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MSII LR 项目发动机

翁德沃彭:

  • 项目开始
  • 电机
  • 齿轮箱
  • 检查、更换和调整发动机零件
  • 将电机安装在移动框架上
  • 冷却
  • 仪表板和电气安装
  • 燃油泵和油箱
  • 以经典设置操作发动机

项目开始:
在决定为发动机配备 MegaSquirt 发动机管理系统后,我们开始考虑合适的发动机类型。 带有手册的标准转换包并不有趣。 目标是使用满足以下条件的发动机:

  • 该发动机之前不应有任何已知的改装项目;
  • 四缸汽油发动机;
  • 尚未配备喷射和电子点火系统;
  • 发动机加载的能力。

电机:
搜索找到了 2A 世纪 70 年代初期的路虎发动机。 这款具有三个主轴承的 2,25 升四缸汽油发动机最初配备了化油器和机械分配器点火装置。 这台路虎发动机和原厂变速箱的组合对选择起了决定性作用; 变速箱制动器安装在变速箱的输出轴上。 变速箱制动器实际上充当停车制动器,可以在行驶时对发动机施加制动。

该发动机可能已经几十年没有运转了。 当然,它必须足够可靠,能够在发动机管理系统上运行。 因此,有必要首先彻底检查和测试发动机。 制定了以下目标:

  1. 检查、更换、调整发动机零部件;
  2. 将发动机安装在移动框架上;
  3. 让引擎在经典设置下运行;
  4. 安装发动机管理系统组件;
  5. 组装并准备MegaSquirt ECU;
  6. 允许发动机在发动机管理系统上运行。

变速箱:
变速箱来自军用路虎。 绿色其实已经暴露了它的存在,为了后期能和发动机形成尽可能原汁原味的整体,绿色的油漆被去掉了。 照片中尚未出现变速箱制动器; 后来根据工厂说明将其安装到输出轴上。

检查、更换和调整发动机部件:
在项目开始时,尚不清楚提供的发动机是否适合使用。 人们对发动机组知之甚少,只知道发动机已经静止多年了。 目前尚不清楚是否有任何内部部件受损,甚至可能出现无法修复的缺陷。 在后一种情况下,更换发动机是恢复该项目的唯一选择。

为了避免事后断定发动机无法使用,决定对发动机进行拆卸和大修。 检查零件的磨损模式并与工厂规格进行比较。 测量值在这些公差范围内的零件已被更换。 被拒绝的零件已被更换。 已考虑发动机的使用目的; 该引擎必须以尽可能低的成本建造,以便足够可靠地实施该项目并将其用作教学工具。

发动机安装在变速箱壳体安装点处的安装支架上。 电机可以旋转到不同的位置。 这使得气缸盖和油底壳都非常适合拆卸工作。 为了发动机的正常运行,采取预防措施以确保良好的压缩最终压力非常重要。 如果一个或多个气缸中的压力过低,就会导致发动机运转不良、运转不稳。 在这种情况下,使用新安装的点火装置和喷射系统进行调整即使不是不可能,也会很困难。

第一个检查点是活塞和气缸壁。 为了进行适当的控制,必须将活塞从发动机缸体上拆下。 拆掉缸盖和油底壳后,就可以拆下活塞了。 活塞已检查椭圆度和明显的磨损迹象。 还检查了活塞环的磨损情况。 活塞环磨损会导致压缩损失和机油消耗; 此检查必须防止这两种后果。 除了光学检查之外,还测量了活塞环槽和活塞环之间的间隙。

下图显示了使用螺旋量规测量活塞的测量结果。 除了椭圆度之外,还可以确定活塞与气缸壁之间的距离。 距离太大意味着过度磨损。 对于该项目来说,这意味着可能必须安装其他多余的活塞。 对四个活塞进行目视和几何评估后,确定不存在过度磨损。

更换活塞环后,必须测量最终间隙,必要时进行调整,以防止活塞环破裂(由于间隙过小或太大)并防止压缩损失(由于间隙过大导致泄漏损失) )。 活塞环放置在气缸内直径最小的地方。 锁间隙是用塞尺测量的。 该测量如图所示。 1号缸的活塞环因状况不佳而被更换,必须锉小一毫米; 组装时,两端相互接触。

使用合适的测量物体测量气缸套的磨损情况。 指针的偏转显示磨损程度。 该图显示了 4 号气缸的气缸测量值。 气缸直径将增大,特别是在发生滑道力的一侧。 气缸壁可能会出现一些磨损,但磨损必须在公差范围内。 测量结果表明气缸壁存在可接受的磨损。 对气缸套的光学检查表明,气缸壁的许多部分都是光滑的。 珩磨凹槽几乎不再存在。

珩磨槽是一种小划痕,保证活塞环与气缸壁之间始终有一层细小的油膜。 该油膜的主要任务是润滑,但它也起到密封作用,因此有助于实现最终的压缩压力。 使用合适的珩磨油石在所有四个气缸套上制作新的珩磨槽。 该图像显示了此操作。 已尝试以 45 度角尽可能横向地应用珩磨槽。

阀门密封活塞上方的燃烧空间。 沿阀座泄漏导致压缩损失; 应该避免的事情。 要检查气门和气门座的状况,必须首先从气缸盖上拆下所有气门。 该图显示了 1 号气缸进气门上拆卸下来的气门弹簧。1 号气缸气门的阀盘损坏严重,因此决定更换两者。

拆卸后,许多阀座似乎被腐蚀/受影响。 下图显示了 1 号气缸的气门座。如果不进行检查,发动机很可能无法正常运行。 仅仅重新打磨新阀门是不够的,因此决定铣削阀门座。

使用阀座切割机去除少量材料,使阀座再次光滑。 刀具的阀杆滑入气门导管(见下图)。 这确保了刀具可以直接放置在刀座上。 在加工过程中,考虑了必须进行铣削的两个不同角度。 1 号和 2 号气缸的阀门受影响最严重。 为了完整性,所有八个阀座均经过机械加工。 铣削后,阀门用特殊磨料打磨,以确保最佳密封。

具有三个主轴承和两个推力轴承的曲轴的轴向曲轴间隙用百分表测量。 如果轴向游隙太大,在没有机械缺陷的情况下可以安装更大的轴向轴承。 图中所示的测量表明轴向间隙正常。

曲轴和连杆滑动轴承之间的间隙,即:曲轴径向间隙,是用塑料规测量的(见图)。 塑料规是一种特殊的塑料线,压缩后会永久变形。 安装轴承盖或连杆后,塑料规会留下印记。 打印的宽度表示滑动轴承和曲轴之间有多少游隙。

正时链条将运动从曲轴传递到凸轮轴。 安装活塞、曲轴和气缸盖后,安装后必须重新调整正时链条。 由于缺乏调节和标记,调节必须根据不对称阀门图来确定。 使用曲轴上的度盘可以确定进气门和排气门打开和关闭的角度(见图)。 链轮、链条、导轨和张紧器等分配部件均经过光学磨损检查。 这没关系。

所有零件均按规定的紧固扭矩紧固。 由于发动机已被拆开,必须在行驶数公里后进行检查。 然而,这是不可能的,因为发动机没有安装在车辆上。 因此决定在运行 24 小时后进行路虎规定的检查。

将电机安装在移动框架上:
目标是将发动机用作教学工具,在发动机管理系统上运行。 发动机没有放置在汽车中。 为了确保安全可靠的设置,决定将发动机放置在合适的发动机架上。 目的是将发动机固定在发动机支架的原始位置处的发动机架上。 由于没有现成的转换套件,因此必须定制支架。

在建造阶段,必须选择如何建造发动机。 在发动机负载增加的情况下必须调整发动机管理系统。 由于原来的变速箱有变速箱制动器,因此决定将变速箱也安装在发动机架上。 通过操作该变速器制动器,可以使发动机在负载下短时间运行。

编辑和调整现有的发动机支架使得以可靠的方式将发动机连接到车架成为可能。 发动机框架还提供了连接仪表板的可能性,除其他外,可以在仪表板上实现控制。 该图显示了电机悬挂在框架上方并准备安装的时刻。

分配侧的发动机支架由钢管和 U 型材制成。 摩托车橡胶提供阻尼。 底部安装有两个管子,将发动机缸体和变速箱的组合尽可能水平地安装在车架上。 支架使用 M8 和 M12 螺杆、螺栓和螺母固定在发动机缸体和车架上。

这种齿轮箱支撑件被制作在齿轮箱的两侧,齿轮箱通过该支撑件搁置在框架上。

一旦发动机和变速箱以安全可靠的方式安装到车架上,就可以恢复发动机组装。 安装完化油器、点火器等可调节、可调整的部件后,这些都按照出厂值进行了调整。

使发动机发挥作用的其他部件也安装在车架上,例如散热器、带控制装置的仪表板和油箱。 这些组件在以下段落中描述。

冷却:
在原始状态下,冷却是通过大型散热器和安装在水泵上的金属冷却风扇实现的。 由于发动机不是安装在车辆上,而是安装在移动车架上,因此使用合适的售后部件非常重要。 金属冷却风扇被带有塑料扇叶的电动冷却风扇取代。 塑料版本不仅更安全,因为发动机适合教育目的(测量时考虑人身安全),而且也更适合更快地加热散热器和发动机缸体。 电动冷却风扇可以通过仪表板上的按钮打开和关闭。 这使得可以快速预热发动机,因为几乎不可能对其施加机械负载。 当发动机预热时,更有可能出现“闭环”,其中来自 lambda 传感器的数据用于控制燃油喷射。 例如,当发动机处于冷态时(处于“开环”状态),会发生额外的加浓:当喷射大量燃油时 (λ < 1),不需要通过 lambda 传感器进行燃油校正。

该图显示了已安装冷却系统的组件概览。 原来的散热器不存在。 由于其尺寸和重量不适合安装在摩托车车架上,因此选择了较小的售后散热器。 上下散热器软管的连接直径与原配一致。

上下散热器软管采用硅胶软管和接头定制。 电动冷却风扇固定到安装支架上。 上部散热器软管可防止散热器翻倒。 过压帽 (0,9 bar) 可保护冷却系统免受过压影响。 当压力升得太高时,散热器盖中的阀门克服力打开,冷却剂通过溢流流到收集容器。

必须通过实验来确定散热器是否具有足够高的流量以及冷却风扇是否具有足够的散热能力。 在第一个测试阶段发现系统正常。

仪表板和电气安装:
仪表板固定在框架上,上面装有指示灯、开关、MegaSquirt ECU、各种继电器和电缆束。 仪表板用于监视和控制发动机功能。

该图显示了仪表板。 图中数字1表示接地开关位置; 钥匙可将电池与地面断开。 由于不需要向关闭的电机供电,因此当电机无人看管时断开接地会更安全。 数字 2 表示冷却风扇开关。 数字 3 和 4 是交流发电机 (D+) 的指示灯,数字 5 是启动按钮,数字 6 是点火开关(端子 15)。 仪表板后面有一个保险丝盒。 MegaSquirt 安装在底部面板上,并用数字 7 表示。 数字 8 表示燃油泵继电器。 仪表板还提供安装接线盒的选项,学生可以在接线盒上进行测量。 这使得可以使用示波器测量传感器值和执行器控制。

 

原装启动继电器控制启动电机; 对于一个小的启动按钮,引脚 86 接地,导致控制电流流动。 控制电流提供磁场,导致主电流在端子30和87之间流动; 启动电机由该主电流供电,直到松开启动按钮。

改装后的交流发电机为电池提供充电电压和充电电流。 指示灯指示交流发电机是否正常充电。 氧传感器、喷油器和点火线圈接收来自保险丝盒的电源电压。 MegaSquirt 的信息传输以及开关命令通过其他信号线和地线提供。

燃油泵和油箱。
安装发动机管理系统组件时,不再使用经典设置中的机械燃油泵,因为工作压力太低(200mbar)。 由 MegaSquirt ECU 控制的 MPI 喷油器所需的燃油压力为 3 bar。 乘用车的标准电子燃油泵就足够了。 由于空间有限,选择了一种紧凑型装置,其中油箱、泵和过滤器位于一个外壳中。 金属框架可以将装置安装到发动机框架上。 在项目的后期阶段,将安装燃油软管,以形成燃油泵和进气歧管中的喷油器之间的连接。

燃油泵的电源线通过电缆管道连接到仪表板,仪表板的安装已经描述过。 MegaSquirt 通过继电器为泵的正极线供电。

以经典设置操作发动机。
在安装发动机管理系统的组件之前,发动机最初以经典设置运行,即使用化油器和分电器点火。 第 5.2 章描述了将发动机和辅助部件安装到发动机机架上所进行的工作。 在第一个测试阶段,发动机以经典设置启动,可以在以下条件下进行检查:

  • 冷启动;
  • 空转;
  • 速度提高,负载增加;
  • 在工作温度下长期运行。

在上述检查过程中发现,在发动机足够可靠以进行改装之前,仍需要进行多次维修。

  1. 第一次发动机启动后,发现冷却液泵中的密封不再正常; 冷却液从发动机缸体沿轴承泄漏。 更换冷却液泵足以解决问题。
  2. 下一个问题是当发动机达到工作温度时熄火。 点火失败,导致发动机无法启动。 问题出在经销商身上,很容易解决。
  3. 随着时间的推移,发动机和变速箱之间形成漏油。 泄漏可能来自曲轴密封件。 工程竣工后,该渗漏问题将得到解决。
    在发现发动机在经典设置中正常后,我们可以继续处理电子设备。

: 传感器.