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难以排除的摩托车过热故障,深度解析为何有些配件需要过盈组装
点击:306    发布时间:2019-7-16 6:09:00    来源:微信网页版

编者:这是春兰摩托总工阮天林当年巡修全国各维修站点时收集的故障案例,征得阮老师同意,逐次刊发,给广大修理工朋友以借鉴,车虽不同,原理相通!

浙江宁波维修站反映,他们那里有一辆CL125-2春兰豹摩托车如图1所示,行驶不到5公里,气缸内便有异常响声发出,动力随之下降,车辆加速性能变差,同时曲轴箱通气管冒出缕缕白烟。停车待机件冷却后,又能按正常速度行驶,但只要发动机一过热,上述故障便重现。维修人员对发动机作全部检查未能寻找到故障点,寻求技术协助。

等我赶到现场,维修站已经提前将车辆发动机活塞、气缸间隙等常规状况重新检查一遍,听完介绍,上路乘骑不到15分钟便返回原地,确认用户反映的发动机过热故障无误。

本着先易后难的原则,先旋开右曲轴箱盖上的油标尺,将油标尺前端机油沾在手上捻试,感觉其粘度差一点,观察油的颜色没有变色的迹象。擦净标尺前端的油迹,旋入右曲轴箱盖螺纹内检测机油容量,在油标尺的上下限之间,基本符合要求。但是,用户说不清楚是换的什么品牌和质量等级的润滑油。

基于润滑油的粘度可随温度的升高而变稀,也可随温度的降低而变稠的特点,发动机冷机状态下,活塞裙部与气缸筒之间的间隙处于最大值,粘度大的润滑油可充填这部分间隙,使摩擦副的运转声响暂时有所改变的原理。为排除其它不可确定的因素,决定利用润滑油的粘度特性进行对比试验。

旋开放油螺塞放光发动机内的润滑油,将维修站刚购进的SG级进口壳牌高粘度润滑油(SAE—20W/50)加入曲轴箱内。顺便将购来的93号高标准清洁汽油注入油壶,用橡胶软管直接与化油器连接并挂在车辆龙头上。

启动发动机,怠速10多分钟后挂低挡慢速行驶。待机温升高后,依序换入高档进入正常行驶,骑行不到5公里,发动机过热故障重现,但此时气缸内发出的声响比原来用户使用的润滑油要稍低些。采用高粘度润滑油的试验说明,发动机过热现象经过改善润滑、冷却条件情况稍有好转。那么到底是什么原因造成的过热故障呢?

按照内燃机原理分析,若进气管橡胶件老化开裂或进气管与气缸盖之间的O形密封圈失效而漏气,以及化油器浮子室油平面过低等,均会导致混合气过稀。为此,检查化油器油位,分别拧松左、右缸化油器浮子室放油螺钉,将化油器放油橡胶软管端口朝上,并置于化油器本体和浮子室结合面之间上下移动,其燃油在化油器本体和浮子室结合面向下约2mm处冒出,油位基本正常。

使用聚光手电筒对准进气管部分照看,发现进气管橡胶部分有轻微裂痕存在,卸下化油器及左、右缸进气管,仔细观察上面的裂痕,系橡胶件外表老化的痕迹而未真正裂开;观察进气管与气缸盖结合平面凹槽内的O形圈,因长期使用被压扁,基本没有弹性。为排除故障隐患,更换左、右缸进气管及O形圈,顺便又将化油器精心清洗了一遍。

根据启动时需要打开阻风门的实际情况,分解气缸盖,发现右缸进气门与气门座有偏磨和轻微烧蚀现象,更换新气门,并将所有进、排气门与气门座圈作了细心研磨,确认无任何泄漏,装复所拆零件。在未打开阻风门的情况下,成功启动发动机。稍作热车上路试车,但行驶不到5公里,发动机过热故障仍然存在。

分析诊断到此,我被该故障难住了,目前摩托车上的汽油、润滑油、气门密封、气缸、活塞的配合间隙以及进气管与气缸盖的密封等都符合技术要求,就是寻觅不到发动机过热的蛛丝马迹,实在太蹊跷了。

无奈之下,去当地本田特约维修站购买CB125T气缸体及活塞组件一套,并按照技术要求测量其配缸间隙,以确保摩擦副零件之间的正常配合,精心复装发动机,将发动机内的润滑油改换成粘度为SAE—15W/40,按照规范要求,正常启动发动机。


暖机约10多分钟后,按序换档上路行驶。维修工连续骑行8公里后停车检查,未见发动机过热现象,接着又行驶了5公里,摩托车加速性能良好。交予用户累计行驶400多公里,摩托车使用一切正常,原发动机过热故障被排除。

为了查明故障原因,对拆下的气缸体和活塞作详细检查,测量活塞裙部的实际尺寸与维修测量的数据相差不到0.01mm。接着使用杠杆百分表测量气缸相关尺寸,在气缸筒的上、中、下和X—Y方向测量,均未超过新气缸的标准尺寸44.011mm。持游标卡直尺面靠在气缸体上平面,检查缸套与气缸体平面度,结果在0.05mm范围内。

让维修工找来油盆加入机油,将缸体预先用铅丝穿入气缸体Ф9mm的通孔,放入油盆用机油加热,待温度上升到180多度时,提着用铅丝穿入气缸体,使之悬空,试着用橡皮榔头对准缸体下边缘敲了几下,不可思议的事发生了,缸套竟然从缸体上平面的孔中掉了下来。

待零件完全冷却后,持外径千分尺、杠杆百分表分别测量缸套外圆和气缸体内径,测量结果为:气缸体内径Ф52.08mm,缸套外径Ф52.06mm,仔细观察与缸套配合的缸体内孔,基本没有压装痕迹。

从所检测零件的尺寸和实际装配痕迹情况来看,缸套外径与气缸体内孔在冷机状态下就有0.02mm的间隙。仔细察看气缸体组件,上面无任何生产厂家的代号和排量标识。询问维修工得知,该气缸体组件是从近郊维修配件市场购进的,其来源不明。更换合格气缸体组件,精心复装发电机,启动摩托车,上路试车,摩托车加速性能恢复正常,确认原车过热故障被排除。

按照技术要求,春兰豹244发动机缸套与气缸体是过盈配合压装而成,缸套外径与气缸体内孔的装配过盈量为0.082±0.025mm;缸套上部凸缘外圆尺寸(Φ57.5mm凸缘高度为4mm)与缸体内孔也是过盈配合(过盈量约0.03mm),其凸缘厚度大于缸体止口深度如上图所示,缸套压入缸体后上面的多余部分则经铣削加工为一整平面如下图所示,经气缸盖、气门摇臂座等零件装配紧固,因此,缸套不会发生径向及轴向窜动。

正常情况下,活塞在运行做功后的热量是通过活塞环传给缸套,再由与气缸体过盈配合的缸套传给缸体散热片进行散热的。由于该发动机更换的伪劣配件,缸套与缸体间不但无任何过盈量,还存在0.02mm的间隙。

当机温升高后,铝合金材料的气缸体和缸套一起受热膨胀,因两种零件材料的膨胀系数不一,铝合金材料的气缸体膨胀系数远远大于铸铁材料制作的缸套,使缸套与气缸体之间的“间隙”进一步增大,缸套外围无法散发的热量形成一堵“热气圈”,其间的温度急剧上升,造成活塞裙部异常膨胀,运动零件摩擦加剧,这就是发动机过热故障的真正根源。

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