维修风冷发动机过热故障

                               
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一辆国产CB125T款摩托车，因车主从事长途运输生意，平时懒得保养车辆，行驶46000多公里后，出现了动力下降及加速性能差的故障，送维修站分解检查，打开右曲折箱盖检查发现，机油泵滤网被细微异物堵塞，除凸轮轴、气门摇臂等因缺乏润滑磨损外，汽缸筒、活塞及环等摩擦副零件均受损严重。维修工更换了配件市场常用的CB125T款凸轮轴、气门摇臂、汽缸体和活塞组件等零部件，重新装配后，维修工在附近乘骑几圈，感觉发动机运行基本正常，交予用户使用。一个星期后用户来维修站反映，摩托车冷车启动时需打开阻风门，暖车片刻后骑行基本正常，最高速度达到85Km/h，但行驶不到5公里，汽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。听了用户的介绍，维修工接过车辆，试着用电启动直接启动发动机，未获成功。打开车辆左手把上的阻风门，连续启动三次终于启动成功，稍作暖车后上路乘骑不到15分钟便返回原地，确认用户反映的发动机过热故障无误。

【检修过程】

由于故障是在维修站更换活塞、汽缸等零件之后发生的，为确认汽缸与活塞配合间隙是否存在过小的现象，维修工分解发动机，拆下汽缸体和活塞组件，对活塞裙部与汽缸筒的配合尺寸进行认真检测：汽缸筒内上、中、下和X—Y方向的平均值未超过Ф44.01mm，缸筒的圆柱度也在0.01mm以内。但缸套内有明显的摩擦痕迹。这种摩擦痕迹间接说明可能是活塞裙部尺寸偏大，或其裙部的型线有异常造成的。卸下活塞销挡圈，取出活塞销和活塞，仔细察看活塞裙部（即与活塞销孔垂直的表面）确有磨损的拉痕。持数显千分尺从活塞底部向上9mm处测量其裙部外径为43.98mm，计算得配缸间隙值为0.03mm，基本符合该型号配缸间隙要求（标准值0.01～0.04mm）。那么活塞裙部和汽缸内的摩擦痕迹是从何而来呢？是不是润滑油品质过差？发动机热机后，其润滑性能丧失而出现的？带着这个疑问，维修工询问车主：摩托车有无超载、汽油标号如何、以及是否加注不同品牌润滑油等现象，用户诚恳地说：他定点加注93号高标准清洁汽油，润滑油是朋友送的，更换时他不在场，不太清楚。对于超载问题他很直爽：“平时车辆载重一般不超过120公斤，偶尔货多时也有超载现象”。根据车主的介绍，目前最大的疑点是润滑油的品质不能确定。

本着先易后难的原则，维修工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，不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，活塞裙部与汽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，维修工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（其等级为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6公里，发动机过热故障重现，但此时汽缸内发出的声响比原来用户使用的润滑油要低一些。采用高粘度润滑油的试验说明了，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汽缸盖之间的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，维修工先检查化油器油位，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；观察进气管与汽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，分解汽缸盖，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，维修工被该故障难住了，目前摩托车上的汽油、润滑油、气门密封、汽缸、活塞的配合间隙以及进气管与汽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汽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，对拆下的汽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汽缸相关尺寸，在汽缸筒的上、中、下和X—Y方向测量，均未超过新汽缸的标准尺寸44.011mm。持游标卡直尺面靠在汽缸体上平面，检查缸套与汽缸体平面度，结果在0.05mm范围内。技术人员用铅丝穿入汽缸体Ф9mm的通孔，提着使之悬空，试着用橡皮榔头对准缸套下边缘敲了几下，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。技术人员持外径千分尺、杠杆百分表分别测量缸套外圆和汽缸体内径，测量结果为：汽缸体内径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，缸套外径与汽缸体内孔在冷机状态下就有0.02mm的间隙。仔细察看汽缸体组件，上面无任何生产厂家的代号和排量标识。询问维修工得知，该汽缸体组件是从近郊维修配件市场购进的，其来源不明。更换合格汽缸体组件，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。

【深度解读】

按照技术要求，CB125T发动机缸套与汽缸体是过盈配合压装而成，缸套外径与汽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图5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图6所示，经汽缸盖、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，再由与汽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，铝合金材料的汽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，铝合金材料的汽缸体膨胀系数远远大于铸铁材料制作的缸套，使缸套与汽缸体之间的“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。

副厂货坑爹。浪费人工浪费钱。