顶杆机异响分析排除

      

       顶杆机配气机构的工作过程是：发动机曲轴上的正时齿轮与凸轮轴齿轮相啮合，通过下摇臂及挺杆的传动，与上摇臂座组件上的气门摇臂作上、下动作，来实现进、排气门的开关，以满足发动机配气正时的要求，使发动机连续运转。要分析和探讨配气机构的异常声响，必须了解该凸轮轴挺杆传动机构的特点，我们先来讨论CG款发动机凸轮轴齿轮组合与正时齿轮中心距的控制问题：该对齿轮为斜齿轮，设计成斜齿轮的目的也是为了减小运动噪声，将来自径向的冲击力，分解成轴向和径向两个分力，轴向的分力通过弹簧的弹力吸收、分解，间接地衰减了径向冲击力，降低了运动噪音，使运转更加平稳。而啮合齿轮中心距与左曲轴箱54.5mm中心距配合时过大或过小同样会产生运动噪声。过大时，主动齿轮与从动齿轮齿面间存在的间隙，加速或减速时产生的冲击，使啮合的两齿面产生撞击，扩展开去传给其它运动件，导致其它件的不规则运动，产生上部异响；过小时，两齿面间存在的挤压力，一经转动，齿面间就会产生较大的摩擦力，一旦发动机加速或减速，摩擦力会更大，在发动机的左中部发出“呜呜”的风鸣声，不过该声音可经过长时间的磨合自动消失，应该属于良性噪声，该声音对发动机的使用寿命和性能不会产生大的影响，中心距也会通过磨合自行匹配。尤其是部分摩托车更换左曲轴箱总成后应予以特别注意。
　　其次是曲轴机构中的轴向定位及轴向间隙的控制问题。由于CG款发动机的曲轴左端正时齿轮与凸轮轴齿轮均采用斜齿轮结构，发动机在运转时，会产生轴向推动力。况且，CG款曲轴两端的轴承与曲轴箱轴承孔为间隙配合（即人们常说的轴承跑外圆结构），其左、右端面必须留有一定的间隙，这样就更加重了曲轴轴向窜动的倾向，会发出异常声响。再有，发动机工作时，活塞做往复运动，经连杆的平面运动传递给曲轴，转变成旋转运动，同时将活塞所承受的直线方向的力，转变成力矩向外输出。由内燃机原理得知，往复惯性力由活塞组和连杆小头段产生，旋转惯性力由连杆大头和曲拐产生，当发动机运转时，往复惯性力和旋转惯性力的交变应力，则全部集中于曲轴组件上，使曲轴旋转运动时产生了不可避免的震动。根据计算，曲轴轴向间隙超过0.40mm时，会产生窜动并发出异声，给曲轴的运转和发动机正常工作带来极大的隐患。为最大限度地控制曲轴的轴向窜动和两对斜齿轮（即曲轴正时齿轮与凸轮轴齿轮）所带来的轴向推力，特在左曲轴箱体轴承孔外周上设置了轴向推力器。轴向推力器由顶销、弹簧和压销体组成，当曲轴产生轴向运动时，轴向推力器内的弹簧能起到减缓曲轴轴向推力的作用。这样，曲轴的轴向间隙就被控制在一定的范围以内，同时也缓冲了曲轴正时斜齿轮和凸轮轴斜齿轮所带来的轴向推力和撞击异声。所以，在维修保养发动机曲轴机构时，一定要注意此处的轴向间隙，以及控制曲轴轴向间隙的轴向推力器是否安装到位。若轴向推力器的弹簧失效时，曲轴在运行过程中会产生异常声响，应及时更换轴向推力器组件。正常情况下，摩托车每行驶15000～20000km，需检查一次（打开左盖，拆去磁电机转子即可进行检查），并视情予以更换。
　　相对于顶置气门链条传动机构来说，下置凸轮配气机构有它的特殊性，不管是配气机构的零件，还是传动途径，下置凸轮配气机构都比顶置凸轮配气机构复杂一些。因此，可以产生异常声响的根源就要相对多一点，要彻底排除下置凸轮配气机构的异响故障，建议参照以下程序进行检查和排除：
　　1. 在下置凸轮配气机构中，因推杆往复运动时不共面的影响，它会给上摇臂一个轴向的附加力矩，增大了上摇臂的来回窜动的倾向。因此，在汽缸盖上的摇臂组件中，其气门摇臂与摇臂支座之间的轴向间隙被严格控制在0.05mm左右，最多不超过0.10mm。拆机检查时，可用0.05～0.10mm的塞尺片测量，若此处间隙过大，会造成运转噪声，应视情予以更换。
　　2. 检查进、排气门间隙。旋下左曲轴箱盖面上的二只螺塞，使用套筒板手转动曲轴，使飞轮上的“T”标记对准左箱盖正时检视孔刻线，同时观察二只挺杆可用手指转动，说明汽缸处于压缩冲程终了时的位置。此时，用0.08mm厚度的塞尺片塞入气门间隙调整螺钉与气门杆端之间，如感到间隙过大，可通过气门间隙调整螺钉和调整螺母进行适当调整，直至达到标准值为止。
　　3. 如通过以上调整，配气机构仍然有运转异声，可检查下摇臂机构。下摇臂共有二只，分别控制进气和排气摇臂，检查时，应仔细察看下摇臂与推杆接触的Φ6mm、深2.5mm凹形槽，若呈不规则形状时，说明存在偏磨现象。其产生的根源，可能是下摇臂轴孔与凸轮轴轴心线不平行，造成汽缸体上装下摇臂轴的12mm孔被磨成椭圆形。从销轴外圆面上看，如有明显的压痕和亮点，即说明汽缸体摇臂轴孔加工有误，应更换汽缸体总成。若气门挺杆有弯曲变形时，会引起推杆擦碰机件而发出异声。检查时可将推杆平放在玻璃平面上，在滚动过程中持塞尺片塞于其空隙处，如超过0.10mm，则予以更换。
　　4. 在更换汽缸体时应注意在两只下摇臂的右端装有波形弹垫，它的作用是抵消下摇臂工作时的窜动异声，因此，在分解下摇臂重新组装时，第一不能漏装，第二其方向不能装反。若汽缸体中的下摇臂轴孔平面（即装波形弹垫的深度尺寸）被加工过深，则波形弹垫的弹性作用即会消失，下摇臂在作上下摆动时，会产生轴向撞击而引发异常声响。对此，可装两只波形弹垫予以补偿。
　　5. 在CG款机型的配气机构中，凸轮轴布置在曲轴箱体的左上侧，因设计上的原因，该凸轮轴齿轮与曲轴上的正时齿轮的两齿面均未热处理，属于软齿面状态。在拆卸过程中，应注意检查两齿轮齿面，不得有任何的磕碰划伤，且凸轮轴齿轮的径向跳动值不得超过0.04mm，否则，均会引发与曲轴正时齿轮的啮合噪声。更换凸轮轴组件后，可边转动曲轴，边注意感受曲轴在旋转过程中是否有半边轻松，半边紧的现象。故障一旦确认，应更换新件，并重新装试。
　　6. 拆卸凸轮轴检查其凸轮的升程部分，若有较明显的线接触痕迹，可能是下摇臂轴孔与其R圆弧面不平行，或是下摇臂轴孔和安装凸轮的中心轴线不平行，或是凸轮体和凸轮齿轮孔存在明显偏差而不平行，可通过更换下摇臂、凸轮齿轮组件或汽缸体来加以鉴别。
　　7. 左曲轴箱左侧的小油池是专为润滑凸轮轴而设计的，在检查时，应确认小油池内的润滑油是否清洁，可卸下左曲轴箱左下端的压销体，放尽池内机油。复装时，需向小油池加满洁净机油，以利于凸轮轴及曲轴正时齿轮的初始润滑。并注意在平日保养时，不要忘记更换小油池内的润滑油。
　　8. 气门弹簧的作用是保证气门与气门座可靠的密封，防止气门在开闭过程中因惯性力的作用产生异常“跳动”或松脱。由于气门弹簧多为高碳锰钢或镍铬锰钢丝，经冷绕成型后再将其两端面磨平，因此对气门弹簧的垂直度要求较高，一般不得大于3°。倘若气门内簧和气门外簧的垂直度超差，两只弹簧的倾斜又正好不在同一方向，则内簧外圆与外簧内圆就会发生干涉而引发擦碰异声。在检查气门弹簧垂直度时，应将内、外弹簧放置在同一平面上（平玻璃即可）。同时旋转内、外弹簧，持塞尺片测量两只弹簧相对面的最大缝隙值（一般不得超过1.5mm），再除以二，即是单只弹簧的倾斜度，最后依照气门弹簧的实际长度计算出弹簧的垂直度即可。检测气门弹簧的弹力时，可找一件该机型气门弹簧实际压缩量尺寸厚度的铁块与弹簧同时夹在台钳上，待24小时后取出测量，其弹簧长度的变形量不得大于0.15mm。