Helyszíni hézagellenőrzés "Plastigage" segítségével: Részletes magyarázat a funkciókról és a használatról

Motorelszerelés és -összeszerelés során fontos ellenőrizni és beállítani a hézagot a főtengely csapjai (tengelyrészek) és a blokkban lévő csapágyak között. A hézag kiszámítható a csap külső átmérője és a csapágy belső átmérője közötti különbségből, de mérhető egy Plastigage nevű menet-szerű mérőeszközzel is. Ez a cikk elmagyarázza a motor belső hézagának jelentését és fontosságát, valamint a Plastigage használatát és jellemzőit.

Egyedi mérés és kivonással történő számítás: Mikrométer + furatmérő

Egy négyhengeres motor felső blokkjának példája. A főtengelyt öt csapágyazási pont támasztja alá, és ezekben a csapágyazási pontokban helyezkednek el a főtengely főcsapjait érintkező csapágyperselyek. Ez egy integrált főtengelyhez való; golyóscsapágyakkal ellátott, összeszerelt főtengely esetén nincsenek csapágyperselyek.

Megfelelő hézagokat, vagyis holtjátékokat állítanak be a motor forgó alkatrészeihez, mint például a főtengely és a blokk, a hajtókar nagyszele és a főtengely, valamint a vezérműtengely és a hengerfej között. Ha ez a hézag kisebb a megadott értéknél, növeli a forgás közbeni súrlódási veszteséget, ami alkatrészkopáshoz vezet. Éppen ellenkezőleg, ha túl nagy, forgás közbeni lötyögést okoz, rendellenes zajt és károsodást eredményezve. Ezért elengedhetetlen, hogy a hézag a gyártó által meghatározott tartományon belül legyen.

Ha lehetősége van egy motor nagyszabású javítás vagy felújítás során történő átvizsgálására, ellenőrizheti ezeknek a forgó alkatrészeknek a hézagjait, és ha szükséges a beállítás, az alkatrészek cseréjével orvosolhatja azt. Ennek a folyamatnak az alapvető első lépése a jelenlegi állapot megerősítése. Nem lehet továbbhaladni anélkül, hogy tudnánk a jelenlegi helyzetet, hogy csökkenteni vagy növelni kell-e a hézagot.

A „tengely külső átmérőjének” és a „csapágy belső átmérőjének” meghatározására szolgáló mérőeszközök a mikrométer és a furatmérő. A mikrométer, amelyet a tengely külső átmérőjének mérésére használnak, egy hosszúságmérésre szolgáló eszköz. Míg egy standard mechanikus tolómérő minimális leolvasása 0,05 mm, egy mikrométer 0,01 mm-ig képes leolvasni.

Ezzel szemben a furatmérő, amelyet a csapágy belső átmérőjének meghatározására használnak, nem egy olyan eszköz, amely önmagában abszolút méreteket ad. Egyszerűen fogalmazva, ez egy olyan eszköz, amellyel a referencia mérettől való plusz vagy mínusz eltérést lehet mérni.

Például, ha a furatmérő referencia méretét 32,00 mm-re állítja, és behelyezi a csapágyba, és a furatmérőhöz rögzített órás mérőóra +0,05 mm-t mutat, akkor megállapítható, hogy a csapágy belső átmérője 31,95 mm. Fordítva, ha az órás mérőóra -0,04 mm-t mutat, a csapágy belső átmérője 32,04 mm.
Ezzel a módszerrel a hézag a következőképpen számítható ki: Csapágy belső átmérője (furatmérővel mérve) - Tengely külső átmérője (mikrométerrel mérve) = Hézag.

Bár ez leírva egyszerűnek tűnhet, a gyakorlatban a furatmérő használata készséget és tapasztalatot igényel, és jelentős gyakorlati tapasztalat nélkül nem könnyű pontos méréseket végezni. Ezenkívül maga a furatmérő nem olcsó eszköz, így az amatőrök számára nehéz lehet hatékonyan használni, és végül nem használják.

Plastigage: A hézagot az összenyomott szélesség határozza meg

A Plastigage papírcsomagolásban érkezik, és maga a csomagolás tartalmaz skálákat az összenyomott szélesség és a hézag jelzésére. Eredetileg amerikai termék volt, ahol a hézagot hüvelykben adták meg, és mivel mm-re van átváltva, a jelölések részletesek.

Használatkor ollóval vagy hasonlóval vágja a mérési területre.

Törölje le a főtengely csapjáról és a csapágyfelületekről a szennyeződést vagy olajat, majd helyezze be a Plastigage-et.

Az összenyomó erő befolyásolja a mérőelem összenyomott szélességét, ezért húzza meg a megadott nyomatékkal. Ezenkívül ügyeljen arra, hogy mérés közben ne forgassa el a főtengelyt.

Míg a hézagmérés általában speciális eszközöket, például mikrométert és furatmérőt igényel, létezik egy egyszerűbb eszköz a hézagok mérésére: a Plastigage.

A Plastigage speciális gyantából készül, menet-szerű formában. A mérendő területre helyezik, az alkatrészeket összeszerelik, és a hézagot az összenyomó erő által okozott összenyomott szélesség határozza meg. Íme a különbségek a Plastigage-el történő mérés és a mikrométer + furatmérővel történő mérés között:

● Mikrométer + Furatmérő
・Külön méri a tengely külső átmérőjét (mikrométer) és a csapágy belső átmérőjét (furatmérő).
・A hézagot a kettő különbségéből számítja ki.
・Nagy mérési pontosság, μm-ben (mikronban) értékelhető.
・Több pont mérésével a kerekesség és az egyenetlen kopás is értékelhető.

● Plastigage
・Az alkatrészek összeszerelt állapotában ellenőrzi a tényleges hézagot.
・Analóg kijelzővel leolvassa a hézagot: az összenyomott szélességet.
・A pontosság körülbelül ±0,01–±0,02 mm.
・Csak egy ponton mér, helyi hézagot értékel.

Lényegében még azonos „hézag” mérésekor is a két módszer megközelítése alapvetően eltérő.

Továbbá, a Plastigage esetében a mérendő hézag méretétől függően különböző mérőelemeket kell használni. Ez azért van, mert ha egy vékony mérőelemet használnak egy nagy hézagban, az nem nyomódik össze eléggé, és ha egy vastag mérőelemet használnak egy szűk hézagban, az túl sokat nyomódik össze, csökkentve a megbízhatóságot.

Az ebben az esetben használt Plastigage háromféle, színkódolt típusban kapható a mérési tartomány szerint, az alábbi mérési tartományokkal:

Zöld: 0,025–0,076 mm
Piros: 0,051–0,152 mm
Kék: 0,102–0,229 mm

Ezekből a specifikációkból látható, hogy a Plastigage-el történő hézagméréskor elengedhetetlen a szervizkönyvben szereplő standard hézag előzetes ellenőrzése. A szervizkönyv nélkülözhetetlen a motor szétszereléséhez és felújításához.

A cikkben mért motor esetében a főtengely főcsapja (tengelyrész) és a főcsapágypersely (csapágy belső átmérője) közötti standard hézag 0,014–0,038 mm, szervizhatár 0,08 mm. Ezért a zöld Plastigage-el mérhető.

Ezenkívül a hajtókar nagyszele csapágyperselye és a főtengely csapja közötti hézag standard értéke 0,035–0,059 mm, szervizhatára 0,10 mm. Ez szintén a zöld mérőelemmel mérhető.

Mi a teendő, ha a Plastigage-el mért hézag túl nagy?

Egyenletesen lazítsa meg a rögzítőcsavarokat, és húzza ki a mérőelemet egyenesen felfelé, hogy elkerülje a húzást. Ezután olvassa le a hézagot a csomagoláson lévő skála alapján.

Minél kisebb a hézag, annál szélesebbre nyomódik össze a Plastigage. Ennél a motornál a standard hézag 0,014–0,038 mm, a szervizhatár pedig 0,08 mm. Az összenyomott szélesség keskenyebb, mint a 0,038 mm-es sáv (ami nagyobb hézagot jelent), de szélesebb, mint a 0,076 mm-es sáv (ami kisebb hézagot jelent), így megállapítható, hogy nem érte el a 0,08 mm-es szervizhatárt. Ha abszolút értékként szeretné tudni a hézagot, mikrométer + furatmérő szükséges.

Ebben a motorban, amikor a gyártó új járművet szerel össze, a főtengely főcsapjának blokkban lévő csapágyazási pontjának belső átmérője és a főtengely főcsapjának külső átmérője kombinációja alapján kiválasztja az optimális, három különböző vastagságú csapágy közül valót. Ha a mért hézag a futásteljesítmény felhalmozódása után meghaladja a szervizhatárt, lehetséges lehet a hézag csökkentése a jelenleginél vastagabb csapágy használatával, ha ilyen alkatrész rendelkezésre áll.

A csapágyperselyek vastagsága a széleken lévő festékjelölésekről azonosítható. Ebben a motorban a kék csapágyperselyek a legvastagabbak a három típus közül, a fekete csapágyperselyek pedig közepes vastagságot jelölnek. Ha a jelenlegi fekete csapágyperselynek túlzott a hézagja, egy vastagabb kék csapágyperselyre való váltás csökkenti a belső átmérőt és így a hézagot.

Amikor a Plastigage-et a tengelyre helyezik, és a csapágyat a megadott nyomatékkal meghúzzák, a mérőelem összenyomódik. A mérőelem összenyomott szélességét a Plastigage csomagoláson lévő vonalak szélességéhez hasonlítva határozható meg a hézag.

Hogy az összenyomott mérőelem szélessége megegyezik-e a nyomtatott szélességgel, az némileg véletlenszerű, és a valóságban nem lehet tudni a pontos hézagot 0,001 mm-es szintig. Ha az összenyomott szélesség szélesebb, mint a nyomtatott 0,051 mm, de keskenyebb, mint 0,038 mm, akkor körülbelül 0,04 mm-re becsülhető.

Míg a mikrométer + furatmérő a kerület több pontján is képes mérni, a Plastigage csak ott tudja mérni a hézagot, ahol a mérőelemet elhelyezték, azaz egyetlen helyen. Ha idegen anyag van a csapon vagy a csapágyon, és azt mérik, az a hézag átlagosnál szűkebb értékét eredményezheti. Továbbá az olajfilm vastagsága is befolyásolhatja a mérést. Ezért a Plastigage használatakor törölje le az olajat, és száraz állapotban dolgozzon.

A futásteljesítmény felhalmozódásával a kopás előrehaladtával a motor alkatrészei növelik a hézagokat. Tehát mi a teendő, ha a hézag meghaladja a szervizhatárt?

A járműmodelltől és az életkortól függően az alkatrészek elérhetősége változó. Azonban a főtengely főcsapjain és a hajtókar nagyszele csapágyain elhelyezett „csapágyperselyek” különböző vastagságban kaphatók. Ezek olyan alkatrészek, amelyeket a hézag megfelelő szintre történő beállítására használnak a tömeggyártott főtengelyek főcsapjainak külső átmérője és a blokk főcsapágyazási pontjainak belső átmérője közötti tűréshatárok korrigálásával az új járművek összeszerelése során. Felújítások és javítások során is használják őket.

A szervizkönyvben ellenőrizni kell a csapágyperselyek típusait és vastagságát. Az jelenleg használatban lévőnél egy vagy két fokozattal vastagabb csapágyperselyek használatával csökkenthető a hézag. Azonban, ha a hézag a főtengely saját problémái, például a főcsap vagy a főtengely csap felületén lévő kemény krómbevonat hámlása miatt nőtt meg, akkor nem csak a csapágyperselyeket, hanem a főtengelyt is ki kell cserélni.

Továbbá, olyan esetekben, mint a vezérműtengelyek, ahol nincsenek csapágyperselyek a bütykös tartókban, és a hengerfej közvetlenül támasztja alá őket, ha a megnövekedett hézag oka a bütykös tartó oldalán van, akkor a hengerfejet ki kell cserélni.

Mikor hatékony a Plastigage?

A hajtókar nagyszele csapágy hézagja is mérhető Plastigage-el. Mivel a hajtókar mérés közben jobban mozog, mint a főtengely, tartsa a helyén, és húzza meg a sapkás anyákat.

A hajtókar nagyszele csapágy hézagja 0,035–0,059 mm. A Plastigage csomagolás ellenőrzésekor ez szorosan illeszkedik a 0,038 mm-es sávszélességhez, ami azt jelzi, hogy a standard tartomány alsó végén van, ami azt jelenti, hogy jelenleg nincs kopás.

A vasárnapi szerelők és amatőrök számára, akik a motor forgó alkatrészeinek hézagját mérik, a mikrométer + furatmérő vagy a Plastigage használata közötti döntés az eszközök beszerzésének költségén és azok használatának gyakoriságán alapulhat.

A mikrométer + furatmérő elengedhetetlen a precíz hézagméréshez, de mindkettő beszerzése könnyen meghaladhatja a 10 000 jenes költséget. Ha ez egy „egyszer az életben” feladat a motoros életében, akkor a körülbelül 1000 jenért beszerezhető Plastigage elegendően praktikus.

A két mérési módszerrel kapott hézagértékek megegyeznek? Összefoglalva, nem egyeznek tökéletesen, de elfogadható tartományon belül közeli közelítéseknek kell lenniük. Az eltérés okai a következők:

1: Különbségek a mérési körülményekben
・A mikrométer + furatmérő az egyes alkatrészeket terhelés nélkül méri.
・A Plastigage tényleges körülmények között, a ránehezedő meghúzási nyomaték mellett mér.
・Még megfelelő nyomaték mellett is a meghúzásból eredő torzulás befolyásolhatja a mérést.

2: Különbségek a mérési pozícióban
・A furatmérő különböző helyeken mérhet az átlagos vagy minimális érték meghatározásához.
・A Plastigage csak azt a helyi hézagot jelzi, ahol a mérőelemet összenyomták.

3: Különbségek a felbontásban
・A mikrométer + furatmérő számítással 0,01 mm-es lépésekben képes értékeket kiszámítani.
・A Plastigage a nyomtatott sávszélességekkel vizuális összehasonlításra támaszkodik.

Ha a pontosság a legfontosabb, akkor a mikrométer + furatmérő a választás. Azonban maguknak a motorkerékpár-gyártóknak a standard értékei is tartalmaznak egy tartományt. A főtengely főcsapja és a csapágy közötti hézag standard értéke ennél a motornál 0,014–0,038 mm, ami 0,024 mm-es tartomány. A szervizhatár 0,08 mm, ami 0,042 mm-es mozgásteret hagy a standard érték felső határa és a szervizhatár között.

Ezzel szemben a zöld Plastigage-en négy különböző sávszélességhez 0,025–0,076 mm közötti számok vannak feltüntetve. Ezek kapcsolatán alapulva az itt használt Plastigage összenyomott szélessége a standard tartományon belül van, ha az a mérőelem tartományán belül van, ami azt jelzi, hogy a csapágy cseréje nem szükséges.

Ha a cél az összes csapágypersely hézagának standardizálása (vagy legalábbis egyenletes értékhez közeli szintre hozása), vagy a hézag maximalizálása a súrlódási veszteség csökkentése érdekében, akkor a mikrométer + furatmérő, amely a tényleges méreteket méri, megbízhatóbb és hasznosabb. A rutinszerű karbantartás során azonban a Plastigage elegendően praktikus.

A hézag mérése Plastigage-el érdekes feladat, amely növelheti a kíváncsiságot és a motorok iránti kutató szellemet. Azonban a főtengely, a hajtókarok és a vezérműtengelyek kopását leggyakrabban a rossz motorolaj-kezelés okozza. Ezért fontos a rendszeres olajcserék lelkiismeretes elvégzése, hogy elkerüljük a hézagmérés szükségességét a motorjavítások során.

Galéria megtekintése  (11)