摩托車發(fā)動機原理及結(jié)構(gòu)教學內(nèi)容

1、摩托車發(fā)動機原理摩托車發(fā)動機原理(yunl)與與結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 第一頁，共29頁。內(nèi)容內(nèi)容(nirng)(nirng)1摩托車發(fā)動機工作摩托車發(fā)動機工作(gngzu)原理原理3發(fā)動機分類發(fā)動機分類(fn li) 四沖程發(fā)動機的組成及功用發(fā)動機主要性能指標和 特性特性24第二頁，共29頁。一、摩托車發(fā)動機工作(gngzu)原理1.發(fā)動機：發(fā)動機： 是摩托車的動力源，其主要原理是將液體或氣是摩托車的動力源，其主要原理是將液體或氣體燃料與空氣混合后輸入機器內(nèi)部燃燒而產(chǎn)生熱能，體燃料與空氣混合后輸入機器內(nèi)部燃燒而產(chǎn)生熱能，熱能驅(qū)使活塞做往復直線運動，再通過熱能驅(qū)使活塞做往復直線運動，再通過(tnggu)曲曲

2、柄連桿機構(gòu)將往復運動轉(zhuǎn)化旋轉(zhuǎn)運動的機械能的裝柄連桿機構(gòu)將往復運動轉(zhuǎn)化旋轉(zhuǎn)運動的機械能的裝置，也稱為內(nèi)燃機。在發(fā)動機內(nèi)每一次將熱能轉(zhuǎn)化置，也稱為內(nèi)燃機。在發(fā)動機內(nèi)每一次將熱能轉(zhuǎn)化為機械能，都必須經(jīng)過吸氣、壓縮、燃燒、排氣四為機械能，都必須經(jīng)過吸氣、壓縮、燃燒、排氣四個過程，稱之為一個工作循環(huán)。根據(jù)一個工作循環(huán)個過程，稱之為一個工作循環(huán)。根據(jù)一個工作循環(huán)的活塞往復次數(shù)不同，將發(fā)動機分為二沖程和四沖的活塞往復次數(shù)不同，將發(fā)動機分為二沖程和四沖程發(fā)動機。程發(fā)動機。2.四沖程發(fā)動機工作原理：四沖程發(fā)動機工作原理： 四沖程發(fā)動機的一個工作循環(huán)由四個沖程組成，四沖程發(fā)動機的一個工作循環(huán)由四個沖程組成，即曲柄

3、旋轉(zhuǎn)兩圈，活塞在汽缸中往返兩次，完成吸即曲柄旋轉(zhuǎn)兩圈，活塞在汽缸中往返兩次，完成吸氣、壓縮、燃燒、排氣四個工作過程。氣、壓縮、燃燒、排氣四個工作過程。第三頁，共29頁。一、摩托車發(fā)動機工作(gngzu)原理 3.二沖程發(fā)動機工作原理： 二沖程發(fā)動機的一個(y )工作循環(huán)由二個沖程組成，即曲柄旋轉(zhuǎn)一圈，活塞在汽缸中往返一次，完成吸氣、壓縮、燃燒、排氣四個工作過程。其工作原理如圖1所示。第四頁，共29頁。一、摩托車發(fā)動機工作(gngzu)原理圖1 二沖程發(fā)動機原理(yunl)第五頁，共29頁。二、發(fā)動機分類(fn li)1.按照活塞運動方式分為：往復活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式；2.按照工作(gngzu)循

4、環(huán)所需活塞行程數(shù)分為：兩沖程和四沖程發(fā)動機；3.按照使用燃料分為：汽油、柴油、氣體發(fā)動機等；4.按照著火方式分為：強制點燃式和壓燃式發(fā)動機；5.按照冷卻方式分為：風冷式和水冷式；6.按照供油方式分為：化油器式和噴射式汽油發(fā)動機；7.按照氣缸數(shù)分為：單缸和多缸；8.按照配氣機構(gòu)的形式分為：頂桿機和鏈條機；9.按照進氣方式分為：增壓式和非增壓式發(fā)動機。第六頁，共29頁。三、摩托車發(fā)動機組成(z chn)及功用1.系統(tǒng)組成：系統(tǒng)組成： 摩托車發(fā)動機外形如圖摩托車發(fā)動機外形如圖2所示，由機體組件、曲柄所示，由機體組件、曲柄(qbng)連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)、供給系、點火系、潤滑系、起動裝置和連桿機構(gòu)、配氣

5、機構(gòu)、供給系、點火系、潤滑系、起動裝置和傳動裝置等八大系統(tǒng)組成。傳動裝置等八大系統(tǒng)組成。2.機體組件機體組件 ：2.1組成：主要由左右曲軸箱、左右曲軸箱蓋、汽缸體、汽缸蓋組成：主要由左右曲軸箱、左右曲軸箱蓋、汽缸體、汽缸蓋構(gòu)成；構(gòu)成；2.2功用：為發(fā)動機各機構(gòu)、部件的裝配基體，而且其本身的許功用：為發(fā)動機各機構(gòu)、部件的裝配基體，而且其本身的許多部分又分別是曲柄多部分又分別是曲柄(qbng)連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)、燃料供給連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)、燃料供給系、點火系、潤滑系、起動裝置和傳動裝置的組成部分。系、點火系、潤滑系、起動裝置和傳動裝置的組成部分。3.曲柄曲柄(qbng)連桿機構(gòu)：連桿機構(gòu)：3.1組

6、成：主要由活塞、連桿、曲軸組成；組成：主要由活塞、連桿、曲軸組成；第七頁，共29頁。三、摩托車發(fā)動機組成(z chn)及功用3.2功用功用(gngyng)：將活塞的直線往復運動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動：將活塞的直線往復運動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動而輸出動力的機構(gòu)。而輸出動力的機構(gòu)。 圖圖2 發(fā)動機外形發(fā)動機外形第八頁，共29頁。三、摩托車發(fā)動機組成(z chn)及功用4.配氣機構(gòu)：配氣機構(gòu)： 4.1鏈條鏈條(lintio)機：由進氣門、排氣門、氣門搖臂、搖臂軸、凸機：由進氣門、排氣門、氣門搖臂、搖臂軸、凸輪軸、鏈輪和鏈條輪軸、鏈輪和鏈條(lintio)組成。組成。 4.2頂桿機：由進氣門、排氣門、上搖臂、

7、下?lián)u臂、搖臂軸、凸輪軸、頂桿機：由進氣門、排氣門、上搖臂、下?lián)u臂、搖臂軸、凸輪軸、頂桿組成。頂桿組成。 4.3功用：是使新鮮的可燃混合氣按照要求的時間及時充入汽缸、廢功用：是使新鮮的可燃混合氣按照要求的時間及時充入汽缸、廢氣及時排除汽缸。氣及時排除汽缸。5.供給系：供給系：5.1組成：主要由油箱、燃油開關(guān)、汽油濾清器、化油器、空氣濾清組成：主要由油箱、燃油開關(guān)、汽油濾清器、化油器、空氣濾清器、進氣管等組成，核心部件是化油器。器、進氣管等組成，核心部件是化油器。5.2功用：把空氣與汽油混合為成分合適的可燃混合氣供給汽缸燃燒，功用：把空氣與汽油混合為成分合適的可燃混合氣供給汽缸燃燒，并將燃燒生成的

8、廢氣排除發(fā)動機。并將燃燒生成的廢氣排除發(fā)動機。第九頁，共29頁。三、摩托車發(fā)動機組成(z chn)及功用5.3化油器原理：是利用文丘里管的原理，空氣流經(jīng)變截面的喉管化油器原理：是利用文丘里管的原理，空氣流經(jīng)變截面的喉管處，因截面積逐漸變小，空氣流速加大，在喉管處達到最大值，處，因截面積逐漸變小，空氣流速加大，在喉管處達到最大值，并在喉管處形成負壓；化油器的浮子室與喉管上的主供油通道并在喉管處形成負壓；化油器的浮子室與喉管上的主供油通道連通，浮子室又與大氣相通，根據(jù)液體流動的壓差原理，浮子連通，浮子室又與大氣相通，根據(jù)液體流動的壓差原理，浮子室的汽油通過主油道、噴射到喉管中，被高速的氣流吹散、蒸

9、室的汽油通過主油道、噴射到喉管中，被高速的氣流吹散、蒸發(fā)、霧化和混合，供發(fā)動機燃燒。發(fā)、霧化和混合，供發(fā)動機燃燒。5.4摩托車化油器的工作系統(tǒng)：摩托車化油器的工作系統(tǒng)： 摩托車化油器結(jié)構(gòu)如圖摩托車化油器結(jié)構(gòu)如圖3所示；所示； 怠速系統(tǒng)：保證發(fā)動機在怠速和很小負荷時供給較濃的混合氣；怠速系統(tǒng)：保證發(fā)動機在怠速和很小負荷時供給較濃的混合氣； 起動加濃系統(tǒng)：當發(fā)動機在冷態(tài)下起動時，在化油器中形成極起動加濃系統(tǒng)：當發(fā)動機在冷態(tài)下起動時，在化油器中形成極濃的混合氣體，以保證發(fā)動機能順利起動；濃的混合氣體，以保證發(fā)動機能順利起動； 主供油系統(tǒng)：保證發(fā)動機在全負荷范圍內(nèi)，按照理想主供油系統(tǒng)：保證發(fā)動機在全負

10、荷范圍內(nèi)，按照理想(lxing)的供油特性供給可燃混合氣。的供油特性供給可燃混合氣。第十頁，共29頁。三、摩托車發(fā)動機組成(z chn)及功用圖3 化油器示意圖第十一頁，共29頁。三、摩托車發(fā)動機組成(z chn)及功用6.點火系：點火系：6.1組成：主要由磁電機（蓄電池）、點火開關(guān)、點火器、點火線圈、火花塞組成；組成：主要由磁電機（蓄電池）、點火開關(guān)、點火器、點火線圈、火花塞組成；6.2功用：根據(jù)發(fā)動機工況變化，準時向發(fā)動機缸內(nèi)的可燃混合氣提供功用：根據(jù)發(fā)動機工況變化，準時向發(fā)動機缸內(nèi)的可燃混合氣提供(tgng)電火花，點電火花，點燃混合氣。燃混合氣。6.3點火器工作原理：如圖點火器工作原理

11、：如圖4所示所示 圖圖 4 點火器原理點火器原理第十二頁，共29頁。三、摩托車發(fā)動機組成(z chn)及功用7.潤滑系：四沖程發(fā)動機采用壓力與飛濺相結(jié)合的潤滑方式潤滑系：四沖程發(fā)動機采用壓力與飛濺相結(jié)合的潤滑方式7.1組成：由機油泵、機油濾清器、限壓閥、油道組成；組成：由機油泵、機油濾清器、限壓閥、油道組成；7.2功用：功用：潤滑：將潤滑油不斷地供給作相對運動的零件表面，以減少摩擦潤滑：將潤滑油不斷地供給作相對運動的零件表面，以減少摩擦副之間的摩擦阻力，減輕機件的磨損；副之間的摩擦阻力，減輕機件的磨損；冷卻：冷卻摩擦零部件；冷卻：冷卻摩擦零部件；清潔：帶走鐵削，清洗摩擦表面。清潔：帶走鐵削，清

12、洗摩擦表面。7.3潤滑部位潤滑部位(bwi)：見圖：見圖5 、圖、圖68.起動裝置：起動裝置：8.1腳起動裝置組成：起動臂、起動軸、起動齒輪、起動棘輪、彈腳起動裝置組成：起動臂、起動軸、起動齒輪、起動棘輪、彈簧、起動軸回位彈簧、棘輪導向板組成，如圖簧、起動軸回位彈簧、棘輪導向板組成，如圖7所示；所示；8.2電起動裝置組成：蓄電池、起動開關(guān)、起動繼電器、起動電機、電起動裝置組成：蓄電池、起動開關(guān)、起動繼電器、起動電機、減速齒輪副、超越離合器等組成，如圖減速齒輪副、超越離合器等組成，如圖8所示；所示；第十三頁，共29頁。三、摩托車發(fā)動機組成(z chn)及功用圖5 發(fā)動機內(nèi)部結(jié)構(gòu)及潤滑(rnhu)

13、部位第十四頁，共29頁。三、摩托車發(fā)動機組成(z chn)及功用圖6 發(fā)動機潤滑(rnhu)部位第十五頁，共29頁。三、摩托車發(fā)動機組成(z chn)及功用 圖7 腳起動(q dn)裝置 圖8 電起動(q dn)裝置第十六頁，共29頁。三、摩托車發(fā)動機組成(z chn)及功用8.3功用：使禁止靜止的發(fā)動機起動并轉(zhuǎn)入自行運轉(zhuǎn)。功用：使禁止靜止的發(fā)動機起動并轉(zhuǎn)入自行運轉(zhuǎn)。9.傳動裝置：傳動裝置：9.1組成：主要由初級減速機構(gòu)、離合器和變速器組成；組成：主要由初級減速機構(gòu)、離合器和變速器組成；9.2功用：把發(fā)動機發(fā)出的動力經(jīng)過降速增矩、變速變矩，然后再通過功用：把發(fā)動機發(fā)出的動力經(jīng)過降速增矩、變速變

14、矩，然后再通過末級減速機構(gòu)傳遞給摩托車的驅(qū)動輪。末級減速機構(gòu)傳遞給摩托車的驅(qū)動輪。9.3離合器：離合器分為手動和自動兩種。離合器：離合器分為手動和自動兩種。手動離合器：主要由主動部分、從動部分、壓緊機構(gòu)和操縱機構(gòu)四個部手動離合器：主要由主動部分、從動部分、壓緊機構(gòu)和操縱機構(gòu)四個部分，如圖分，如圖9所示；其中主動部分、從動部分、壓緊機構(gòu)是保證離合器所示；其中主動部分、從動部分、壓緊機構(gòu)是保證離合器結(jié)合并傳遞動力的機構(gòu)，而操縱機構(gòu)主要是是使離合器分離結(jié)合并傳遞動力的機構(gòu)，而操縱機構(gòu)主要是是使離合器分離(fnl)從從而切斷動力的傳遞。而切斷動力的傳遞。自動離合器：主要由主動部分、從動部分組成，圖自動

15、離合器：主要由主動部分、從動部分組成，圖10為自動離合器的結(jié)為自動離合器的結(jié)構(gòu)。構(gòu)。第十七頁，共29頁。三、摩托車發(fā)動機組成(z chn)及功用 圖9 手動離合器第十八頁，共29頁。三、摩托車發(fā)動機組成(z chn)及功用 圖10 自動(zdng)離合器第十九頁，共29頁。三、摩托車發(fā)動機組成(z chn)及功用9.4變速器：變速器：組成：主要由變速傳動機構(gòu)（主、副軸組件）和操縱機構(gòu)（如圖組成：主要由變速傳動機構(gòu)（主、副軸組件）和操縱機構(gòu)（如圖11所示）組成。所示）組成。功用：改變傳動比，擴大驅(qū)動輪扭矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應經(jīng)功用：改變傳動比，擴大驅(qū)動輪扭矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應經(jīng)常變化的

16、行駛條件，同時使發(fā)動機在最有利的工況下工作；利用常變化的行駛條件，同時使發(fā)動機在最有利的工況下工作；利用空檔切斷動力傳遞，使發(fā)動機順利起動空檔切斷動力傳遞，使發(fā)動機順利起動(q dn)和怠速運轉(zhuǎn)。和怠速運轉(zhuǎn)。第二十頁，共29頁。三、摩托車發(fā)動機組成(z chn)及功用 圖11 變速(bin s)操縱機構(gòu)第二十一頁，共29頁。四、發(fā)動機主要(zhyo)性能指標和特性 發(fā)動機主要性能指標有動力性指標（有效扭矩、有效功率、轉(zhuǎn)速等）和經(jīng)濟性指標（燃油消耗率等）1有效扭矩：發(fā)動機曲軸輸出的扭矩為有效扭矩，以Me表示，扭矩的單位為N.m。有效扭矩與外界施加于發(fā)動機輸出軸上的阻力矩相平衡。由于摩托車發(fā)動機在

17、扭矩測試(csh)時是測量輸出軸（副軸）的扭矩，用Mt（也就是發(fā)動機臺架上的測量扭矩）表示，因此，必須將輸出軸的扭矩Mt轉(zhuǎn)化為曲軸有效扭矩Me，轉(zhuǎn)化公式如下： Mt K Me I發(fā) 式中：K為大氣環(huán)境修正系數(shù)； I發(fā)為曲軸到副軸間的總傳動比； 為曲軸到副軸間的傳動效率。第二十二頁，共29頁。四、發(fā)動機主要(zhyo)性能指標和特性2.有效功率：發(fā)動機曲軸有效功率：發(fā)動機曲軸(qzhu)對外輸出的功率為發(fā)動機的對外輸出的功率為發(fā)動機的有效功率，用有效功率，用Pe表示，單位為表示，單位為Kw，它等于有效扭矩與曲軸，它等于有效扭矩與曲軸(qzhu)角速度的乘積，即：角速度的乘積，即： Men Pe

18、（Kw） 9550 式中：式中：Me為有效扭矩，為有效扭矩， N.m n為曲軸為曲軸(qzhu)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速，r/min 由于摩托車發(fā)動機在功率測試時是測量輸出軸（副軸）的功由于摩托車發(fā)動機在功率測試時是測量輸出軸（副軸）的功率，用率，用Pt（也就是發(fā)動機臺架上的測量功率）表示，因此，（也就是發(fā)動機臺架上的測量功率）表示，因此，必須將輸出軸的功率必須將輸出軸的功率Pt轉(zhuǎn)化為曲軸轉(zhuǎn)化為曲軸(qzhu)有效功率有效功率Pe，轉(zhuǎn)化公式如下：轉(zhuǎn)化公式如下： PtK Pe 式中：式中：K為大氣環(huán)境修正系數(shù)；為大氣環(huán)境修正系數(shù)； 為曲軸為曲軸(qzhu)到副軸間的傳動效率。到副軸間的傳動效率。第二十三頁，共

19、29頁。四、發(fā)動機主要(zhyo)性能指標和特性3.轉(zhuǎn)速和活塞平均速度：轉(zhuǎn)速和活塞平均速度： Sn Vm 30 式中：式中： Vm活塞平均速度，活塞平均速度，m/s S活塞行程，活塞行程，m n發(fā)動機轉(zhuǎn)速，發(fā)動機轉(zhuǎn)速，r/min 提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速n，可增加單位時間的做功次數(shù)，使功率提，可增加單位時間的做功次數(shù)，使功率提高；而高；而Vm增大將使發(fā)動機的往復慣性力增大，機械負荷和熱增大將使發(fā)動機的往復慣性力增大，機械負荷和熱負荷增加，零部件磨損加快、壽命降低，機械損失增加；因此，負荷增加，零部件磨損加快、壽命降低，機械損失增加；因此，一般認為汽油機的一般認為汽油機的Vm不應超過不應

20、超過18m/S。4.平均有效壓力：平均有效壓力： 平均有效壓力平均有效壓力Pme是指單位汽缸工作容積所得到的有效功，它是指單位汽缸工作容積所得到的有效功，它是發(fā)動機實際輸出功的角度來評價汽缸工作容積的利用程度，是發(fā)動機實際輸出功的角度來評價汽缸工作容積的利用程度，是衡量發(fā)動機動力是衡量發(fā)動機動力(dngl)性能的一個重要參數(shù)。性能的一個重要參數(shù)。 第二十四頁，共29頁。四、發(fā)動機主要(zhyo)性能指標和特性 30Pe Pme（MPa） Vhn 式中：行程數(shù) Pe發(fā)動機有效功率(gngl) Vh汽缸工作容積，L 缸數(shù)5.升功率(gngl)： 升功率(gngl)PL是平價發(fā)動機動力性能和強化程度的重要指標之一，它從發(fā)動機有效功率(gngl)的角度對其汽缸工作容積的利用率做總的評價。 Pe Pme PL （Kw/L)=（MPa） Vh 30第二十五頁，