摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)講義授課

摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)講義授課第一頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日發(fā)動(dòng)機(jī)排量發(fā)動(dòng)機(jī)排量是發(fā)動(dòng)機(jī)各汽缸工作容積的總和，一般用升(L)表示。而汽缸工作容積則是指活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過(guò)的氣體容積，又稱(chēng)為單缸排量，它取決于缸徑和活塞行程。發(fā)動(dòng)機(jī)排量是非常重要的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，它比缸徑和缸數(shù)更能代表發(fā)動(dòng)機(jī)的大小，發(fā)動(dòng)機(jī)的許多指標(biāo)都同排氣量密切相關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，排量越大，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率越大。第二頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日在同等缸徑下，通常缸數(shù)越多排量越大，功率也就越高；而在發(fā)動(dòng)機(jī)排量相同的情況下，缸數(shù)越多，缸徑越小，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就可以提高，從而獲得較大的提升功率。第三頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日發(fā)動(dòng)機(jī)分類(lèi)按照進(jìn)氣系統(tǒng)分類(lèi)內(nèi)燃機(jī)按照進(jìn)氣系統(tǒng)是否采用增壓方式可以分為自然吸氣(非增壓)式發(fā)動(dòng)機(jī)和強(qiáng)制進(jìn)氣(增壓式)發(fā)動(dòng)機(jī)。汽油機(jī)常采用自然吸氣式；柴油機(jī)為了提高功率有采用增壓式的。第四頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日按照行程分類(lèi)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(chēng)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(dòng)兩個(gè)行程，完成一個(gè)工作循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)稱(chēng)為二行程內(nèi)燃機(jī)。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛使用四行程內(nèi)燃機(jī)。第五頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第六頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日按照所用燃料分類(lèi)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(chēng)為汽油機(jī)；使用柴油機(jī)為燃料的內(nèi)燃機(jī)稱(chēng)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。第七頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日汽油發(fā)動(dòng)機(jī)將汽油的能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)，最簡(jiǎn)單的辦法是通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒汽油來(lái)獲得動(dòng)能。因此，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)是內(nèi)燃機(jī)----燃燒在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)生。第八頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日兩個(gè)注意點(diǎn)：1．內(nèi)燃機(jī)也有其他種類(lèi)，比如柴油機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)，各有各的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。2．同樣也有外燃機(jī)。在早期的火車(chē)和輪船上用的蒸汽機(jī)就是典型的外燃機(jī)。燃料（煤、木頭、油）在發(fā)動(dòng)機(jī)外部燃燒產(chǎn)生蒸氣，然后蒸氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力。內(nèi)燃機(jī)的效率比外燃機(jī)高不少，也比相同動(dòng)力的外燃機(jī)小很多。所以，現(xiàn)代汽車(chē)不用蒸汽機(jī)。

第九頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日相比之下，內(nèi)燃機(jī)比外燃機(jī)的效率高，比燃?xì)廨啓C(jī)的價(jià)格便宜，比電動(dòng)汽車(chē)容易添加燃料。這些優(yōu)點(diǎn)使得大部分現(xiàn)代汽車(chē)都使用往復(fù)式的內(nèi)燃機(jī)。燃燒是關(guān)鍵汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)一般都采用4沖程。（馬自達(dá)的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)在此不討論，汽車(chē)畫(huà)報(bào)曾做過(guò)介紹）4沖程分別是：進(jìn)氣、壓縮、燃燒、排氣。完成這4個(gè)過(guò)程，發(fā)動(dòng)機(jī)完成一個(gè)周期(2圈)。第十頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第十一頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日進(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(mén)關(guān)閉，進(jìn)氣門(mén)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(mén)被吸入氣缸，直至活塞向下運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)。第十二頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日在進(jìn)氣過(guò)程中，受空氣濾清器、化油器、進(jìn)氣管道、進(jìn)氣門(mén)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0.075～0.09MPa，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370～400K。實(shí)際汽油機(jī)的進(jìn)氣門(mén)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。第十三頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日壓縮行程曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)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)0.6～1.2MPa，溫度可達(dá)600～700K。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。

第十四頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日但壓縮比太高，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，汽油機(jī)的壓縮比一般為ε＝6～10。第十五頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日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(mén)和排氣門(mén)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)3～5MPa，最高溫度可達(dá)2200～2800K，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。第十六頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日隨著活塞向下運(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0.3～0.5MPa，氣體溫度降低到1300～1600K。第十七頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日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(mén)開(kāi)啟，進(jìn)氣門(mén)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(mén)關(guān)閉，排氣行程結(jié)束。第十八頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日實(shí)際汽油機(jī)的排氣行程也是排氣門(mén)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0.105～0.115MPa，溫度約為900～1200K。第十九頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日曲軸繼續(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。第二十頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日

發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)構(gòu)與系統(tǒng)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(xiàn)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)。第二十一頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日起動(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(chēng)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(chēng)為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)系。第二十二頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日點(diǎn)火系統(tǒng)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(chēng)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(xiàn)圈和火花塞等組成。第二十三頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日冷卻系統(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。

第二十四頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日潤(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(mén)等組成。第二十五頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日配氣機(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(mén)和排氣門(mén)，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(mén)式配氣機(jī)構(gòu)，一般由氣門(mén)組、氣門(mén)傳動(dòng)組和氣門(mén)驅(qū)動(dòng)組組成。第二十六頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日燃料供給系統(tǒng)汽油機(jī)燃料供給系的功用是根據(jù)發(fā)動(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；柴油機(jī)燃料供給系的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內(nèi)形成混合氣并燃燒，最后將燃燒后的廢氣排出。第二十七頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第二十八頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第二十九頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第三十頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第三十一頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第三十二頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第三十三頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第三十四頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第三十五頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第三十六頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第三十七頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第三十八頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第三十九頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第四十頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第四十一頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第四十二頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第四十三頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第四十四頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第四十五頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第四十六頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第四十七頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第四十八頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第四十九頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第五十頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第五十一頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第五十二頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第五十三頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日第五十四頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日氣門(mén)間隙：發(fā)動(dòng)機(jī)在冷態(tài)下，當(dāng)氣門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，氣門(mén)與傳動(dòng)件之間的間隙稱(chēng)為氣門(mén)間隙。1、氣門(mén)間隙過(guò)大會(huì)使汽車(chē)動(dòng)力下降耗油量增加。2、氣門(mén)間隙過(guò)小會(huì)使汽車(chē)氣門(mén)座出現(xiàn)局部淬火甚至損壞。第五十五頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日氣門(mén)搖臂與氣門(mén)的間隙（即氣門(mén)間隙）之所以存在，是因?yàn)檫M(jìn)排氣門(mén)均安裝在燃燒室的頂端，也是溫度最高之處，為了留有膨脹的空間，因而必須存有空隙，至于間隙的大小，因廠(chǎng)家設(shè)計(jì)不同而不一致，通常在0.2~0.25毫米之間。發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)搖臂與此氣門(mén)之間經(jīng)過(guò)長(zhǎng)久的動(dòng)作及磨耗，間隙會(huì)愈變愈大，所以才有氣門(mén)腳間隙的調(diào)整。然而并非所有汽車(chē)均需調(diào)整氣門(mén)腳間隙，有些車(chē)輛氣門(mén)間隙屬于油壓自動(dòng)調(diào)整，就不需要調(diào)整氣門(mén)間隙了。第五十六頁(yè)，共五十九頁(yè)，2022年，8月28日非正常排煙故障的分析1、排氣管冒藍(lán)煙冒藍(lán)煙的故障現(xiàn)象是：發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，在排氣消聲器的尾部經(jīng)?？梢?jiàn)淡藍(lán)色煙霧，并有機(jī)油消耗過(guò)快的現(xiàn)象。故障的原因可能是：機(jī)油油面過(guò)高；汽缸壓縮壓力低于規(guī)定值；活塞、活塞與汽缸筒的間隙