一、化油器产品的开发设计质量化油器开发设计质量是化油器产品质量的基础，开发设计水平的高低决定了化油器性能的好坏，开发设计的目的就是要让化油器最大限度地满足整个发动机系统各部分的具体要求。化油器和整个发动机系统各部分关系的示意如图1。 从图中可以看出，化油器是整个发动机系统中的一个关键零件，它负责按发动机不同工作工况的需要相应提供具有精确油气混合比而又雾化良好的混合气，以保证发动机具有较好的动力性(功率、扭矩等)、经济性和排放等性能指标。 我们常听有人说，某某化油器马力多少，功率多大。其实这种说法不确切，化油器本身并谈不上什么马力大小。要说马力大小、扭矩多少，就一定是指发动机的整个系统，包括发动机自身结构、进排气相位、点火系统、进排气系统(空气滤清器、进排气管道等)、供油系统(化油器)等等。这其中任何一个部分发生变化都会影响到化油器的设计。 因此，进行化油器开发设计要综合考虑各部分的影响，而不能仅仅只考虑发动机本身的需求。这一点对我们开发化油器和主机厂评价化油器非常重要，有的厂在匹配验证化油器时随便装用进排气管和点火器，有的甚至连空气滤清器都不装，在台架上试验好好的，但一旦装车选用其他零部件，由于没有重新进行匹配试验，就会产生油耗高、使用性能不好等问题。下图是同一发动机装用不同空滤时的扭矩曲线，从中可以看出差别之大。 化油器开发设计的大致流程如下：1 根据发动机总布置及结构要求等确定化油器的结构型式，如是平吸式还是下吸式，是柱塞式还是节气门式，启动加浓方式等等。2 根据发动机进气管和空气滤清器尺寸，确定化油器进气口、出气口尺寸及安装联接尺寸。3 根据发动机性能参数确定化油器喉口尺寸及基本参数尺寸。4 根据发动机及部件的性能参数的要求，化油器厂和发动机厂一起确定化油器的供油特性，即化油器综合流量特性曲线。5 根据化油器供油特性对化油器的各参数尺寸进行优化设计，保证化油器综合流量特性的一致性，这是开发设计化油器最重要的任务。6 与发动机厂一起对化油器设计进行最终试验验证，确定化油器的最终设计。从整个过程看，显然化油器的开发设计不能是化油器厂家单方所独立完成的，而必须与发动机厂进行紧密合作，共同开发试验。在整个过程中，化油器厂家需要详细了解发动机及其点火系统、进排气系统等一系列的技术参数，也可以说是技术秘密。也正因为这点，在国外各大摩托车厂无一例外的都拥有自己独立的紧密合作的化油器厂，有的甚至自己拥有化油器厂，没有象我们现在的有些用户，缺少检测设备，很随便地选配化油器。 就拿世界上在摩托车工业具有代表性的日本来说，本田、铃木、雅马哈三大摩托车巨头分别拥有自己的化油器供应商：京滨配本田、三国配铃木、TK配雅马哈，绝没有本田主动去用三国的化油器或其他类似情况。只有这样，发动机厂才能充分与化油器厂进行合作，以便保证化油器的开发设计跟上发动机开发的要求，而发动机技术本身的研究才有可能最大限度得到化油器技术的支持，从而相互促进技术的不断进步。像国内目前这种以价格为前提的大采购，只能是低水平大拼装，也使得低水平重复建设愈演愈烈。 相对来说，化油器本身零件的设计可以由化油器厂家独立完成。这些零件的设计水平最终也决定了化油器总成的质量。对于国内化油器厂来说，大多还处于测绘仿制阶段，化油器的许多基本尺寸能够直接通过测量得到，但是对这些尺寸的控制(尺寸公差)却是测不出的，这就需要技术。因此也就会出现文章开头小王所见到的，各厂的化油器看起来都差不多而价格却相差很远。其中零件质量的差别是一个重要原因。 就拿大家较为熟悉的油针来说，我们常见的有铜质的、有铝质的、有表面处理过的，有没有处理过的。一般人看来似乎没什么差别，用卡尺测量，尺寸也差不多。但是大家要清楚，油针这种关键零件，作为专业化油器厂家来说，它是根本不能用普通量具测量的，它的许多尺寸都微米(μm)级精度，它的允许公差也只有几个μm，因此只有专用的油针测量仪才能够准确测量。如果油针尺寸超出这几个μ的范围，将会直接影响发动机的经济性、过渡性和动力性等指标，使你的车既费油又不好用。除油针外，在化油器上还有象量孔、主喷管等许多小零件都含有无法辨别的高品质。正如油针一样，它们的设计开发需要具有专业化的化油器开发技术。 二、化油器设计试验验证质量开发设计的结果好坏需要大量的试验验证，试验验证的准确性也直接影响化油器的产品质量。在完成开发设计前，一般要进行化油器综合流量性能试验、发动机台架性能试验和摩托车整车性能试验等，这些试验的试验条件和影响因素都相当复杂，要取得准确的试验结果没有专用的设备是做不到的。比如大家常知的油耗，如果实际跑车，每个地方路况不一样，环境条件也无法控制，试验结果就很难谈得上准确了，设计的好坏也就无法判断。 因此作为专业的化油器开发设计一定要有可比性强、重复性好、精度高的开发试验设备。经过这么多年的发展，国内外厂家在针对化油器开发设计的试验设备上已研制出了不少先进的试验设备，比较有代表性而又必备的典型设备大致如下： 1 化油器综合流量试验台。它是通过准确模拟化油器在发动机上的整个工作状况而检测化油器的流量特性，即供油特性。它能把发动机的每一工况在试验台进行准确再现，这为我们验证设计方案提供了准确的试验结果，是化油器开发不可缺少的试验设备。2 发动机性能试验台。它通过对各种条件和参数的控制，可以准确重复地模拟发动机在整车上的各种工作状况，从而全面检测发动机的性能，验证化油器好坏。3 摩托车转鼓及排放分析系统。这套系统可经准确模拟摩托车在各种道路上的行驶状况从而检测摩托车的各种性能，如加速性、经济性、排放性能等，具有高效、安全、准确的特点，得到广泛的应用。它是我们开发化油器非常有效的武器。从上面可以看出这三种设备是将化油器在整车上的工作状况逐步分解，从模拟道路到模拟整车和发动机，使得化油器的试验条件一级比一级控制得更加严格，试验结果也就越加准确。这些设备由于批量小、专业性强、系统复杂、要求精度高，现在基本为国外厂商所垄断，尽管国内也有不少厂家进行研制或仿制生产，但在设备精度和可靠性上离开发设计要求还有较大距离，国内不少使用厂家在这方面有过很多教训。“没有金钢钻，揽不了瓷器活”，没有好的试验设备作保证怎么能开发出好的产品。目前，国外专业化油器厂都具有了以上完整的试验设备系统，为产品创造了很好的条件。而国内只有少数化油器厂拥有这类的部分设备。所以你在选择化油器时，最好选择知名品牌。　　 三、化油器的制造质量　　  经常有人说，要保证产品质量，需严把检验关，似乎产品质量是靠检验出来的。其实不然，应该说，好的产品质量是制造出来的。化油器质量也一样，再好的化油器最终也要靠高质量的生产体系制造出来。　  化油器虽小，但其构成的零件很多，其生产过程较为复杂，其生产制造质量主要取决于以下三方面：生产工艺水平、生产制造设备、生产管理水平。 　  生产工艺水平高低直接决定了生产零件质量的好坏，甚至决定了是否能够生产。在这方面各大专业厂家通过不断的积累，都有了不少自己的“know how”，也就是我们常说的“诀窍”，形成了完整的生产工艺过程，并不断改进。比如大家常见的量孔，一般厂，加工好毛坯，钻个孔了事。实际上，钻这个孔作为专业厂家，其生产工艺是非常有讲究的，对机床参数，对刀具的要求，对操作者的要求等等都是非常严格的。只有在这些细节上下功夫，才能拥有自己的“know how”，才能提高工艺水平，保证产品质量。 　  当然工艺水平越高，对生产设备和要求也就越高。专业化油器厂的机床一般是自己提出技术要求委托或者与机床厂一起设计制造，有的甚至必须自己集成制造，以满足化油器生产的高效、高精度的要求。像前面讲过的油针、主喷管等，其μ级精度尺寸的加工和测量，没有高精度专业化的加工检测设备是根本无法制造出来的。这些设备技术含量高、制造批量小、要求精度高，投资也很大，绝非一般小厂所能承受。而只有具备了专业的化油器生产线，才能保证生产的产品具有可靠性高、一致性好，而用户在选购化油器时，也就不需要挑挑选选，可以放心使用。 　　因此，从这个角度来看，不同投入, 不同档次设备和不同工艺水平加工生产出来的产品质量，谁好谁坏应该是一目了然。要初步辨别其好坏，可以从以下几方面观察：　　1 看化油器零件的外观，有无毛刺、尖角，有无磕碰、划痕、砂眼，特别是各紧固螺钉头有无拧伤的痕迹，正规厂家的生产工装工艺完备，产品在每一道工序上都会进行很好的定位保护，不会出现此类缺陷；　　2 主要加工件表面是否光洁，如柱塞孔、混合室加工面、油针等；　　3 密闭性，如节气门、阻风门等在全关时，密闭良好，对着光线观察可以发现圆周间隙很小且透光均匀，不会关不上或缝很大；　　4 运动灵活性，如柱塞、节气门、阻风门、加速泵等操作是否灵活自如、回位良好；　　5 产品特征一致性，如每只化油器的节气门、阻风门的铆接形状和方向是否一样，每只化油器的标志是否一致，每只化油器的油管、线束等的方向和位置是否一致。　  如果某种化油器有以上缺陷，至少说明该厂的生产还存在失控和随意性。比如螺钉的铆接形状不一致，有的这样铆有的那样铆，就表明铆接时人为因素很大，难免出现有的铆过了，把轴铆变形，有的铆接不够，将来螺钉一旦脱落，连同节气门都有可能吸进发动机，其危害就不用多说了。这些方面虽然很细小，但它很能体现一个厂家的工艺水平和管理水平。 　  生产管理是一个企业的灵魂，高效、优质的管理将为充分发挥人员、设备潜能，生产合格优质产品提供保证。尽管国内不少企业都开始推行ISO9000质量标准的管理，但作为化油器生产商，仅仅照搬国际标准是远远不够的，而必须结合自己企业的特点，形成行之有效的管理模式，保证产品质量始终处于良好受控状态，保证下线的产品不误加工、不漏加工，不错装、漏装，从而提高产品出厂的一致性水平。在这方面，湛江德利化油器有限公司在学习日本京滨的管理模式基础上，建立了行之有效的质量管理体系，获得了象上海大众、五羊本田、上海幸福、海南新大洲等主机厂的好评。如果说前面所说的高精设备花钱可以买来，那生产质量的管理却只能靠生产厂家自己来努力了。 　  从上面我们可以看出，作为消费者特别是主机厂，要选择化油器，仅仅靠评价几只化油器样品是远远不够的，一定要首先对化油器生产厂家的开发设计能力和生产制造质量进行实地考察评审，并建立起良好的合作关系。只有化油器厂家具备了充分的开发设计能力、制造能力和质量保证能力，才有可能为主机厂和用户提供大批量、高品质的化油器产品。　　　 四、化油器性能质量　  作为用户最关心的当然是化油器最终的产品性能质量。既然如此，有人不免要问，那为什么不直接介绍化油器的性能质量呢?主要原因是性能质量的评价一般只是对产品的样品(几个样品或抽样样品)进行试验评价，具有一定随机性，对单个用户来说则是在购买之前根本无法评价，而设计制造质量是包含在每种产品的品牌中，不需要你对单个产品进行过多检验，通过品牌就可以给你以质量保证。　　摩托车化油器性能的试验项目和试验方法很多，有兴趣的可以参考标准QC/T65－93《摩托车化油器试验方法》，但作为供需双方对化油器的性能质量进行评价时，不可能对所有项目都进行，只能抽取具有代表性的项目。国内厂家一般参照《摩托车和轻便摩托车产品质量检查评定办法》(下简称《摩蓝》)中的QC/T29117 16－93《摩托车和轻便摩托车产品质量检验化油器性能抽查评定办法》的部分项目进行。 这有个优点就是大家都有一个相同的依据，特别是在技术文件上很省事，加上“参照……”就可以了。但是也有缺点，因为它本身是抽检，针对的是批量生产的产品，而不是新开发设计的化油器。《摩蓝》规定的项目很多，实际试验不可能都做到，具体操作中用什么方法来评价最好，这就需要评价者来确定。国内由于各厂家的试验设备条件各不相同，试验方法也各不相同。在这方面，我们在引进日本京滨化油器技术的过程中，与日本京滨和日本本田在化油器的性能试验方面有过不少交流，下面介绍一下经常使用的评价方法：　　1 化油器的综合流量　  正如前面所说，化油器综合流量试验是评价化油器性能非常重要的试验方法。要真正判断化油器性能好坏，试验双方一定要事先确定试验点和标准化油器。试验点一般是根据化油器在发动机上的工作工况及化油器本身的特性综合选取，标准化油器一般由化油器厂挑选双方共同确认。左下图是一种化油器的流量特性曲线：　  图中9点分别对应化油器在发动机上从怠速到部分负荷到全开的工况点。应该说明的是，怠速点及部分负荷点的空气流量和燃油流量都很小，特别是燃油流量，小的一般不到0.03g/s。出厂一般控制在6%内，因此作为检测燃油流量的流量精度就要求相当高了。国内不少主机厂在购置时往往对设备精度和环境条件考虑欠周，轻信设备商号称的1%精度而实际上根本达不到，使得设备无法满足测量精度的要求，因此也就达不到检测目的。这点应该引起主机厂的注意。有的主机厂象五羊-本田等，则是与化油器厂合作，利用化油器厂的设备定期对产品进行检测，这不失为明智之举。　  综合流量试验的最重要目的是检测化油器流量特性的一致性。因为只有化油器流量特性保持一致，才有可能保证发动机的性能指标一致。由于试验受环境条件的影响较大，因此建议采用与标准化油器比较的方法。每次试验时，力争将环境温度、油压、操作方法等控制在尽可能相同的状态，试验用油也要定期更换，以最大限度提高试验准确性。2、 发动机台架试验　  发动机台架试验是目前采用得最广泛的试验方式，主要包括启动试验、怠速试验、无负荷试验、部分负荷试验、全负荷性能试验。　　启动试验分低温（-10度）和常温（20度）两种，由于一般主机厂都不具备低温启动试验的条件，常温启动试验成为广泛采用的方法。有点要说明的是，有人常常误解为只在低温启动时才允许使用阻风门，其实常温启动时也是允许操作阻风门的。如果大家分析一下踏板车的启动，就会发现其电启动加浓装置无论是常温还是低温，它都起作用；相同的道理，对骑式车启动阻风门就需手动操作了。　  怠速试验一般进行怠速排放和怠速稳定性试验，试验时按厂家规格调整记录就可以了，这些规格如怠速转速、排放是在发动机设计时综合了多方面因素而确定的，并不是越低越好。因此在检测化油器时应严格按发动机的技术规格。 有点需指出的是，化油器出厂并不能100%满足怠速排放的要求。因为大家知道，当CO调低后，会影响发动机的启动和运转稳定性。由于怠速工况受到发动机特别是未磨合的新发动机本身状态如摩擦功等的影响，如果化油器保证100%排放合格，在生产线装车势必会因部分化油器混合气较稀而出现启动难、运转不稳的问题。这种情况在日本京滨和本田也是如此，比较好的解决办法是摩托车整车下线时100%进行实车调整。 　  无负荷空转特性试验是用来检查化油器过渡性能的有效试验方法，通过检测进气管真空度、空燃比、油耗等与发动机转速的变化曲线，从而判断发动机在过渡过程中是否存在过浓或过稀的现象。空燃比在测量上比较困难，目前拥有这类检测设备的厂很少，由于CO浓度与空然比具有很好的相关性，因此建议采用CO浓度进行间接测量。在分析上可以采用与标准化油器相比较的办法。 　  部分负荷特性在《摩蓝》上推荐采用定节气门开度的速度特性试验方法。为了操作简便，一般主机厂大都直接采用按油门百分比的方法进行，如70%， 50%，25%等。这种方法虽然简单，但有很大的缺点，首先是不同化油器之间因化油器的不同，在同一百分比，如50%开度时不具有可比性。另外，即使同一种化油器，每个化油器起点和全开不一样，相应的50%开度与实际开度也不相同，试验结果也无法比较，因此建议采用下面一种方法——定转速的负荷特性试验方法。 　  定转速的负荷特性试验是以发动机为主体，试验结构的评价不受化油器腔体、结构、开度的影响，无论是何种化油器都在发动机同一转速来评价，这样就可以在相同的化油器或者不同的化油器之间进行准确比较。如果采取这种方法，在发动机工作转速范围内均匀地选取几个具有代表性的转速，就可以对发动机的整个供油特性进行直观、全面地评价。 　  全负荷特性主要反映化油器在发动机上的动力性指标，油耗只是一个参考，不要过分追求低比油耗，因为在实际使用中决定费不费油的并不是外特性，而主要是中小负荷。如果外特性油耗率过低，往往对中低速产生不良影响，使得使用油耗反而会增加。　　以上三种试验方法可以用右下图加以说明： 　  图中曲线包围的区域就是发动机可能的工作范围。速度特性相当于横向取点如75%开度，负荷特性相当于纵向取点，如4500rpm，外特性是发动机工作范围的一个边界。因此，具体采用哪一种方法，要取决于该方法是否具有可比性，能否做到试验准确等。另外，在试验时，要充分考虑试验台本身因素的影响，像台架的振动就是一个很重要的因素。现在一般都采用钢性连接，没有减振，振动严重时会使发动机在某些试验点振熄火，当然对试验结果的准确性也有很大影响，这在我们的化油器试验中经常遇到，应该引起大家的注意。 3、整车性能试验　  整车试验对化油器而言主要考核化油器装车后的排放、等速经济性、加速性、最高车速，路试行驶感觉等。要准确、快速、安全地取得试验结果，最好在转鼓试验台上进行。对检测摩托车排放的工况法来说，没有转鼓是没法进行的。大家对化油器油耗都比较关心，利用转鼓可以从10km/h直到最高车速将每个车速的等速油耗都准确测出，其他性能指标也是如此。 　  摩托车的排放虽然国家规定了怠速法和工况法，但由于种种原因，工况法实际上一直没有得到实施，还处于怠速法阶段。但随着环保呼声的高涨，各地方势必出台限制摩托车排放的法规，因此对摩托车排放进行全面控制也就为期不远了。由于化油器好坏对摩托车的排放起着重要作用，这些法规的实施对化油器将是一场严峻的考验，应该引起化油器厂和主机厂的注意。　  由于许多厂没有条件只能靠路试来评价。在保证安全和求实的条件下，这作为一种权宜之计也无妨。应该说路试的感觉也很重要，象国外培养一个试车员要花很长时间以及不少的资金，为的就是在试车中评价出车辆的优缺点。目前大多数厂家这方面才刚刚起步，大多数试验员只是一般的司机而已，因此在这方面还有待改进。在试验方法的选择上，也应该考虑发动机的性能指标，并尽可能模拟实际使用中可能会出现的工况，比如发动机的最高转速本来就只有8000rpm～9000rpm，有些用户却非要把转速拉到12000rpm以上来考查化油器，这将直接影响到发动机今后工作的可靠性和安全性，因此类似超出发动机工作范围的检查方法不可取。 　　　　　　　　　　五、安全可靠性质量评价 　  在实际中安全可靠性质量往往不被我们重视，其实国外在这方面比在性能改进方面花的功夫还要大。如果说产品性能存在不足，需要改进，那么改进会在下一批产品或新开发的产品中体现；但如果说产品存在某种缺陷会影响到行车安全性，则必须立即对所有的既售品、在制品及时采取措施，可见其多么重要。 　　化油器上具体影响安全可靠性的因素很多，归纳大概如下：　  1、密封性：柱塞、节气门轴的间隙及磨损，化油器进出口的连接，这些将直接影响发动机正常工作；浮子室密封性、进油针阀密封性、进油管是否有尖角等，这些将可能引起燃油泄漏引发火灾。　  2、可靠性：柱塞是否发卡，节气门轴是否灵活，柱塞、节气门回位弹簧是否可靠，节气门、阻风门铆接螺钉是否可靠，这些缺陷将会导致行车失控，危及行车安全。　  3、耐久性：进油胶管、空气软管、橡塑件等不耐老化、不耐油，钢铁制件生锈等，这些也将影响发动机的工作性能和行车安全。 　　另外，评价化油器可靠性的振动、冷热冲击、寿命等试验，专业化油器厂一般都有相应的专业试验设备，主机厂一般采用整车6000km实车试验。应该说通过这些全面试验后的化油器在正常使用和保养下，能够保证与整车同寿命，在摩托车的正常使用期内不需要更换化油器。