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MSII LR 專案發動機

科目:

  • 專案開始
  • 發動機
  • 變速箱
  • 檢查、更換和調整引擎零件
  • 將馬達安裝在移動框架上
  • 科林
  • 儀表板和電氣安裝
  • 燃油幫浦和油箱
  • 以經典設定操作發動機

專案開始:
在決定為引擎配備 MegaSquirt 引擎管理系統後,我們開始考慮合適的引擎類型。 帶有手冊的標準轉換包並不有趣。 目標是使用滿足以下條件的引擎:

  • 該引擎之前不應有任何已知的改裝項目;
  • 四缸汽油引擎;
  • 尚未配備噴射和電子點火系統;
  • 引擎加載的能力。

電機:
搜尋找到了 2A 世紀 70 年代初期的路虎引擎。 這款具有三個主軸承的 2,25 升四缸汽油引擎最初配備了化油器和機械分配器點火裝置。 這台路虎引擎和原廠變速箱的組合對選擇起了決定性作用; 變速箱煞車安裝在變速箱的輸出軸上。 變速器煞車實際上用作駐車煞車,透過應用該煞車,可以在行駛時為引擎加載。

該引擎可能已經幾十年沒有運轉了。 當然,它必須足夠可靠,能夠在引擎管理系統上運作。 因此,有必要先徹底檢查和測試引擎。 制定了以下目標:

  1. 檢查、更換、調整引擎零件;
  2. 將引擎安裝在移動框架上;
  3. 讓引擎在經典設定下運作;
  4. 安裝引擎管理系統組件;
  5. 組裝並準備MegaSquirt ECU;
  6. 允許引擎在引擎管理系統上運轉。

齒輪箱:
變速箱來自軍用路虎。 綠色實際上已經暴露了它,為了在後期與發動機形成一個盡可能原始的整體,綠色油漆被去除了。 照片中尚未出現變速箱煞車; 後來根據工廠說明將其安裝到輸出軸上。

檢查、更換和調整引擎零件:
在專案開始時,尚不清楚提供的引擎是否適合使用。 人們對引擎組所知甚少,只知道引擎已經靜止多年了。 目前尚不清楚是否有任何內部零件受損,甚至可能出現無法修復的缺陷。 在後一種情況下,更換引擎是恢復該項目的唯一選擇。

為了避免事後斷定引擎無法使用,決定對引擎進行拆卸和大修。 檢查零件的磨損模式並與工廠規格進行比較。 測量值在這些公差範圍內的零件已被更換。 被拒絕的零件已被更換。 已考慮發動機的使用目的; 該引擎必須以盡可能低的成本建造,以便足夠可靠地實施該專案並將其用作教學工具。

引擎安裝在變速箱殼體安裝點處的安裝支架上。 馬達可以旋轉到不同的位置。 這使得氣缸蓋和油底殼都非常適合拆卸工作。 為了引擎的正常運行,採取預防措施以確保良好的壓縮最終壓力非常重要。 如果一個或多個汽缸中的壓力過低,就會導致引擎運轉不良、運轉不穩。 在這種情況下,使用新安裝的點火裝置和噴射系統進行調整即使不是不可能,也會很困難。

第一個檢查點是活塞和汽缸壁。 為了進行適當的控制,必須將活塞從引擎缸體上拆下。 拆下缸蓋和油底殼後,就可以拆下活塞了。 活塞已檢查橢圓度和明顯的磨損跡象。 也檢查了活塞環的磨損情況。 活塞環磨損會導致壓縮損失和機油消耗; 此檢查必須防止這兩種後果。 除了光學檢查之外,還測量了活塞環槽和活塞環之間的間隙。

下圖顯示了使用螺旋量規測量活塞的測量結果。 除了橢圓度之外,還可以確定活塞與汽缸壁之間的距離。 距離太大意味著過度磨損。 對於該項目來說,這意味著可能必須安裝其他多餘的活塞。 對四個活塞進行目視和幾何評估後,確定不存在過度磨損。

更換活塞環後,必須測量最終間隙,必要時進行調整,以防止活塞環破裂(由於間隙太小或太大)並防止壓縮損失(由於間隙太大而導致洩漏損失) )。 活塞環放置在汽缸內直徑最小的地方。 鎖間隙是用塞尺測量的。 測量如圖所示。 1號缸的活塞環因狀況不佳而更換,必須銼小一毫米; 組裝時,兩端相互接觸。

使用適當的測量物體測量汽缸套的磨損。 指針的偏轉顯示磨損程度。 此圖顯示了 4 號汽缸的汽缸測量值。 氣缸直徑將增大,特別是在發生滑道力的一側。 汽缸壁可能會出現一些磨損,但磨損必須在公差範圍內。 測量結果顯示氣缸壁存在可接受的磨損。 氣缸套的光學檢查表明,氣缸壁的許多部分都是光滑的。 珩磨凹槽幾乎不再存在。

珩磨槽是一種小刮痕,確保活塞環與汽缸壁之間始終有一層細小的油膜。 這款油膜的主要任務是潤滑,但它也起到密封作用,因此有助於實現最終的壓縮壓力。 使用合適的珩磨油石在所有四個汽缸套上製作新的珩磨槽。 該圖顯示了此操作。 已嘗試以 45 度角盡可能橫向地施加珩磨槽。

閥門密封活塞上方的燃燒空間。 沿閥座洩漏導致壓縮損失; 應該避免的事情。 要檢查氣門和氣門座的狀況,必須先從汽缸蓋上拆下所有氣門。 此圖顯示了 1 號汽缸進氣門上拆下來的氣門彈簧。1 號汽缸氣門的閥盤損壞嚴重,因此決定更換兩者。

拆卸後,許多閥座似乎被腐蝕/受影響。 下圖顯示了 1 號汽缸的氣門座。如果不進行檢查,引擎很可能無法正常運作。 僅僅重新打磨新閥門是不夠的,因此決定銑削閥門座。

使用閥座切割機去除少量材料,使閥座再次光滑。 刀具的閥桿滑入氣門導管(見下圖)。 這確保了刀具可以直接放置在刀座上。 在加工過程中,考慮了必須進行銑削的兩個不同角度。 1 號和 2 號汽缸的閥門受影響最嚴重。 為了完整性,所有八個閥座均經過機械加工。 銑削後,閥門用特殊磨料打磨,以確保最佳密封。

具有三個主軸承和兩個推力軸承的曲軸的軸向曲軸間隙以百分錶測量。 如果軸向遊隙太大,在沒有機械缺陷的情況下可以安裝更大的軸向軸承。 圖中所示的測量顯示軸向間隙正常。

曲軸和連桿滑動軸承之間的間隙,即:曲軸徑向間隙,是用塑膠規測量的(見圖)。 塑膠規是一種特殊的塑膠線,壓縮後會永久變形。 安裝軸承蓋或連桿後,塑膠規則會留下印記。 列印的寬度表示滑動軸承和曲軸之間有多少間隙。

正時鏈條將運動從曲軸傳遞到凸輪軸。 安裝活塞、曲軸和汽缸蓋後,安裝後必須重新調整正時鏈條。 由於缺乏調節和標記,調節必須根據不對稱閥門圖來確定。 使用曲軸上的度盤可以確定進氣門和排氣門打開和關閉的角度(見圖)。 鏈輪、鏈條、導軌和張緊器等分配部件均經過光學磨損檢查。 這沒關係。

所有零件均依規定的緊固扭力緊固。 由於引擎已被拆開,必須在行駛數公里後進行檢查。 然而,這是不可能的,因為引擎沒有安裝在車輛上。 因此決定在運行 24 小時後進行路虎規定的檢查。

將馬達安裝在移動框架上:
目標是將發動機用作教學工具,在發動機管理系統上運行。 引擎沒有放置在汽車中。 為了確保安全可靠的設置,決定將引擎放置在合適的引擎架上。 目的是將引擎固定在引擎支架的原始位置的引擎架上。 由於沒有現成的轉換套件,因此必須客製化支架。

在建造階段,必須選擇如何建造引擎。 在引擎負載增加的情況下必須調整引擎管理系統。 由於原廠的變速箱有變速箱煞車器,因此決定將變速箱也安裝在引擎架上。 透過操作此變速箱煞車器,可以使引擎在負載下短時間運轉。

編輯和調整現有的引擎支架使得以可靠的方式將引擎連接到車架成為可能。 引擎框架還提供了連接儀表板的可能性,除其他外,可以在儀表板上實現控制。 該圖顯示了馬達懸掛在框架上方並準備安裝的時刻。

分配側的引擎支架由鋼管和 U 型材製成。 摩托車橡膠提供阻尼。 底部安裝有兩個管子,將引擎缸體和變速箱的組合盡可能水平地安裝在車架上。 支架使用 M8 和 M12 螺桿、螺栓和螺帽固定在引擎缸體和車架上。

這種齒輪箱支撐件被製作在齒輪箱的兩側,齒輪箱透過該支撐件擱置在框架上。

一旦引擎和變速箱以安全可靠的方式安裝到車架上,就可以恢復引擎組裝。 安裝完化油器、點火器等可調節、可調整的部件後,這些都按照出廠值進行了調整。

使引擎發揮作用的其他部件也安裝在車架上,例如散熱器、帶控制裝置的儀表板和油箱。 這些組件在以下段落中描述。

冷卻:
在原始狀態下,冷卻是透過大型散熱器和安裝在水泵上的金屬冷卻風扇來實現的。 由於引擎不是安裝在車輛上,而是安裝在移動車架上,因此使用合適的售後部件非常重要。 金屬冷卻風扇被帶有塑膠扇葉的電動冷卻風扇取代。 塑膠版本不僅更安全,因為引擎適合教育目的(測量時考慮人身安全),而且也更適合更快地加熱散熱器和引擎缸體。 電動冷卻風扇可以透過儀表板上的按鈕開啟和關閉。 這使得可以快速預熱發動機,因為幾乎不可能對其施加機械負載。 當引擎預熱時,更有可能出現“閉環”,其中來自 lambda 感知器的數據用於控制燃油噴射。 例如,當引擎處於冷態時(處於「開環」狀態),會發生額外的加濃:當噴射大量燃油時 (λ < 1),不需要透過 lambda 感知器進行燃油校正。

此圖顯示了已安裝冷卻系統的組件概覽。 原來的散熱器不存在。 由於其尺寸和重量不適合安裝在摩托車車架上,因此選擇了較小的售後散熱器。 上下散熱器軟管的連接直徑與原配一致。

上下散熱器軟管採用矽膠軟管及接頭客製。 電動冷卻風扇固定在安裝支架上。 上部散熱器軟管可防止散熱器翻倒。 過壓帽 (0,9 bar) 可保護冷卻系統免受過壓影響。 當壓力升得太高時,散熱器蓋中的閥門克服力打開,冷卻劑會經由溢流流到收集容器。

必須透過實驗來確定散熱器是否具有足夠高的流量以及冷卻風扇是否具有足夠的散熱能力。 在第一個測試階段發現系統正常。

儀表板和電氣安裝:
儀表板固定在框架上,上面裝有指示燈、開關、MegaSquirt ECU、各種繼電器和電纜束。 儀表板用於監視和控制引擎功能。

該圖顯示了儀表板。 圖中數字1表示接地開關位置; 鑰匙可將電池與地面斷開。 由於不需要向關閉的馬達供電,因此當馬達無人看管時斷開接地會更安全。 數字 2 表示冷卻風扇開關。 數字 3 和 4 是交流發電機 (D+) 的指示燈,數字 5 是啟動按鈕,數字 6 是點火開關(端子 15)。 儀表板後面有一個保險絲盒。 MegaSquirt 安裝在底部面板上,並以數字 7 表示。 數字 8 表示燃油幫浦繼電器。 儀表板還提供安裝接線盒的選項,學生可以在接線盒上進行測量。 這使得可以使用示波器測量感測器值和執行器控制。

 

原廠啟動繼電器控制啟動馬達; 對於一個小的啟動按鈕,腳位 86 接地,導致控制電流流動。 控制電流提供磁場,導致主電流在端子30和87之間流動; 啟動馬達由該主電流供電,直到鬆開啟動按鈕。

改裝後的交流發電機為電池提供充電電壓和充電電流。 指示燈指示交流發電機是否正常充電。 氧感知器、噴油器和點火線圈接收來自保險絲盒的電源電壓。 MegaSquirt 的資訊傳輸以及開關指令透過其他訊號線和​​接地線提供。

燃油幫浦和油箱。
安裝引擎管理系統組件時,不再使用經典設定中的機械燃油泵,因為工作壓力太低(200mbar)。 由 MegaSquirt ECU 控制的 MPI 噴油器所需的燃油壓力為 3 bar。 乘用車的標準電子燃油幫浦就足夠了。 由於空間有限,選擇了一種緊湊型裝置,其中油箱、泵浦和過濾器位於一個外殼中。 金屬框架可以將裝置安裝到引擎框架上。 在工程的後期階段,將安裝燃油軟管,連接燃油泵和進氣歧管中的噴油器。

燃油泵的電源線透過電纜管道連接到儀表板,儀表板的安裝已經描述過。 MegaSquirt 透過繼電器為幫浦的正極線供電。

以經典設定操作引擎。
在安裝引擎管理系統的組件之前,引擎最初以經典設定運行,即使用化油器和分電器點火。 第 5.2 章描述了將引擎和輔助零件安裝到引擎機架上所進行的工作。 在第一個測試階段,引擎以經典設定啟動,可以在以下條件下進行檢查:

  • 冷啟動;
  • 空轉;
  • 速度提高,負載增加;
  • 在工作溫度下長期運作。

在上述檢查過程中發現,在引擎足夠可靠以進行改裝之前,仍需要進行多次維修。

  1. 第一次引擎啟動後,發現冷卻液幫浦中的密封不再正常; 冷卻液從引擎缸體沿軸承洩漏。 更換冷卻液幫浦足以解決問題。
  2. 下一個問題是當引擎達到工作溫度時熄火。 點火失敗,導致引擎無法啟動。 問題出在經銷商身上,很容易解決。
  3. 隨著時間的推移,引擎和變速箱之間形成漏油。 洩漏可能來自曲軸密封件。 工程竣工後,此滲漏問題將會得到解決。
    在發現引擎在經典設定中正常後,我們可以繼續處理電子設備。

Volgende: 傳感器.