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摩托车基本结构原理简介 目录 摩托车基本概念 摩托车分类 动力系统 车架 承载系统 进排气系统 制动系统 电气系统 悬挂系统 供油系统 操纵系统 行走系统 传动系统 摩托车系统结构及原理 基本概念 摩托车 motorcycle 是一种由装配在其车体内的引擎提供驱动力而行使的的两轮或三轮交通工具 摩托车分类 国家标准 凡发动机的气缸容积在50毫升以内 最高设计车速不超过50公里 小时 供单人骑乘的两轮摩托车称为轻便摩托车 凡发动机的气缸容积大于50毫升 最高车速超过50公里 小时 或者空车质量不超过400千克的两轮 或三轮 机动车 称为摩托车 国家标准规定我国摩托车的工作容积为50 55 70 75 80 90 95 100 125 200 750和3000毫升12个级别 按其用途 结构形式和道路条件将其摩托车分为两轮车 正三轮及边三轮车等 摩托车分类 国家标准 摩托车分类 按结构形式 太子车街跑车越野车踏板车弯梁车沙滩车三轮车助力车骑式车 摩托车系统结构 动力系统 车架 承载系统 进排气系统 制动系统 电气系统 悬挂系统 供油系统 操纵系统 行走系统 传动系统 动力系统 发动机是摩托车的动力来源 它直接影响着摩托车的机动性 经济性 可靠性及耐久性 当今摩托车普遍采用的是汽油机 这种发动机一般是通过化油器 使汽油与空气混合后吸入气缸 经过压缩后的混合气由火花塞产生的电火花引燃 并把燃料燃烧产生的热能转变为驱动摩托车行驶的动力 机械能 这种能量转换在发动机气缸中进行 由进气 压缩 燃烧膨胀 作功 排气四个过程组成的工作循环实现 发动机 动力系统 目前使用最普遍的是采用汽油为燃料的往复活塞式汽油机 这种发动机有二冲程和四冲程之分 曲轴转一圈 活塞在气缸内往复移动一次 经历两个行程 完成进气 压缩 燃烧膨胀 排气一个工作循环的发动机 称为二冲程发动机 曲轴转二圈 活塞在气缸内往复移动二次 经历四个行程 完成进气 压缩 燃烧膨胀 排气一个工作循环的发动机 称为四冲程发动机 发动机的工作原理 动力系统 1 四冲程发动机工作原理进气 吸气 行程活塞在气缸内自上止点向下止点移动 此时进气门开启 排气门关闭压缩行程活塞在气缸内由下止点向上止点移动 此时进 排气门均处在关闭状态 燃烧膨胀 作功 行程活塞在气缸内由上止点向下止点移动 此时进 排气门均关闭 燃烧的混合气因急剧膨胀而推动活塞下移 并牵动连杆驱动曲轴旋转而对外输出功率排气行程活塞在气缸内由下止点向上止点移动 此时进气门关闭 排气门开启 动力系统 2 二冲程发动机工作原理活塞由下止点向上止点移动 主要完成进气和压缩工作过程 是工作循环的第一行程活塞由上止点向下止点移动 主要完成燃烧膨胀 作功 和排气工作过程 是工作循环的第二行程 动力系统 基础固定件主要包括气缸盖 气缸体和曲轴箱 基础固定件功能支撑和安装发动机其它零部件 承受发动机工作时产生的各种冲击力和转矩 基础固定件是发动机的骨架 决定着发动机的整体刚度和强度 发动机的总体构造由基础固定件 活塞组 曲轴连杆组 配气机构 进 排气系统 冷却系统 润滑系统 点火系统以及起动装置等组成 发动机结构 动力系统 活塞组活塞组的作用是和气缸盖 气缸体组成燃烧室 并将动力传递给曲轴连杆组 曲轴连杆组将活塞的直线往复运动转变为曲轴的旋转运动 从而输出功率并带动有关附件工作 曲轴连杆组主要包括连杆和曲轴等发动机主要运动件 动力系统 功能 按发动机的要求 定时把可燃混合气吸入气缸 并定时地将废气从气缸中排出 以保证发动机的正常工作 1 二冲程发动机一般采用气口式配气机构 2 四冲程发动机一般采用气门式配气机构 配气机构 动力系统 润滑系统润滑发动机中运动机件的接触表面 以减小摩擦和磨损 并带走摩擦产生的热量 从而保证发动机正常工作 提高其工作可靠性和延长使用寿命 1 二冲程发动机的润滑方式有混合润滑式和分离润滑式两种 2 四冲程发动机一般都是采用飞溅润滑和压力润滑相结合的综合润滑方式 其润滑系统主要包括油盘 机油泵 机油滤清器和油道 油管等 动力系统 冷却系统冷却发动机 以保证发动机正常工作摩托车发动机大多采用自然风冷却方式 即利用摩托车行驶时迎面吹来的空气流 通过气缸体和气缸盖的散热片将发动机的热量带走目前摩托车发动机也有采用强制风冷以及水冷却和油冷却方式 车架 材质 低碳钢 铝合金 镁合金等 车架是摩托车的骨架 用来支承发动机 变速传动系统 座垫 油箱以及摩托车乘员 并为车辆提供安装位置 从而使整个车辆支承在车轮上 车架是摩托车的主要支承部分 而且行驶中还要受到冲击和振动 因此其材料及结构必须有相当的强度和刚度 同时又要求质量轻 以便于高速行驶 车架 车架的构造从车架的组合结构形式来看 分为两大类 一种是由多种简单零件通过一定的工艺 焊接 铆接等 组合成一个空间框架型结构体 即空间结构车架另一种是以一根主梁为主体骨架 再加上一些辅助安装件组合而成的主梁式结构车架 1 跨接式菱形车架这种车架的下梁管从车头管一直伸到发动机的曲轴箱前端 省去了处于发动机下方的车架部分 利用发动机本身作为车架的组成部分 将不连续的车架连接起来 这种车架多用于中等排量的摩托车 特别是在越野车上 为了获得理想的最小离地高度 较多地采用了这种车架型式 车架 一 空间结构车架空间结构车架具有强度高的特点 多用于大型摩托车和使用条件比较严格的越野摩托车与比赛用车 车架 在这种车架结构中 发动机在车架上的安装状态犹如婴儿被安放在摇篮中一样 所以被称为摇篮式车架这种车架在强度和刚度方面都很理想 所以大功率摩托车 竞赛摩托车 越野摩托车均广泛地采用了这种车架根据发动机下方托架的构造 又分为双排管摇篮式车架 叉形管摇篮式车架 单管摇篮式车架等 2 摇篮式车架 车架 二 主梁式结构车架主梁式结构车架结构简单 工艺简便 质量轻 但承载能力较弱 多适用于发动机功率不大的摩托车和轻便摩托车1 U形车架这种车架强度低 承载能力弱 多用于轻便摩托车 车架 2 板式车架这种车架由两组对称的钢板冲压件焊接而成 并且没有下梁管 车架亦可作为外观件或其它功能件 如挡泥板 的一部分这种车架维修不方便 而且因受到板材稳定性的限制 强度和刚度不十分理解 仅适用于发动机功率不大的摩托车 车架 3 组合摇臂式车架在这种车架结构中 摩托车的发动机并不是完全固定在车架上 而是把发动机 后轮叉 驱动装置 后轮轴等组成为一个整体 在发动机机体上设置接点 与车架铰接形成一个组合摇臂结构车架中没有独立的后轮叉 在行驶中发动机相对于车体是摆动的 即随着后减振器而围绕车体上的铰接点上 下摆动 承载系统 承载系统主要指摩托车上用于承担车身自重和成员及货物重量的功能结构件 其中包括平叉 脚蹬 主站架 侧支架 后货架 车架也属于该系统 等 材料多以钢件和铝合金件为主 也有采用镁合金的 个别后货架有采用塑料件的 承载系统 后轮平叉将后车轮与车架连接在一起 并通过后减振器使后轮可围绕车架上的一个固定点作一定范围的上下摇动 以缓冲后轮所受的冲击后轮平叉的构造为了保证后轮平叉可以绕车体上的固定中心上 下摇动 后轮平叉与车体联接处均装有轴套或轴承 这就使后轮平叉摇动时灵活 可靠 平叉 承载系统 1 轴套后轮平叉在后轮平叉头部与车体相联的两个安装孔中 均设有轴套 使后轮平叉可以灵活地上 下摇动 而在左 右方向上则摆动量很小 2 轴承的后轮平叉为了使后轮平叉更加可靠地工作 一些大型摩托车在后轮平叉头部与车体相联处采用轴承来代替轴套 而其它部分与装有轴套的后轮平叉一样 进排气系统 摩托车发动机的进气系统由空气滤清器 进气管组成 其作用是引导并过滤空气 降低进气噪声 控制进入发动机的混合气量进气系统的结构与工作原理 空气滤清器作用是过滤 净化进入气缸的空气 防止空气中的灰尘 砂粒等进入气缸 以减少气缸 活塞及活塞环的磨损 其工作性能好坏对发动机的动力性 进气噪声及使用寿命影响很大 进气管经化油器雾化的混合气 通过进气管由发动机的进气口进入发动机气缸内 进气管减少了发动机向化油器传递热量和隔离发动机振动对化油器的影响 进气系统 进排气系统 排气系统排气系统的作用是将发动机工作的废气排除到大气中去 并降低排气时的噪声和废气温度 消除废气中的火焰火花 设计良好的排气系统可以提高进 排气效率 增加发动机的功率 降低油耗排气系统包括排气管和消声器 现通常把排气管和消声器焊为一体 统称为排气消声器 进排气系统 排气管的结构与工作原理排气消声器中的排气管用钢管弯曲而成 它位于发动机排气口与消声器之间 其作用是将发动机排出的废气引导到消声器中去消声器是排气消声器的主要部分 用来阻止声音传播而允许气流通过的一种器件是消除空气动力性噪声的重要措施 制动系统 车辆在行驶中经常需要减速以至停车 这就要求制动器对车轮施加一个阻止其转动的力或力矩 以达到减速或停车目的一般的摩托车是由右手操纵前轮制动器 由右脚操纵后轮制动器 在一些采用自动离合器发动机的车型中 是由左手操纵后轮制动器 2020 1 29 31 可编辑 按制动器旋转元件的不同可分为鼓式制动器和盘式制动器按制动系操纵力的传递方式可分为机械式制动器 液压制动和气压制动等按操作方式可分为前 后轮联动制动和前 后轮两套独立的制动 制动系统 制动系统 盘式制动器盘式制动器分机械式和液压式两类 目前在摩托车上多数采用了液压盘式制动器液压盘式制动器一般由制动握把 制动踏板 制动主油缸 储油缸 前制动中储油缸与制动主油缸一般制为一体 制动钳 制动盘 制动油管等组成 当制动时 制动握把压缩主油缸 使液压系统中压力上升 推动制动钳中主活塞 将摩擦片紧压在制动盘上 使固定在车轮上的制动盘得到制动力矩盘式制动器的特点是工作柔和 能自动清洁 不易失灵 鼓式制动器由制动鼓 制动蹄块 制动凸轮 制动臂 支承轴 复位弹簧 制动鼓盖等组成 鼓式制动器通常为内涨鼓式制动器 制动蹄在一端受到促动力时 可绕其另一端的支点向外摆动 压靠在制动鼓内圆面上 产生摩擦力矩 制动系统 电气系统 摩托车电气系统由控制部分 供电部分 用电部分及点火部分通过导线连接组成 电气系统做为摩托车上的一个重要组成部分 其结构和功能的优劣都直接影响到摩托车的性能和乘骑舒适性 供电部分供电部分 一般由发电机和蓄电池两个主要部件构成主要作用 在摩托车自身的封闭电路中 发电机和蓄电池通过并联工作向电气系统中的用电部分提供电流 并将多余的电能在蓄电池中储存起来发电机按其输出电流的性质不同可分为直流发电机与交流发电机两种按结构不同又可将交流发电机分为飞轮式交流发电机 磁铁转子式交流发电机和三相交流发电机 蓄电池按额定电压不同可分为6V蓄电池和12V蓄电池 额定电压相同的蓄电池按容量又可分从大到小多种 按照结构不同可分为铅酸蓄电池和全密封免维护蓄电池直流发电机 磁电机 的结构与原理直流发电机是根据电磁感应原理来工作的 即当导线垂直于磁力线在均匀磁场中运动时 导线中便有感应电动势产生 如果此导线与外部其它电路构成闭合回路时 导线中便产生感应电流 该电流的方向通过右手定则判断 电气系统 供电部分 交流发电机 磁电机 的结构与原理交流发电机主要包括飞轮式交流发电机 磁铁转子式交流发电机和三相交流发电机 磁铁转子式交流发电机和三相交流发电机主要应用在国产及进口大排量摩托车上 电气系统 供电部分 蓄电池摩托车用蓄电池具备如下特点 质量较轻 体积较小 密封性能及防振性能良好 铅酸蓄电池还具有内阻较小 电压稳定等优点蓄电池的基本构造和工作原理主要由壳体 壳盖 极板 电解液和隔板组成壳体由耐酸 耐热 耐振动的硬橡胶或塑料制成 根据蓄电池额定电压的不同分为互不相通的3个或6个独立部分 极板是蓄电池进行充 放电化学反应的主要工作物质 由涂以活性物质的铅锑合金栅片经过电化处理后制成 板极分为正极板和负极板 电气系统 用电部分照明信号装置照明信号装置包括前照灯 位置灯 尾灯 牌照灯 仪表照明灯等 主要作用是摩托车在夜间行驶时为驾驶员提供照明并提醒其它车辆注意 保障行车安全信号装置包括转向指示灯 喇叭 档位指示灯 制动灯等 用来向驾驶员及相关人员指示车辆行驶状态 并将驾驶员的操作意图通过声 光信号表达出来 电气系统 组成及作用在摩托车的电气系统中 控制部分来保证供电部分和用电部分各自的正常工作 以及它们之间的谐调 并使驾驶人员随时对电气系统进行控制控制部分主要包括调节器 整流器 闪光继电器 起动继电器 熔断器以及控制开关及电缆总成等 控制部分 悬挂系统 前减振器是前车轮与车体之间的弹性连接部件 它支承车体的质量 吸收道路对车辆和乘员的冲击 并迅速衰减振动 缓冲车辆各部件的受力 延长使用寿命 并提高骑乘的舒适性和操纵的稳定性 前减振器的构造为了承重及吸收前车轮受到的冲击 前减振器中均有减振弹簧 如果减振弹簧比较软 骑乘会更舒适 而受到大的冲击时 又要求减振弹簧弹力更大 所以一些车型中采用了变刚度弹簧以满足两方面的需求 为了更好地吸收和衰减振动 多数前减振器中设置了阻尼装置 后减振器的构造后减振器主要受轴向力 为了吸收后轮受到的冲击 后减振器也有减振弹簧和阻尼器阻尼器在后减振器中的布置分为上置和下置 而阻尼器的形式有多种 根据阻尼器的不同形式 将后减振器分为液压阻尼后减振器 空气阻尼式后减振器和充气后减振器 悬挂系统 方向柱 方向柱总成是摩托车导向机构的重要部件 由方向柱本体 上联板 下联板和推力轴承等组成方向柱和下联板是焊接在一起的 一般称为方向柱即下联板的零件 并套装在车架的车头管内 摩托车及乘员的质量经方向柱传动前轮 而前轮受到路面冲击所产生的冲击载又经方向柱传至车体 因此 方向柱既要承受较大的冲击载荷 又要保证在行驶中的灵活转动 悬挂系统 供油系统 燃油系统的结构燃油系由燃油箱 燃油开关 燃油油量计 燃油滤清器 油管等组成 燃油开关是均设有燃油滤清装置 但是为了保证进入化油器中的燃油品质 在燃油开关与化油器之间再设置一个燃油滤清器 供油系统 燃油箱通常是由0 8 1 0mm厚的钢板冲压焊接而成 有的油箱内部还焊有带孔的隔板 这样既提高了油箱强度 又可以防止车辆行驶在燃油的激荡 由于汽油的腐蚀性较强 油箱内表面均应进行镀锌等防腐处理 油箱顶部设有加油口 并盖上带有通气孔的油箱盖 这样可以防止车辆行驶中燃油溢出 又可以确保油箱内 外气压平衡 使燃油可以自然流出 大部分骑式摩托车的油箱设置在车架主梁管上方 位于方向把与坐垫之间 这就要求油箱的外表应美观 并与整车的造型风格相一致 燃油箱 供油系统 燃油开关燃油开关可分为手动开关和自动开关两大类 而手动开关又分为平面导通式及阀芯导通式两种1 平面导通式燃油开关当手柄置于ON 开 位置时 油箱中的燃油由主油管进入开关体的主油道 经手柄中的油道进入开关体下部油道 再流入沉淀杯中 经滤网后从出油嘴流出 当手柄置于RES 备用 位置时 燃油经备用油滤管进入开关体中的备用油道 由手柄和开关体下部油管流入沉淀杯中 经滤网从出油嘴流出 当手柄置于OFF 尖 位置时 开关体与手柄中的油道错开 油路被切断 供油停止 供油系统 2 阀芯导通式燃油开关 当转动手柄使锥形阀芯上的油孔与开关体上的油道孔相对正时 其油路导通 反之则关闭 3 自动导通式燃油开关当发动机运转时 进气拉管中的压力波动经压力管吸入燃油开关 由于负压膜和稳压孔的作用 在负压室内形成相对稳定的负压 使膜片下移 油路导通 当发动机停机时 负压室内压力与大气相同 膜片在复位弹簧作用下复位 并切断油路 供油系统 燃油油量计在一些大型豪华摩托车及大部分座式摩托车上均设置有燃油油量计 可随时反应出燃油箱中的存油量 一类为机械式油量计 另一类为电子式油量计 现多采用电子式油量计电子式燃油油量计的构造电子式燃油油量计由油量指示表和油量传感器二部分组成 当油箱内无油时 浮子下降 带动滑片向 N 位置滑动 当油箱内满油时 浮子上升 带动滑片向 M 位置滑动 供油系统 燃油泵常见的燃油泵是真空膜片式燃油泵 压力管将发动机进气拉管中的压力波动引入燃油泵中 当发动机进气拉管中为负压时 膜片上移 使吸入阀打开 输出阀关闭 燃油从吸入室进入中间室 当发动机进气拉管中为正压时 膜片下压 使输出阀打开 吸入阀关闭 燃油从中间室进入输出室 如果此时化油器浮子室针阀关闭 则输出室压力增大 泄油阀打开 输出室燃油经泄油阀流回吸入室 操纵系统 转向机构 方向把 方向把与上联板相连 以立管为中心 通过方向柱转动而转动前减振器 操纵前轮的转向 摩托车的方向把还有很多其它操纵功能 方向把右端是油门转把 控制化油器的节气门 右握把是前制动器握把 方向把左端一般为固定的把套 左握把为离合器握把 在采用自动离合器发动机的车型中 如轻便摩托车和大部分踏板摩托车 左握把作为后制动器握把方向把上还装有左 右匝把开关组及后视镜 阻风门开关等 前制动器采用液压盘式制动器的摩托车 右手把上装有前制动主油缸和储液缸 由右握把直接操纵前制动主油缸 行走系统 车轮是摩托车的行驶部件 它支承着全车的质量 并保证行驶时与路面有可靠的附着力而不致于打滑 车轮可以缓和并部分地吸收由于道路原因引起的振动和冲击 前车轮与操纵部分配合 确定摩托车的行驶方向 后车轮由发动机得到动力 驱动车辆行驶 车轮由轮胎 轮辋 轮辐 轮彀及轮轴等组成轮胎摩托车轮胎是行走系统的重要部件 它的作用是直接与路面接触 承受全车的质量 利用所具有的弹性 缓和行驶中受到的振动和冲击 并保证车辆行驶平衡 具有可靠的附着力轮胎包括外胎 内胎和衬带 行走系统 轮辋轮辋是支撑 固定轮胎的内架 按其结构的不同分为组合式轮辋 压铸式轮辋和辐条式轮辋1 组合式轮辋组合式轮辋是由轮辋 轮辐和轮毂组合而成的 具有强度高 弹性好 可更换 装配等特点 但轮辋变形后无法校正 只能更换新件 行走系统 2 压铸式轮辋是将铝合金用重力浇铸的方法将轮辋 轮辐及轮毂铸为一个整体 再经过机构加工而成 这种轮辋强度高 工艺简单 装配方便 但其弹性差 不能调整 损坏后只能整体更换新件 行走系统 3 辐条式轮辋辐条式轮辋是用钢带卷制而成的 在轮辋圆周上均匀分布着若干个孔座 每个孔座中安装有一要辐条和辐条螺母 而辐条的另一端则与轮毂相连接这种结构比较复杂 在装配和调整上工作量大 但因其具有弹性好 可调整 维修简便等优点 所以目前仍被大量采用 特别是越野摩托车 为了获得良好的抗冲击性 而普遍采用了辐条式轮辋和缓冲块 缓冲套等 行走系统 轮毂摩托车的轮毂可分为前轮毂和后轮毂 对于采用鼓式制动器的车型 大多数将制动钢套采用双金属铸造的方法固定在轮毂中后轮毂的结构与前轮毂相似 但因后轮是驱动轮 所以后轮毂增加了动力传输的结构 其形式有两种 一种是带传动和齿轮轴传动的摩托车 如大多数的座式摩托车 其减速成机构在带传动之后 减速后利用花键将动力传至后车轮 所以后轮毂中不安装轴承 而是一个花键套 与减速器的输出轴相配装 另一种是采用链传动的摩托车 其后轮毂与前轮毂结构基本相同 只是增加了传动结构 传动系统 基本功能根据道路状况和行驶的需要 将发动机的转矩或输出转速经过一定比例的变化 增大转矩或降低转速后传递给驱动轮 驱动摩托车行驶传动系统由起动装置 离合器 变速器及后传动装置等组成起动装置摩托车起动装置一般有脚踏起动装置和电起动装置两种 离合器一般摩托车常用的离合器有手控湿式多片式离合器和干式自动离心式蹄块式离合器两种变速器变速器一般有无级变速器和有级变速器两种 后传动装置后传动装置常见的传动方式有链条传动 带传动及