有关资料证明,若将两个极平滑的金属表面结合在一起,接触面只有整块金属面积的 25 %~ 30 %,汽缸垫的作用就可以将其结合面积增大,使结合面密封。汽缸垫是一种预切式垫片,几何形状比较复杂,由金属垫、石棉金属垫组成。由于汽缸垫承受着燃气高温、高压引起的热负荷、机械负荷以及燃气的腐蚀作用,所以铝材、钢材、石棉等材料是制造汽缸垫的理想材料。如重庆 CY80 型摩托车采用的是铝质缸垫,南方 NF125 型摩托车发动机用纯铜垫,大排量发动机,如幸福 XF250 型摩托车用中间为石棉外包铜片的汽缸垫,而嘉陵 JH70 、 JH125 型发动机用外包石棉内为金属骨架的汽缸头垫。由于汽缸垫构造比较简单,价格较低,一般小厂均可生产,平时对其质量问题重视不够。
其实摩托车发动机对汽缸垫的质量要求是严格的,对其材质、工艺以及几何尺寸、厚度、平整度等都有较严格的要求,故选购时,一定要认真测量购买合格品,或到生产厂邮购质量合格的产品。那么摩托车发动机上安装了不合格的汽缸垫后会出现哪些故障呢?现就自己亲身体会谈点儿看法。一辆幸福 XF250 型摩托车发动机汽缸垫损坏,购新件装上,试车后发现发动机动力性差。更换其他配件,故障仍未排除。后拆下汽缸垫用卡尺测量,其厚度为 2.5mm ,是该发动机要求缸垫厚度 0.5mm 的 5 倍,因汽缸垫厚度超正常值 2mm 以上,使发动机压缩比发生变化,故动力降低。更换合格品后,故障排除。
一辆嘉陵 JH70 型摩托车,当清除汽缸头及活塞积碳,更换离合器摩擦片后,启动发动机,发动机发出较强烈、有节奏的嗒嗒敲击声。而未修前,该车仅听见轻微的时规链条运转声,经查发现离合器有振动。认定异常声响在离合器,进而多次拆装离合器均未排除故障。又怀疑是气门敲击声,又拆下凸轮轴、气门检查均正常,但故障仍未排除。多次往复拆装故障依旧无法排除,后考虑到在拆汽缸头时,将汽缸垫损坏,曾更换过汽缸头垫,拆下新汽缸头垫测量,其厚度为 2mm ,而原车汽缸垫为 1mm ,两者厚度相差 1mm ,更换合格汽缸头垫,敲击声排除。
原来,因汽缸头垫质量问题,厚度超差 1mm ,导致压缩比产生变化。压缩比计算公式为 ε= ( V c + V n ) /V c ,其中 ε 压缩比, V c 为燃烧室容积, V n 为汽缸容积。由该公式可以看出,由于缸头垫增加了 1mm ,使汽缸头与缸体之间距离也增加了 1mm , V n 增大了。同时,时规主链轮与从动链轮之间距离增大,而这一变化使时规链条安装后,磁电机飞轮上的“ T ”标记与曲轴箱上的标记对齐后,无论怎样调整,正时从动链轮上的“ O ”标记无法与汽缸头上的标记对齐,有近 2mm 的误差。
由于时规时间的错位,造成点火时间不正时,以及压缩比的变化,使发动机可燃混合气在汽缸内燃烧速度过快,在极短的时间内释放出大量热量,导致汽缸内压力急剧升高,在燃烧室来回冲击而作用到活塞、汽缸头和汽缸壁上而发出连续的“嗒嗒”爆震声,爆震使曲轴运转不平稳,使安装在曲轴上的离合器产生振动。由于爆震声响传递比较复杂,故使维修者判断误入歧途,使维修工作出现失误。一辆华日二冲程摩托车,当启动时发动机发出声响,且发动机动力性较差。
经检查,发现汽缸垫扭曲变形。虽然缸盖螺母紧固,但由于汽缸垫变形,使汽缸盖与缸体之间密封不严,发动机压缩性变差。当启动发动机时,可燃混合气从汽缸垫变形处窜出,发出异常声响。更换合格汽缸垫后,故障排除。