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1、本田 V4 发动机润滑装置及汽缸头部机构摩托车曲轴箱装配完成后要对变速机构进行检查，观察每个挡位的变化情况是否符合要求。V4 发动机变速凸轮鼓使用的是行星齿轮变速机构。对于多缸四冲程轴瓦结构摩托车来说，由于曲轴与连杆使用的是高速轴承，而高速轴承对润滑油的供油压力与洁净度有严格要求，所以它们的润滑系统与一般普通小排量车不同。润滑系统如图 1 所示。为了让大家对大排量摩托车润滑系统有一个全面的了解，我们首先从油底壳给大家谈起。大家知道，机油的主要作用是润滑、密封、防腐、防震、清洗、分散材料应力和散热等。由于 V4 的油底壳是铝合金做成，除有储存机油的功能外，还可以通过油底壳对润滑机油进行有效地散热
2、。机油泵转动时把油底壳的机油吸上来，有时油底壳内有较大的异物或残渣，这些异物或残渣进入润滑系统就会导致润滑系统出现一系列的问题。因此在机油泵下端安装有一个金属机油滤网，对进入机油泵的机油进行初步过滤。如滤网堵塞就会引起机油供油压力不足，导致轴瓦或其它部件发生故障。机油泵机油泵的作用是吸进并泵送机油，从而满足发动机各部分润滑的需要，对于 V4 发动机的机油泵来说，它是曲轴通过动力传输齿轮传递给离合器大鼓，再由大鼓背部的一个链盘通过链条传递给机油泵驱动链盘来驱动机油泵的。其中机油泵的内转子采用的是四个齿，外转子比内转子多一个齿，内外转子偏心布置，从而使每个齿的前后壁面得以密封，转子工作时，利用转子
3、之间的容积变化来泵送机油。由于转子的齿形是次摆线，所以又叫次摆线齿轮泵。这种机油泵的供油量和供油压力取决于转子直径，转子整体厚度和转速这三个参数。V4 发动机的机油泵使用的就是次摆线齿轮泵，而且和一般车型不同的是，V4 系列发动机的机油泵全部使用了两组转子，如图 2 所示。由于两组转子的厚度不同导致泵油量的不一样。其中转子厚度偏小的这组其机油主要通过油冷散热器再对变速系统供给一定压力的润滑油（有的车型没有油冷散热器）。转子厚度偏大的那组所供的机油，由机油滤清器进一步过滤（精细过滤）后进入主油道再对曲轴，连杆，汽缸，活塞，凸轮轴，缸头等各个润滑点部位进行润滑。泄流阀泄流阀也称压力调节阀，由于次摆
4、线齿轮泵的转速对供油量和供油压力有很大影响，而VFR 系列摩托车的转速在怠速的 1300r/min 到最高转速的 15000r/min 之间变化，这样供油量与供油压力也会发生很大变化。而供油压力过低或过高都会对各个润滑点产生很大影响，压力过低会导致曲轴，连杆与轴瓦之间摩擦力过大，从而损坏轴瓦或曲轴连杆，而压力过高会导致轴瓦表面的巴氏合金变形或脱离。图 3 是 VFR 系列润滑系统中的两个泄流阀泄流阀 1 是调整变速器的润滑供油压力的，而泄流阀 2 是对主供油道进行压力调节的。VFR 系列的主供油道压力要求最低不得低于 3kg/cm2(发动机最高转速) ，而泄流阀的开启压力为 5kg/cm2。所
5、以泄流阀的作用是防止供油压力过高。在 VFR 系列的仪表上有一个 OIL 灯，这个灯在钥匙打开时发亮，发动机启动后熄灭 (雅马哈的某些车型如 FZR250 的润滑系统使用的是重力开关，打开点火开关 OIL 灯不亮，启动按钮按下才发亮，曲轴箱内机油偏少才发亮，它们的控制方式不同)。图 4 是雅马哈FZR250RR 的机油重力开关。在本田 VFR 系列上控制这个灯的是发动机上的一个机油压力开关，开关的一端直接与发动机油道相连，这个开关控制 OIL 灯的负极，发动机油道内部没有压力或压力太低都会使开关连接线接通，受到一定压力才会断开。如车辆启动后仪表上的 OIL 灯不熄灭或骑行过程中这个灯突然变亮或
6、闪亮则需要立即停车进行检查。我们在实际维修过程中发现，出现OIL 灯不熄灭除线路故障外一般是由于发动机油底壳下部的滤网堵塞，机油滤清器没有定时更换等问题造成的。图 5 是机油压力开关的基本接线图，图 6 是机油压力开关的实物位置图。机油滤清器发动机机油在发动机内部循环过程中，具有清洗各摩擦表面，把金属粉粒和积炭带走的功能，这就是机油的清洗作用。机油经过一段时间的使用，就会积存有各种异物或颗粒，再加上机油老化产生的胶质，机油就会变脏，变脏的机油不利于润滑，它将堵塞油道或造成零部件表面损伤。那大家会说，机油泵下端不是有一个机油滤网吗，这个滤网就是起到过滤作用的，为什么还要滤清器。实际上滤网只能过滤
7、颗粒较大的异物，对小颗粒异物是无法清除的，而轴瓦除对供油压力有一定要求外，对润滑油的洁净度也有一定要求，这样就需要滤清器对润滑油进行进一步过滤。机油滤清器由壳体与纸质滤芯组成，纸质滤芯在壳体内部。在滤清器的壳体内部有旁通阀，旁通阀又叫安全阀，同时在进油口有一个单向阀，机油泵泵送过来的机油推开机油滤清器开口处的单向阀进入滤芯的外围，经过滤芯的过滤，然后从滤芯中间排出。在机油滤清器上安装一个单向阀主要作用是防止聚积在滤芯外围的污染物在发动机停止运转时回流到发动机内部。当机油滤清器内部的滤芯堵塞时，则滤芯内侧与外侧就会产生压差，这个压差会随着堵塞状况的加大而加大，当压差达到或超过规定值时，这时旁通阀
8、打开把没有经过滤清器过滤的机油直接输送给润滑点，从而保证最低限度的润滑。这样虽然防止了因为滤芯堵塞而造成的润滑不良，但送入主油道的机油是脏机油。时机油滤清器可以对机油中的小颗粒异物进行过滤，但没有自动清除异物的功能，长期使用会导致滤清器堵塞。所以滤清器是一种易耗品，需要定期更换。图 7 机油滤清器的内部结构图。下面我们以 VFR400 （NC24）为例，对润滑系统进行讲解，该车的润滑系统结构如图 8所示。 机油散热器在本田 VFR400R （NC21、NC24）上都使用了机油散热器，这种散热器可以有效地对发动机内的润滑油进行散热，但由于油道内没有像水冷系统那样的节温器。这样就会导致在环境温度过
9、低的地方发动机的温度提升过慢，使发动机温度不能尽快进入工作温度，这种情况会造成汽缸，活塞，活塞环的过度磨损，因为这些零部件也是需要有一定工作温度的，过低或过高都会对他们产生很大影响。所以本田公司对后来生产摩托车的机油散热器进行了改进。将散热器由风冷改为水冷。这样可以有效地防止环境温度过低的地区由于发动机暖机时间过长而导致的发动机某些零部件磨损。图 9、图 10 是本田 CBR400RR （NC29）上的水冷机油散热器。RVF400（NC35）也具有同样的结构。图 11 是这种散热器的内部结构。在 2000 年后，日本摩托车公司发现水冷机油散热器与风冷机油散热器相比有很大的优点，于是将这种散热器
10、进行了重新设计。图 12、图 13、图 14 是本田公司 2007 年生产的CBR600RR（F5 ）的独立式水冷机油散热器。这种散热器的连接水管比以前加车型的粗了很多。这样就可以有效地提高发动机与机油的使用寿命，防止机油温度过高而造成的黏度降低，润滑油的润滑性能下降。因为发动机温度过高就会使机油变稀，变稀的机油会导致轴瓦处油膜强度下降。同时过高温度的机油容易产生胶质，加速机油的氧化，从而进一步降低油膜的强度，而且会导致机油早期老化。对润滑系统各部件维修后，在装配过程中要依次装配机油泵，机油泵连接管，过滤网，主油道泄流阀油底壳等，然后再装配机油泵传动齿与传动链条，离合器大鼓与动力传输齿轮，离合
11、器小鼓，离合器片。注意，每组离合器片有一片是分离片，这片分离片与其它离合片不同，是装配在小鼓的最外面，与分离片对应的是有两个铁片，一个是平的，一个是锅底形的，平铁片在外面，锅底形铁片紧贴平铁片朝里（专指压盘在主轴上不固定这种离合器，如离合压盘在主轴上固定的则相反安装）最后装配离合器压盖，超越离合器，离合边盖等，装配前后缸汽缸床，汽缸床上有一个（UP）字体，这个记号必须字体朝上，如图 15、图16、图 17、图 18、图 19、图 20、图 21 所示。发动机燃烧室在发动机上部，混合气燃烧的密闭空间就是燃烧室，不单纯指汽缸盖上的燃烧室。燃烧室应该包括汽缸盖上的燃烧室，活塞顶部及混合气在汽缸中燃烧
12、的一部分。燃烧室的形状极大地影响着混合气的燃烧过程，因此一台发动机为了获得大的扭矩，大的功率和省油，必须满足三个基本条件。第一个是进排气效率高。第二个是摩擦损失小。这就需要摩托车维修人员更换零部件要考虑每个零部件之间的公差与配合，过大的间隙会导致发动机产生噪声和导致润滑油压下降等各个方面的问题，零部件之间间隙过小会导致摩擦损失偏大而出现动力偏小，不好启动，发动机升温过快和温度过高等现象。在本田 VFR 系列上（除 VF 外），配气机构不是平常使用的正时链条参与配气而是使用无声齿轮参与配气，如图 22 所示。这就要求从曲轴上的配气齿轮一直到凸轮轴齿轮，它们的配合间隙要求都是很严格的，而把汽缸设计
13、在曲轴箱上，与曲轴箱成为一个整体这种设计就可以有效地减小因为汽缸垫厚度的不同而导致齿轮间配合间隙的变化。这种结构虽然加工精度和成本高，但配气准确，不会产生链条配气那种高转速链条拉长出现的配气不准确现象。所以 VFR 系列上的气缸上垫（也就是气缸床）的厚度是有严格要求的，虽然齿轮使用了副齿轮结构，但汽缸床偏厚还是会导致齿轮间间隙过大而出现齿轮摆动敲击声，偏小会造成齿轮间摩擦阻力过大而产生严重的啸叫声。对于这种齿轮参与配气结构的发动机，在维修中要特别注意。本田公司生产的 CBR250（MC14，MC17 ，MC19，MC22）CBR400（NC23，NC29）CB1 等都是使用的这种配气机构。第三
14、个条件是混合气燃烧过程好。这个条件就与燃烧室形状有很大关系。一个好的燃烧室必须要做到火花塞点火电极要尽量设计在燃烧室的中央，并具有良好的面容比和尽可能高的压缩比。VFR 系列由于每个汽缸都采用双进双排（也就是两个进气门，两个排气门）布置，这样火花塞就可以做在燃烧室的中央，与普通单进单排的燃烧室相比，由于单进单排的火花塞只能设计在燃烧室的旁边（由于进排气门的原因），所以双进双排的发动机火花塞设计在中央，可以有效提高汽缸内的火焰燃烧速度和燃烧稳定性方。面容比面容比就是燃烧室内的面积与容积之比。当混合气在汽缸内燃烧时，燃烧产生的热量大部分都损失掉了，其中冷却损失占有相当大的比例。在燃烧过程中，高温的
15、燃气与燃烧室壁面不断的进行热交换，而为了减少冷却损失，必须尽力提高燃烧室容积降低表面积。燃烧室的表面积越小冷却损失越少，燃烧效能自然就越高。VFR 系列这种燃烧室使用的是双圆顶燃烧室，这种燃烧室能使进入汽缸内的混合气在活塞运动接近上止点时通过燃烧室的挤气区产生强烈的挤压涡流，从而使混合气燃烧更充分，动力性能更强，如图 23、图 24 所示。这种燃烧室虽然从面容比方面来说，面容比偏大，会增大冷却损失，降低燃烧性能（比如国产 17.64kW 长江 750 发动机的燃烧室就是由于面容比过大导致燃烧性能过差和油耗较高），但毕竟利大于弊，所以在 VFR 系列上基本是采用双圆顶燃烧室。而且一代一代不停地改
16、进，到 RVF400（NC35）上这种结构的燃烧室几乎发挥到了极致。压缩比表示的是混合气在汽缸内被压缩的程度。就是活塞在下止点汽缸内的容积（包括汽缸盖燃烧室）与活塞在上止点燃烧室的容积之比。由于活塞顶部较厚，为防止热膨胀，所以活塞环到活塞顶部这一部分的直径相比下部要小，这样在第一道活塞环到顶部之间仍有一个很小的空间，严格来说这个空间也应该计算进去。通常压缩比越高，汽缸内的燃烧压力越高。在同等的进气量条件下，压缩比越高，输出的功率和扭矩越大，燃烧效能越好。但压缩比太高也会导致爆震，炽热点火等问题。这就需要摩托车维修人员对任何一台发动机在维修时都要考虑这些方面的问题，特别是对于一些摩托车发动机设计人员和对摩托车发动机要进行改装的维修人员更须要了解用户当地的海拔高度，湿度，温度，当地售卖的汽油辛烷值等数据，根据这些数据的平均值来调整发动机的压缩比。如我国的地域辽阔，北方和南方的温度，湿度，包括海拔高度等差异较大。摩托车生产厂家也应该根据各地区的这些差异对当地售卖的摩托车发动机燃烧室进行适当的调整（包括点火时间和配气正时）
