摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究

1、 摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究培 訓(xùn) 大 綱一 .目的及緒論二. 摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)、性能 1.發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)介紹 2.發(fā)動(dòng)機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu) 3.發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)及特性三. 公司各型發(fā)動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)、指標(biāo) 1.發(fā)動(dòng)機(jī)的編號(hào)方法 2.公司各型發(fā)動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)、指標(biāo)四. 綜述摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究一. 目的及緒論目的：通過(guò)對(duì)天釔公司摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的介紹并結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)基本原理 知識(shí)的講解，使員工系統(tǒng)的了解摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的種類、 結(jié)構(gòu)和性 能指標(biāo)。緒論：自1885年德國(guó)人戈特利伯戴姆勒發(fā)明世界上第一臺(tái)摩托車以來(lái)，歷 經(jīng)百年的發(fā)展

2、，摩托車已由最初時(shí)原始、簡(jiǎn)單的自動(dòng)車逐漸演變成 為集中了先進(jìn)能源、技術(shù)和材料的帶步工具。其所對(duì)應(yīng)的摩托車發(fā) 動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和組成也越來(lái)越復(fù)雜、越來(lái)越精密，并且?guī)?dòng)了一個(gè)產(chǎn) 業(yè)鏈的形成。雖同為汽油機(jī)，與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)相比，摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的 使用條件更為苛刻（發(fā)動(dòng)機(jī)外露）、體積更加窄小，因此在外形的 選取、零部件材料選用、尺寸控制等方面形成了獨(dú)特的要求。對(duì)于 摩托車維修、售后人員來(lái)講，了解發(fā)動(dòng)機(jī)的類型、組成、結(jié)構(gòu)和相 關(guān)要求，并熟練掌握是十分關(guān)鍵的。下面就針對(duì)上述目的，結(jié)合內(nèi) 燃機(jī)的基礎(chǔ)理論進(jìn)行講述。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究二.摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)、性能1. 發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)介紹1.1 發(fā)動(dòng)

3、機(jī)的分類 （1）內(nèi)燃機(jī)按照所使用燃料的不同可以分為汽油機(jī)和柴油機(jī)。 使用汽油為燃料的內(nèi)燃機(jī)稱為汽油 機(jī)；使用柴油機(jī)為燃料 的內(nèi)燃機(jī)稱為柴油機(jī)。汽油機(jī)與柴油機(jī)比較各有特點(diǎn)；汽 油機(jī)轉(zhuǎn)速高，質(zhì)量小，噪音小，起動(dòng)容易，制造成本低； 柴油機(jī)壓縮比大，熱效率高，經(jīng)濟(jì)性能和排放性能都比汽 油機(jī)好。 摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究（2）內(nèi)燃機(jī)按照完成一個(gè)工作循環(huán)所需的行程數(shù)可分為四行程內(nèi)燃機(jī)和二行程內(nèi)燃機(jī)。把曲軸轉(zhuǎn)兩圈（720），活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)四個(gè)行程，完成一個(gè)工作循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)稱為四行程內(nèi)機(jī)；而把曲軸轉(zhuǎn)一圈(360)，活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩個(gè)行程，完成一個(gè)工作循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)稱為二行程內(nèi)燃

4、機(jī)。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究（3）內(nèi)燃機(jī)按照冷卻方式不同可以分為水冷發(fā)動(dòng)機(jī)和風(fēng)冷發(fā)動(dòng) 機(jī)。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進(jìn)行循 環(huán)的冷卻液作為冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻的；而風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)是利用 流動(dòng)于氣缸體與氣缸蓋外表面散熱片之間的空氣作為冷卻介 質(zhì)進(jìn)行冷卻的。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻均勻，工作可靠，冷卻效果 好。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究（4）按照氣缸數(shù)目分類內(nèi)燃機(jī)按照氣缸數(shù)目不同可以分為單缸發(fā) 動(dòng)機(jī)和多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。僅有一個(gè)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)稱為單缸發(fā)動(dòng) 機(jī)；有兩個(gè)以上氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)稱為多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究（5）內(nèi)燃機(jī)按照氣缸排列方式不同可以分為單列式和雙

5、列式。單 列式發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)氣缸排成一列，一般是垂直布置的，但為 了降低高度，有時(shí)也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的；雙列 式發(fā)動(dòng)機(jī)把氣缸排成兩列，兩列之間的夾角180(一般為 90)稱為V型發(fā)動(dòng)機(jī)，若兩列之間的夾角=180稱為對(duì)置式 發(fā)動(dòng)機(jī)。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造 發(fā)動(dòng)機(jī)是一種由許多機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)組成的復(fù)雜機(jī)器。無(wú)論是汽油機(jī)，還是柴油機(jī)；無(wú)論是四行程發(fā)動(dòng)機(jī)，還是二行程發(fā)動(dòng)機(jī)；無(wú)論是單缸發(fā)動(dòng)機(jī)，還是多缸發(fā)動(dòng)機(jī)。要完成能量轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)，保證長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)正常工作，都必須具備以下一些機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)。（1）曲柄連桿機(jī)構(gòu) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要

6、運(yùn)動(dòng)零件。 它由機(jī)體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在作功行程中，活塞承受燃?xì)鈮毫υ跉飧變?nèi)作直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連桿轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并從曲軸對(duì)外輸出動(dòng)力。而在進(jìn)氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成活塞的直線運(yùn)動(dòng)。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究（2）配氣機(jī)構(gòu) 配氣機(jī)構(gòu)的功用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序和工作過(guò)程，定時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進(jìn)入。氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實(shí)現(xiàn)換氣過(guò)程。配氣機(jī)構(gòu)大多采用頂置氣門式配氣機(jī)構(gòu)，一般由氣門組、氣門傳動(dòng)組和氣門驅(qū)動(dòng)組組成。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究（3）燃料供給系統(tǒng) 汽油機(jī)燃料供給系的功用是根據(jù)發(fā)

7、動(dòng)機(jī)的要求，配制出一定數(shù)量和濃度的混合氣，供入氣缸，并將燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)排出到大氣中去；摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究（4）潤(rùn)滑系統(tǒng) 潤(rùn)滑系的功用是向作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件表面輸送定量的清潔潤(rùn)滑油，以實(shí)現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機(jī)件的磨損。并對(duì)零件表面進(jìn)行清洗和冷卻。潤(rùn)滑系通常由潤(rùn)滑油道、機(jī)油泵、機(jī)油濾清器和一些閥門等組成。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究（5）冷卻系統(tǒng) 冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時(shí)散發(fā)出去，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系通常由冷卻水套、水泵、風(fēng)扇、水箱、節(jié)溫器等組成。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究（6） 點(diǎn)火系統(tǒng)

8、在汽油機(jī)中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點(diǎn)燃的，為此在汽油機(jī)的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。能夠按時(shí)在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備稱為點(diǎn)火系，點(diǎn)火系通常由蓄電池、發(fā)電機(jī)、分電器、點(diǎn)火線圈和火花塞等組成。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究（8）起動(dòng)系統(tǒng)要使發(fā)動(dòng)機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)過(guò)渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸，使活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)才能自行運(yùn)轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自動(dòng)進(jìn)行。因此，曲軸在外力作用下開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始自動(dòng)地怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的全過(guò)程，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。完成起動(dòng)過(guò)程所需的裝置，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)系。 兩大機(jī)構(gòu)：曲

9、柄連桿機(jī)構(gòu)、 配氣機(jī)構(gòu) 五大系統(tǒng)：燃料供給系統(tǒng)、 潤(rùn)滑系統(tǒng)、 冷卻系統(tǒng)、 點(diǎn)火系統(tǒng)、 起動(dòng)系統(tǒng)摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究上止點(diǎn)TDC: 活塞在氣缸里作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)活塞向上運(yùn)動(dòng)到最 高位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)的極限位置下止點(diǎn)BDC: 活塞在氣缸里作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)到最 低位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的極限位1. 3 發(fā)動(dòng)機(jī)常用術(shù)語(yǔ)介紹摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究活塞行程S: 活塞從一個(gè)止點(diǎn)到另一個(gè)止點(diǎn)移動(dòng)的距離，即上、下止 點(diǎn)之間的距離，對(duì)應(yīng)一個(gè)活塞行程，曲軸旋轉(zhuǎn)180。曲柄半徑R: 曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心之間的距離，通常活塞行程

10、為曲柄半徑的兩倍，即 S =2R 。氣缸工作容積Vh：活塞從一個(gè)止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)止點(diǎn)所掃過(guò)的容積。 Vh = （D/4）2S發(fā)動(dòng)機(jī)的排量Vh : 多缸發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸工作容積的總和。 Vh = i Vh 壓縮比: 氣體壓縮前的容積與氣體壓縮后的容積之比值，即氣缸 總?cè)莘e與燃燒室容積之比，表示了氣體的壓縮程度。 = Vc /（Vh + Vc ） 摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究1. 4 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究( 1 ) 進(jìn)氣行程 由于曲軸的旋轉(zhuǎn)，活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門打開(kāi)。進(jìn)氣過(guò)程開(kāi)始時(shí)，活塞位于上止點(diǎn)，氣缸內(nèi)殘存有上一循環(huán)未排凈

11、的廢氣，因此，氣缸內(nèi)的壓力稍高于大氣壓力。隨著活塞下移，氣缸內(nèi)容積增大，壓力減小，當(dāng)壓力低于大氣壓時(shí)，在氣缸內(nèi)產(chǎn)生真空吸力，空氣經(jīng)空氣濾清器并與化油器供給的汽油混合成可燃混合氣，通過(guò)進(jìn)氣門被吸入氣缸，直至活塞向下運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)。在進(jìn)氣過(guò)程中，受空氣濾清器、化油器、進(jìn)氣管道、進(jìn)氣門等阻力影響，進(jìn)氣終了時(shí)，氣缸內(nèi)氣體壓力略低于大氣壓，約為，同時(shí)受到殘余廢氣和高溫機(jī)件加熱的影響，溫度達(dá)到370400K。實(shí)際汽油機(jī)的進(jìn)氣門是在活塞到達(dá)上止點(diǎn)之前打開(kāi)，并且延遲到下止點(diǎn)之后關(guān)閉，以便吸入更多的可燃混合氣。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究( 2 ) 壓縮行程 曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)

12、進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，氣缸內(nèi)成為封閉容積，可燃混合氣受到壓縮，壓力和溫度不斷升高，當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)壓縮行程結(jié)束。此時(shí)氣體的壓力和溫度主要隨壓縮比的大小而定，可燃混合氣壓力可達(dá)，溫度可達(dá)600700K。 壓縮比越大，壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)的壓力和溫度越高，則燃燒速度越快，發(fā)動(dòng)機(jī)功率也越大。但壓縮比太高，容易引起爆燃。所謂爆燃就是由于氣體壓力和溫度過(guò)高，可燃混合氣在沒(méi)有點(diǎn)燃的情況下自行燃燒，且火焰以高于正常燃燒數(shù)倍的速度向外傳播，造成尖銳的敲缸聲。會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，功率下降，汽油消耗量增加以及機(jī)件損壞。輕微爆燃是允許的，但強(qiáng)烈爆燃對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)是很有害的，但。汽油機(jī)的壓縮比一般為611摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能

13、和主要參數(shù)研究( 3 ) 作功行程 作功行程包括燃燒過(guò)程和膨脹過(guò)程，在這一行程中，進(jìn)氣門和排氣門仍然保持關(guān)閉。當(dāng)活塞位于壓縮行程接近上止點(diǎn)(即點(diǎn)火提前角)位置時(shí)，火花塞產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃可燃混合氣，可燃混合氣燃燒后放出大量的熱使氣缸內(nèi)氣體溫度和壓力急劇升高，最高壓力可達(dá)35MPa，最高溫度可達(dá)22002800K，高溫高壓氣體膨脹，推動(dòng)活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出機(jī)械功，除了用于維持發(fā)動(dòng)機(jī)本身繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)外，其余用于對(duì)外作功。隨著活塞向下運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)容積增加，氣體壓力和溫度降低，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)時(shí)，作功行程結(jié)束，氣體壓力降低到，氣體溫度降低到13001600K。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

14、、性能和主要參數(shù)研究( 4 ) 排氣行程 可燃混合氣在氣缸內(nèi)燃燒后生成的廢氣必須從氣缸中排出去以便進(jìn)行下一個(gè)進(jìn)氣行程。當(dāng)作功接近終了時(shí)，排氣門開(kāi)啟，進(jìn)氣門仍然關(guān)閉，靠廢氣的壓力先進(jìn)行自由排氣，活塞到達(dá)下止點(diǎn)再向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，繼續(xù)把廢氣強(qiáng)制排出到大氣中去，活塞越過(guò)上止點(diǎn)后，排氣門關(guān)閉，排氣行程結(jié)束。實(shí)際汽油機(jī)的排氣行程也是排氣門提前打開(kāi)，延遲關(guān)閉，以便排出更多的廢氣。由于燃燒室容積的存在，不可能將廢氣全部排出氣缸。受排氣阻力的影響，排氣終止時(shí)，氣體壓力仍高于大氣壓力，約為，溫度約為9001200K。 曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，又開(kāi)始了下一個(gè)新的循環(huán)過(guò)程?？梢?jiàn)四行程汽油機(jī)經(jīng)過(guò)進(jìn)氣、壓

15、縮、作功、排氣四個(gè)行程完成一個(gè)工作循環(huán)，這期間活塞在上、下止點(diǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)了四個(gè)行程，相應(yīng)地曲軸旋轉(zhuǎn)了兩圈。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究2.發(fā)動(dòng)機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)2 .1 連桿活塞機(jī)構(gòu)（1）組成: 活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿、連桿軸瓦（或滾針軸承）摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究（2）活 塞 功用: 承受氣體壓力，并通過(guò)活塞銷傳給連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)，活塞頂 部還是燃燒室的組成部分。 工作條件：活塞在高溫、高壓、高速、潤(rùn)滑不良的條件下工作。活塞直接與 高溫氣體接觸，瞬時(shí)溫度可達(dá)2500K以上，因此，受熱嚴(yán)重，而散 熱條件又很差，所以活塞工作時(shí)溫度很高，頂部高達(dá)600700K， 且溫度分

16、布很不均勻；活塞頂部承受氣體壓力很大，特別是作功 行程壓力最大高達(dá)35MPa，這就使得活塞產(chǎn)生沖擊，并承受側(cè) 壓力的作用；活塞在氣缸內(nèi)以很高的速度(812m/s)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且 速度在不斷地變化，這就產(chǎn)生了很大的慣性力，使活塞受到很大的 附加載荷。活塞在這種惡劣的條件下工作，會(huì)產(chǎn)生變形并加速磨 損，還會(huì)產(chǎn)生附加載荷和熱應(yīng)力，同時(shí)受到燃?xì)獾幕瘜W(xué)腐蝕作用。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究 要求: a. 要有足夠的剛度和強(qiáng)度，傳力可靠； b. 導(dǎo)熱性能好，要耐高壓、耐高溫、耐磨損； c. 質(zhì)量小，重量輕，盡可能地減小往復(fù)慣性力。 鋁合金材料基本上滿足上面的要求，因此，活塞一般都采用高 強(qiáng)度鋁合金

17、 構(gòu)造：活塞可分為三部分，活塞頂部、活塞頭部和活塞裙部。活塞頂部承受氣體壓力，它是燃燒室的組成部分，其形狀、位置、大小都和燃燒室的具體形式有關(guān)，都是為滿足可燃混合氣形成和燃燒的要求，其頂部形狀可分為四大類，平頂活塞、凸頂活塞、凹頂活塞和成型頂活塞。平頂活塞頂部是一個(gè)平面，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，受熱面積小，頂部應(yīng)力分面較為均勻。凸頂活塞頂部凸起呈球頂形，其頂部強(qiáng)度高，起導(dǎo)向作用，有利于改善換氣過(guò)程。凹頂活塞頂部呈凹陷形，凹坑的形狀和位置必須有利于可燃混合氣的燃燒，有雙渦流凹坑、球形凹坑、U形凹坑等等。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究活塞頭部 活塞頭部指第一道活塞環(huán)槽到活塞銷孔以上部分。它有數(shù)

18、道環(huán)槽，用以安裝活塞環(huán)，起密封作用，又稱為防漏部。汽油機(jī)一般有三道環(huán)槽，其中有兩道氣環(huán)槽和一道油環(huán)槽，在油環(huán)槽底面上鉆有許多徑向小孔，使被油環(huán)從氣缸壁上刮下的機(jī)油經(jīng)過(guò)這些小孔流回油底殼。第一道環(huán)槽工作條件最惡劣，一般應(yīng)離頂部較遠(yuǎn)些?；钊敳课盏臒崃恐饕彩墙?jīng)過(guò)防漏部通過(guò)活塞環(huán)傳給氣缸壁，再由冷卻水傳出去。總之，活塞頭部的作用除了用來(lái)安裝活塞環(huán)外，還有密封作用和傳熱作用，與活塞環(huán)一起密封氣缸，防止可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi)，同時(shí)還將(7080)%的熱量通過(guò)活塞環(huán)傳給氣缸壁活塞裙部 活塞裙部指從油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，它包括裝活塞銷的銷座孔。活塞裙部對(duì)活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用，并承

19、受側(cè)壓力。裙部的長(zhǎng)短取決于側(cè)壓力的大小和活塞直徑。所謂側(cè)壓力是指在壓縮行程和作功行程中，作用在活塞頂部的氣體壓力的水平分力使活塞壓向氣缸壁。壓縮行程和作功行程氣體的側(cè)壓力方向正好相反，由于燃燒壓力大大高于壓縮壓力，所以，作功行程中的側(cè)壓力也大大高于壓縮行程中的側(cè)壓力?；钊共砍惺軅?cè)壓力的兩個(gè)側(cè)面稱為推力面，它們處于與活塞銷軸線相垂直的方向上。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究活塞裙部構(gòu)造特點(diǎn): 為了使裙部?jī)蓚?cè)承受氣體壓力并與氣缸保持小而安全的間隙，要求活塞在工作時(shí)具有正確的圓柱形。但是，由于活塞裙部的厚度很不均勻，活塞銷座孔部分的金屬厚，受熱膨脹量大，沿活塞銷座軸線方向的變形量大于其他方向

20、。另外，裙部承受氣體側(cè)壓力的作用，導(dǎo)致沿活塞銷軸向變形量較垂直活塞銷方向大。這樣，如果活塞冷態(tài)時(shí)裙部為圓形，那么工作時(shí)活塞就會(huì)變成一個(gè)橢圓，使活塞與氣缸之間圓周間隙不相等，造成活塞在氣缸內(nèi)卡住，發(fā)動(dòng)機(jī)就無(wú)法正常工作。因此，在加工時(shí)預(yù)先把活塞裙部做成橢圓形狀。橢圓的長(zhǎng)軸方向與銷座垂直，短軸方向沿銷座方向。這樣活塞工作時(shí)趨近正圓。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究 組成 : 氣環(huán)和油環(huán)（2）活塞環(huán) 工作條件: 活塞環(huán)在高溫、高壓、高速和潤(rùn)滑極其困難的條件下工作，尤其是 第一道環(huán)最為困難，長(zhǎng)期以來(lái)，活塞環(huán)一直是發(fā)動(dòng)機(jī)上使用壽命最 短的零件?；钊h(huán)工作時(shí)受到氣缸中高溫高壓燃?xì)獾淖饔茫瑴囟群?高(特

21、別是第一道環(huán)溫度可高達(dá)600K)，活塞環(huán)在氣缸內(nèi)隨活塞一起 作高速運(yùn)動(dòng)，加上高溫下機(jī)油可能變質(zhì)，使環(huán)的潤(rùn)滑條件變壞，難 以保證良好的潤(rùn)滑，因而磨損嚴(yán)重。另外，由于氣缸壁的錐度和橢 圓度，活塞環(huán)隨活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿徑向會(huì)產(chǎn)生一張一縮運(yùn)動(dòng)，使 環(huán)受到交變應(yīng)力而容易折斷。因此，要求活塞環(huán)彈性好，強(qiáng)度高、 耐磨損。目前廣泛采用的活塞環(huán)材料是合金鑄鐵(在優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵中 加入少量銅、鉻、鉬等合金元素)，第一道環(huán)鍍鉻，其余環(huán)一般鍍 錫或磷化。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究 氣 環(huán): 氣環(huán)開(kāi)有切口，具有彈性，在自由狀態(tài)下外徑大于氣缸直徑，它與活塞一起裝入氣缸后，外表面緊貼在氣缸壁上，形成第一密封面，被封

22、閉的氣體不能通過(guò)環(huán)周與氣缸之間，便進(jìn)入了環(huán)與環(huán)槽的空隙，一方面把環(huán)壓到環(huán)槽端面形成第二密封面，同時(shí)，作用在環(huán)背的氣體壓力又大大加強(qiáng)了第一密封面的密封作用 氣 環(huán) 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn): 第一環(huán)桶面，第二環(huán)錐面。桶面結(jié)構(gòu)使機(jī)油容易進(jìn)入摩擦面，減小磨損。由于它與氣缸呈圓弧接觸，故對(duì)氣缸表面的適應(yīng)性和對(duì)活塞偏擺的適應(yīng)性均較好，有利于密封；而錐面結(jié)構(gòu)減小了環(huán)與氣缸壁的接觸面，提高了表面接觸壓力，有利于磨合和密封?；钊滦袝r(shí)，便于刮油；活塞上行時(shí)，由于錐面的油楔作用，能在油膜上飄浮過(guò)去，減小磨損，安裝時(shí)，不能裝反，否則會(huì)引起機(jī)油上竄摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究（3）活塞銷活塞銷的功用是連接活塞和連桿

23、小頭，并把活塞承受的氣體壓力傳給連桿?；钊N在高溫下周期地承受很大的沖擊載荷，其本身又作擺轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而且處于潤(rùn)滑條件很差的情況下工作，因此，要求活塞銷具有足夠的強(qiáng)度和剛度，表面韌性好，耐磨性好，重量輕。所以活塞銷一般都做成空心圓柱體，采用低碳鋼和低碳合金鋼制成，外表面經(jīng)滲碳淬火處理以提高硬度，精加工后進(jìn)行磨光，有較高的尺寸精度和表面光潔度。活塞銷的內(nèi)孔有三種形狀：a 圓柱形；b 兩段截錐與一段圓柱組合；c兩段截錐形。圓柱形孔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，但從受力角度分析，中間部分應(yīng)力最大，兩端較小，所以這種結(jié)構(gòu)質(zhì)量較大，往復(fù)慣性力大；為了減小質(zhì)量，減小往復(fù)慣性力，活塞銷做成兩段截錐形孔，接近等強(qiáng)度梁，但孔

24、的加工較復(fù)雜；組合形孔的結(jié)構(gòu)介于二者之間。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究連桿的功用是連接活塞與曲軸。連桿小頭通過(guò)活塞銷與活塞相連，連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連。并把活塞承受的氣體壓力傳給曲軸，使得活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿工作時(shí)，承受活塞頂部氣體壓力和慣性力的作用，而這些力的大小和方向都是周期性變化的。因此，連桿受到的是壓縮、拉伸和彎曲等交變載荷。這就要求連桿強(qiáng)度高，剛度大，重量輕。連桿一般都采用中碳鋼或合金鋼經(jīng)模鍛或輥鍛而成，然后經(jīng)機(jī)加工和熱處理，連桿分為三個(gè)部分：即連桿小頭1，連桿桿身2和連桿大頭3(包括連桿蓋)。連桿小頭與活塞銷相連。連桿桿身通常做成I字形斷面，抗彎

25、強(qiáng)度好，重量輕，大圓弧過(guò)渡，且上小下大，采用壓力法潤(rùn)滑的連桿，桿身中部都制有連通大、小頭的油道。連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連，大頭有整體式和分開(kāi)式兩種。一般中小排量摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)大都采用整體式。（4）連 桿 摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究 功 用 配氣機(jī)構(gòu)是進(jìn)、排氣管道的控制機(jī)構(gòu)，它按照氣缸的工作順序和工作過(guò)程的要求，準(zhǔn)時(shí)地開(kāi)閉進(jìn)、排氣門、向氣缸供給可燃混合氣并及時(shí)排出廢氣。另外，當(dāng)進(jìn)、排氣門關(guān)閉時(shí)，保證氣缸密封。進(jìn)氣充分、排氣徹底。2 .2 配氣機(jī)構(gòu)2 .2. 1 概 述 充氣效率 新鮮空氣或可燃混合氣被吸入氣缸愈多，則發(fā)動(dòng)機(jī)可能發(fā)出的功率愈大。新鮮空氣或可燃混合氣充滿氣缸的程度，用充

26、氣效率表示。越高，表明進(jìn)入氣缸的新氣越多，可燃混合氣燃燒時(shí)可能放出的熱量也就越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率越大。 型 式 凸輪軸的布置形式:凸輪軸下置,主要缺點(diǎn)是氣門和凸輪軸相距較遠(yuǎn)，因而氣門傳動(dòng)另件較多，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，發(fā)動(dòng)機(jī)高度也有所增加。凸輪軸上置,凸輪軸布置在氣缸蓋上。凸輪軸上置有兩種結(jié)構(gòu)，一是凸輪軸直接通過(guò)搖臂來(lái)驅(qū)動(dòng)氣門，這樣既無(wú)挺柱，又無(wú)推桿，往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量大大減小，此結(jié)構(gòu)適于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。另一種是凸輪軸直接驅(qū)動(dòng)氣門或帶液力挺柱的氣門，此種配氣機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量更小，特別適應(yīng)于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究氣道布置及氣門數(shù)目:一般發(fā)動(dòng)機(jī)都采用每缸兩個(gè)氣門，即一個(gè)進(jìn)氣門和一個(gè)排氣門的

27、結(jié)構(gòu)。為了改善換氣，在可能的條件下，應(yīng)盡量加大氣門的直徑，特別是進(jìn)氣門的直徑。但是由于燃燒室尺寸的限制，氣門直徑最大一般不能超過(guò)氣缸直徑的一半。當(dāng)氣缸直徑較大，活塞平均速度較高時(shí)，每缸一進(jìn)一排的氣門結(jié)構(gòu)就不能保證良好的換氣質(zhì)量。因此，在很多新型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上多采用每缸四個(gè)氣門結(jié)構(gòu)。即兩個(gè)進(jìn)氣門和兩個(gè)排氣門。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究 氣門:功用：控制進(jìn)、排氣管的開(kāi)閉工作條件： 承受高溫、高壓、沖擊、潤(rùn)滑困難。要求：足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨、耐高溫、耐腐蝕、耐沖擊。材料：進(jìn)氣門采用合金鋼（鉻鋼或鎳鉻等），排氣門采用耐熱合金鋼（硅鉻鋼等）。構(gòu)造：氣門由頭部、桿身和尾部組成。2 .2. 2

28、配氣機(jī)構(gòu)的主要零部件 氣門組: 包括氣門、氣門座、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧、鎖片、卡簧氣門頭部是一個(gè)具有圓錐斜面的圓盤，氣門錐角一般為45 ，也有30 ，氣門頭邊緣應(yīng)保持一定厚度，一般為1-3 mm，以防工作中沖擊損壞和被高溫?zé)g。氣門密封錐面與氣門座配對(duì)研磨。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究 氣門導(dǎo)管功用：a. 起導(dǎo)向作用，保證氣門作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 b.起導(dǎo)熱作用，將氣門頭部傳給桿身的熱量，通過(guò)氣缸蓋傳出去。為了保證導(dǎo)向，導(dǎo)管應(yīng)有一定的長(zhǎng)度，氣門導(dǎo)管的工作溫度也較高，約500k。氣門導(dǎo)管和氣門的潤(rùn)滑是靠配氣機(jī)構(gòu)飛濺出來(lái)的機(jī)油進(jìn)行潤(rùn)滑的，因此易磨損。為了改善潤(rùn)滑性能，氣門導(dǎo)管常用灰鑄鐵或球墨鑄

29、鐵或鐵基粉未治金制造。導(dǎo)管內(nèi)、外圓面加工后壓入氣缸蓋的氣門導(dǎo)管孔內(nèi)，然后再精鉸內(nèi)孔。為了防止氣門導(dǎo)管在使用過(guò)程中松脫，有的發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)氣門導(dǎo)管用卡環(huán)定位。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究 氣門座氣門座與氣門頭部密封錐面配合密封氣缸，氣門頭部的熱量亦經(jīng)過(guò)氣門座外傳。氣門座可以在缸蓋或缸體上直接鏜出，也可以采用鑲嵌式結(jié)構(gòu)。鑲嵌式結(jié)構(gòu)氣門座都采用較好的材料（合金鑄鐵、奧氏體鋼等）單獨(dú)制作。 氣門彈簧功用：保證氣門回位氣門彈簧的作用在于保證氣門回位，在氣門關(guān)閉時(shí)，保證氣門與氣門座之間的密封，在氣門開(kāi)啟時(shí)，保證氣門不因運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力而脫離凸輪。氣門彈簧多為圓柱形螺旋彈簧，它的一端支承在氣缸蓋上，另

30、一端壓靠在氣門桿尾端的彈簧座上，彈簧座用鎖片固定在氣門桿的尾端。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究 氣門旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為了使氣門頭部溫度均勻，防止局部過(guò)熱引起的變形和清除氣門座積炭，可設(shè)法使氣門在工作中相對(duì)氣門座緩慢旋轉(zhuǎn)。氣門緩慢旋轉(zhuǎn)時(shí)在密封錐面上產(chǎn)生輕微的摩擦力，有阻止沉積物形成的自潔作用。鎖片、卡簧 鎖片、卡簧其功用是在氣門彈簧力的作用下把彈簧座和氣門桿鎖住，使彈簧力作用到氣門桿上。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究 氣門傳動(dòng)組功用：傳遞凸輪軸氣門之間的運(yùn)動(dòng)氣門傳動(dòng)組包括，凸輪軸、推桿、搖臂、氣門間隙調(diào)整螺釘?shù)取?凸輪軸功用：控制氣門的開(kāi)啟和關(guān)閉，每一個(gè)進(jìn)、排氣門分別有相應(yīng)的進(jìn)氣凸輪和排

31、氣凸輪。凸輪的形狀影響氣門的開(kāi)閉時(shí)刻及高度，凸輪的排列影響氣門的開(kāi)閉時(shí)刻和工作順序。（根據(jù)凸輪軸可以判斷工作順序）工作中，凸輪軸受到氣門間歇性開(kāi)啟的周期性沖擊載荷，因此對(duì)凸輪表面要求耐磨，凸輪軸要有足夠的韌性和剛度。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究推桿的作用是將從凸輪軸傳來(lái)的推力傳給搖臂，它是配氣機(jī)構(gòu)中最容易彎曲的零件。要求有很高的剛度，在動(dòng)載荷大的發(fā)動(dòng)機(jī)中，推桿應(yīng)盡量地做得短些。 推 桿 搖 臂搖臂實(shí)際上是一個(gè)雙臂杠桿，將推桿傳來(lái)的力改變方向，作用到氣門桿端打開(kāi)氣門。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究 定義：配氣相位是用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門的開(kāi)啟時(shí)刻和開(kāi)啟延 續(xù)時(shí)間2 .2 .

32、3 配氣相位和氣門間隙 配氣相位 理論相位分析：a. 氣門的開(kāi)、閉有個(gè)過(guò)程 開(kāi)啟 總是 由小大 關(guān)閉 總是 由大小b. 氣體慣性的影響 隨著活塞的運(yùn)動(dòng)同樣造成進(jìn)氣不足、排氣不凈c. 發(fā)動(dòng)機(jī)速度的要求 實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速很高，活塞每一行程歷時(shí)都很短，當(dāng)轉(zhuǎn)速為 5600r/min時(shí)一個(gè)行程只有60/（56002），就是轉(zhuǎn)速為1500r/min，一個(gè)行程也只有，這樣短的進(jìn)氣或排氣過(guò)程，使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣不足，排氣不凈。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究 實(shí)際配氣相位分析進(jìn)氣門早開(kāi)：增大了進(jìn)氣行程開(kāi)始時(shí)氣門的開(kāi)啟高度，減小進(jìn)氣阻力，增加進(jìn)氣量。進(jìn)氣門晚關(guān)：延長(zhǎng)了進(jìn)氣時(shí)間，在大氣壓和氣體慣性力的作用下，增

33、加進(jìn)氣量。排氣門早開(kāi)：借助氣缸內(nèi)的高壓自行排氣，大大減小了排氣阻力，使排氣干凈。排氣門晚關(guān)：延長(zhǎng)了排氣時(shí)間，在廢氣壓力和廢氣慣性力的作用下，使排氣干凈摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究定義：氣門間隙是指氣門完全關(guān)閉（凸輪的凸起部分不頂挺柱）時(shí)， 氣門桿尾端與搖臂或挺柱之間的間隙。 氣門間隙 作用：給熱膨脹留有余地保證氣門密封不同機(jī)型，氣門間隙的大小不同，根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定，一般冷態(tài)時(shí)，排氣門間隙大于進(jìn)氣門間隙，進(jìn)氣門間隙約為，排氣門間隙約為。間隙過(guò)大：進(jìn)、排氣門開(kāi)啟遲后，縮短了進(jìn)排氣時(shí)間，降低了氣門的開(kāi)啟高度，改變了正常的配氣相位，使發(fā)動(dòng)機(jī)因進(jìn)氣不足，排氣不凈而功率下降，此外，還使配氣機(jī)構(gòu)零件的

34、撞擊增加，磨損加快。間隙過(guò)小：發(fā)動(dòng)機(jī)工作后，零件受熱膨脹，將氣門推開(kāi)，使氣門關(guān)閉不嚴(yán)，造成漏氣，功率下降，并使氣門的密封表面嚴(yán)重積碳或燒壞，甚至氣門撞擊活塞。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究2.發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)及特性2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo) 發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)是用來(lái)衡量發(fā)動(dòng)機(jī)性能好壞的標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)有：動(dòng)力性能指標(biāo)，經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)和排放性能指標(biāo)。(1) 動(dòng)力性能指標(biāo)動(dòng)力性能指標(biāo)指曲軸對(duì)外作功能力的指標(biāo)，包括有效扭矩、有效功率和曲軸轉(zhuǎn)速。有效扭矩：指發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)曲軸或飛輪對(duì)外輸出的扭矩，通常用Te表示，單位為 Nm。有效扭矩是作用在活塞頂部的氣體壓力通過(guò)連桿、傳給曲軸 產(chǎn)生的扭矩，

35、并克服了摩擦，驅(qū)動(dòng)附件等損失之后從曲軸對(duì)外輸出的 凈扭矩。b. 有效功率：指發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)曲軸或飛輪對(duì)外輸出的功率，通常用Pe表示，單位為 kW。有效功率同樣是曲軸對(duì)外輸出的凈功率。它等于有效扭矩和曲 軸轉(zhuǎn)速的乘積。發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率可以在專用的試驗(yàn)臺(tái)上用測(cè)功器測(cè) 定。c. 轉(zhuǎn) 速： 指發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，單位為r/min。發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品銘牌上標(biāo)明 的功率及相應(yīng)轉(zhuǎn)速稱為額定功率和額定轉(zhuǎn)速。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能和主要參數(shù)研究(2) 經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo) 通常用燃油消耗率來(lái)評(píng)價(jià)內(nèi)燃機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能。燃油消耗率是指單位有效功的燃油消耗量，也就是發(fā)動(dòng)機(jī)每發(fā)出1kW有效功率在1小時(shí)內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量(以g為單位)，燃油消耗率通常用ge表示，其單位為g/kWh，有效燃油消耗率越小，表示發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出凈功率所消耗的燃油越少，其經(jīng)濟(jì)性越好。通常發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上給出的有效燃油消耗率ge是最小值。(3) 排放性能排放性能指標(biāo)包