YS FZ系列四行程发动机的工作原理及使用维护

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ys发动机具有独树一帜的进气增压技术、压力供油技术及燃油供应控制技术。与其它同排量的自然吸气式发动机相比，YS发动机输出功率与工作稳定性更高，但其结构相对复杂，使用调试及后期维护较难。YS fz系列四行程发动机继承了这些特点，具有输出功率大、重量轻、油门响应速度快等优点，在业余爱好者中保有量较大，被广泛用于花式特技机、F3A特技机及像真机上。

虽然保有量相对较大，但还是有不少爱好者不太了解YS FZ系列四行程发动机的工作原理及特性，使用过程中也未能熟练掌握该发动机的调整技巧。提起YS发动机，模友们大都反映不好调整，特别对其燃料调节器，更是“谈虎色变”，不敢“动手”。其实，对于YS FZ系列四行程发动机，只要完全了解其进气增压原理及燃料调节器的工作原理，就能在使用调整过程中灵活掌握主、副油针及燃料调节器这三者间的配合关系，使发动机达到最佳工作状态。此外，还应认真磨合、精心调试、定期保养，并从燃料的选择、螺旋桨的选择、与模型的匹配等多方面下工夫。

YS FZ系列四行程发动机与普通四行程发动机最大的区别可概括为以下两方面：

1.使用了机械增压进气技术，能增加发动机进气量，从而提高输出功率。

2.使用了压力供油技术和燃料调节器以保证供油稳定性。发动机机匣给油箱提供高气压实现增压供油的同时，利用燃料调节器对供油量进行控制，而且该调节器也由机匣增压驱动。

笔者使用过多台YS FZ系列四行程发动机，积累了一些使用经验（图1）。下面就以YS FZ 63S四行程发动机为例，介绍以上这两种技术的实现机制及相关的工作原理。由于该发动机其它方面的工作原理与普通自然吸气式四行程发动机类似，本文不再赘述。

一、进气增压技术

这项技术在当今汽车发动机上的使用非常广泛。在发动机燃烧室内体积一定的情况下，通过压缩进入发动机的空气来增加发动机的进气量。由于空气被压缩后压力和密度增大，可支持更多的燃料燃烧，因此要相应增加燃料供应量，使其充分燃烧，从而提高发动机的输出功率。

汽车发动机上常用的增压方式有机械增压与废气涡轮增压两种。与后者相比，前者没有涡轮迟滞现象，油门响应迅速、动力输出更为线性。YS制造的四行程航模发动机采用的进气增压方式是活塞下行机匣增压方式（可归为机械增压的一种）。这种增压方式在Webra公司此前生产的转阀式四行程发动机上也曾采用过，但只有YS将该技术完善并广泛应用在其FZ和DZ系列四行程发动机上，且一直使用至今。

四行程发动机在一个工作循环内发动机转动两圈，活塞下行和上行运动各两次。YS 四行程发动机巧妙运用了这一特性，合理利用一个工作循环中活塞两次上、下行运动中其下部机匣空间的变化，配合机匣后部的旋转碟阀，成功构造出一个“活塞式进气增压泵”（图2）。这使得每个工作循环中，有更多的混合汽进入汽缸。这也是YS四行程发动机与其他同排量自然吸气四行程发动机相比，处于相同工作环境且使用相同燃油的情况下，拥有更大输出功率的原因所在。这与现在汽车上广泛使用的1.5T涡轮增压发动机，可以轻松达到2.4L自然吸气发动机的输出功率的原理一样。

YS四行程发动机的进气增压机构主要由机匣、活塞、进气歧管、机匣旋转碟阀、气门室及气门顶盖构成。活塞的往复运动产生了机匣内的正负压，机匣后部的旋转碟阀即是该“活塞式进气增压泵”的配气机构。机匣后盖上有两个气道（如3、图4），其中一个与汽化器进气口连接，新鲜混合汽通过该气道吸入机匣；另一个与汽缸进气歧管连接，负责把压缩后的混合汽输送到进气道和储气室中短暂储藏，一旦发动机进气门打开，储气室中的高压混合汽就会喷涌进入汽缸。

仔细观察YS FZ63S发动机的气门室会发现，在进气门座周围分布有4个小孔与进气道相通（图5）。气门室与气门顶盖中的空间作为一个储气室使用，被压缩的新鲜混合汽储藏在内。新鲜混合气既可对气门室中的各机件进行，也能对汽缸顶部进行冷却。对于YS FZ63S、YS FZ70S这些排量不大的发动机，该储气室的空间足够；针对排量更大的YS FZ91、YS FZ115S等发动机，在汽缸背后还设计有一个专用储气室，用于储藏增压后的新鲜混合汽。

YS四行程发动机一个完整的工作循环中，机械增压过程及原理如下：

1.吸气行程

活塞由上死点向下死点运动，排气门关闭、进气门打开，新鲜混合汽进入汽缸。此时进入汽缸的新鲜混合汽由两部分组成：一部分是上一工作循环排气行程中吸入机匣的混合汽，另一部分则是上一工作循环压缩行程中吸入机匣，并在随后的做功行程中被压缩存储在进气歧管和气门顶盖中的混合汽。随着活塞下行，其下部机匣的空间减少，当旋转阀转动到图6位置时，机匣中的新鲜混合汽开始被压缩进入进气歧管及气门顶盖储气室中。而随着进气门的开启，分两次吸入机匣的新鲜混合汽便一起喷涌到汽缸中。

2.压缩行程

活塞由下死点向上死点运动，排气门、进气门均关闭，在吸气行程中进入汽缸内的新鲜混合汽被压缩、温度升高。由于活塞上行，其下部机匣空间增大、形成负压，旋转阀转动到图7位置，此时机匣吸入新鲜混合汽。

3.做功行程

活塞由上死点向下死点运动，排气门、进气门均关闭，汽缸中的混合汽被红热的电热塞点燃，燃烧后体积膨胀，推动活塞下行。由于活塞下行，其下部机匣的空间减小，形成正压，旋转阀转动到图6位置，压缩行程中吸入机匣的新鲜混合汽被压缩进入进气歧管并最终存储在它和气门顶盖中。

4.排气行程

活塞由下死点向上死点运动，排气门打开、进气门关闭，燃烧后的废气被排出汽缸。由于活塞上行，其下部机匣的空间增大，形成负压，旋转阀转动到图7位置，机匣吸入新鲜混合汽。

至此，YS四行程发动机的一个工作循环完成，下一工作循环将重复以上各行程。

由于使用了这种活塞下行机匣增压的机械增压技术，因此YS FZ系列四行程发动机进气效率更高。两次被吸入机匣的新鲜混合汽在进气行程气门开启时同时进入汽缸，理论上其进气量可达普通发动机的两倍。但因各种条件的制约及机械增压器工作效率的限制，实际进气量无法达到这个数量。为了提高该“活塞式进气增压泵”的工作效率和增压比，YS发动机的设计颇费苦心，活塞底部形状非常特殊（图8、图9），以尽量缩小活塞在下死点时机匣内部的空间，从而减少遗留在机匣中的混合汽，使更多的增压新鲜混合汽进入进气道和汽缸。

为了保证该“活塞式进气增压泵”的工作效率及可靠性，YS四行程发动机的机匣必须保持密封，不允许有丝毫漏气，这也是该发动机与普通自然吸气式四行程发动机的主要区别。因为一旦机匣漏气，会导致发动机转速无法达到预定值、功率下降、工作不稳定，甚至出现空中停车的现象。所以，发动机机匣与机匣后盖及汽化器、气门室顶盖处都使用了纸质垫片进行密封；发动机气门顶杆套筒、进气歧管等处还使用了大量的“O”形胶圈和油封。这也给YS四行程发动机的使用和维护提出了较高的要求。（未完待续）