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飞龙的博客

枯藤老树昏鸦,小桥流水人家,古道西风瘦马。夕阳西下,断肠人在天涯。

 
 
 

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大排量摩托车轴瓦菜鸟全攻略  

2008-04-11 23:38:04|  分类: 摩托 |  标签: |举报 |字号 订阅

大排量摩托车轴瓦菜鸟全攻略 富贵鱼 2007.3.22

  之前写过两次关于轴瓦的烂文但是现在想想可能会存在很多的不足及容易误导很多菜鸟的地方,但是不管怎么说、怎么写,我只是想把这一点点心得跟大家说出来进行交流、讨论。(文中转载了部分轴瓦专业知识,文中只谈见解不谈结果)

一、清楚的认识曲轴与瓦

A、曲轴(这是曲轴在曲轴磨床上的图片)

它的位置在中缸活塞之下的上下曲轴箱中心,离合器边盖右边部位的中心就是曲轴的位置

曲轴承载大小瓦片的部位就叫轴径,大瓦部位的就是主轴径,小瓦部位的就是连杆或小瓦轴径,一曲一拐的部位顾名思义就是曲柄了(看第一图),一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐,并列缸的曲轴的曲拐数目等于气缸数,V缸发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。

先看直列四缸发动机曲轴的曲拐:

 

图一就是直列缸摩托车曲轴的图片。它有四个曲拐,每个拐的中间就是连杆轴径,连杆轴径与连杆中间就有小瓦承载,连杆上面安装活塞。。。。。。

再看V缸发动机曲轴的曲拐(大魔鬼的):

  它有四个主轴径跟两个连杆轴径,连杆轴径就是带两个孔的部位。。。。。。

主轴颈就是曲轴的承托部分,通过主轴承支承在曲轴箱主轴承座中。所谓的主轴承座就是这个部位:

它的上面放了曲轴主轴径瓦片(即大瓦)这个是下箱体的,还有上箱体也是同样的结构,曲轴的上下箱体也是通过了相当严格精确的筛选之后才进行装配的。

下面这个就是上曲轴箱:

曲轴的大瓦(即主轴承)就是放在曲轴箱主轴承座中的(仔细看这是已经放入大瓦的示意图了)

一般来说,日系的大排量摩托车的主轴承的数目与连杆轴承的数目比为:“6:4、5:4(直列四缸)或4:2(V型四缸)”这个简单的来说就是曲轴的支承方式。国产教材上说,曲轴的支承方式一般有两种一种是全支承曲轴,另一种是非全支承曲轴。

全支承曲轴:曲轴的主轴颈数比气缸数目多,即每一个连杆轴颈两边都有一个主轴颈。如六缸发动机全支承曲轴有七个主轴颈。四缸发动机全支承曲轴有五个主轴颈。(但是CBR系列的机器与YAMAHA大板鼓系列的机器曲轴支撑方式就是完全不一样,CBR系列的机器支撑是5道主支撑轴承,而YAMAHA FZR系列的机器支撑是6道主支撑轴承)这种曲轴的设计即是为了减轻了主轴承载荷,减小磨损。

非全支承曲轴:曲轴的主轴颈数比气缸数目少或与气缸数目相等。这种支承方式叫非全支承曲轴,虽然这种支承的主轴承载荷较大,但缩短了曲轴的总长度,使发动机的总体长度有所减小。承受载荷较小可以采用这种曲轴型式。

曲轴的连杆轴颈(小瓦部分)是曲轴与连杆的连接部分,通过曲柄与主轴颈相连,在连接处用圆弧过渡,以减少应力集中。

曲柄是主轴颈和连杆轴颈的连接部分,断面为椭圆形,为了平衡惯性力,曲柄处铸有(或紧固有)平衡重块。平衡重块用来平衡发动机不平衡的离心力矩,有时还用来平衡一部分往复惯性力,从而使曲轴旋转平稳。

2、瓦片

瓦片的叫法用各地维修师傅的话说就是大瓦跟小瓦,对号入座的来讲,大瓦是放在上下箱体主轴承座上的,小瓦是放在连杆轴径上的

再看下大瓦的位置:

  再看下小瓦的位置(图中可以清楚看到四条连杆固定在曲柄轴径的部位,连杆的大小头将小瓦含在了曲柄轴径上)放在地面上的是主轴径轴承(大瓦)

  上面图的曲轴总成是西风400的,它有五个主轴径,即是5道大瓦,4道小瓦。跟YAMAHAFZR系列的不一样。但是无论几道 它们都是全支撑式轴承。瓦片的分类:

A、带电镀减摩层的瓦片(原装瓦片)

  大排摩托车的大小瓦片,都是带电镀减摩层的。这种瓦片,是在厂家装配之前经过严格精密的筛选才使用的,没有任何的可刮削余量,也就是说,要选用这种瓦片就要必须按照原厂装配精度来计算看看这些让人烦恼的数字跟代码吧就知道

  有多为难人了到现在我也没见到过国外的进口瓦片有加大的也许会有。

再看一下关于带电镀减摩层的瓦片的相关专业知识:(或者可能这个还是不能诠释日产大排量车的瓦片这个概念但是我认为是基本差不多的)

“在发动机中使用的滑动轴承(又称轴瓦)是易损的关键零件。机械加工完毕后,一般在其内表面的基体上先电镀1~3μm厚的镍(Ni)栅阻挡层[1~2],继之电镀15~30μm厚的铅锡铜(PbSnCu)三元合金减摩层[3~24],最后在全部表面上电镀1~2μm厚的锡(Sn)或铅锡(PbSn)合金防护层[2]。   

在轴瓦的内表面提供减摩层的目的是为了提高轴瓦的减摩性、耐磨性、耐蚀性、镶嵌性、顺应性、磨合性、抗咬合性、抗疲劳强度、抗压强度、承载能力等,从而提高其工作性能,延长使用寿命,最终保证主机的高性能运行。   

一般根据使用要求选择镀层种类。小型发动机的轴瓦一般使用PbSn6~20二元合金[12~13、16~17、22],也有使用铅铜(PbCu)、铅银(PbAg)二元合金的。随着时间的推移和科学技术的发展,对于大、中型柴油机、内燃机上使用的轴瓦,要求具有负载能力大、使用寿命长,且应具有良好的润滑性、耐蚀性、耐磨性等性能。实践证明,在传统的铅锡(PbSn6~20)二元合金减磨镀层中加入少量的第三组分元素铜(Cu)就可以显著改善镀层性能[3、10、20]。当铅锡(PbSn6~20)二元合金镀层中加入2~3%的铜时,一方面由于铜与锡具有一定的亲合势,在一定程度上抑制了锡向衬里(即基体)扩散,有利于保证镀层中锡含量及其金相结构的稳定;另一方面,由于加入了铜后,镀层的硬度从原来的HV8~10提高到HV13~15,大大改善了镀层的耐磨性和抗疲劳强度等,从而显著提高了轴瓦的负载能力,使用寿命大幅度延长。   

若在衬里金属上直接电镀减摩镀层,则镀层中的锡容易向衬里扩散,使得轴瓦在工作一段时间后,镀层内的锡含量下降到小于6%(质量)。并且无论是铜基合金衬里还是铝基合金衬里,其中都含有一定量的铜,扩散到衬里中的锡能与铜生成脆性大的金属间化合物(Cu3Sn)。这样不仅使镀层的机械性能下降,而且破坏了衬里的结构,至使轴瓦的整体机械性能降低。解决该问题的方法是在衬里材料与减摩底层之间电镀一层镍或镍基合金阻挡层(又称栅层或阻挡层),以抑制锡向衬里扩散[1~2]。   

锡或铅锡合金防护层除了具有一定的防腐蚀作用外,在轴瓦工作期间还可以扩散的方式补充减摩层中的锡的含量,使其各成分的含量处于相对稳定的状态。另外,由于这层防护层不含铜,相对较软,因此轴瓦在工作的初期就能达到良好的磨合要求。   

 

减摩镀层在国外的研究起步较早。1920年由格罗奥夫(J.Grooff)提出了电镀铅锡合金的第一个专利,并用于海军鱼雷储气瓶的内表面电镀,到二十世纪四十年代开始用于轴瓦的电镀。1952年舒尔茨(Schults)提出了在铝及铝硅(AlSi)合金基体上电镀铅锡铜三元合金的专利。1953年舍夫(Schoefe)曾发表轴瓦使用铅锡铜合金的综述。1976年,Jong—Sang Kim,Su—ιι Pyun and Hyo—Geun Lee发表了“铅锡铜电镀层的晶面取向及微观形貌”的论文[7]。1980年毕比(Beebe)提出含铜2~3%(质量)、锡9~12%(质量),其余为铜的三元合金电镀生产工艺流程,镀层厚度为15μm。1982年沃特曼(Waterman)等人就三元合金电镀液中铜离子(Cu2+)的置换问题提出了解决的办法。   

国内对于减摩合金镀层的研究和应用起步较晚。1960年初,武汉材料保护研究所与海陵第一配件厂首先研制并用于生产的电刷镀铅锡合金工艺已用于快艇发动机的电镀。二十世纪七十年代中期,上海合金轴瓦厂及上海沪东造船厂对轴瓦电镀铜锡合金工艺者了较详细的研究[12~13]。1985年,哈尔滨工业大学电化学教研室与中国船舶工业总公司四六六厂共同研究了铅青铜滑动轴承上电镀铅锡铜三元合金减摩层的工艺,并已用于生产。1989年,Dusanka Radoric发表了“在氟硼酸盐镀液中以氢醌(对一苯二酚)为添加剂的铅锡合金电镀”的论文16。十十世纪末,南通轴瓦厂的范家华、姜志东21、24,武汉材料保护研究所的曾良宇、杨先桂、王会文8、17,广西桂林内燃机配件厂的秦胜毅9,戚墅堰机车车辆工艺研究所薛伯生20等对减摩层的电镀工艺从不同的方面先后进行过不同程度的研究,为该工艺在生产应用中的进一步完善奠定了一定的基础。”

看完上面这段,大家就应该对带有电镀减摩层的瓦片有了一个完全的了解。。。。。。从前到后面简单的来说,原装瓦片,不适合用于轴瓦维修。

B、铝瓦

  无论是车迷自己动手用汽车瓦片改装大排量摩托车瓦片时还是国内某些厂家生产的所谓大排量摩托车瓦片。根据个人观察,除以前遇见部分铜瓦外(现在也存在前几天就看到过)其他几乎都是铝瓦,咱们大家也就统称为铝瓦行了,至于什么成分,也不去研究,不多浪费口舌。

这种瓦是现在市面上销量最多,价格最实惠的。但是我绝对不会去哭着喊着说,请大家不要买原装瓦片,买铝瓦就好,有了前面的专业教材,我相信大家会看的出什么是好什么是坏。别拿饼子不当干粮哪。

二、认识机器的油道

这个是被大多人们遗忘的地方。而且也是大多朋友看不到想不到甚至第一次听到的。

曲轴箱油道

曲轴箱的主油道是在机油粗滤之上的,机油泵泵油通过粗滤过滤后再进入主油道后分散润滑。。。。。。主油道的左右两边都有一个粗的螺栓固定封闭,根本各车系的不同,使用的封闭螺栓也不同,CBR的通常就是使用内六角螺栓封闭,西风的就是方头螺栓、YAHAMA的也是使用内六角螺栓封闭。

这是CBR19的曲轴箱主油道,左边的主油道封闭螺栓在触发边盖下面

  右边的主油道封闭螺栓在打开离合大边盖后才能看的到。(上方圆孔是拿走曲轴了)

  这是西风的曲轴主油道封闭螺栓:

  看到左右两边的那个方头螺栓了吗?中间凸起的一整条圆型筋那就是这个机器的主油道

这个是29的主油道部位

它的主油道有好几个封闭处

YAMAHA车的主油道部位

当然可不是让大家把车拆了看油道啊,呵呵

看看油道里面到底藏了多少东西吧?你就明白油道的重要性了。

机器就跟人一样,也会生老病死,除了不正常的骑行因素外其他也在于个人。人会出现动脉梗塞、脑血栓,同样的道理,并不是每个车都象我所出示的图片一样,主油道会很脏,有时候我都会把一个纯水车的主油道刻意的来拆开看看观察一下,可惜的是我真的发现了一个问题。即使是纯水车还有很多第一次拉瓦的车,有很多车主油道还是相当脏的,这就跟人得了血栓没什么两样,影响了血液的畅通。高速油压跟不上,机器过热,造成拉瓦。我都奇怪那么密封的一个结构怎么会进去那么多脏东西,按理来说,打开后应该是光滑见底,而不是黑忽忽一片,如果放在以前,我肯定会忽略不说,但是自从我开始做车了。我才发现了这个问题的严重性。碣石的那些大神仙师傅们我不得不承认他们的鬼斧神工但是他们真要讲什么理论说什么细致,我实在也不敢恭维,确切的来说,所有的水货车里面,除去600CC的大排不谈,其他的小排量车开“三盖一壳”的厄运是存在很大一个量的,三盖即是:缸盖、离合大鼓盖、触发头边盖,壳就是指的油底壳了。虽然南方的天气永远没有北方那样罕见的尘土飞扬的冬天也没有凛冽的北风呼啸,即使油底壳被打开的机会很少,但是想想一个机器的全身密封被完全打开暴露个几天几夜后会是什么后果吧??在货场上有的车根本就是离合边盖破碎、机器的某密封部位破碎,这样的车经过长途跋涉来到国内,可想而知。。。。再就是有的机器必须要经过吹砂翻新处理,在吹砂完毕表面处理的时候很多铝硝及脏东西会进入机器里面。但是所有这些碣石的师傅绝对是不可能去你放在心上的。

好玩一点说,碣石都是在家里做车,孩子调皮的时候抓把土放在你曲轴箱里的事也不是没可能,闲着没事给你吐口口水到曲轴箱里去也不是什么新鲜事吧?

有时候就要多想一些。。。。。。

再就是还有在国内经过维修的轴瓦,维修师傅不重视油道的重要性,我给大家看个活生生的例子就明白了,这个比起来把人望火坑里推也没什么两样了:

6个眼堵上四五个了。。。。。。

仔细点看

曲轴油道

这个问题简单了,一般是维修的时候才能用的上,不拉瓦的时候永远也不会看到这个地方。

我要说的只是维修的时候注意油道卫生。。。。。

再看个例子

快要成了山西的煤矿了。。。。。

这也是配瓦失败的一个最大的原因。

三、配瓦的关键,曲轴光洁度与弯曲度

光洁度可以搞的定,但是弯曲度就很难说了

我的要求就是曲轴轴径光洁度以及瓦片表面平整度绝对要完美,至于是什么标准,我们只能说,我们是业余,我们要去没有最好,只有更好,我们要想的就是,只要努力一点点,我们就会有成功。或许有挽留的余地。

在下面的时候,经常听到他们讨论轴瓦

A说 :我拆开看了,曲轴一点没事,拿卡尺卡了,失圆0.0几mm么点小问题没事,岂不知那0.0几的数字哪是用卡尺测量一下就能出来的。

B说:我CAO 日本东西就是好,把瓦片都快磨成刀子刃了,曲轴还一点事都没有,还可以用。。。。

C说:配瓦太简单了,你们用什么?我都是自己找个斯太尔的瓦片改一下,那种瓦 即使曲轴化了瓦也不会化。。。。。。。

D说:刮瓦太简单了,我都使用活塞环子,咯吱咯吱咯吱很快就刮好了。

话说轴瓦维修简单易懂的人太多了,能做到真正按部就班的来测量一下曲轴的圆度的就没有多少人了

看图。。。。。。。。。。。。。。

这个已经不符合要求了。。。。。其他的就别说了,去磨轴去吧。。。。。。

合格的在这里,请参考一下

最高标准,镜面效果

那如何才能达到最好的镜面效果呢?

以前我用了一堆草绳也没能起到什么好效果

现在好了咱们只需要花个半小时就轻松搞定以前几小时也做不完的难题

我自己动手搞了一个简易的曲轴轴径抛光的小机器。配合使用的东西就是抛光蜡

这个小机器简单实用,经常磨轴配瓦的朋友们应该会清楚一个问题,有时候修磨曲轴完毕后经过科学的测量的方法会发现曲轴失圆会控制在理论的尺寸内,但是为什么往往装配后瓦很快会完蛋,我个人认为,曲轴的表面的粗糙度在这个环节中起到了至关重要的作用,很多人都是在把曲轴修磨之后就用千目砂纸来回拉几下或者用其他的办法将轴径光洁度处理一下,但是要想达到原装的程度,不是胡说八道,绝对比登天都难。

我个人认为

你只要把曲轴找个手艺好责任心强的师傅去测量完毕后按照理论值来修磨出来然后用自制的小工具来抛光一下表面光洁度,就会能为你装配后起到一个良好的铺垫效果。这个只是用一个报废的曲轴来做了一个小小演示。大家可以看到现在的光洁度但是不能保证平整度。至于平整度还要看在修理过程中师傅的手艺跟责任心了。

再转一个关于曲轴的检查标准:

弯曲变形的检修。将曲轴的两端用V型块支承在平板上(平板也是有要求的平面度并不是大家看起来平那就是标准玻璃看起来平吧但是真要讲平面度玻璃那个平面还差的远了,所以转出来只是让大家看一看),用百分表的触头抵在中间主轴颈表面。

然后转动曲轴一周,表上指针的最大与最小读数之差,即为中间主轴颈对两端主轴颈的径向圆跳动误差,其误差如大于0.10mm,应更换曲轴。

   (3)轴颈磨损的检修。检验曲轴轴颈磨损量,测定主轴颈及连杆轴颈的圆度和圆柱度,其目的在于决定是否需要磨修及磨修的修理尺寸。测量时,用外径千分尺先在油孔两侧测量,然后旋转90°再测量,最大直径与最小直径之差的1/2为圆度误差。轴颈两端测得的直径差的1/2为圆柱度误差。当曲轴主轴颈与连杆轴颈的圆度和圆柱度误差大于0.025mm时,应按修理尺寸进行磨修。

   磨修曲轴轴颈是在专用曲轴磨床上进行。除了修复轴颈表面尺寸及几何形状精度(圆度及圆柱度),还必须注意修复轴颈的同轴度、平行度、曲柄半径以及各连杆轴颈间的夹角等相互位置精度。同时还应保证曲轴原轴线位置不变,以保持曲轴原有的平衡性。

   曲轴轴颈磨削后,各轴颈的圆柱度误差、表面粗糙度、轴颈两端圆角半径应符合规定;各连杆轴颈轴线对主轴颈轴线的平行度误差、曲柄半径应符合原厂规定,各连杆轴颈轴线对曲轴正时齿轮键槽中心平面的分配角度偏差应符合厂家规定。当磨损轴颈的尺寸超出修理尺寸,必须更换曲轴。

有时候因为很多条件的原因,很多师傅只能按照理论值来对轴瓦进行选配、装配,现在很多师傅已经不用传统的磨轴——找瓦——装配——刮瓦这个程序,而是使用找瓦——装配后测量瓦内径尺寸得到尺寸后-正常间隙=曲轴轴径尺寸 这个办法。其实后方法是最好用的。我也推荐使用这个办法。

配瓦磨轴的确是一个极其严谨的过程,百家磨轴师傅能找到三家真正值得称赞的高手就已经不错了。即使师傅磨的轴好但是他们绝对处理不了光洁度高达 光9的曲轴轴径要求。所以有些事我们就要为师傅们考虑,我们自己来动手加大曲轴光洁度、亮度。保证轴径的圆度、轴径的光洁度是配瓦成功的一个最佳前提。

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