摩托車發(fā)動機技術及工作原理

摩托車發(fā)動機技術及工作原理〔一〕摩托車發(fā)動機工作原理概述四沖程發(fā)動機工作原理〔1〕第一行程-進氣行程當活塞由上止點向下止點運動，排氣閥則在上止點某一規(guī)定的曲軸轉角時關閉，同時活塞上方的汽容積增大，使汽缸形成真空度，可燃混合氣連續(xù)通過進氣門吸入。其次行程-壓縮行程于關閉狀態(tài)，此時汽缸內(nèi)的可燃混臺氣形臺被壓縮。第三行程-翻燒膨脹作功行程發(fā)出火花，將被壓縮的可燃混合氣點燃。燃燒著的可燃混合旬吏汽缸內(nèi)的溫度和壓力急劇上升，活塞則在此高溫高壓氣壓的作用下，再由上止點向下止點運動，且通過連桿驅(qū)使曲軸旋轉而做有用功。第四行程-排氣行程在燃燒膨脹行程，當活塞行至下止點前某一規(guī)定曲軸轉角時，掃汽閥開啟，廢氣即通過排氣門開頭排出。曲軸仍連續(xù)旋轉，并推動活塞再由下止點向上止點運動，將廢氣推出汽缸。此排氣過程直到活塞行至上止點后某一規(guī)定曲軸轉角，掃汽門被關閉時終止。四沖程發(fā)動機優(yōu)缺點優(yōu)點進氣、壓縮、膨脹〔爆發(fā)〕、排氣各過程各自單獨進展，因此工作牢靠效率高，穩(wěn)定性好。低速至高速的轉速范圍大〔500-1000r/min以上〕。不存在二沖程發(fā)動機那樣的竄氣回流損失，燃油消耗率低。低速運轉平穩(wěn)，依靠閏渭系潤滑，不易過熱。進氣就壓縮過程時間長，容積效率及平均有效壓力高。熱負荷比二沖程發(fā)動機小。不用擔憂變形和燒蝕問題。掃漫大，可設計成大功率發(fā)動機。缺點氣門配氣機構簡單，零部件多，保養(yǎng)困難；機械噪聲大；由于曲軸旋轉二圈1二沖程發(fā)動機工作原理〔2〕〔屬于活塞往復運動的第一個行程。其工作過程是當活塞由幾上點向上止點運動而全部關閉換氣口和排氣口時，則排氣口換氣過程終止，汽缸內(nèi)的穎可混合氣將開頭初壓縮。同時由于活塞向上移動，活塞下面的曲軸箱容積漸漸增大，使曲軸箱內(nèi)壓力下降而形成真空度，當曲軸箱的真空度到達肯定程度時，簧片閥自動開啟，經(jīng)化油器霧化的可燃混合氣被吸入曲軸箱內(nèi)。當活塞連續(xù)向上運動，在將要接近上止點時，由火花塞發(fā)出電火花，將已被壓縮的可燃混合氣點燃。此時燃燒著的氣體快速月溯長，使燃燒室的溫度和壓力急劇上升，迫使活塞向下運動，活塞即通過連桿、曲軸作有用功?！?〕其次行程-活塞由上止點向下止點運動，它將完成膨脹做功和排氣的工作過程，屬于活塞往復運動的其次行程。小而增大，簧片閥就會漸漸自動關閉，此時進入曲軸箱內(nèi)的可燃混合氣形臺被預壓當活塞再連續(xù)下行至換氣口開啟時，曲軸箱內(nèi)被預先壓縮的穎可燃混合氣便通過換氣口進入汽缸，并驅(qū)使汽缸內(nèi)的廢氣進一步排出，這個過程稱為排氣過程。這樣發(fā)動機便完成了－個工作循環(huán)。二沖程發(fā)動機優(yōu)缺點優(yōu)點1保養(yǎng)便利且價廉。往復運動產(chǎn)生的慣性力小，震驚小，噪聲低。與四沖程發(fā)動機相比，轉速一樣時功率大。因此在一樣的容積下，假設平均有效壓力一樣，則功率為2〔1.7〕。缺點接觸到這里簡潔磨損。由于排氣口在汽缸上，所以簡潔過熱，低速不穩(wěn)定，潤滑油消耗多，廢氣排放較差。雖然二沖程發(fā)動機構造簡潔，沒有簡單的配氣機構，有著尺寸小，重量輕，比功率大及加工本錢低等優(yōu)點，但因其本身存在很多缺乏，如噪聲大，油耗大，排放差等缺點進入二十一世紀后被市場所淘汰。〔二〕摩托車發(fā)動機常用名詞術語1．壓縮比〔二〕摩托車發(fā)動機常用名詞術語1．壓縮比8.08:1，這說明把吸入的混合氣壓縮1/80壓縮到燃燒室內(nèi)，用電火花使其著火膨脹爆發(fā)，它具有壓縮比越高輸出功率越大的特點。雖然可通過削減燃燒室容積的方去來提高壓縮比，但為防止爆震，壓縮比的6.0-10.0少數(shù)機型到達11.0。壓縮比不能過高，那樣發(fā)動機簡潔產(chǎn)生爆震。2缸最小容積〔也包括燃燒室容積〕比值。明顯，進入汽缸的可燃混合氣正是從這一瞬間形臺被壓縮。排量發(fā)動機的排量就是發(fā)動機的工作容積。即單缸發(fā)動機的排量=汽缸截面xxx因汽缸截面是圓的，計算公式πr2π是無理數(shù)，所以計算出來的結果都是不規(guī)50mL49mL,125mL123mL124mL長行程發(fā)動機的特點是工作嚴峻，短行程發(fā)動機的特點是隨轉速上升，輸出功提升決，對加速有利。發(fā)動機效率功率與燃料燃燒時所能獲得的功率之比。發(fā)動機的效率有機械效率和熱效率兩個指標。機械效率等于有效功率與指示功率之比：機械效率=Pe/Pi;汽油0.8-0.9。熱效率是燃料燃燒后用于做功的那局部熱量與所能產(chǎn)生的總熱量20％-25%。發(fā)動機功率內(nèi)燃機臺架試驗國家標準規(guī)定，發(fā)動機的標定功率有；15min1h；12h功率和持續(xù)功率四種。鑒于摩托車發(fā)動機常常在局部負荷，即在較小的功率工況下工作，僅在抑制上坡阻力和加速等狀況時才短時間使用最大功率。為了保證摩托車15min率。傳動效率影響。據(jù)資料介紹，跨式摩托車發(fā)動機承受齒輪傳動方式，其傳動效率為0.92，而0.70-0.761P39QMB0.70,1P52QMI〔GY6〕發(fā)動機和152MI0.76。傳動效率越低，摩擦損失越大，反之，則摩擦損失越小。8有效功率常是將發(fā)動機曲軸輸出的功率減去機械損失的功率所剩下的功率，5%-8％左右。機械損失是在發(fā)動機不燃燒的條件下，在〔測功機直接與曲軸左端聯(lián)結這個功率是發(fā)動機在運轉過程中抑制機械磨擦阻力損耗掉的，因此叫做機械損失功率，對外是無效的。即功率越大，發(fā)動機單位時間所做的功越多，反之亦然。對于直線運動的摩托車來＝扭矩X標定其功率值時，后面都附標有轉速值〔如：8.4kW(9800r/min)。檢測發(fā)動機功率時，應在以下標準狀況下測定：〔1〕大氣壓力：101.325kPa(760mmHg)；〔2〕進氣溫度：293K±5(20±5℃)；〔3〕濕度：≤65%。如試驗時不在以上的標準狀況，應適當賜予修正。升功率500ML73.5kW，則該發(fā)動機的升功147kW/L1000ML73.5kW，則該發(fā)動147kW/L。二者相比較，明顯是升功率大的發(fā)動機性能高。為了提高發(fā)動機的動力性能，必需提高發(fā)動機的升功率。一般來說，摩托車的升功率明顯高于汽車，摩托車的升功率很小低于73.5kW/L的。例如250mL29.4kW117.6kW/L。賽車的升功率更高，某些500mL賽車的升功率接294kW/L73.5kW/L。之所以會產(chǎn)生這樣大的差異，主要是由于摩托車格外重視體育競賽的運動性，且摩托車發(fā)動機排量較小，簡潔提高動力性，也是升功率比汽車大的重要緣由之一。最大功率實測的扭矩值在不斷地變化。和最大扭矩的轉速相比，最大功率的轉速要高得多。由于隨著轉速的提高，扭矩雖然有所下降，但轉速高得多，所以功率仍舊比最大扭矩點的功率高。一般狀況下，最大功率點的轉速比最大扭矩點的轉速越高，說明該發(fā)動機的扭矩特性曲線越平坦，扭矩隨轉速的提高低降得較慢。固然排量越大，其4250mL15000r/min19000r/min2023r/min來看，這簡直是一臺神乎其神的發(fā)動機。假設能自制出一臺這樣的發(fā)動機，想來是格外令人神往。發(fā)動機扭矩1頓2米〔即N2m〕。摩托車發(fā)動機的扭矩，是指曲軸在輸出端傳送出去拖轉其他機件力量的大小，通常用液力或電力測功機測定其扭矩。曲軸的扭矩是摩托車驅(qū)動力的源泉。發(fā)動機轉速的變化能相應地引起扭矩的變化，并使輸出的扭矩值發(fā)生變化。油門開度不同，發(fā)動機的扭矩也不同。在油門全開時，發(fā)動初便能產(chǎn)生最大的扭矩。在轉速一樣的條件下，油門開度越大，發(fā)動棚勺扭矩也越大。但實際上，油門開度變化之后，其扭矩并不能馬上發(fā)生變化，二者之間存在著一個時間差，這個時間差越大，說明該摩托車的油門響應性越差。摩托車是拜中趣味性的交通工具，對油門的響應性要求極高，假設油門的響應性過低，就會使騎手感到摩托車操縱性極差。工作循環(huán)工作過程組成的循環(huán)。每一個工作循環(huán)完成一次燃料燃燒產(chǎn)生的熱能向機械能的轉化工作，這個轉化工作就是把料燃烊燃燒膨脹推動活塞所做的往復運動通過曲軸連桿機構變?yōu)榍S的旋轉運動，輸出扭矩做功。往復式汽油發(fā)動機點火燃燒釋放熱能而推動活塞做往復直線運動，活塞到達下止點后又借助慣性力向上止點運動，并開頭進/掃氣和壓縮，與此同時，將熱能轉化為機械能。這種內(nèi)燃機即為往復式汽油發(fā)動機，簡稱汽油機。汽缸壓縮壓力用電機反拖發(fā)動機到達標定轉速時測量得到的汽缸內(nèi)的壓力。單位是千帕〔kPa〕。在實際使用中，司用反沖踏桿式啟動或電啟動裝置，使發(fā)動機連續(xù)旋轉而測量得到的最大汽缸壓力。15火。在發(fā)動機處于壓縮行程中，從火花塞跳火的瞬間到活塞運行至上止點時的曲軸轉角，稱為點火提前角。它的單位是度，符號為“°”。16．配氣相位/用曲軸的轉角來表示。它的單位是度，符號為“°”。17發(fā)動機在剛完成一個工作循環(huán)，殘留在汽缸內(nèi)的廢氣叫做剩余廢氣。積碳雖然相像，但質(zhì)地卻有所不同。從技術角度上說，機油引起的積碳一般為一般的黑色膠質(zhì)沉積物，是機油受高溫高壓后形成的，質(zhì)地偏脆，假設在進氣門桿部形成的積碳則偏軟且有粘性感，去除較為簡潔。而碳質(zhì)積碳，則是由于各種緣由造成汽油不完全燃燒，一局部碳顆粒和雜質(zhì)沉積在燃燒室外表、活塞頂部、活塞環(huán)槽以及排氣口、火花塞等處，顏色多呈灰黑色，質(zhì)地雖薄卻很堅硬、枯燥且難以去除。爆震爆震，又稱為“爆燃”，是一種故障現(xiàn)象。汽油在運轉過程中由于局部可燃混合氣發(fā)生燃前反響而引起自燃，并以極高的速度傳播火焰，產(chǎn)生帶爆炸性質(zhì)的沖擊波，發(fā)出鋒利的金屬敲擊聲，同時，發(fā)動機功率明顯下降，這種現(xiàn)象就是爆震。20氣阻是發(fā)動機供油系統(tǒng)中的一種故障。發(fā)動機供油系統(tǒng)及其管道中的汽油，由于高溫的影響產(chǎn)生汽化，消滅供油中斷的現(xiàn)象叫做氣阻。速度特性試驗的方法測量出數(shù)個間隔大體相等轉速下的功率、扭矩和燃油消耗率，分別將不同轉速時的功率點連接起來畫成曲線〔扭矩和燃油消耗率曲線也是如此〕，用以分析發(fā)動機的特性，這種試驗叫做速度特性試驗，畫出的曲線叫做速度特陛曲線。外特性曲線的速度特性曲線稱為外特性曲線，這些曲線大致走向平行。在縱向看，節(jié)氣門開度越大，曲線越靠上，而節(jié)氣門全開時的速度特性曲線處于最高位置，根本上把小于節(jié)氣門全開的其他節(jié)氣門開度的速度特性曲線掩蓋起來，在它們的最外側，因此，稱為外特性曲線。最低空載穩(wěn)定轉速最低空載穩(wěn)定轉速，通常稱為“怠速”。它是在不帶負荷的工況下〔有級變速器處于空擋位置〕，發(fā)動機以最低轉速穩(wěn)定運轉時測量得到的轉速。此時的節(jié)氣門應當處于關閉狀態(tài)。按內(nèi)燃機標準規(guī)定，怠速必需是在發(fā)動機空載狀態(tài)下，連續(xù)1015%，3油門不熄火。明顯，怠速越低，發(fā)動機的怠速性能越好。同時，機油泵的轉速也越低，泵油力量相應低一些。因此，各型號發(fā)動機都規(guī)定了怠速轉速正負數(shù)值。怠速的實際意義是在摩托車到達路口遇到紅燈時、停車等待綠燈放行，發(fā)動機處于怠速狀態(tài)，綠燈一亮即可加油門行駛。最低燃油消耗率叫做最低燃油消耗率。摩托車燃油消耗率曲線越平緩，表示處于不同速度下的油耗越接近最低燃油消耗率，說明摩托車的經(jīng)濟性最正確。最低燃油消耗率的單位是克/千瓦小時〔g/kW.h〕?！踩衬ν熊嚢l(fā)動機主要技術性能和檢驗方法量檢驗，需要對發(fā)動機整機進展性能檢測，其中包括如下幾項。保安項該項檢驗內(nèi)容包括摩托車發(fā)動機怠速污染特濃度和摩托車發(fā)動機噪聲。主要性能方面標定功率。標定功率應低于企業(yè)標準，其標定轉速允許有±5%的偏差。(2)5%的偏差。最低油消耗率。最低燃油消耗不大于企業(yè)標準。啟動性能。(5)怠速性能。(6)牢靠勝裝配及外觀質(zhì)量。(7)發(fā)動機清潔度。(8)抽查試驗允許用抽查試驗磨合標準進展磨合。整車外觀質(zhì)最15號法令?；推鞑粦新┯?、滲油現(xiàn)象。曲軸箱、缸蓋組合部不應有漏油、滲油現(xiàn)象。發(fā)動機油漆應色澤均勻，無明顯色差；主要外表油漆應光滑平坦，不應有時顯可見的凹凸不平、流痕和裂紋，不應有缺漆、脫漆、劃傷等現(xiàn)象。電鍍件的電鍍層應光亮色澤均勻，色澤無明顯差異，手摸無粗糙感，無剝落、鼓泡、露底、銹蝕等現(xiàn)象。鑄件外表應光滑、平坦，無裂紋、砂眼、飛邊、毛刺等缺陷。(7)焊接件焊縫應平坦，無裂紋、燒穿、夾渣、漏焊等現(xiàn)象。(8)飛邊等現(xiàn)象。運轉質(zhì)最啟動踏桿踩踏后應能敏捷復位，電啟動機構啟動完畢應能自動脫桿。(2)發(fā)動機運行時應符合以下要求。在整個工況范圍內(nèi)應無特別響聲。運轉應平穩(wěn)、震驚小，不得有斷火、排氣不均、打隔、初包、回火、非正常冒煙等現(xiàn)象。(C)當變開工況時，應能平滑過渡，不得有回火或熄火現(xiàn)象。(d)各局部應保持良好的潤滑、散熱，不應有過熱現(xiàn)象。態(tài)。發(fā)動機各密封面接合處不應有滲漏氣、油現(xiàn)象。各連接件的連接應結實、牢靠。(3)啟動性能。(a15s〔不包括關心時間〕，應能啟動成功。(b)電啟動發(fā)動機，啟動時間不大于15s,釁縮動成功〔共分三次，每次不超5s〕。最低空載穩(wěn)定轉速〔即怠速〕。10min，其轉速平均值應不大于規(guī)定值，其轉速波動率應不大于±15%。10min(5)發(fā)動初排氣污染特的限值規(guī)定〔即歐III排放標準〕〔工況法〕CO≤2.0g/km,HC≤0.8g/km,NOX≤0.15g/km。怠速污染物容積濃度〔怠速法〕CO≤1.9%,HC≤300ppm。(6)噪聲如，125mL80dB(A)。主要性能檢驗(f1)磨合。摩托車、輕松摩托車規(guī)定的磨合標準進展磨合。(2)檢查、調(diào)整。磨合期間允許對樣機進展以下檢查、調(diào)整。(a)清洗或更換空氣濾清器濾芯。(b)去除火花積碳并檢查、調(diào)整火花塞電極間隙。(c)調(diào)整怠速轉速。