Тепловой прихват на скутере Honda Lead 90. Версия 2 – дополнения, расчеты, замеры, графики
Данный материал – это теоретическое и практическое дополнение к первой версии публикации. Сюда были добавлены новые видения эксперта после проведения новых расчетов. Приведены графики и новые фото.
Итак, о Honda Lead 90. Мы все знаем о гениальных конструкторах компании Honda и прекрасных скутерах, которые они выпускали. Honda Lead 90 – определенно, один из китов японского скутеростроения, который еще долгие годы будет поражать скутеристов своим комфортом и надежностью. Но спустя десятилетия разнообразной эксплуатации, неопределённого обслуживания, и неоднозначного ремонта, многие представители модели имеют тепловые прихваты, масляное голодание, перерасход бензина и перегрев. Что неудивительно. Но попробуем исправить положение.
Что способствует тепловому прихвату
Известно, что тепловому прихвату способствует:
- низкое качество установленной при ремонте цилиндро-поршневой группы (далее-ЦПГ), с зазорами меньше допустимых (Рис.1) 1);
- нарушения правил её обкатки;
- применение плохого двухтактного масла;
- полный газ подолгу в жару, и прочее.
- Но, как правило, это лишь отягчающие обстоятельства, а основная из списка причин теплового прихвата ЦПГ — масляное голодание.
О масляном голодании
Рассмотрим, как его измерить, отчего оно происходит, и как от него избавиться. Степень масляного голодания выражается соотношением объёмов масла и бензина в рабочей смеси, поступающей в картер (далее сокращённо М/Б). Другими словами, если пропорция М/Б снижается слишком для смазывающей способности используемого масла, то в тяжёлых режимах работы двигателя наступает тепловой прихват. В общем случае, для двигателя с системой раздельной смазки, М/Б должно изменяться в среднем от 1/100 на холостом ходу до 1/20 на максимальных оборотах двигателя.2) (При желании, величину М/Б можно выразить в процентах: 1/20=0,05; 0,05*100%=5%). Далее рассмотрим, как определить на практике пропорцию М/Б в каждом конкретном случае.
Как определить пропорции масла к бензину на практике
Сначала замеряются расходы масла и бензина для шоссейного режима и на крейсерской скорости (50 км/ч). Затем расход бензина переводится из л/100км в одну единицу измерения с расходом масла — л/1000км, и затем расход масла делится на расход бензина. Например, при заводском расходе масла 1 л/1000км1), и заводском расходе бензина 1,85 л/100км=18,5 л/1000км, соотношение М/Б=1/18,5. При такой обильной маслом пропорции минеральное 2т масло среднего качества обеспечивает смазку в любых условиях.
Даже когда расход топлива вырастает, допустим, с 1,85 л/100км до 2,3 л/100км, М/Б=1/23, что вполне приемлемо. Ориентировочно, при М/Б=1/25 предпочтительнее уже полусинтетика, при 1/30 — синтетика (речь о маслах хорошего качества). Но, после двух-трёх десятилетий эксплуатации, скутер может иметь расход топлива уже 3,5 л/100км, что даёт слишком низкое М/Б=1/35, при котором даже высококачественная синтетика с эстерами Motul 2t Scooter Power справляется на пределе своих возможностей. К тому же, вызванный перерасходом бензина перегрев ухудшает смазывающие свойства масла, ещё более увеличивая риск прихвата. Иногда владельцы двух тактов добавляют недостающее масло в бензобак: в случае минералки — около 20 мл масла на 1 л бензина поднимут М/Б с 1/35 почти до 1/20. Но это временная мера, чтобы доехать до ремонта без теплового прихвата.
Причины снижения количества масла к бензину
Таким образом, возможных общих причин снижения М/Б (масляного голодания) всего две:
- Расход масла стал заметно меньше заводской нормы 1 л/1000км. В этом случае нужна ревизия маслосистемы, начиная с регулировки тросового привода маслонасоса: метки на корпусе и на рычаге насоса должны совпасть при предельно выкрученной ручке газа. Если регулировка не помогла, и масляный фильтр на выходе из маслобака не засорен, как и масляный патрубок на карбюраторе, то предстоит ремонт, замена или удаление маслонасоса и отказ от раздельной смазки. К этому вопросу мы вернёмся ниже. Но чаще, чем неисправность маслосистемы, происходит следующее;
- Расход бензина стал значительно больше заводской нормы 1,85 л/100км — 2,5 л/100км и более. В этом случае ревизия может оказаться гораздо обширнее, потому что почти любая неисправность двигателя приводит к проблеме «3 в 1»: росту расхода топлива, перегреву, и почти всегда к снижению мощности.
Высокому расходу топлива прежде всего следует уделять внимание, как врач – высокой температуре больного. О техническом состоянии двигателя говорит шоссейный расход. Для экономических же расчётов важен общий расход, с учётом прогрева двигателя, тяжёлых режимов езды, и прочих факторов. Кстати, экономичность, как известно, основной классовый признак скутеров. И потребление бензина на уровне лёгкого мотоцикла или микролитражного авто, для малокубатурного скутера странно и дорого, как в эксплуатации, так и по последствиям
Итак, если расход бензина вернуть к заводскому значению, то вернётся нормальная тяга, уйдёт перегрев, и можно будет применять недорогое масло. Возможных причин перерасхода топлива немало: неисправность зажигания; низкая компрессия; слишком завышенные «спортивной» настройкой вариатора обороты двигателя; плохой бензин; езда на максимальной скорости и жара. А также применение нестандартных и некачественных деталей. Описать диагностику всех неисправностей в одной статье невозможно. Рассмотрим в порядке важности три основных причины завышенного расхода топлива, устранение которых у скутера автора привело к уменьшению шоссейного расхода с 3,3 л/100км до 2 л/100км, и к повышению границы температуры воздуха, за которой мотор начинает перегреваться, с +19о С до +24о С.
Первая причина повышенного расхода топлива – ненастроенный карбюратор
Первая причина: переобеднение или переобогащение рабочей смеси, то есть не настроенный карбюратор. Настройка обогащения — самая важная в ДВС, и самая сложная и тонкая, из-за серьёзной подготовки к ней, и высокой требуемой точности установки дозирующей иглы карбюратора (+/-0,01 мм). Её положение для богатой смеси выше положения для бедной примерно на 0,08 мм. И среднее из пяти заводских положений иглы должно попадать в этот оптимальный диапазон, если двигатель и система питания находятся в заводском состоянии, и особенно, если в эйрбоксе используется оригинальный, правильно пропитанный фильтрующий элемент. Так как фильтры в основном самодельные, уже поэтому настройка карбюратора необходима. Цель её – установить среднее обогащение рабочей смеси, при котором мощность выше средней, расход бензина и нагрев — ниже средних, и КПД двигателя – максимальный (Рис.2).
К тому же двигатель тогда будет работать более стабильно на разных по качеству бензинах, и при изменении свойств воздуха. Исходя из этого, настраивать карбюратор лучше всего при средней температуре воздуха — около +20о С и средней влажности для данной местности. Бензин лучше применять качественный, не выше АИ-92, чтобы избежать перегрева, и, как следствия, завышения расхода.
О важности подготовки и настройки карбюратора
Теперь подробнее о подготовке к настройке карбюратора. Сначала нужно убедиться в герметичности картера [см. ниже: 3)Третья причина], и привести весь воздухозаборный тракт и карбюратор в исправное и чистое состояние. Перед чисткой карбюратора старый бензофильтр следует сменить. Все «улучшения» и переделки эйрбокса, воздухозаборника и прочих элементов должны быть устранены. Особенно важно определиться раз и навсегда с воздушным фильтром 3) , так как от его сопротивления потоку воздуха напрямую зависит работа карбюратора. В качестве фильтрующего элемента подходит мелкопористый поролон толщиной 20 мм, пропитанный маслом для воздушных фильтров, в количестве 10% от объёма поролона, или около 60 мл. Можно сделать это шприцем без иглы, равномерно нанеся масло по всей поверхности поролона, по 30 мл на сторону, и промять фильтр в полиэтиленовом пакете как следует, до равномерной пропитки. Хорошо сразу запасти на будущее несколько фильтров из этого же куска поролона. Ведь обслуживается фильтр часто — раз в 1000 км (по пыльным дорогам — вдвое чаще).1)
К слову, установка фильтра нулевого сопротивления на Lead 90 лишена смысла. При вполне достаточной мощности 8,4 л.с., динамики спортбайка от грузового мотороллера всё равно не добиться – у него другое назначение и устройство, и упрощённая система зажигания. А вот ресурс двигателя с этим фильтром снизится, так как воздухозаборник расположен в весьма пыльном месте.
Далее устанавливается уровень бензина в поплавковой камере, по шву между верхом карбюратора и чашкой поплавковой камеры, и уровню положено быть стабильным на любых оборотах двигателя. За это отвечает запорная игла в поплавковой камере и бензонасос.
Также проводится ревизия пускового обогатителя — он должен закрываться полностью через 3-4 минуты после заведения двигателя. Если цилиндр с иглой при закрытии выдвигаются менее чем на 4,5 мм, требуется регулировка выдвижения взаимным вращением верхней и нижней половин корпуса обогатителя. Если они склеены намертво (как бывает у китайского аналога), обогатитель придётся менять.
Для настройки потребуется микрометр, полтора-два десятка шайб различной толщины, надеваемые на иглу под стопор, и мелкая наждачная бумага, чтобы стачивать шайбы до нужной толщины. И — аккуратность кардиохирурга при обращении с иглой и стопором, чтобы не погнуть их при добывании из стакана шибера через пружину, и при установке обратно. Витки пружины следует чем-то раздвигать и фиксировать при этом. Малейший перекос стопора приподнимет иглу, и настройка пойдёт насмарку. Также при измерении толщины шайб торцы пятки и винта микрометра следует протирать, а шайбы и пальцы ополаскивать чем-нибудь, кроме воды, от абразива наждачки, иначе точного измерения не получится. Ведь мельчайший песок, пыль и прочий сор на игле, шайбах и в стакане шибера, могут попасть под шайбы, и также поднять иглу на несколько лишних сотых долей мм. Помогает, например, промывание струёй бензина из шприца без иголки. Больше двух шайб одновременно надевать на иглу не следует – так тоже снижается точность её установки, ведь при стачивании шайбы могли стать слегка клиновидными в поперечном сечении. Если потребуется снимать с иглы стопор, осторожнее – он может соскочить и улететь.
И ещё одна тонкость. При резкой тряске на дороге дозирующая игла иногда немного подскакивает, вызывая секундные перебои двигателя и скачки расхода бензина. Устраняется это с помощью колечка из маслобензостойкой резины, плотно надетого на иглу, и поднятого до упора в дно шибера. (Рис.3)
Зафиксированная таким образом игла не должна быть перекошенной
Существуют разные методы настройки положения дозирующей иглы. Так как диностенды редкая вещь, предлагаю метод хоть и трудоёмкий, но информативный и познавательный:
- Шаг первый — определение положения иглы для бедной смеси, которое соответствует минимальному расходу топлива. Не стоит ожидать, что нужное положение совпадёт с заводским, вероятность этого низкая. Потребуется точно замерять шоссейный расход для каждого положения иглы. Определение объёма затраченного бензина методом долива в бак будет неточным на малых пробегах (около 10 км), поэтому лучше использовать небольшую мерную ёмкость около 250 мл, через длинную трубку подсоединённую к бензофильтру вместо бензобака. (Рис.4)
Замеры следует делать при устойчивой погоде и оперативно, так как расход может колебаться в пределах 5-6 % с изменением температуры и влажности воздуха в течении дня. А также — замерять на одном и том же маршруте, на 50 км/ч, в одинаковом режиме. Перед замерами обязательно нужно проехать 3-4 километра, чтобы прогрелся двигатель, и карбюратор прочистился от избытка масла. Затем сделать 2-3 замера, чтобы убедиться, что разброс показаний расхода не больше +/-1%. Для точности хорошо делать сразу по два замера расхода на каждое положение иглы, и брать среднее значение. Начинать следует со среднего заводского положения, и переставлять иглу выше или ниже, для начала с шагом 0,1мм, затем, если нужно, изменять шаг. Если при опускании иглы расход растёт, значит, смесь слишком бедная, и иглу нужно поднимать. Естественно, если при опускании иглы расход уменьшается, то нужно опускать её ещё. Будет проще, если результаты измерений сразу отмечать на графике, где по одной оси — расход топлива, а по другой — высота иглы (толщина шайб). (Рис.5) Иногда уже по трём-четырём измерениям можно угадать и прорисовать график, и увидеть нужную высоту иглы для минимального расхода. - Шаг второй. Теперь нужно найти положение иглы для богатой смеси, при котором мощность двигателя будет максимальной. И важно добиться, чтобы отзыв двигателя на открытие газа был не только мощным, но и самым резким, грубым, обороты должны «взлетать». (Но ездить так не стоит –перерасход и перегрев обеспечены). Начинать лучше с положения иглы на 0,08 мм выше, чем найденное в шаге первом, и затем уточнять, проверяя соседние положения на +/-0,01 мм. Закончив, можно замерить шоссейный расход для информации.
- Шаг третий. Игла устанавливается окончательно в среднее по высоте положение между найденными в шаге первом и шаге втором. Это даст среднее обогащение смеси в области действия главного жиклёра, то есть на скорости средней и выше, в режиме среднего и полного газа.
Регулировка карбюратора винтом качества
Регулировка винтом качества изменяет обогащение рабочей смеси в области работы малого жиклёра. Это холостой ход, трогание с места и езда на скорости ниже средней, то есть на малом газу. Делается сразу после поездки, когда двигатель прогрелся, а карбюратор прочистился.
Общепринятый метод таков:
- Винт качества закручивается до упора, затем откручивается на 1,5 оборота
- Двигатель заводится. Винтом холостого хода устанавливаются самые малые обороты, на грани остановки двигателя;
- Медленно, по ¼ оборота вращая винт качества поочерёдно в обоих направлениях следует добиться увеличения оборотов коленвала. Обычно это увеличение едва заметно, и появляется недалеко от начальных полутора оборотов. Если частота оборотов не изменяется даже при предельно открученном винте качества, возможно, диаметр отверстия малого жиклёра стал больше положенного. Например, из-за неаккуратных чисток. Такой жиклёр заменяется.
- Винтом холостого хода устанавливаются нормальные обороты двигателя. Вообще, так как у Lead 90 отсутствует авторегулировка холостого хода, на холодный период приходится немного поднимать обороты х.х., а при перегреве двигателя они завышаются.
На этом настройка карбюратора завершена. Теперь можно сделать контрольные замеры расхода топлива на шоссе, и затем — общего расхода.
Вторая причина повышенного расхода топлива – толстая прокладка под головкой цилиндра
Вторая причина завышенного расхода топлива-слишком толстая прокладка под головкой цилиндра, увеличивающая рабочий объём камеры сгорания. Это также значительно увеличивает мощность и нагрев. Заводская прокладка (стальная гофрированная) имеет толщину в сжатом виде 0,2мм. Ремонтные алюминиевые прокладки обычно толще: 0,3-0,5 мм. Прокладку 0,3 мм ещё можно применить, а более толстые гарантируют перерасход и перегрев. Если тонких прокладок нет, но есть запас 0,4-0,5-миллиметровых, можно сошлифовать в СТО головку соответственно на лишние 0,2-0,3 мм. Наряду с металлической прокладкой под головкой цилиндра такое же значение имеет паронитовая прокладка между цилиндром и картером. Её толщину изменяют, чтобы верхний край поршня, находящегося в НМТ, совпадал с нижними краями впускных окон цилиндра. Однако если ЦПГ и коленвал с шатуном имеют стандартные размеры, толщина этой прокладки тоже остается стандартной, равной 0,5 мм.
Третья причина повышенного расхода топлива – негерметичность картера двигателя
Третья причина — негерметичность картера двигателя – имеет два следствия. Во-первых, ухудшает продувку и наполнение камеры сгорания свежей рабочей смесью, что приводит к потере мощности и увеличению расхода бензина. Во-вторых, уменьшение пульсаций картерного давления уменьшает разрежение в смесительной камере карбюратора, что вызывает переобеднение смеси. Поэтому после восстановления герметичности картера (как правило, после замены коленвала и сальников) требуется перенастройка карбюратора. [См. выше 1)Причина первая] Как и сниженная компрессия в камере сгорания, негерметичность картера проявляется в снижении тяги двигателя на низких рабочих оборотах под нагрузкой. Для обнаружения этой неисправности применяется опрессовка картера. Причиной негерметичности может быть неисправный лепестковый клапан, пропускающие прокладки и, чаще всего, изношенные сальники коленвала. Заводской лепестковый клапан очень надёжен, а сальники следует применять только качественные, например, по оригинальному каталогу Honda.
Возвращаясь к замеру расхода масла, и другим вопросам смазки двигателя. Обычно используется метод долива в маслобак, при котором масло заливается до уровня нанесённой метки в горловине, и фиксируется начальное показание одометра. После некоторого пробега отмеренный объём масла доливается снова до метки, и снимается конечное показание одометра. Но у маслобака есть особенность: когда он наполнен в горловину, внутри остаётся небольшое количество воздуха, не всегда одинаковое. Оно мешает точно замерить объём масла на малом пробеге. Поэтому воздух нужно выпускать следующим образом: при полном маслобаке (до метки) скутер нужно немного поднять на заднее колесо, и наклонить вправо на несколько секунд. Потом снова долить масло до метки, и ещё раз выгнать воздух. Если уровень масла снова упал, повторить процедуру.
В обзорной статье о Lead 90 4) автор П. Курлапов обвинил маслонасос в том, что у него упорная пластина способна со временем выгибаться и пропускать масло на дорогу. Уточним: в нормальных и обычных условиях такое не может произойти с японской деталью, и вряд ли – с тайваньской. Маслосистема на Lead 90 совершенна и надежна, как и весь скутер, а износ маслонасоса никак не влияет на его главную функцию — дозировку масла, только на величину избытка масла в карбюраторе после стоянки. Но есть особенность, из-за которой долгая езда на максимальной скорости нежелательна. Дело в том, что у Lead 90, на скорости от 50 км/ч и выше, расход масла по пробегу не меняется, оставаясь равным 1 л/1000км. Зато расход бензина существенно растёт с приближением скорости и оборотов к максимальным значениям, этим одновременно снижая пропорцию М/Б в рабочей смеси. Это может усугубить уже имеющийся маслодефицит, но само по себе не является неисправностью. Хоть «Lead» и означает «пуля» на сленге, всё же это грузовичок, и его система смазки вполне справляется со своей задачей. И для любителей погонять «за 70» он не подходит.
Причина провала тяги на скорости 35-45 км/ч
Кстати, знаменитый «провал тяги» на скорости 35-45 км/ч у Lead 90 является следствием расчёта инженеров, а не просчёта. В японских и европейских городах скорость ограничена до 50 км/ч, и вариатор несколько снижает обороты двигателя для экономной езды на безопасной скорости. И это тоже говорит о том, что данный скутер — утилитарного, а не молодёжно-спортивного назначения. «Провал» увеличивается и становится проблемой из-за износа (обычно неравномерного) щёк ведущего шкива вариатора Помогает проточка-выравнивание щёк или замена шкива новым. Но это потребует настройки муфты.
О проблемах с 2Т маслом
Теперь немного о проблемах с 2т маслом. Как известно, произошёл массовый переход его производителей на «лёгкие» масла, «почти полностью сгорающие в камере сгорания». Но это при нормальной температуре двигателя. При перегреве же происходит уже полное сгорание масла, что совместно с низкой пропорцией М/Б ускоряет износ ЦПГ, и это ещё один повод нормализовать расход и нагрев. Например, в жару следует применять бензин с октановым числом не выше 92 и не превышать скорость 50 км/ч.
Однажды мне пришлось столкнуться с проблемой масляного голодания из-за минерального масла Valvoline 2t («only for motorcicles»), c «модификатором вязкости, не поддающимся расщеплению». Этот модификатор, придуманный когда-то для двухслойной смазки в качестве нижнего слоя, оказался прозрачным, липким, вязким веществом, нерастворимым бензином и органическими растворителями. Залепив маслонасос, он стал собирать частицы износа трущихся деталей, и от этого постепенно загустел. Наконец, он стал притормаживать плунжерную пару маслонасоса, и это снизило подачу масла настолько, что хорошая ЦПГ от Sheng-E оказалась на грани прихвата. Вычистить насос удалось только механически, хоть его разборка не предусмотрена в связи с простотой и безотказностью. Но снимать при каждом таком случае для чистки маслонасоса двигатель – не выход. В итоге, после 14-ти сезонов и двух японских маслонасосов, отработавших каждый по пять лет, маслосистема была демонтирована. И подобный шаг вполне себя оправдывает, учитывая: дороговизну качественных маслонасосов и их склонность образовывать всё больший с пробегом избыток масла в карбюраторе после стоянки; сложность их снятия/установки; непредсказуемость состава моторных масел; а также, присущий раздельной смазке риск масляного голодания и теплового прихвата из-за перерасхода топлива у старых моторов.
О предварительном смешивании масла с бензином
Плюсы предварительного смешивания масла и бензина в том, что можно, во-первых, практически подбирать пропорцию М/Б для различных масел, и, во-вторых, не бояться, что случайное завышение расхода топлива приведёт к серьёзным неприятностям. Ориентировочные значения М/Б для максимальных оборотов известны владельцам двухтактников давно: для обкатки двигателя-1/18; для только что обкатанного двигателя-1/20; для среднеизношенного-1/22-1/23; для изношенного-1/25. Это для минеральных 2т масел по ГОСТу СССР, но принимать во внимание эти данные можно и сейчас, наряду с рекомендациями современных производителей масел. Так как единого мнения в этом вопросе нет, то более точный подбор М/Б делается для конкретно используемого 2т масла. При сравнительных испытаниях смесей оцениваются шум, вибрация и тяга двигателя при интенсивном разгоне. Чем больше М/Б, тем меньше шум с вибрацией и резвее разгон, однако и избыток масла тоже не нужен. Ещё одна проверка: до максимальной скорости скутер должен сохранять достаточно бодрый разгон. В моём случае, для сознательно ограниченной до 70 км/ч скорости, и для масла Motul 2T Scooter Power соотношение М/Б после подбора оказалось равным 1/33, а пробег на 1л масла, при общем расходе топлива 2,5 л/100км, теперь равен 1360 км. Для заводской максимальной скорости 85 км/ч надёжнее выбрать М/Б=1/30 — 1/31. (У Lead 90, выпущенных позже модернизации модели в 1992г, максимальная скорость уже ближе к 100 км/ч).
Правда, у предварительного смешивания такой же минус, что и у японского маслонасоса с пробегом более 30 000 км: после стоянки в карбюраторе тоже образуется избыток масла. (Только с пробегом он не увеличивается.) Особенно это влияет на работу малого жиклёра, и больше в холодное время. После прогрева холостые обороты падают, и при попытке тронуться двигатель может заглохнуть. Тогда нужно выждать секунд 10-15, завести мотор, сразу тронуться и быстро разогнаться хотя бы до 40 км/ч. Или трогаться, не дожидаясь конца прогрева, хоть часто это делать не стоит. За несколько километров езды жиклёр постепенно прочищается и всё нормализуется.
Примечания:
1) — Руководство «Honda. Скутеры Lead. Устройство, техническое обслуживание и ремонт» Москва, изд. Легион-автодата 2006г ;
2) — Книга Мэтью Кумбса «Мотоциклы. Устройство и принцип действия» изд. Алфамер Паблишинг 2002г ;
3) — Статья «Дыхательная гимнастика» журнал «Мото» апрель 2010г;
4) — Статья «Нужен всем» в журнале «Мото» за декабрь 2009г, и на сайте «За рулём».
Автор: Роман Чечин, специально для Scooter-remont.com
Очень полезная информация, много чего узнал нового.
Хочу добавить, что моя статья не делится на части. Это ненужная инициатива администратора. «2-я часть»- это и есть окончательный и единственный вариант статьи. А «1-ая часть» — это моя проба пера, которую я безрезультатно просил удалить. И неспроста — внимательный читатель обратит внимание на противоречия и нестыковки между вариантами.