王胜华
(重庆力帆实业(集团)股份有限公司)
摘 要:三轮摩托车具有轻便灵活,价格低康,适于载重等优点,因而深受广大消费者喜爱,但由于特殊的使用条件,导致三轮摩托车发动机故障率也很高,特别是曲轴问题首当其冲,而由于润滑引起的曲轴滚针轴承卡滞或磨损是导致发动机曲轴问题的重要原因之一,为此我们通过改进曲轴滚针润滑结构,改善其润滑环境,从而达到延长曲轴的使用寿命。
关键词:三轮发动机;曲轴;滚针;润滑;结构
三轮摩托车其有轻便灵活,价格低廉,适于载重等优点,因而深受广大消费者喜爱,同时也促使三轮摩托车发动机越来越往大排量方向发展,此外,由于热负荷高、车辆重载、道路条件差、风沙大、工作条件苛刻等原因,使得三轮摩托车发动机故障率也很高,因此,如何降低三轮摩托车车发动机故障率成为了各大发动机厂家函待解决的关键技术问题之一。
在所有故障中,发动机曲轴问题首当其冲,而由于润滑引起的曲轴滚针轴承卡滞或磨损是导致发动机曲轴问题的重要原因之一,受现有结构限制,发动机润滑油从右曲柄中心油道孔进入曲柄销后,由曲柄销的油道孔直接进入滚针,对滚针进行润滑,一旦润滑油中存在细微颗粒,会直接引起滚针卡滞或磨损等问题,从而影响发动机正常工作。
1 传统摩托车发动机曲轴润滑结构
a)结构
如图1所示为传统摩托车发动机曲柄连杆结构图由左右曲柄、连杆、曲柄销、滚针、油道堵塞I、曲柄销油道孔等主要部分组成,油道堵塞I通过过盈配合压装在曲柄销中心孔内,起到防止润滑油外漏的作用。
b)润滑油流经通道及缺陷
润滑油由右曲柄2右端中心孔进入曲轴,并由右曲柄斜油孔经过曲柄销上油道孔进入曲柄销中心孔内,再经过曲柄销上油道孔7直接进入曲轴大头滚针内,对曲轴滚针进行润滑。
目前大多三轮车发动机只有曲轴箱底部的机油粗过滤和曲轴前端的旋转式机油滤清器两级过滤系统,润滑油经过发动机曲轴前端机油滤清器过滤后,不排除细微的金属颗粒及异物随润滑油进人曲轴的可能,因此会直接引起滚针卡滞和磨损等问题,从而缩短了发动机的使用寿命。
2 新型三轮摩托车发动机曲轴滚针润滑结构
a)结构
如图2所示为新型摩托车发动机曲柄连杆结构图,由左右曲柄、连杆、曲柄销、滚针、油道堵塞I、油道堵塞II、油道孔8、曲柄销油道孔等主要部分组成。相比传统摩托车发动机曲轴润滑结构,新型摩托车发动机曲柄连杆结构有如下2个不同点:1)曲柄销中心孔调整为台阶孔;2)在原有基础上增加了一个油道堵塞II,其上有一个油道孔8。
b)润滑油流经通道及其优点
润滑油经过右曲柄2上的中心油道孔进入曲轴,并由右曲柄斜油孔经过曲柄销上油道孔进入曲柄销油道堵塞I和油道堵塞II围成的型腔内,而不会直接供给到曲轴滚针位置,发动机工作时,在离心力作用下,型腔内润滑油中的颗粒会堆积在型腔外表面即曲柄销润滑油道内壁上,洁净的润滑油通过润滑油过孔8及油道孔9进入曲轴滚针,对滚钊进行润滑。
发动机仍然保留了曲轴箱底部的机油粗过滤和曲轴前端的旋转式机油滤清器两级过滤系统,这里曲轴对润滑油进行了再次过滤,极大改善了曲轴滚针的润滑环境。
C)再次过滤效果条件保证
为了较好地实现对润滑油的再次过滤,曲柄销中心油道孔内部的设计至关重要,这里特单独对曲柄销二次过滤结构的具体要求做如下说明(曲柄销再次过滤结构具体结构图如图3所示)。
—为保证油道堵塞II的可靠安装,曲柄销润滑油道在油道堵塞II安装位置设有限位凸台。
—油道堵塞I和油道堵塞II均与曲柄销润滑油道过盈配合,以方便装配并确保油道密封性能。
—为了保证润滑油过滤后,洁净的润滑油能从油道堵塞I油道孔71通过润滑滚针油道过孔43进入滚针,油道孔应布置在偏离油道堵塞且中心并靠外端。
—曲柄销中心孔比传统曲柄连杆机构曲柄销中心孔要大2-3mm,有利于沉积离心作用下的颗粒和异物,同时利于洁净的润滑油分离出来进入曲轴滚针。
3 市场验证及效果
力帆公司将该再次过滤结构广泛用于超(水)冷IH代系列4年以来,曲柄连杆组合大头滚针出现磨损、卡滞等问题由原有的3%降低到目前的0.5%以下,收到了良好的市场效果,对增强力帆发动机品牌效应和提高力帆发动机的市场占有率起到了良好的推动作用。
4 总结
曲柄连杆组合是摩托车发动机的Z重要的组件之一,也是发动机故障率Z大之一,而故障的原因不外乎滚针磨损、卡滞等方面,因此改善曲轴大头滚针的润滑环境显得尤为重要,笔者通过在曲柄销中心油道孔中增加再次过滤结构,极大地改善了曲轴大头滚针的润滑环境,有效阻止了金属等异物进入大头滚针的几率,为延长曲柄连杆组合的使用寿命奠定了一定的物质条件。
来源:《摩托车技术》2017(3)