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跨世纪汽修前辈的汽修经验两则

2020-04-19福建庄嘉霜

汽车维修与保养 2020年1期
关键词:光洁度活塞环公差

◆文/福建 庄嘉霜

初识庄老是在2004年,我社举办第一届“20佳”维修工具评选,邀请庄老做专家评委,当时小编负责接送庄老。记得当时庄老还带了几件自己亲手制作的汽修专用工具,因此对他的动手能力有了较为深刻的印象。之后陆续收到他的稿件,内容多是如何修理损坏的汽车零部件,在这“换件”日益盛行的汽修界,非常罕见,甚至可以说有些“另类”。后来通过长时间的接触,慢慢对庄老的经历和修车风格有了一些了解。庄老的生父是汽车驾驶员,养父是汽车修理工,从小耳濡目染,十多岁就开始接触汽车和汽修,并深爱汽车。在修车过程中,他始终坚持以客户为中心,时刻为客户着想,能省则省,能修的绝对不换,这在“换件”风盛行的今天确实难能可贵。也正因为此,他家的多年的汽修厂并没有很大的发展。电话中,庄老还说因为自己不会用电脑,为了减轻编辑们的工作量,他把手写的稿子交给会用电脑的孙媳妇录入后发到我邮箱。庄老时刻为他人着想的做事风格可见一斑。

庄老这次发来的两篇稿件,小编进行了汇总,但未做过多修改,只是增加了标题。相信从字里行间,广大读者朋友不仅能得到技术上的提升,更会被庄老“干一行、爱一行、钻一行”的精神所折服。

经验1 制动系统维修中的“压强比”

说到刹车,谁都是知道它是什么。书上叫制动,我们祖先发明的牛车、马车那轮后的一根横木梁就是制动;手拉板车后面的一根木棍,也是制动,讲究的还在末端包上一块废胎皮;自行车的制动是两个橡胶块;电单车采用是鼓式制动。总之,凡是车都需要减速和停车,而这些全靠制动来完成。

制动技术进步的过程,也是人类知识积累的过程,越做越先进。上世纪二、三十年代,汽车的制动与牛车相差不多。我修过前苏联吉斯5卡车(列宁1918),木质驾驶室、帆布车顶,采用全拉杆制动,很多同事调不灵,我手到病除,这叫“心有灵犀”。

汽车制动系统,从构造上看,包括机械、气压、油压(外加真空增压)三个部分。无论是鼓式制动还是盘式制动,只要采用油压系统,都有真空增压部件,这是利用发动机真空的有效助力装置。也就是说,只要是油压制动无一例外都会配置真空助力器。

上世纪七十年代,本人在永安小批量生产福建牌汽车时,按跃进NJ-130型汽车图纸原设计是没有制动增压器这一装置,但面对制动不灵,本人出于责任担当,组织了制动真空增压器的试制。对于这个小小的增压器,大厂是不屑一顾的,所幸福州有一个社办小厂攻下这一技术关,但产品出来了,总装车间却拒装,有人说两吨半的车不须增压器,使这一装置差点“胎死腹中”。又是本人不忘初心,一纸状告到省交通厅工业技术处,让他们主持公道才使制动增压器劫后重生。装车后,赞誉如潮,总装车间的员工有目共睹,这一曲折,也让我认识到成事之艰难。

真空助力器的动力源来自发动机自身的真空虹吸力,怠速时真空度最高可达62kPa,汽车设计人巧用发动机的真空源,来给制动助力省力,确保行车安全,这是智慧的结晶。而今的制动系统,电子早已介入,如防抱死、防侧滑等装置。

制动系由两大要素组成,即:机械杠杆比和液压的压强比。在维修中若更换总、分泵,一定要注意新泵的缸径与原车相同。

这里介绍一辆“现代”中巴的制动故障案例,该车是在同行老李的厂内维修。据驾驶员反映,该车制动踏板一脚踩到底,有踩空的感觉,要踩第二脚或第三脚(即总泵第二次、第三次补偿)才有制动的感觉。

进厂检查时发现,该车制动系统的各部件均完好,只是制动踏板位置比较低(踩到底)。据了解,同款中巴车制动踏板普遍偏低,因此,我们联想到了总泵与底盘六个分泵压强比的问题。老李诊断有方,经验性地堵塞后桥一路制动油管,让两个分泵不工作,制动踏板就呈现正常高度。这就说明总、分泵压强比大了。该中巴制动总泵缸径31.7mm,前分泵缸径71mm×2,后分泵缸径28.5mm×4。

图1 全浮式制动器结构示意图

在没有适配的制动分泵可选用的情况下,我们把后桥左右供4个分泵的缸径均作了改装镶套,这样每个分泵内孔就同缸不同径(图1),按制动鼓旋转方向,制动片的增势角保持原厂的缸径28.5mm,制动片的缓势角缸径缩小至25.4mm。分泵经过这样改装后,总、分泵的压强比也随之减小,而制动踏板位置升高至正常高度。该车制动踏板一脚踩到底时不再出现踏空的感觉。通过此案例,让我们直观地认识到了制动总泵与分泵的关系,同时也了解了压强比的重要性。

再介绍一个正好相反的案例。有一辆丰田4K小客车,车主反映制动踏板很高很重。经检查该车更换过制动总泵,新泵的缸径是23.8mm(15/16inch),而丰田4K原车上的制动总泵缸径是22.2mm(7/8inch),这样一来,使得压强比变小了。换上与原车制动总泵缸径一致的制动总泵后,制动系统又彻底恢复正常。

通过上述两个例子可以看出,在制动系统中,机械的杠杆比约4:1、总分泵的压强比为8:1。这在设计上十分严谨,分毫不差,认识它学习它,才能事半功倍,忽视它就会事倍功半。因为制动是行车安全的命根子,千万不可大意。

输电线路零序阻抗参数典型抗干扰测量方法的分析与仿真//胡志坚,傅晨宇,倪识远,罗福玲//(23):174

什么是压强比?简单而言,其实就是主、被动压力面积之比。如:5T的千斤顶,柱塞的缸径为10mm,举升缸径为50mm,其压强比就是5:1。另外,汽修人还应该清楚发动机的压缩比(容积之比)、空燃比(空气与燃油的质量比为14.7:1)等的比例关系。

在制动系统的维修中,常见总泵外壳并无缸径标记,因为铸件模具是通用的,外观无区别,同样的毛坯可以生产出多种缸径不同的产品,如1inch(25.4mm)或15/16inch(23.8mm),由于这些缸径差别很小,稍不注意,就会因为缸径选择错误而改变了制动系统的压强比。相对而言,机械的杠杆比,则不容易出错。

另外,由于橡胶制品国际标准是英制,在汽车制动系统中,常常是公制与英制并存,这就需要我们汽修人更加细心、认真和用心。

经验2 发动机维修中的三根“定海神针”

尽管化油器、分电盘已经从汽车上消失了,但以下三点仍然是发动机维修过程中的“定海神针”,掌握了这些,定将受益匪浅。

1.活塞环开口位置的选择

大家知道,活塞环的功能是在汽缸里“上封气、下刮油”。近百年来,无论是师傅传承的,还是按维修手册规范装配的,在维修过程中,活塞环的开口位置基本都是A、B、C、D四个点。

说得通俗点,对于活塞环开口位置问题,无需置疑,只要按“老祖宗”传下来的去做就是了。老朽一生都在汽车修理厂工作,从单缸机到V12,维修各种发动机无数,直到古稀之年,对活塞和活塞环才“顿开茅塞”,认为活塞环的开口位置尚有探索的空间(即最佳选择)。

上世纪40年代,汽车发动机活塞和活塞环,都是铸铁的,使用寿命约100 000km,而现如今活塞基本都是铸铝或铁铝合金,活塞环则是合金球墨铸铁的弹簧钢片,外加镀铬。使用寿命大大延长,1000 000km已经不是遥不可及的事情。

活塞、活塞环、活塞销都是偶件,它们之间的配合精度很高,配合间隙都是0.01mm,光洁度镜面,几乎是无隙配合。如此精密的配合,活塞环本不应发生位移而“对口”。但为什么依旧有许多发动机的活塞环还是出现了“对口”呢?究其原因,这与活塞环开口的安装位置有关。以直径87mm的活塞为例,其周长为273.3mm,按A、B、C、D四点均布,则各环开口之间的夹角都是90°,距离为68.3mm,偏短。另外,活塞环的开口正好对着活塞毛坯面。我把活塞的毛胚区域称为“狂风暴雨区”(即活塞销二端的毛坯面,如图2所示),这是活塞环最容易发生位移的位置。“实践是检验真理的唯一标准”,老朽反常规逆向思维,将活塞环开口位置调整到活塞的衬部中线(图3),以避开“狂风暴雨区”,各环开口夹角增大至180°,距离延长至136mm,这样大大降低活塞环产生对口的机会。

图2 B面为润滑油的“狂风暴雨区”

图3 A面为活塞环开口最佳位置

2.严格执行公差与配合

公差与配合是机械零件加工与安装的“法律”依据,它有“尊严”,必须尊重,并严格遵守。《公差与配合》在理工科大学里是一本必学的课程,毕业后还要在工厂不断实践,才能熟练掌握。

汽车的制造与维修寸步离不开公差与配合,在汽车中无处不在,正确的公差与配合是整机品质成败的关键。

发动机上有几个重要的间隙配合需特别注意,如:活塞与活塞环的侧隙、活塞与活塞销的间隙都是0.01mm;小瓦与轴颈的间隙为0.02mm;大瓦与轴的间隙为0.03mm;活塞与汽缸的间隙为0.04mm(柴油发动机0.07mm)。对应的顺口溜:牢记1、2、3、4,千分尺当家。

在发动机上的过盈配合有:水泵(丰田5M)轴承与泵壳内孔过盈配合为0.08mm;轴与叶轮过盈配合为0.06mm;轴与皮带盘法兰的过盈配合为0.12mm;飞轮齿圈与飞轮过盈配合最大为0.50mm(装卸齿圈都必须加热)。

对于工作中因公差配合而产生的教训,本人有一经历,某年某车队领导送来一辆丰田5M。老朋友光临甚欢,他是行家,也是个精明的车务管理者,交谈中问我大修发动机活塞与汽缸配合几何,我答:按照规范选配0.04mm,然而他要求按0.02mm配合,并对此负责。我感悟他对车辆之爱之切,按吩咐照办。车辆出厂后不久,他告诉我拉缸了,我俩都心领神会了。这就是公差配合,实践的真知,不可违抗。

老朽修车七十年,已逾耄耋,真有书到用时方恨少之感。汽车化油器、分电盘我还没学透,就从汽车上消失了。我殷盼同行工匠,高度重视,熟悉正确运用公差与配合,艺多不压身,神奇科学的公差配合必祝你成功。

3.光洁度关系发动机寿命

机械零件表面光洁度(新国标粗糙度)决定各运动体的寿命。全世界的滚动轴承都是镜面的(旧标▽▽▽▽12 新标Ra0.01),且无隙偶配。

新的连杆轴承与曲轴、轴颈(俗称大、小瓦)其表面光洁度都是镜面照人,都对曲轴大小轴颈(含油封轴颈)在曲轴研磨时都必须达到镜面才能“门当户对”,因为光洁度决定这对运动摩擦副的寿命。如果曲轴磨床的砂轮品质欠佳,乳化冷却液过滤不清洁,造成轴颈表面光洁度差,则再好的曲轴瓦用上,也如同“鲜花插在牛粪”上。还要顺便提一下,过去修理工能拿三角刮刀是师傅,而今,若用三角刮刀修刮瓦片,就是罪过了,这将违反操作规程,严重破坏瓦片的品质。

老朽曾有过一次教训,铭记一生。某年承接了一台韩国进口起亚V6发动机大修,曲轴外协专业厂研磨曲轴。总装配时漏检查轴颈光洁度,结果“大意失荆州”,出厂后本应该行驶100 000km以上,结果出厂不足10 000km,小瓦异响。此时方知光洁度的厉害,它伤害了轴瓦,协作厂却说是机油不好所致。真无知之辈,毫无歉意。总之,曲轴必须精心研磨,光洁度是“命根子”。

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