編者:這是春蘭摩托總工阮天林當(dāng)年巡修全國各維修站點時收集的故障案例,征得阮老師同意,逐次刊發(fā),給廣大修理工朋友以借鑒,車雖不同,原理相通!
浙江寧波維修站反映,他們那里有一輛CL125-2春蘭豹摩托車在修,行駛不到5公里,氣缸內(nèi)便有異常響聲發(fā)出,動力隨之下降,車輛加速性能變差,同時曲軸箱通氣管冒出縷縷白煙。
停車待機件冷卻后,又能按正常速度行駛,但只要發(fā)動機一過熱,上述故障便重現(xiàn)。維修人員對發(fā)動機作全部檢查未能尋找到故障點,尋求技術(shù)協(xié)助。
等我趕到現(xiàn)場,維修站已經(jīng)提前將車輛發(fā)動機活塞、氣缸間隙等常規(guī)狀況重新檢查一遍,聽完介紹,上路乘騎不到15分鐘便返回原地,確認(rèn)用戶反映的發(fā)動機過熱故障無誤。
本著先易后難的原則,先旋開右曲軸箱蓋上的油標(biāo)尺,將油標(biāo)尺前端機油沾在手上捻試,感覺其粘度差一點,觀察油的顏色沒有變色的跡象。
擦凈標(biāo)尺前端的油跡,旋入右曲軸箱蓋螺紋內(nèi)檢測機油容量,在油標(biāo)尺的上下限之間,基本符合要求。但是,用戶說不清楚是換的什么品牌和質(zhì)量等級的潤滑油。
基于潤滑油的粘度可隨溫度的升高而變稀,也可隨溫度的降低而變稠的特點,發(fā)動機冷機狀態(tài)下,活塞裙部與氣缸筒之間的間隙處于最大值,粘度大的潤滑油可充填這部分間隙,使摩擦副的運轉(zhuǎn)聲響暫時有所改變的原理。為排除其它不可確定的因素,決定利用潤滑油的粘度特性進(jìn)行對比試驗。
旋開放油螺塞放光發(fā)動機內(nèi)的潤滑油,將維修站剛購進(jìn)的SG級進(jìn)口殼牌高粘度潤滑油(SAE—20W/50)加入曲軸箱內(nèi)。順便將購來的清潔汽油注入油壺,用橡膠軟管直接與化油器連接并掛在車輛龍頭上。啟動發(fā)動機,怠速10多分鐘后掛低擋慢速行駛。
待機溫升高后,依序換入高檔進(jìn)入正常行駛,騎行不到5公里,發(fā)動機過熱故障重現(xiàn),但此時氣缸內(nèi)發(fā)出的聲響比原來用戶使用的潤滑油要稍低些。
采用高粘度潤滑油的試驗說明,發(fā)動機過熱現(xiàn)象經(jīng)過改善潤滑、冷卻條件情況稍有好轉(zhuǎn)。那么到底是什么原因造成的過熱故障呢?
按照內(nèi)燃機原理分析,若進(jìn)氣管橡膠件老化開裂或進(jìn)氣管與氣缸蓋之間的O形密封圈失效而漏氣,以及化油器浮子室油平面過低等,均會導(dǎo)致混合氣過稀。
為此,檢查化油器油位,分別擰松左、右缸化油器浮子室放油螺釘,將化油器放油橡膠軟管端口朝上,并置于化油器本體和浮子室結(jié)合面之間上下移動,其燃油在化油器本體和浮子室結(jié)合面向下約2mm處冒出,油位基本正常。
使用聚光手電筒對準(zhǔn)進(jìn)氣管部分照看,發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣管橡膠部分有輕微裂痕存在,卸下化油器及左、右缸進(jìn)氣管,仔細(xì)觀察上面的裂痕,系橡膠件外表老化的痕跡而未真正裂開;觀察進(jìn)氣管與氣缸蓋結(jié)合平面凹槽內(nèi)的O形圈,因長期使用被壓扁,基本沒有彈性。
為排除故障隱患,更換左、右缸進(jìn)氣管及O形圈,順便又將化油器精心清洗了一遍。
根據(jù)啟動時需要打開阻風(fēng)門的實際情況,分解氣缸蓋,發(fā)現(xiàn)右缸進(jìn)氣門與氣門座有偏磨和輕微燒蝕現(xiàn)象,更換新氣門,并將所有進(jìn)、排氣門與氣門座圈作了細(xì)心研磨,確認(rèn)無任何泄漏,裝復(fù)所拆零件。
在未打開阻風(fēng)門的情況下,成功啟動發(fā)動機。稍作熱車上路試車,但行駛不到5公里,發(fā)動機過熱故障仍然存在。
分析診斷到此,我被該故障難住了,目前摩托車上的汽油、潤滑油、氣門密封、氣缸、活塞的配合間隙以及進(jìn)氣管與氣缸蓋的密封等都符合技術(shù)要求,就是尋覓不到發(fā)動機過熱的蛛絲馬跡,實在太蹊蹺了。
無奈之下,去當(dāng)?shù)乇咎锾丶s維修站購買CB125T氣缸體及活塞組件一套,并按照技術(shù)要求測量其配缸間隙,以確保摩擦副零件之間的正常配合,精心復(fù)裝發(fā)動機,將發(fā)動機內(nèi)的潤滑油改換成粘度為SAE—15W/40,按照規(guī)范要求,正常啟動發(fā)動機。
暖機約10多分鐘后,按序換檔上路行駛。維修工連續(xù)騎行8公里后停車檢查,未見發(fā)動機過熱現(xiàn)象,接著又行駛了5公里,摩托車加速性能良好。交予用戶累計行駛400多公里,摩托車使用一切正常,原發(fā)動機過熱故障被排除。
為了查明故障原因,對拆下的氣缸體和活塞作詳細(xì)檢查,測量活塞裙部的實際尺寸與維修測量的數(shù)據(jù)相差不到0.01mm。
接著使用杠桿百分表測量氣缸相關(guān)尺寸,在氣缸筒的上、中、下和X—Y方向測量,均未超過新氣缸的標(biāo)準(zhǔn)尺寸44.011mm。
持游標(biāo)卡直尺面靠在氣缸體上平面,檢查缸套與氣缸體平面度,結(jié)果在0.05mm范圍內(nèi)。
讓維修工找來油盆加入機油,將缸體預(yù)先用鉛絲穿入氣缸體Ф9mm的通孔,放入油盆用機油加熱,待溫度上升到180多度時,提著用鉛絲穿入氣缸體,使之懸空,試著用橡皮榔頭對準(zhǔn)缸體下邊緣敲了幾下。
不可思議的事發(fā)生了,缸套竟然從缸體上平面的孔中掉了下來。
待零件完全冷卻后,持外徑千分尺、杠桿百分表分別測量缸套外圓和氣缸體內(nèi)徑,測量結(jié)果為:氣缸體內(nèi)徑Ф52.08mm,缸套外徑Ф52.06mm,仔細(xì)觀察與缸套配合的缸體內(nèi)孔,基本沒有壓裝痕跡。
從所檢測零件的尺寸和實際裝配痕跡情況來看,缸套外徑與氣缸體內(nèi)孔在冷機狀態(tài)下就有0.02mm的間隙。仔細(xì)察看氣缸體組件,上面無任何生產(chǎn)廠家的代號和排量標(biāo)識。詢問維修工得知,該氣缸體組件是從近郊維修配件市場購進(jìn)的,其來源不明。
更換合格氣缸體組件,精心復(fù)裝發(fā)電機,啟動摩托車,上路試車,摩托車加速性能恢復(fù)正常,確認(rèn)原車過熱故障被排除。
按照技術(shù)要求,春蘭豹244發(fā)動機缸套與氣缸體是過盈配合壓裝而成,缸套外徑與氣缸體內(nèi)孔的裝配過盈量為0.082±0.025mm;缸套上部凸緣外圓尺寸(Φ57.5mm凸緣高度為4mm)與缸體內(nèi)孔也是過盈配合(過盈量約0.03mm),其凸緣厚度大于缸體止口深度(見上圖),缸套壓入缸體后上面的多余部分則經(jīng)銑削加工為一整平面(見下圖),經(jīng)氣缸蓋、氣門搖臂座等零件裝配緊固,因此,缸套不會發(fā)生徑向及軸向竄動。
正常情況下,活塞在運行做功后的熱量是通過活塞環(huán)傳給缸套,再由與氣缸體過盈配合的缸套傳給缸體散熱片進(jìn)行散熱的。
由于該發(fā)動機更換的偽劣配件,缸套與缸體間不但無任何過盈量,還存在0.02mm的間隙。
當(dāng)機溫升高后,鋁合金材料的氣缸體和缸套一起受熱膨脹,因兩種零件材料的膨脹系數(shù)不一,鋁合金材料的氣缸體膨脹系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鑄鐵材料制作的缸套,使缸套與氣缸體之間的“間隙”進(jìn)一步增大,缸套外圍無法散發(fā)的熱量形成一堵“熱氣圈”,其間的溫度急劇上升,造成活塞裙部異常膨脹,運動零件摩擦加劇,這就是發(fā)動機過熱故障的真正根源。