摩托車發(fā)動機(jī)原理及整車構(gòu)造課件

1、摩托車發(fā)動機(jī)原理及整車結(jié)構(gòu)總裝廠1內(nèi)容2發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)知識介紹12發(fā)動機(jī)的主要性能指標(biāo)及特性3發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)摩托車的結(jié)構(gòu)組成及作用4一、發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)知識介紹31、發(fā)動機(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。一、發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)知識介紹42）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)動四個(gè)

2、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)燃機(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)燃機(jī)。一、發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)知識介紹53）內(nèi)燃機(jī)按照冷卻方式不同可以分為水冷發(fā)動機(jī)和風(fēng)冷發(fā)動機(jī)。水冷發(fā)動機(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)動機(jī)是利用流動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)動機(jī)冷卻均勻，工作可靠，冷卻效果好。一、發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)知識介紹75）內(nèi)燃機(jī)按照氣缸排列方式不同可以分為單列式和雙列式。單列式發(fā)動機(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

3、布置成傾斜的甚至水平的；雙列式發(fā)動機(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)動機(jī)，若兩列之間的夾角=180稱為對置式發(fā)動機(jī)。匯報(bào)內(nèi)容8發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)知識介紹12發(fā)動機(jī)的主要性能指標(biāo)及特性3發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)摩托車的結(jié)構(gòu)組成及作用4101）曲柄連桿機(jī)構(gòu) 曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運(yùn)動零件。 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，通過連桿轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并從曲軸對外輸出動力。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)動轉(zhuǎn)化成活塞的直線運(yùn)動：二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)112）配氣

4、機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)的功用是根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作順序和工作過程，定時(shí)開啟和關(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、氣門傳動組和氣門驅(qū)動組組成：二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)123）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)動機(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：二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)144）潤滑系統(tǒng) 潤滑系的功用是向作相對運(yùn)動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實(shí)現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機(jī)件的磨損。并對零件表面進(jìn)行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機(jī)油泵、

5、機(jī)油濾清器和一些閥門等組成。二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)155）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)動機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。水冷發(fā)動機(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。二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)177）起動系統(tǒng)要使發(fā)動機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動發(fā)動機(jī)的曲軸，使活塞作往復(fù)運(yùn)動，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動活塞向下運(yùn)動使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機(jī)才能自行運(yùn)轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自動進(jìn)行。因此，曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)動機(jī)開始自動地怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動機(jī)的起動。完成起動過程所需的裝置，稱為發(fā)動機(jī)的起動系。兩大機(jī)構(gòu)：曲柄連桿

6、機(jī)構(gòu)、 配氣機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)：燃料供給系統(tǒng)、(進(jìn)排氣系統(tǒng)) 潤滑系統(tǒng)、 冷卻系統(tǒng)、 點(diǎn)火系統(tǒng)、 起動系統(tǒng)二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)182、發(fā)動機(jī)常用術(shù)語介紹上止點(diǎn)TDC: 活塞在氣缸里作往復(fù)直線運(yùn)動時(shí)，當(dāng)活塞向上運(yùn)動到最 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)動時(shí)，當(dāng)活塞向下運(yùn)動到最 低位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的極限位二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)19活塞行程S: 活塞從一個(gè)止點(diǎn)到另一個(gè)止點(diǎn)移動的距離，即上、下止 點(diǎn)之間的距離，對應(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?；钊谐?為曲柄半徑的兩倍

7、，即 S =2R 。氣缸工作容積Vh：活塞從一個(gè)止點(diǎn)運(yùn)動到另一個(gè)止點(diǎn)所掃過的容積。 Vh = （D/4）2S發(fā)動機(jī)的排量Vh : 多缸發(fā)動機(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 ）二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)203、四沖程發(fā)動機(jī)的工作原理二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)211)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，這時(shí)排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門打開。進(jìn)氣過程開始時(shí)，活塞位于上止點(diǎn)，氣缸內(nèi)殘存有上一循環(huán)未排凈的廢氣，因此，氣缸內(nèi)的壓力稍高于大氣壓力。隨著活塞

8、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，通過進(jìn)氣門被吸入氣缸，直至活塞向下運(yùn)動到下止點(diǎn)。在進(jìn)氣過程中，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0.0750.09MPa，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，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。二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)222 ) 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，這時(shí)進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，氣缸內(nèi)成為封閉容積

9、，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)0.61.2MPa，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高，可燃混合氣在沒有點(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。會使發(fā)動機(jī)過熱，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)烈爆燃對發(fā)動機(jī)是很有害的，但。汽油機(jī)的壓縮比一般為611二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)244 ) 排氣行程

10、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)動時(shí)，繼續(xù)把廢氣強(qiáng)制排出到大氣中去，活塞越過上止點(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，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0.1050.115MPa，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，又開始了下一個(gè)新的循環(huán)過程?？梢娝男谐唐蜋C(jī)經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、作功、排氣四

11、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)動了四個(gè)行程，相應(yīng)地曲軸旋轉(zhuǎn)了兩圈。二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)254、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）二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)27 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； 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

12、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。二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)28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)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)

13、從氣缸壁上刮下的機(jī)油經(jīng)過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)過防漏部通過活塞環(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)%的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)29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?；钊共繉钊跉飧變?nèi)的往復(fù)運(yùn)動起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓力。裙部的長短取決于側(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

14、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。二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)30活塞裙部構(gòu)造特點(diǎn): 為了使裙部兩側(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。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

15、塞就會變成一個(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)動機(jī)就無法正常工作。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。二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)31 組成 : 氣環(huán)和油環(huán)3）活塞環(huán) 工作條件: 活塞環(huán)在高溫、高壓、高速和潤滑極其困難的條件下工作，尤其 是 第一道環(huán)最為困難，長期以來，活塞環(huán)一直是發(fā)動機(jī)上使用 壽命最短的零件。活塞環(huán)工作時(shí)受到氣缸中高溫高壓燃?xì)獾淖?用，溫度很高(特別是第一道環(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，加上高溫下機(jī)油可能變質(zhì)，使環(huán)的潤 滑條件變壞，難以保證良

16、好的潤滑，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)動時(shí)，沿徑向會產(chǎn) 生一張一縮運(yùn)動，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。二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)32 氣 環(huán): 氣環(huán)開有切口，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，被封閉的氣體不能通過環(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

17、密封面的密封作用 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，故對氣缸表面的適應(yīng)性和對活塞偏擺的適應(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，能在油膜上飄浮過去，減小磨損，安裝時(shí)，不能裝反，否則會引起機(jī)油上竄二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)334）活塞銷活塞銷的功用是連接活塞和連桿小頭，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，而且處于潤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

18、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?；钊N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，但孔的加工較復(fù)雜；組合形孔的結(jié)構(gòu)介于二者之間。二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)34連桿的功用是連接活塞與曲軸。連桿小頭通過活塞銷與活塞相連，連桿大頭與曲軸的連桿軸頸相連。并把活塞承受

19、的氣體壓力傳給曲軸，使得活塞的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。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，抗彎強(qiáng)度好，重量輕，大圓弧過渡，且上小下大，采用壓力法潤滑的連桿，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式兩種。一般中小排量摩托車發(fā)動機(jī)大都

20、采用整體式。5）連 桿 二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)35 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程的要求，準(zhǔn)時(shí)地開閉進(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。5、配氣機(jī)構(gòu) 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)動機(jī)的功率越大。二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)36 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)，因而氣門傳動另件

21、較多，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，發(fā)動機(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搖臂來驅(qū)動氣門，這樣既無挺柱，又無推桿，往復(fù)運(yùn)動質(zhì)量大大減小，此結(jié)構(gòu)適于高速發(fā)動機(jī)。另一種是凸輪軸直接驅(qū)動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)動質(zhì)量更小，特別適應(yīng)于高速發(fā)動機(jī)。二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)37氣道布置及氣門數(shù)目:一般發(fā)動機(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

22、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。二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)38 氣門:功用：控制進(jìn)、排氣管的開閉工作條件： 承受高溫、高壓、沖擊、潤滑困難。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。6、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

23、高溫?zé)g。氣門密封錐面與氣門座配對研磨。二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)39 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。 b.起導(dǎo)熱作用，將氣門頭部傳給桿身的熱量，通過氣缸蓋傳出去。為了保證導(dǎo)向，導(dǎo)管應(yīng)有一定的長度，氣門導(dǎo)管的工作溫度也較高，約500k。氣門導(dǎo)管和氣門的潤滑是靠配氣機(jī)構(gòu)飛濺出來的機(jī)油進(jìn)行潤滑的，因此易磨損。為了改善潤滑性能，氣門導(dǎo)管常用灰鑄鐵或球墨鑄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)管在使用過程中松脫，有的發(fā)動機(jī)對氣門導(dǎo)管用卡環(huán)定位。二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)40 氣門座氣門座與氣門頭部密封錐面配合密封氣缸

24、，氣門頭部的熱量亦經(jīng)過氣門座外傳。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，在氣門開啟時(shí)，保證氣門不因運(yùn)動時(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。二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)41 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氣門座緩慢旋轉(zhuǎn)。氣門緩慢旋轉(zhuǎn)時(shí)在密封

25、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。二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)42 氣門傳動組功用：傳遞凸輪軸氣門之間的運(yùn)動氣門傳動組包括，凸輪軸、推桿、搖臂、氣門間隙調(diào)整螺釘?shù)取Ｍ馆嗇S功用：控制氣門的開啟和關(guān)閉，每一個(gè)進(jìn)、排氣門分別有相應(yīng)的進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪。凸輪的形狀影響氣門的開閉時(shí)刻及高度，凸輪的排列影響氣門的開閉時(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啟的周期性沖擊載荷，因此對凸輪表面要求耐磨，凸輪軸要有足夠的韌性和剛度。二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)43推桿

26、的作用是將從凸輪軸傳來的推力傳給搖臂，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，在動載荷大的發(fā)動機(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，將推桿傳來的力改變方向，作用到氣門桿端打開氣門。二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)44 定義：配氣相位是用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進(jìn)、排氣門的開啟時(shí)刻和開啟延 續(xù)時(shí)間7、配氣相位 理論相位分析：a. 氣門的開、閉有個(gè)過程 開啟 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)動同樣造成進(jìn)氣不足、排氣不凈c. 發(fā)動機(jī)速度的要求 實(shí)際發(fā)動機(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/（

27、56002）=0.0054s，就是轉(zhuǎn)速為1500r/min，一個(gè)行程也只有0.02s，這樣短的進(jìn)氣或排氣過程，使發(fā)動機(jī)進(jìn)氣不足，排氣不凈。二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)45 實(shí)際配氣相位分析進(jìn)氣門早開：增大了進(jìn)氣行程開始時(shí)氣門的開啟高度，減小進(jìn)氣阻力，增加進(jìn)氣量。進(jìn)氣門晚關(guān)：延長了進(jìn)氣時(shí)間，在大氣壓和氣體慣性力的作用下，增加進(jìn)氣量。排氣門早開：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，使排氣干凈二、發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)46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。8、

28、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0.250.3mm，排氣門間隙約為0.30.35mm。間隙過大：進(jìn)、排氣門開啟遲后，縮短了進(jìn)排氣時(shí)間，降低了氣門的開啟高度，改變了正常的配氣相位，使發(fā)動機(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)零件的撞擊增加，磨損加快。間隙過?。喊l(fā)動機(jī)工作后，零件受熱膨脹，將氣門推開，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。匯報(bào)內(nèi)容47發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)知識介紹12發(fā)動機(jī)的主要性能指標(biāo)及特性3發(fā)動機(jī)的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)摩托車

29、的結(jié)構(gòu)組成及作用4三、發(fā)動機(jī)的主要性能指標(biāo)及特性481、 發(fā)動機(jī)性能指標(biāo) 發(fā)動機(jī)的性能指標(biāo)是用來衡量發(fā)動機(jī)性能好壞的標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)動機(jī)的主要性能指標(biāo)有：動力性能指標(biāo)，經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)和排放性能指標(biāo)。(1) 動力性能指標(biāo)動力性能指標(biāo)指曲軸對外作功能力的指標(biāo)，包括有效扭矩、有效功率和曲軸轉(zhuǎn)速。有效扭矩：指發(fā)動機(jī)通過曲軸或飛輪對外輸出的扭矩，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連桿、傳給曲軸 產(chǎn)生的扭矩，并克服了摩擦，驅(qū)動附件等損失之后從曲軸對外輸出的 凈扭矩。b.有效功率：指發(fā)動機(jī)通過曲軸或飛輪對外輸出的功率，通常用Pe表示，單位為 kW。有效功率同樣是曲軸對外輸出的凈功率。它等于有效扭矩和曲