圖解摩托車發(fā)動機

圖解摩托車發(fā)動機第1頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)容2發(fā)動機的基礎(chǔ)知識介紹12發(fā)動機的主要性能指標及特性3發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)摩托車的結(jié)構(gòu)組成及作用4第2頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月一、發(fā)動機的基礎(chǔ)知識介紹31、發(fā)動機的分類：1）內(nèi)燃機按照所使用燃料的不同可以分為汽油機和柴油機。使用汽油為燃料的內(nèi)燃機稱為汽油機；使用柴油機為燃料的內(nèi)燃機稱為柴油機。汽油機與柴油機比較各有特點；汽油機轉(zhuǎn)速高，質(zhì)量小，噪音小，起動容易，制造成本低；柴油機壓縮比大，熱效率高，經(jīng)濟性能和排放性能都比汽油機好。第3頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月一、發(fā)動機的基礎(chǔ)知識介紹42）內(nèi)燃機按照完成一個工作循環(huán)所需的行程數(shù)可分為四行程內(nèi)燃機和二行程內(nèi)燃機。把曲軸轉(zhuǎn)兩圈（720°），活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運動四個行程，完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機稱為四行程內(nèi)燃機；而把曲軸轉(zhuǎn)一圈(360°)，活塞在氣缸內(nèi)上下往復(fù)運動兩個行程，完成一個工作循環(huán)的內(nèi)燃機稱為二行程內(nèi)燃機。第4頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月一、發(fā)動機的基礎(chǔ)知識介紹53）內(nèi)燃機按照冷卻方式不同可以分為水冷發(fā)動機和風(fēng)冷發(fā)動機。水冷發(fā)動機是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進行循環(huán)的冷卻液作為冷卻介質(zhì)進行冷卻的；而風(fēng)冷發(fā)動機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)進行冷卻的。水冷發(fā)動機冷卻均勻，工作可靠，冷卻效果好。第5頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月一、發(fā)動機的基礎(chǔ)知識介紹64）按照氣缸數(shù)目分類內(nèi)燃機按照氣缸數(shù)目不同可以分為單缸發(fā)動機和多缸發(fā)動機。僅有一個氣缸的發(fā)動機稱為單缸發(fā)動機；有兩個以上氣缸的發(fā)動機稱為多缸發(fā)動機。第6頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月一、發(fā)動機的基礎(chǔ)知識介紹75）內(nèi)燃機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)動機的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的，但為了降低高度，有時也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的；雙列式發(fā)動機把氣缸排成兩列，兩列之間的夾角<180°(一般為90°)稱為V型發(fā)動機，若兩列之間的夾角=180°稱為對置式發(fā)動機。第7頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月匯報內(nèi)容8發(fā)動機的基礎(chǔ)知識介紹12發(fā)動機的主要性能指標及特性3發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)摩托車的結(jié)構(gòu)組成及作用4第8頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)91、發(fā)動機的基本構(gòu)造：發(fā)動機是一種由許多機構(gòu)和系統(tǒng)組成的復(fù)雜機器。無論是汽油機，還是柴油機；無論是四行程發(fā)動機，還是二行程發(fā)動機；無論是單缸發(fā)動機，還是多缸發(fā)動機。要完成能量轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)工作循環(huán)，保證長時間連續(xù)正常工作，都必須具備以下一些機構(gòu)和系統(tǒng)：第9頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月101）曲柄連桿機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu)是發(fā)動機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運動零件。它由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在作功行程中，活塞承受燃氣壓力在氣缸內(nèi)作直線運動，通過連桿轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，并從曲軸對外輸出動力。而在進氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成活塞的直線運動：二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)第10頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月112）配氣機構(gòu)配氣機構(gòu)的功用是根據(jù)發(fā)動機的工作順序和工作過程，定時開啟和關(guān)閉進氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進入。氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實現(xiàn)換氣過程。配氣機構(gòu)大多采用頂置氣門式配氣機構(gòu)，一般由氣門組、氣門傳動組和氣門驅(qū)動組組成：二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)第11頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月123）燃料供給系統(tǒng)汽油機燃料供給系的功用是根據(jù)發(fā)動機的要求，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)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)第12頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月13一套完整的燃料供給系統(tǒng)主要由空濾器、化油器、缸頭燃燒室、進排氣道和排氣管等組合而成。空濾器主要負責空氣的過濾和凈化，根據(jù)濾芯的材質(zhì)不同有紙質(zhì)和海棉質(zhì)兩種；化油器主要負責汽油的霧化和油氣的混合，目前主要有等真空式和柱塞式化油器兩種，隨著排放指標的日益嚴格，150cc以上排量摩托車將大部分采用電噴結(jié)構(gòu)，化油器也將逐漸電磁噴射閥所替代。燃燒室顧名思義是混合氣燃燒的型腔，但如何提高燃燒速度，使燃燒充分，這就需要合理設(shè)計進排氣道和燃燒室形狀，提高混合氣的充量效率以實現(xiàn)理想空燃比。排氣管除了排放廢氣外，還要對有毒污染物進行凈化和氧化，以減輕對環(huán)境的污染。二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)第13頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月144）潤滑系統(tǒng)潤滑系的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。并對零件表面進行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門等組成。二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)第14頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月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散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。水冷發(fā)動機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)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)第15頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月166）點火系統(tǒng)在汽油機中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。能夠按時在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備稱為點火系，點火系通常由蓄電池、發(fā)電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成。二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)第16頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月177）起動系統(tǒng)要使發(fā)動機由靜止狀態(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動發(fā)動機的曲軸，使活塞作往復(fù)運動，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機才能自行運轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自動進行。因此，曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)動機開始自動地怠速運轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動機的起動。完成起動過程所需的裝置，稱為發(fā)動機的起動系。兩大機構(gòu)：曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)五大系統(tǒng)：燃料供給系統(tǒng)、(進排氣系統(tǒng))潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、起動系統(tǒng)二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)第17頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月182、發(fā)動機常用術(shù)語介紹上止點TDC:活塞在氣缸里作往復(fù)直線運動時，當活塞向上運動到最高位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠的極限位置下止點BDC:活塞在氣缸里作往復(fù)直線運動時，當活塞向下運動到最低位置，即活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的極限位二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)第18頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月19活塞行程S:活塞從一個止點到另一個止點移動的距離，即上、下止點之間的距離，對應(yīng)一個活塞行程，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谐虨榍霃降膬杀?，即S=2R。氣缸工作容積Vh：活塞從一個止點運動到另一個止點所掃過的容積。

Vh

=π×（D/4）2×S發(fā)動機的排量Vh:多缸發(fā)動機各氣缸工作容積的總和。

Vh=i×Vh

壓縮比ε: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。

ε=Vc/（Vh+Vc）二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)第19頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月203、四沖程發(fā)動機的工作原理二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)第20頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月211)進氣行程由于曲軸的旋轉(zhuǎn)，活塞從上止點向下止點運動，這時排氣門關(guān)閉，進氣門打開。進氣過程開始時，活塞位于上止點，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，當壓力低于大氣壓時，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，通過進氣門被吸入氣缸，直至活塞向下運動到下止點。在進氣過程中，受空氣濾清器、化油器、進氣管道、進氣門等阻力影響，進氣終了時，氣缸內(nèi)氣體壓力略低于大氣壓，約為0.075～0.09MPa，同時受到殘余廢氣和高溫機件加熱的影響，溫度達到370～400K。實際汽油機的進氣門是在活塞到達上止點之前打開，并且延遲到下止點之后關(guān)閉，以便吸入更多的可燃混合氣。二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)第21頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月222)壓縮行程曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，活塞從下止點向上止點運動，這時進氣門和排氣門都關(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，當活塞到達上止點時壓縮行程結(jié)束。此時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0.6～1.2MPa，溫度可達600～700K。壓縮比越大，壓縮終了時氣缸內(nèi)的壓力和溫度越高，則燃燒速度越快，發(fā)動機功率也越大。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)動機過熱，功率下降，汽油消耗量增加以及機件損壞。輕微爆燃是允許的，但強烈爆燃對發(fā)動機是很有害的，但。汽油機的壓縮比一般為ε＝6～11二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)第22頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月233)作功行程作功行程包括燃燒過程和膨脹過程，在這一行程中，進氣門和排氣門仍然保持關(guān)閉。當活塞位于壓縮行程接近上止點(即點火提前角)位置時，火花塞產(chǎn)生電火花點燃可燃混合氣，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3～5MPa，最高溫度可達2200～2800K，高溫高壓氣體膨脹，推動活塞從上止點向下止點運動，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出機械功，除了用于維持發(fā)動機本身繼續(xù)運轉(zhuǎn)外，其余用于對外作功。隨著活塞向下運動，氣缸內(nèi)容積增加，氣體壓力和溫度降低，當活塞運動到下止點時，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。二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)第23頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月244)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行下一個進氣行程。當作功接近終了時，排氣門開啟，進氣門仍然關(guān)閉，靠廢氣的壓力先進行自由排氣，活塞到達下止點再向上止點運動時，繼續(xù)把廢氣強制排出到大氣中去，活塞越過上止點后，排氣門關(guān)閉，排氣行程結(jié)束。實際汽油機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，氣體壓力仍高于大氣壓力，約為0.105～0.115MPa，溫度約為900～1200K。曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，活塞從上止點向下止點運動，又開始了下一個新的循環(huán)過程。可見四行程汽油機經(jīng)過進氣、壓縮、作功、排氣四個行程完成一個工作循環(huán)，這期間活塞在上、下止點往復(fù)運動了四個行程，相應(yīng)地曲軸旋轉(zhuǎn)了兩圈。二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)第24頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月254、連桿活塞機構(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)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)第25頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月262）活塞①功用：承受氣體壓力，并通過活塞銷傳給連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)，活塞頂部還是燃燒室的組成部分。②工作條件：活塞在高溫、高壓、高速、潤滑不良的條件下工作?；钊苯优c高溫氣體接觸，瞬時溫度可達2500K以上，因此，受熱嚴重，而散熱條件又很差，所以活塞工作時溫度很高，頂部高達600～700K，且溫度分布很不均勻；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3～5MPa，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(8～12m/s)往復(fù)運動，且速度在不斷地變化，這就產(chǎn)生了很大的慣性力，使活塞受到大的附加載荷?；钊谶@種惡劣的條件下工作，會產(chǎn)生變形并速磨損，還會產(chǎn)生附加載荷和熱應(yīng)力，同時受到燃氣的化學(xué)腐蝕作用。二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)第26頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月27③要求:a.要有足夠的剛度和強度，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度鋁合金；④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)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)第27頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、發(fā)動機的典型系統(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)，同時還將(70～80)%的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁第28頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、發(fā)動機的典型系統(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。活塞裙部對活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運動起導(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。第29頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)30活塞裙部構(gòu)造特點: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)時裙部為圓形，那么工作時活塞就會變成一個橢圓，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)動機就無法正常工作。因此，在加工時預(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。這樣活塞工作時趨近正圓。第30頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)31①組成:

氣環(huán)和油環(huán)3）活塞環(huán)②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)動機上使用壽命最短的零件。活塞環(huán)工作時受到氣缸中高溫高壓燃氣的作用，溫度很高(特別是第一道環(huán)溫度可高達600K)，活塞環(huán)在氣缸內(nèi)隨活塞一起作高速運動，加上高溫下機油可能變質(zhì)，使環(huán)的潤滑條件變壞，難以保證良好的潤滑，因而磨損嚴重。另外，由于氣缸壁的錐度和橢圓度，活塞環(huán)隨活塞往復(fù)運動時，沿徑向會產(chǎn)生一張一縮運動，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。第31頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)32③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，作用在環(huán)背的氣體壓力又大大加強了第一密封面的密封作用

第一環(huán)桶面，第二環(huán)錐面。桶面結(jié)構(gòu)使機油容易進入摩擦面，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，便于刮油；活塞上行時，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，不能裝反，否則會引起機油上竄第32頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、發(fā)動機的典型系統(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。第33頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、發(fā)動機的典型系統(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。并把活塞承受的氣體壓力傳給曲軸，使得活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。連桿工作時，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)機加工和熱處理，連桿分為三個部分：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)動機大都采用整體式。5）連桿第34頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)35⑴功用

配氣機構(gòu)是進、排氣管道的控制機構(gòu)，它按照氣缸的工作順序和工作過程的要求，準時地開閉進、排氣門、向氣缸供給可燃混合氣并及時排出廢氣。另外，當進、排氣門關(guān)閉時，保證氣缸密封。進氣充分、排氣徹底。5、配氣機構(gòu)⑵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，表明進入氣缸的新氣越多，可燃混合氣燃燒時可能放出的熱量也就越大，發(fā)動機的功率越大。第35頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)36⑶型式①凸輪軸的布置形式:凸輪軸下置,主要缺點是氣門和凸輪軸相距較遠，因而氣門傳動另件較多，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，發(fā)動機高度也有所增加。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)運動質(zhì)量大大減小，此結(jié)構(gòu)適于高速發(fā)動機。另一種是凸輪軸直接驅(qū)動氣門或帶液力挺柱的氣門，此種配氣機構(gòu)的往復(fù)運動質(zhì)量更小，特別適應(yīng)于高速發(fā)動機。第36頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)37②氣道布置及氣門數(shù)目:一般發(fā)動機都采用每缸兩個氣門，即一個進氣門和一個排氣門的結(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。當氣缸直徑較大，活塞平均速度較高時，每缸一進一排的氣門結(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)動機上多采用每缸四個氣門結(jié)構(gòu)。即兩個進氣門和兩個排氣門。第37頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)38①氣門:功用：控制進、排氣管的開閉工作條件：承受高溫、高壓、沖擊、潤滑困難。要求：足夠的強度、剛度、耐磨、耐高溫、耐腐蝕、耐沖擊。材料：進氣門采用合金鋼（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、配氣機構(gòu)的主要零部件⑴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1-3mm，以防工作中沖擊損壞和被高溫燒蝕。氣門密封錐面與氣門座配對研磨。第38頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)39②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構(gòu)飛濺出來的機油進行潤滑的，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)動機對氣門導(dǎo)管用卡環(huán)定位。第39頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)40③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）單獨制作。④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，保證氣門與氣門座之間的密封，在氣門開啟時，保證氣門不因運動時產(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。第40頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)41⑤氣門旋轉(zhuǎn)機構(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。⑥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。第41頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)42⑵氣門傳動組功用：傳遞凸輪軸→氣門之間的運動氣門傳動組包括，凸輪軸、推桿、搖臂、氣門間隙調(diào)整螺釘?shù)?。①凸輪軸功用：控制氣門的開啟和關(guān)閉，每一個進、排氣門分別有相應(yīng)的進氣凸輪和排氣凸輪。凸輪的形狀影響氣門的開閉時刻及高度，凸輪的排列影響氣門的開閉時刻和工作順序。（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。第42頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)43推桿的作用是將從凸輪軸傳來的推力傳給搖臂，它是配氣機構(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)動機中，推桿應(yīng)盡量地做得短些。②推桿③搖臂搖臂實際上是一個雙臂杠桿，將推桿傳來的力改變方向，作用到氣門桿端打開氣門。第43頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)44①定義：配氣相位是用曲軸轉(zhuǎn)角表示的進、排氣門的開啟時刻和開啟延續(xù)時間7、配氣相位②理論相位分析：a.氣門的開、閉有個過程開啟總是由小→大關(guān)閉總是由大→小b.氣體慣性的影響隨著活塞的運動同樣造成進氣不足、排氣不凈c.發(fā)動機速度的要求實際發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速很高，活塞每一行程歷時都很短，當轉(zhuǎn)速為5600r/min時一個行程只有60/（5600×2）=0.0054s，就是轉(zhuǎn)速為1500r/min，一個行程也只有0.02s，這樣短的進氣或排氣過程，使發(fā)動機進氣不足，排氣不凈。第44頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)45③實際配氣相位分析進氣門早開：增大了進氣行程開始時氣門的開啟高度，減小進氣阻力，增加進氣量。進氣門晚關(guān)：延長了進氣時間，在大氣壓和氣體慣性力的作用下，增加進氣量。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)：延長了排氣時間，在廢氣壓力和廢氣慣性力的作用下，使排氣干凈第45頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月二、發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)46①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，氣門桿尾端與搖臂或挺柱之間的間隙。8、氣門間隙②作用：給熱膨脹留有余地保證氣門密封③不同機型，氣門間隙的大小不同，根據(jù)實驗確定，一般冷態(tài)時，排氣門間隙大于進氣門間隙，進氣門間隙約為0.25～0.3mm，排氣門間隙約為0.3～0.35mm。間隙過大：進、排氣門開啟遲后，縮短了進排氣時間，降低了氣門的開啟高度，改變了正常的配氣相位，使發(fā)動機因進氣不足，排氣不凈而功率下降，此外，還使配氣機構(gòu)零件的撞擊增加，磨損加快。間隙過?。喊l(fā)動機工作后，零件受熱膨脹，將氣門推開，使氣門關(guān)閉不嚴，造成漏氣，功率下降，并使氣門的密封表面嚴重積碳或燒壞，甚至氣門撞擊活塞。第46頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月匯報內(nèi)容47發(fā)動機的基礎(chǔ)知識介紹12發(fā)動機的主要性能指標及特性3發(fā)動機的典型系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)摩托車的結(jié)構(gòu)組成及作用4第47頁，課件共51頁，創(chuàng)作于2023年2月三、發(fā)動機的主要性能指標及特性481、發(fā)動機性能指標

發(fā)動機的性能指標是用來衡量發(fā)動機性能好壞的標準。發(fā)動機的主要性能指標有：動力性能指標，經(jīng)濟性能指標和排放性能指標。(1)動力性能指標動力性能指標指曲軸對外作功能力的指標，包括有效扭矩、有效功率和曲軸轉(zhuǎn)速。有效扭矩：指發(fā)動機通過曲軸或飛輪對外輸出的扭矩，通常用Te