一個裝有偏心質量塊的軸。發動機工作時,平衡軸和曲軸的轉向相反,產生反向振動力,可以消除發動機的一階振動。這樣可以有效地平衡曲柄的離心力和活塞的慣性力,將發動機的振動降低到最低限度,以提高乘騎的舒適性和減小因振動給整車帶來的故障隱患,使發動機的噪音和振動大大降低。
b)氣門間隙是指發動機冷機狀態時(即35℃以下),氣門完全關閉的情況下,氣門桿端面與氣門間隙調整螺釘端面之間的間隙。由于氣門與傳動機構在發動機工作后因受熱膨脹而自然伸長,若此處無間隙,會造成氣門關閉不嚴,嚴重時,發動機不能工作。氣門桿端面與傳動件之間預留有一定的間隙,可以補償氣門受熱后的膨脹量,使氣門與氣門座之間形成良好的密封。氣門間隙的調整主要是依據配氣機構的磨損情況來確定的,一般情況下,發動機運行2 000km左右時,就要檢查氣門間隙是否在規定的數值范圍。如果聽到氣門處發出較大的“嗒嗒”聲,就應該打開氣缸蓋罩進行適當的調整。
c)目前國內四沖程摩托車發動機通常選用潤滑油牌號為SAE-15W/40、API—SF、SG級。SAE是美國汽車工程師學會規格粘度分類法;API是美國石油協會性能分類法(亦稱質量分類法)。您所說的SAE-10W/30為多級油,它可在-15℃~30℃環境溫度下,而SAE-50則是夏季用油,它可在50℃環境溫度以下使用。如果發動機工作正常,沒有燒機油等異?,F象,可以不加“JB保護神”。
關于冬天冷車難起動的問題,表面看上去非常簡單,但要回答您提的這個疑問,還得從內燃機原理說起。大家知道,發動機正常工作必須具備3個條件:1)要有良好的混合氣;2)要有良好的火花;3)要有良好的壓縮。在這三個條件都具備的情況下,就要看發動機起動時的環境溫度是不是適宜了,原理是汽油的燃燒離不開氧氣和溫度。在嚴寒的冬季,當氣缸內的混合氣壓力高而溫度低時,氣體的密度相對較大,單位體積中的氣體分子越多,離子自由運動的距離(即每次碰撞的運動距離)就越短,氣體分子的碰撞就不易發生電離作用。因此,只有提高加在電極上的電壓,增加電極間的電場力,加速分子運動才能發生碰撞電離,使火花塞電極間產生電弧放電。而磁電機中的發電機的能量是有限的,就一臺發電機而言,是固定不變的,所以就出現了摩托車每逢到冬季就難以起動的現象。國家標準規定,摩托車在-10℃環境溫度下,腳踏起動時間不超過15s(不包括輔助時間);電起動時間不超過5s;連續起動三次,至少有兩次成功。若超過上述規定的時間或起動次數,就屬于“起動困難”,如果發動機無法實現起動,則屬于不能起動的范疇。
d)關于摩托車的經濟車速和經濟油耗問題,許多用戶普遍存在著一些疑慮,因為他們只注意觀看車輛使用說明書的經濟車速指標,而對國家檢測機構測量摩托車經濟油耗的方法不太了解,現向您作簡要介紹:摩托車百公里油耗的測定是在某一特定等速值及特定條件下測得的。其中,測試的必備條件為:1)受測車輛已經過1 000km磨合,且處于最高擋位(指跨式帶擋位車);2)大氣溫度5℃~30℃;3)相對濕度<95%;4)最大風速≤3m/s;5)大氣壓力不小于97kPa;6)測試路面在無坡度的瀝青或混凝土的直線上進行。而摩托車在用戶手中,由于受天氣、路面、交通等客觀環境的限制,車輛隨時處于起動低速、中速、高速、加速、減速、爬坡、制動、直行、轉彎、怠速等各種路面、各種擋位、各種速度的不同工況,也就是說是隨機的。因此,用戶實際使用的油耗與說明書上的技術指標肯定有不小的差距。您的車百公里油耗在3L左右,應該是基本正常的。至于200mL排量摩托車的經濟車速是多少,這是由摩托車制造單位經過試驗確定的,請您注意查看隆鑫寶馬LX200-3摩托車使用說明書技術參數一欄便知。
e)您與朋友一起出行,經過測試發覺摩托車里程表顯示比實際里程慢30%左右,這是由里程表和轉速表的制造誤差產生的(可能您的車里程表顯示誤差是下限,而朋友車的里程表顯示誤差是上限,故出現了您所描述的現象)。車速里程表常用的傳動比有1∶1 000和1∶1 400兩種,而機械式轉速表有1∶4、1∶5及1∶6三種,儀表在每一刻度值都規定有對應的允許誤差范圍,其工作時未超出這個范圍就可認為是準確的。我國汽車、摩托車儀表行業標準中車速表的基本誤差規定為不超過上限值的±3%,同樣道理,發動機轉速表也存在這個范圍內的誤差。由于您的摩托車里程表顯示比實際里程慢,如儀表累計顯示為100km,實際里程可能會在120~130km,因此摩托車百公里油耗應該比您測試的還要低一些(200mL排量經濟車速油耗為2.3L/100km)。另摘錄“車速表基本誤差范圍表”(用戶常用的車速范圍)如表1所示,供您參考。

表1 車速表基本誤差范圍表