In-Situ Mellemrumskontrol med "Plastigage": En Grundig Forklaring af Funktioner og Brug

Ved adskillelse og samling af en motor er det vigtigt at kontrollere og indstille mellemrummet mellem krumtapaksellejer (skaftsektioner) og krumtaphuslejer. Mellemrummet kan beregnes ud fra forskellen mellem journalens ydre diameter og lejets indre diameter, men det kan også måles ved hjælp af en trådlignende måler kaldet Plastigage. Denne artikel forklarer betydningen og vigtigheden af motorens interne mellemrum samt brugen og funktionerne af Plastigage.

Individuel Måling og Beregning ved Subtraktion: Mikrometer + Bore Gauge

Et eksempel på et øvre krumtaphus til en firecylindret motor. Krumtapakslen understøttes af fem lejer, og lejeskaller, der rører krumtapakselens hovedlejer, er monteret i disse lejer. Dette er for en integreret krumtapaksel; for en samlet krumtapaksel med kuglelejer er der ingen lejeskaller.

Passende mellemrum, eller tolerancer, er indstillet for motorens roterende dele, såsom mellem krumtapaksel og krumtaphus, plejlstangens store ende og krumtapakslen, samt knastaksel og topstykke. Hvis dette mellemrum er mindre end den specificerede værdi, øges friktionstabet under rotation, hvilket fører til slid på komponenterne. Omvendt, hvis det er for stort, forårsager det slør under rotation, hvilket resulterer i unormale lyde og skader. Derfor er det afgørende, at mellemrummet ligger inden for det interval, der er specificeret af producenten.

Hvis du har mulighed for at overhale en motor gennem større arbejde som reparationer eller restaureringer, kan du kontrollere mellemrummene for disse roterende dele og, hvis justering er nødvendig, håndtere det gennem udskiftning af dele. Det essentielle første skridt i denne proces er at bekræfte den aktuelle tilstand. Du kan ikke fortsætte uden at kende den aktuelle tilstand, uanset om du skal reducere eller øge mellemrummet.

Måleværktøjerne til at bestemme "skaftets ydre diameter" og "lejets indre diameter" er et mikrometer og en bore gauge. Et mikrometer, der bruges til at måle en skafts ydre diameter, er et værktøj til længdemåling. Mens en standard mekanisk caliper har en minimum aflæsning på 0,05 mm, kan et mikrometer aflæse op til 0,01 mm.

I modsætning hertil er en bore gauge, der bruges til at bestemme lejets indre diameter, ikke et værktøj, der giver absolutte dimensioner alene. For at forklare det simpelt, er det et værktøj til at måle plus- eller minusforskellen fra en reference dimension.

For eksempel, hvis du indstiller bore gauges reference dimension til 32,00 mm og indsætter den i lejet, og det digitale ur, der er fastgjort til bore gaugen, viser +0,05 mm, kan du bestemme, at lejets indre diameter er 31,95 mm. Omvendt, hvis det digitale ur viser -0,04 mm, er lejets indre diameter 32,04 mm.
Ved at bruge denne metode kan mellemrummet beregnes som: Lejets indre diameter (målt med bore gauge) - Skaftets ydre diameter (målt med mikrometer) = Mellemrum.

Selvom dette kan virke simpelt, når det skrives ned, kræver brugen af en bore gauge i praksis dygtighed og erfaring, og det er ikke let at opnå nøjagtige målinger uden betydelig praktisk erfaring. Desuden er en bore gauge i sig selv ikke et billigt værktøj, så amatører kan finde det vanskeligt at udnytte effektivt og ende med at have det ubrugt.

Plastigage: Mellemrum Bestemt af Knust Bredde

Plastigage leveres i en papirpakke, og selve pakken har trykte skalaer, der angiver den knuste bredde og mellemrummet. Det var oprindeligt et amerikansk produkt med mellemrum angivet i tommer, og da det er konverteret til mm, er markeringerne detaljerede.

Ved brug klippes det til måleområdet med en saks eller lignende.

Tør eventuelt snavs eller olie af fra krumtapaksel- og lejeoverfladerne, og placer derefter Plastigage.

Tilspændingskraften påvirker målerens knuste bredde, så spænd til det specificerede moment. Vær også forsigtig med ikke at dreje krumtapakslen under målingen.

Mens mellemrumsmåling typisk kræver specialværktøj som mikrometre og bore gauges, findes der en enklere genstand til måling af mellemrum: Plastigage.

Plastigage er lavet af en speciel harpiks formet til en trådlignende form. Den placeres i det område, der skal måles, delene samles, og mellemrummet bestemmes af den knuste bredde på grund af tilspændingsmomentet. Her er forskellene mellem måling med Plastigage og måling med mikrometer + bore gauge:

● Mikrometer + Bore Gauge
・Måler skaftets ydre diameter (mikrometer) og lejets indre diameter (bore gauge) individuelt.
・Beregner mellemrummet ud fra forskellen mellem de to.
・Høj målenøjagtighed, kan evalueres i μm (mikron).
・Ved at måle flere punkter kan rundhed og ujævn slitage også vurderes.

● Plastigage
・Kontrollerer det faktiske mellemrum med delene samlet.
・Aflæser mellemrummet ved hjælp af en analog indikator: den knuste bredde.
・Nøjagtighed er ca. ±0,01 til ±0,02 mm.
・Måler kun på ét punkt og vurderer lokaliseret mellemrum.

I bund og grund er tilgangene til de to metoder fundamentalt forskellige, selv når man måler det samme "mellemrum".

Desuden er det nødvendigt med Plastigage at bruge forskellige målere afhængigt af størrelsen på det mellemrum, der skal måles. Dette skyldes, at hvis en tynd måler bruges i et stort mellemrum, vil den ikke knuses tilstrækkeligt, og hvis en tyk måler bruges i et smalt mellemrum, vil den knuses for meget, hvilket reducerer pålideligheden.

Den Plastigage, der bruges her, findes i tre typer, farvekodet efter måleområde, med følgende måleområder for hver:

Grøn: 0,025–0,076 mm
Rød: 0,051–0,152 mm
Blå: 0,102–0,229 mm

Som det fremgår af disse specifikationer, er det afgørende at kontrollere standardmellemrummet i servicehåndbogen, når man måler mellemrum med Plastigage. Servicehåndbogen er uundværlig for motoradskillelse og overhaling.

I tilfældet med den motor, der blev målt i denne artikel, er standardmellemrummet mellem krumtapakselens hovedleje (skaftsektion) og hovedlejeskallen (lejets indre diameter) 0,014–0,038 mm, med en servicegrænse på 0,08 mm. Derfor kan det måles med den grønne Plastigage.

Desuden har mellemrummet mellem plejlstangens store lejeskal og krumtapstappen en standardværdi på 0,035–0,059 mm, med en servicegrænse på 0,10 mm. Dette kan også måles med den grønne måler.

Hvad Gør Man, Hvis Mellemrummet Målt med Plastigage er For Stort?

Løsn fastgørelsesboltene jævnt og fjern måleren lige op for at undgå at trække den med. Læs derefter mellemrummet ved at henvise til måleren på pakken.

Jo smallere mellemrummet er, jo bredere knuses Plastigage. Standardmellemrummet for denne motor er 0,014–0,038 mm, og servicegrænsen er 0,08 mm. Den knuste bredde er smallere end 0,038 mm båndet (hvilket betyder større mellemrum), men bredere end 0,076 mm båndet (hvilket betyder mindre mellemrum), så det kan bestemmes, at den ikke har nået servicegrænsen på 0,08 mm. Hvis du har brug for at kende mellemrummet som en absolut værdi, er et mikrometer + bore gauge nødvendigt.

I denne motor vælger producenten, når de samler et nyt køretøj, det optimale leje fra tre typer lejer med forskellig tykkelse baseret på kombinationen af krumtaphusets hovedlejesektionens indre diameter og krumtapakselens hovedlejes ydre diameter. Hvis det målte mellemrum overstiger servicegrænsen efter akkumuleret kilometertal, kan det være muligt at reducere mellemrummet ved at bruge et tykkere leje end det nuværende, hvis en sådan del er tilgængelig.

Lejeskallernes tykkelse kan identificeres ved malingsmærker på siderne. I denne motor er de blå lejeskaller de tykkeste af de tre typer, og de sorte lejeskaller indikerer mellemliggende tykkelse. Hvis den nuværende sorte lejeskal har overdreven mellemrum, vil udskiftning til en tykkere blå lejeskal reducere den indre diameter og dermed mellemrummet.

Når Plastigage placeres på skaftet, og lejet spændes til det specificerede moment, knuses måleren. Ved at sammenligne målerens knuste bredde med bredden af de linjer, der er trykt på Plastigage-pakken, kan mellemrummet bestemmes.

Om den knuste målerbredde matcher den trykte bredde er noget tilfældigt, og i virkeligheden kan man ikke kende det nøjagtige mellemrum ned til 0,001 mm. Hvis den knuste bredde er bredere end den trykte 0,051 mm, men smallere end 0,038 mm, kan man estimere den til at være omkring 0,04 mm.

Mens et mikrometer + bore gauge kan måle på flere punkter rundt om omkredsen, kan Plastigage kun måle mellemrummet på det punkt, hvor måleren blev placeret, dvs. et enkelt sted. Hvis der er fremmedlegemer på journalen eller lejet og det måles, kan det resultere i et smallere mellemrum end gennemsnittet. Også oliens tykkelse kan påvirke målingen. Derfor, når du bruger Plastigage, tør olien af og arbejd i tør tilstand.

Efterhånden som sliddet skrider frem med akkumuleret kilometertal, øges mellemrummene i motorkomponenterne. Så hvad skal man gøre, hvis mellemrummet overstiger servicegrænsen?

Afhængigt af bilmodel og alder varierer tilgængeligheden af dele. Dog er "lejeskaller", der er monteret på krumtapakselens hovedlejer og plejlstangens store ender, tilgængelige i forskellige tykkelser. Disse er dele, der bruges til at justere mellemrummet til et passende niveau ved at korrigere for tolerancer i hovedlejets ydre diameter på masseproducerede krumtapakler og hovedlejesektionens indre diameter på krumtaphuset under samling af nye køretøjer. De bruges også ved overhalinger og reparationer.

Det er nødvendigt at kontrollere typerne og tykkelserne af lejeskaller i servicehåndbogen. Ved at bruge lejeskaller, der er en eller to grader tykkere end dem, der aktuelt er i brug, kan mellemrummet reduceres. Men hvis mellemrummet er øget på grund af problemer med selve krumtapakslen, såsom afskalning af hård forkromning på overfladen af hovedlejet eller krumtapstappen, skal krumtapakslen udskiftes, ikke kun lejeskallerne.

Desuden, i tilfælde som knastaksler, hvor der ikke er lejeskaller i knastholderne, og topstykket direkte understøtter dem, hvis årsagen til øget mellemrum er på knastholderens side, kan topstykket muligvis udskiftes.

Hvornår er Plastigage Effektiv?

Mellemrummet på plejlstangens store leje kan også måles med Plastigage. Da plejlstangen er mere tilbøjelig til bevægelse under måling end krumtapakslen, hold den på plads og spænd møtrikkerne.

Mellemrummet på plejlstangens store leje er 0,035–0,059 mm. Ved at kontrollere Plastigage-pakken passer dette tæt med 0,038 mm båndbredden, hvilket indikerer, at det er i den lave ende af standardområdet, hvilket betyder, at der ikke er slid i øjeblikket.

For søndagsmekanikere og amatører, der måler mellemrummet på motorens roterende dele, kan beslutningen mellem at bruge et mikrometer + bore gauge eller Plastigage baseres på omkostningerne ved at anskaffe værktøjerne og deres hyppighed af brug.

Et mikrometer + bore gauge er essentielt for præcis mellemrumsmåling, men anskaffelse af begge kan nemt koste over 10.000 yen. Hvis dette er en "engangs" opgave i dit motorcykelliv, er Plastigage, som kan købes for omkring 1.000 yen, tilstrækkelig praktisk.

Matcher mellemrumsværdierne opnået fra begge målemetoder? Konklusionen er, at de ikke matcher perfekt, men de bør være tætte tilnærmelser inden for det acceptable område. Årsagerne til uoverensstemmelsen er som følger:

1: Forskelle i Målebetingelser
・Mikrometer + bore gauge måler individuelle komponenter uden belastning.
・Plastigage måler under faktiske forhold med påført tilspændingsmoment.
・Selv med korrekt moment kan forvrængning fra tilspænding påvirke målingen.

2: Forskelle i Måleposition
・En bore gauge kan måle på forskellige steder for at bestemme gennemsnitsværdien eller minimumsværdien.
・Plastigage angiver kun det lokale mellemrum, hvor måleren blev knust.

3: Forskelle i Opløsning
・Mikrometer + bore gauge kan beregne værdier i 0,01 mm trin gennem beregning.
・Plastigage er afhængig af visuel sammenligning med trykte båndbredder.

Hvis nøjagtighed er altafgørende, er et mikrometer + bore gauge valget. Standardværdierne sat af motorcykelproducenterne selv har dog et interval. Standardværdien for mellemrummet mellem hovedlejet og lejet i denne motor er 0,014–0,038 mm, et interval på 0,024 mm. Servicegrænsen er 0,08 mm, hvilket efterlader en margen på 0,042 mm fra den øvre grænse af standardværdien til servicegrænsen.

På den anden side har den grønne Plastigage tal fra 0,025–0,076 mm trykt for fire forskellige båndbredder. Baseret på forholdet mellem disse falder den knuste bredde af den her anvendte Plastigage inden for standardområdet, hvis den er inden for målerens område, hvilket indikerer, at udskiftning af lejet ikke er nødvendig.

Hvis målet er at standardisere mellemrummet for alle lejeskaller (eller i det mindste bringe dem tæt på en ensartet værdi), eller at maksimere mellemrummet for at reducere friktionstab, så er et mikrometer + bore gauge, der måler faktiske dimensioner, mere pålideligt og nyttigt. Til rutinemæssig vedligeholdelse er Plastigage dog tilstrækkelig praktisk.

Måling af mellemrum med Plastigage er en interessant opgave, der kan øge nysgerrigheden og en undersøgende ånd omkring motorer. Slid på krumtapaksel, plejlstænger og knastaksler skyldes dog oftest dårlig motoroliehåndtering. Derfor er det vigtigt at udføre regelmæssige olieskift omhyggeligt for at undgå behovet for mellemrumsmålinger under motorreparationer.

Gå til Galleri  (11)