使用“Plastigage”进行原位间隙检查：功能和用法的全面解释

在拆卸和组装发动机时，检查和设定曲轴轴颈（轴段）与曲轴箱轴承之间的间隙非常重要。间隙可以通过轴颈外径与轴承内径之差来计算，也可以使用一种称为 Plastigage 的线状量规进行测量。本文将解释发动机内部间隙的含义和重要性，以及 Plastigage 的用法和特点。

单独测量和减法计算：千分尺 + 孔径规

四缸发动机的曲轴箱上盖示例。曲轴由五个轴承点支撑，轴承点安装有与曲轴主轴颈接触的轴瓦。这是整体式曲轴；对于带滚珠轴承的组合式曲轴，则没有轴瓦。

发动机的旋转部件之间会设定适当的间隙，例如曲轴与曲轴箱之间、连杆大端与曲轴之间、凸轮轴与气缸盖之间。如果此间隙小于规定值，会增加旋转时的摩擦损失，导致部件磨损。反之，如果间隙过大，则会导致旋转时产生游隙，引起异响和损坏。因此，间隙必须在制造商规定的范围内。

如果您有机会通过大修（如维修或翻新）来处理发动机，您可以检查这些旋转部件的间隙，并在必要时通过更换零件进行调整。此过程的第一步是确认当前状况。如果不了解当前状态，就无法进行下一步，也无法判断是需要减小还是增大间隙。

用于确定“轴外径”和“轴承内径”的测量工具是千分尺和孔径规。千分尺用于测量轴的外径，是一种长度测量工具。虽然标准的机械卡尺最小读数为 0.05 毫米，但千分尺可以读到 0.01 毫米。

相比之下，孔径规用于确定轴承内径，它本身并不是提供绝对尺寸的工具。简单来说，它是一种用于测量与参考尺寸的差值的工具。

例如，如果将孔径规的参考尺寸设置为 32.00 毫米并将其插入轴承，并且孔径规上的表盘指示为 +0.05 毫米，则可以确定轴承的内径为 31.95 毫米。反之，如果表盘显示 -0.04 毫米，则轴承的内径为 32.04 毫米。
使用此方法，间隙可以计算为：轴承内径（通过孔径规测量）- 轴外径（通过千分尺测量）= 间隙。

虽然写下来似乎很简单，但实际上，使用孔径规需要技巧和经验，没有相当多的实践经验很难获得准确的测量结果。此外，孔径规本身也不是便宜的工具，业余爱好者可能难以有效利用，最终可能闲置不用。

Plastigage：通过压碎宽度确定间隙

Plastigage 装在纸质包装中，包装本身印有刻度，显示压碎宽度和间隙。它最初是美国产品，间隙以英寸表示，由于转换为毫米，因此标记非常详细。

使用时，用剪刀等剪下测量区域。

擦去曲轴轴颈和轴承表面的任何碎屑或油污，然后放置 Plastigage。

拧紧力会影响量规的压碎宽度，因此请拧紧至规定扭矩。另外，测量时请注意不要转动曲轴。

虽然间隙测量通常需要千分尺和孔径规等专用工具，但有一种更简单的间隙测量工具：Plastigage。

Plastigage 由一种特殊树脂制成，呈线状。将其放置在待测量区域，然后组装零件，通过拧紧扭矩产生的压碎宽度来确定间隙。以下是 Plastigage 测量与千分尺 + 孔径规测量之间的区别：

● 千分尺 + 孔径规
・分别测量轴的外径（千分尺）和轴承的内径（孔径规）。
・通过两者之差计算间隙。
・测量精度高，可达微米 (μm)。
・通过测量多个点，还可以评估圆度和不均匀磨损。

● Plastigage
・在零件组装后检查实际间隙。
・使用模拟指示器读取间隙：压碎宽度。
・精度约为 ±0.01 至 ±0.02 毫米。
・仅在一点进行测量，评估局部间隙。

本质上，即使测量相同的“间隙”，两种方法的原理也根本不同。

此外，使用 Plastigage 时，需要根据要测量的间隙大小使用不同的量规。这是因为如果在大间隙中使用细量规，它不会充分压碎；如果窄间隙中使用粗量规，它会过度压碎，降低可靠性。

本次使用的 Plastigage 有三种类型，按测量范围进行颜色编码，每种类型的测量范围如下：

绿色：0.025–0.076 毫米
红色：0.051–0.152 毫米
蓝色：0.102–0.229 毫米

从这些规格可以看出，使用 Plastigage 测量间隙时，必须首先查阅维修手册中的标准间隙。在发动机拆卸和检修中，维修手册是不可或缺的。

在本篇文章中测量的发动机中，曲轴主轴颈（轴段）与主轴颈轴瓦（轴承内径）之间的标准间隙为 0.014–0.038 毫米，使用极限为 0.08 毫米。因此，可以使用绿色 Plastigage 进行测量。

此外，连杆大端轴瓦与曲柄销之间的标准间隙值为 0.035–0.059 毫米，使用极限为 0.10 毫米。这也可以用绿色量规测量。

Plastigage 测量间隙过大怎么办？

均匀松开紧固螺栓，然后垂直向上取出量规，避免拖拽。然后，参考包装上的量规读取间隙。

间隙越窄，Plastigage 压碎得越宽。此发动机的标准间隙为 0.014–0.038 毫米，使用极限为 0.08 毫米。压碎宽度比 0.038 毫米的范围窄（表示间隙较大），但比 0.076 毫米的范围宽（表示间隙较小），因此可以确定尚未达到 0.08 毫米的使用极限。如果您需要知道绝对间隙值，则需要千分尺 + 孔径规。

在此发动机中，制造商在组装新车时，会根据曲轴箱主轴承部分的内径与曲轴主轴颈外径的组合，从三种不同厚度的轴承中选择最佳轴承。如果累计里程后测得的间隙超过使用极限，则可能可以通过使用比当前轴承更厚的轴承来减小间隙，前提是存在这样的零件。

轴瓦的厚度可以通过侧面的油漆标记来识别。在此发动机中，蓝色轴瓦是三种类型中最厚的，黑色轴瓦表示中等厚度。如果当前的黑色轴瓦间隙过大，更换为更厚的蓝色轴瓦将减小内径，从而减小间隙。

当 Plastigage 放置在轴上并以规定扭矩拧紧轴承时，量规会被压碎。通过将量规的压碎宽度与 Plastigage 包装上印刷的线条宽度进行比较，可以确定间隙。

压碎的量规宽度是否与印刷宽度匹配在某种程度上是偶然的，实际上，您无法知道精确到 0.001 毫米的间隙值。如果压碎宽度比印刷的 0.051 毫米宽，但比 0.038 毫米窄，则可以估计其约为 0.04 毫米。

虽然千分尺 + 孔径规可以在圆周上的多个点进行测量，但 Plastigage 只能测量量规放置点的间隙，即单个位置。如果轴颈或轴承上有异物并进行测量，可能会导致间隙小于平均值。此外，油膜厚度也会影响测量。因此，使用 Plastigage 时，请擦去油污并在干燥状态下操作。

随着累计里程的增加和磨损的进展，发动机部件的间隙会增大。那么，如果间隙超过使用极限该怎么办？

根据车辆型号和年份，零件的可用性各不相同。但是，安装在曲轴主轴颈和连杆大端上的“轴瓦”有不同的厚度。这些零件用于通过校正大批量生产的曲轴主轴颈外径和曲轴箱主轴承部分内径的公差，在组装新车时将间隙调整到适当的水平。它们也用于大修和维修。

有必要在维修手册中查看轴瓦的类型和厚度。通过使用比当前使用的轴瓦厚一到两个等级的轴瓦，可以减小间隙。但是，如果间隙的增加是由于曲轴本身的问题，例如主轴颈或曲柄销表面的硬铬镀层剥落，则必须更换曲轴，而不仅仅是轴瓦。

此外，对于凸轮轴等情况，凸轮座中没有轴瓦，气缸盖直接支撑它们，如果间隙增大的原因是凸轮座侧的问题，则可能需要更换气缸盖。

何时使用 Plastigage 有效？

连杆大端轴承的间隙也可以用 Plastigage 测量。由于连杆在测量过程中比曲轴更容易移动，因此请将其固定住并拧紧盖螺母。

连杆大端轴承的间隙为 0.035–0.059 毫米。查看 Plastigage 包装，这与 0.038 毫米的带宽度非常接近，表明它处于标准范围的下限，意味着目前没有磨损。

对于业余爱好者和业余机械师来说，在测量发动机旋转部件的间隙时，选择使用千分尺 + 孔径规还是 Plastigage，可以根据购买工具的成本和使用频率来决定。

千分尺 + 孔径规对于精确测量间隙是必不可少的，但同时购买两者很容易花费超过 10,000 日元。如果这是您摩托车生涯中的“一次性”任务，那么价格约为 1,000 日元的 Plastigage 就足够实用了。

两种测量方法得到的间隙值是否一致？总而言之，它们并不完全一致，但应该在可接受范围内近似。差异的原因如下：

1：测量条件差异
・千分尺 + 孔径规在无负载下测量单个组件。
・Plastigage 在施加拧紧扭矩的实际条件下进行测量。
・即使扭矩正确，拧紧过程中的变形也可能影响测量。

2：测量位置差异
・孔径规可以在不同位置测量以确定平均值或最小值。
・Plastigage 仅指示量规被压碎的局部间隙。

3：分辨率差异
・千分尺 + 孔径规可以通过计算以 0.01 毫米的增量计算值。
・Plastigage 依赖于与印刷带宽的视觉比较。

如果精度至关重要，则选择千分尺 + 孔径规。然而，摩托车制造商本身设定的标准值有一个范围。此发动机主轴颈与轴承之间的标准间隙值为 0.014–0.038 毫米，范围为 0.024 毫米。使用极限为 0.08 毫米，从标准值的上限到使用极限留有 0.042 毫米的余量。

另一方面，绿色 Plastigage 印刷有四种不同带宽的数字，范围为 0.025–0.076 毫米。基于这些之间的关系，如果使用的 Plastigage 的压碎宽度在量规范围内，则表示在标准范围内，表明无需更换轴承。

如果目标是标准化所有轴瓦的间隙（或至少使其接近均匀值），或者最大化间隙以减少摩擦损失，那么千分尺 + 孔径规（测量实际尺寸）则更可靠、更有用。但是，对于日常维护，Plastigage 足够实用。

使用 Plastigage 测量间隙是一项有趣的任务，可以增强人们对发动机的好奇心和探究精神。然而，曲轴、连杆和凸轮轴的磨损最常见的原因是发动机机油管理不善。因此，认真进行定期换油非常重要，以避免在发动机维修中需要测量间隙。

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