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第十六章 大修与清理积炭
简介
假如一台原本运行可靠的老发动机变得难于启动，动力不足，则很可能是由于发动机有了积炭或磨损严重，需要进行大修并彻底清理积炭。此时，不用说使用常见的溶剂浸泡擦洗了，就是采用发动机专用清洁剂来处理，也清除不掉内部那些零件上硬化的蓖麻油和积炭。航模发动机的专业维修人员则采用刮除和用极细砂纸打磨的方法来去除这些硬化的蓖麻油。本章就来介绍一下如何进行上述的这项工作，同时讨论了何时是更换磨损零件的最佳时机。
我们在讲解大修时会以一台有些磨损并积炭严重的K&B 40级活塞环发动机为例。但是我们这里所介绍的大部分内容都适用于几乎各种发动机。你学会的将是大修发动机的方法，而不仅仅是大修K&B发动机的方法。毕竟，不管是四冲程发动机、压燃式发动机还是二冲程发动机，从活塞上清除硬化蓖麻油的方法是完全一样的。而且，大修的其它大部分过程都同样适用于各种类型的发动机。除了我们将在第十七章中介绍的阀门调整过程不适用于二冲程发动机以外，四冲程和二冲程发动机清理积炭和大修的过程基本上是相同的。
发动机为什么需要大修
有人用小时数来描述发动机的寿命。在实验室中受控的条件下，同一批生产的样本具有类似的磨损率。但是实际使用中的条件和实验室中的有很大区别。同样的发动机其磨损率是不同的――有时可以说是天壤之别。在使用中，每台发动机的温度、润滑情况、清洁程度和运转速度完全是由每个模友自己决定的。这四项因素在很大程度上影响着活塞环、汽缸套、曲轴、联杆和主轴承的磨损情况。第六章中已经介绍了润滑的问题，前面也讨论了发动机过热的问题，在此就不再重复这些内容了。我们现在就来花点儿时间看看发动机的清洁程度和转速究竟是怎样影响磨损率和大修频度的。
我们先来提前看看(545)。想像一下，如果有一台发动机运行在典型的每分钟12000转上，而此时联杆和曲轴之间夹着一粒沙子。你可能会觉得较软的联杆轴孔会很快磨损，但实际上常常是曲轴销会首先被磨损。沙粒要比曲轴销更硬，它会嵌在较软的铝制联杆或铜制缸套上。随后，沙粒被紧紧地包在联杆里，反复地划切曲轴销。维修人员称这种划切现象为“研磨”。由于在做功冲程中，活塞向下的力非常大，上述的这种研磨作用始终都是在很大压强下进行的。如果一次飞行持续八分钟的话，嵌在联杆上的沙粒会绕着曲轴销反复研磨，产生长以公里计的磨痕。一台脏了的发动机，其上的沙粒可不止这一粒。这样，很快就会使得那些运动零件产生磨损了。任何相互运动着的两个相邻表面，包括活塞――汽缸、活塞环――汽缸以及曲轴――曲轴箱等等，如果有沙粒的话，就都会产生研磨现象。对燃料进行过滤并在发动机不用时把化油器膛孔塞住可以在很大程度上保持发动机的清洁并延长发动机的使用寿命。航模发动机如果在距地面太近的地方长时间运行的话，就有可能吸入微小的沙粒，在发动机运行时形成磨损。采用车模发动机上的那种空气过滤器会减轻磨损现象。将来也许发动机生产厂家也会给固定翼用发动机配上这种过滤器的。
一位有经验的模友会知道，联杆的下端轴孔常常会比曲轴销磨损得快一些。有经验的人通常还会发现活塞上装活塞销的孔以及联杆上端的轴孔会逐渐扩大。这种明显的磨损现象更可能是是由于锻击作用，而不是由于沙粒把金属研磨掉造成的。在到达上死点前，以及在整个做功冲程中，活塞一直在不断地对这两个销子施以压力。转速越高，这种锻击作用就越明显，同时也会加大主轴承所承受的力量。函道风扇发动机的转速高达每分钟20000转以上，因此其寿命一般只有一至两个小时。而一台始终保持清洁，润滑良好的非竞赛用发动机，其转速一般为每分钟10000至13000转。这样，发动机可以运行很多小时，也不会造成很严重的磨损。和沙粒一样，发动机的转速同样也会影响到发动机的预期寿命和大修的频度。
如何判断大修的时机
如何来判断沙粒和锻击作用已经对发动机造成了损伤，需要进行大修了呢？并没有一个简单的答案，因为某些现象既可能是磨损和积炭造成的，也可能是其它问题的征兆。比如，一台原本十分容易启动的发动机变得难于启动了，原因固然有可能是过度的磨损，但是电热塞损坏或其它很多原因都能造成发动机启动困难。一台压燃式发动机在严重磨损后会由于活塞和缸套之间的密封不能提供燃烧所需的压缩程度而造成启动困难或干脆不能启动。但是如果燃料中的乙醚蒸发了，也会造成压燃式发动机难于启动。如果一台电热式二冲程发动机的动力明显减小，这既可能是发动机严重磨损或产生积炭了，也可能是换用的燃料中甲醇的纯度不够。另外，如果燃料中硝基甲烷的比例减小也会造成发动机动力减弱。对一台四冲程发动机来说，如果积炭严重或阀门磨损严重就会出现上述的这些现象，但是实际上活塞、联杆和汽缸套都还能用。这时，只需对阀门进行一次维修就可以了。如果发动机变得难于启动或动力不如以前足了，就有可能需要进行一次包括清理积炭在内的大修了。
发动机是如何变得难于启动或动力减弱的和这些问题本身同样重要。一台始终保持清洁，润滑良好的发动机会逐渐地产生磨损，并逐渐地在活动零件上沉积残炭。因此，这些问题，包括难于启动和动力减弱等等，都会随着时间的流逝而逐渐显露出来。一台平价的非竞赛用发动机，只要使用得当，可以飞到两百个起降（四十至五十小时的运行时间），才需要进行一次大修。有些价格较贵的发动机甚至可以飞到五百个起降。再重申一次，如果你的发动机在使用中过热，润滑不足，或者不能保持清洁，那么飞不了几次，很快就需要大修了。我们举两个极端的例子。一台新的的活塞环发动机，如果在磨车时过于贫油，发动机就会过热。那么，一分钟之内活塞环就会变形报废。有一次，一位模友给我看了一台ABC发动机。这台二冲程发动机一不小心用了四冲程发动机专用燃料。还记得我们说过，四冲程专用燃料中润滑油的比例要比二冲程发动机燃料的的润滑油比例低。这台发动机由于在磨车时使用不当，二十秒之内，汽缸套上的铬镀层就剥落下来，使得活塞和汽缸套都报废了。如果你不知道你发动机零件的磨损程度，可以把发动机拆开，清除掉积炭。我们前面讲过，这样往往就已经能使发动机恢复动力，变得易于启动。即便不能使发动机变好，也能发现那个零件磨损，进而决定是否更换之。
[ 本帖最后由 jinsong 于 2009-3-31 11:08 编辑 ] | 
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发表于 2009-3-30 19:34
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