摩托车发动机原理及整车构造

1.摩托车发动机的原理和结构，装配车间，2。目录，1。发动机基础知识介绍，3。1.发动机分类：1)内燃机根据使用的燃料不同，可分为汽油机和柴油机。使用汽油作为燃料的内燃机被称为汽油发动机。使用柴油发动机作为燃料的内燃机被称为柴油发动机。与柴油发动机相比，汽油发动机有自己的特点。该汽油机转速高、质量轻、噪音低、起动容易、制造成本低。柴油机具有比汽油机更高的压缩比、更高的热效率、更好的经济性能和排放性能。内燃机基础知识的介绍根据完成一个工作循环所需的冲程数，内燃机可分为四冲程内燃机和二冲程内燃机。内燃机转动曲轴两次(720)，活塞在气缸中上下往复运动四个冲程以完成一个工作循环，这种内燃机称为四冲程内燃机。然而，当曲轴旋转一周(360)，活塞在气缸中上下往复运动两个冲程以完成一个工作循环时，内燃机被称为二冲程内燃机。发动机基础知识介绍5.3)根据冷却方式的不同，内燃机可分为水冷式发动机和风冷式发动机。水冷发动机通过使用在气缸体和气缸盖冷却水套中循环的冷却液作为冷却介质来冷却。风冷发动机利用气缸体和气缸盖外表面散热片之间流动的空气作为冷却介质进行冷却。水冷发动机冷却均匀，运行可靠，冷却效果好。(1)发动机基础知识介绍(6，4)根据气缸数量，内燃机可分为单缸发动机和多缸发动机。只有一个气缸的发动机被称为单缸发动机。有两个以上气缸的发动机称为多气缸发动机。发动机基础知识介绍7.5)根据气缸的排列，内燃机可分为单列和双列两种。单排发动机的每个气缸排列成一排，并且通常垂直排列，但是为了降低高度，气缸有时排列成倾斜的或者甚至水平的；双排发动机将气缸排列成两排，两排之间的角度为180度(通常为90度)，这种发动机称为V型发动机。如果两行之间的角度=180，则称之为反向发动机。2.发动机9的典型系统和结构。1.发动机的基本结构：发动机是由许多机构和系统组成的复杂机器。汽油和柴油发动机；无论是四冲程发动机还是二冲程发动机；无论是单缸发动机还是多缸发动机。为了完成能量转换，实现工作循环，保证长期连续正常工作，必须提供以下机构和系统：10、1)曲柄连杆机构曲柄连杆机构是发动机实现工作循环和完成能量转换的主要运动部件。它由机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组等组成。在作功冲程中，活塞在气缸中在气体压力下线性运动，气体压力通过连杆转化为曲轴的旋转运动，并从曲轴输出动力。在进气、压缩和排气冲程中，飞轮释放能量，进而将曲轴的旋转运动转化为活塞的线性运动。2.发动机的典型系统和结构。11.2)气门机构的作用是根据发动机的工作顺序和过程，定期打开和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入。气缸，从气缸中排出气体，实现通风过程。大部分配气机构采用顶置阀式配气机构，一般由阀组、阀传动组和阀传动组组成：2。发动机的典型系统和结构；12.3)燃油供给系统汽油机燃油供给系统的功能是根据发动机的要求准备一定量和浓度的混合气体，供给气缸，并将燃烧后的废气排入大气空气过滤器主要负责空气过滤和净化。根据滤芯材料的不同，有纸和海绵。化油器主要负责汽油的雾化和油气的混合。目前，化油器主要有两种类型，即等真空化油器和柱塞式化油器。随着排放目标的日益严格，大部分排量超过150毫升的摩托车将采用电子喷射结构，化油器将逐渐被电磁喷射阀所取代。顾名思义，燃烧室是混合气体燃烧的空腔。然而，如何提高燃烧速度并使燃烧充分，需要合理设计进气道和排气道以及燃烧室的形状，并提高混合气体的充气效率以达到理想的空燃比。排气管不仅排放废气，而且净化和氧化有毒污染物，减少环境污染。(2)发动机的典型系统和结构，(14)润滑系统润滑系统的功能是向相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，从而实现液体摩擦，降低摩擦阻力，减少零件磨损。和冷却零件表面。润滑系统通常由润滑油通道、油泵、滤油器和一些阀门组成。(2)发动机的典型系统和结构，(15)冷却系统的冷却系统用于及时驱散被加热部件吸收的部分热量，以确保发动机在最合适的温度下工作。水冷发动机的冷却系统通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、恒温器等组成。在汽油发动机中，气缸中的可燃混合物由电火花点燃，因此火花塞安装在汽油发动机的气缸盖上，并且火花塞的头部延伸到燃烧室中。所有能在火花塞电极间及时产生火花的设备称为点火系统，通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞组成。(2)发动机的典型系统和结构，17，7)为了使发动机从静态过渡到工作状态，起动系统必须首先用外力转动发动机的曲轴，使活塞往复运动。气缸中的可燃混合物燃烧并膨胀做功，推动活塞向下转动曲轴。只有当发动机独立运行时，工作循环才能自动进行。因此，从曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动怠速运转的整个过程称为发动机起动。完成起动过程所需的装置称为发动机起动系统。两大机构：曲柄连杆机构和配气机构五大系统：燃油供给系统，(进排气系统)润滑系统，冷却系统，点火系统和起动系统。第二，典型的发动机系统和结构。18，2。发动机的常用术语介绍了TDC:活塞在气缸内作往复直线运动。当活塞向上移动到最高位置时，即，活塞顶部离曲轴旋转中心最远的极限位置。发动机的典型系统和结构，19。活塞冲程S:活塞从一个停止点移动到另一个停止点的距离，即上下停止点之间的距离，对应于一个活塞冲程，并且曲轴旋转180。曲柄半径R:曲轴旋转中心和曲柄销中心之间的距离通常是曲柄半径的两倍，即S=2R。气缸工作容积Vh:活塞从一个停止点移动到另一个停止点所扫过的容积。Vh=(D/4)2S发动机排量Vh:多缸发动机各缸工作容积之和。Vh=iVh压缩比:气体压缩前的体积与气体压缩后的体积之比，即气缸总体积与燃烧室体积之比，表示气体压缩的程度。=Vc/(Vh Vc)，2。发动机的典型系统和结构，20、3、4冲程发动机的工作原理，2。发动机的典型系统和结构，21，1)由于曲轴的旋转，活塞从上止点移动随着活塞向下移动，气缸的内部容积增加，压力降低。当压力低于大气压时，气缸内会产生真空吸力。空气通过空气过滤器，与化油器供给的汽油混合，形成可燃混合物，通过进气阀吸入气缸，直到活塞向下移动到下止点。在进气过程中，由于空气滤清器、化油器、进气管、进气门等的阻力，进气结束时气缸内的气压略低于大气压力，约为0.075 0.09兆帕。同时，由于残余废气和高温部件发热的影响，温度达到370 400 K。实际汽油发动机的进气门在活塞到达上止点之前打开，在下止点之后延迟关闭，以便吸入更多可燃混合气。2.发动机22的典型系统和结构。2)压缩冲程曲轴继续旋转，活塞从下止点移动到上止点。此时，进气门和排气门都关闭，气缸成为关闭容积。可燃混合物被压缩，压力和温度不断升高。当活塞到达上止点时，压缩冲程结束。此时，气体的压力和温度主要取决于压缩比。可燃混合气的压力可达0.6 1.2兆帕，温度可达600 700千欧。压缩比越高，压缩结束时气缸内的压力和温度越高，燃烧速度越快，发动机功率越大。但是压缩比太高，容易引起爆燃。所谓爆燃，是指气体压力和温度过高，可燃混合物会自行燃烧而不着火，火焰会以比正常燃烧高几倍的速度向外蔓延，产生尖锐的爆震声。它会使发动机过热，降低功率，增加汽油消耗并损坏零件。轻微爆燃是允许的，但强烈爆燃对发动机非常有害，但是。汽油机的压缩比一般为=6 11。其次，发动机的典型系统和结构。23，3)作功冲程包括燃烧过程和膨胀过程。在这个冲程中，进气门和排气门保持关闭。当活塞位于压缩冲程接近上止点(即点火提前角)的位置时，火花塞产生电火花来点燃可燃混合气体。可燃混合气体燃烧后，释放出大量热量，使气缸内气体的温度和压力急剧升高。最高压力可达3-5兆帕，最高温度可达2200 2800千卡。高温高压气体膨胀推动活塞从上止点向下止点移动。连杆转动曲轴并输出机械功。除了保持发动机本身的连续运转，其余部分用于做功。随着活塞向下移动，气缸的内部容积增加，气体压力和温度降低。当活塞移动到下止点时，工作行程结束，气体压力降至0.3 0.5 MPa，气体温度降至1300 1600K k. 2。发动机24的典型系统和结构。4)排气冲程气缸中可燃混合物燃烧产生的废气必须在下一个进气冲程从气缸中排出。当工作接近结束时，排气阀打开，进气阀仍然关闭，自由排气首先由排气的压力进行，当活塞到达下止点并向上止点移动时，排气继续被强制排放到大气中，当活塞经过上止点后，排气阀关闭，排气冲程结束。实际汽油发动机的排气冲程是预先打开排气阀，然后关闭，以便排出更多的废气。由于燃烧室的容积，不可能将所有废气排出气缸。受排气阻力影响，排气结束时气体压力仍高于大气压力，约为0.105 0.115兆帕，温度约为900 1200千欧.曲轴继续旋转，活塞从上止点移动到下止点，开始下一个新循环。可以看出，四冲程汽油发动机完成了一个工作活塞与高温气体直接接触，瞬时温度可达2500K以上，因此活塞受热严重，散热条件很差。因此，活塞工作时的温度很高，顶部高达600 700 K，温度分布很不均匀。活塞顶部承受很大的气体压力，特别是最大工作行程压力为3 5兆帕，这使得活塞产生冲击并承受侧向压力的作用。活塞在气缸内以非常高的速度(8 12m/s)往复运动，速度不断变化，产生很大的惯性力，使活塞承受很大的附加载荷。当活塞在如此恶劣的条件下工作时，它会迅速变形和磨损。它还会产生额外的负载和热应力，还会受到气体的化学腐蚀。2.发动机的典型系统和结构，27，3。要求：a。足够的刚度和强度，可靠的传力；良好的导热性、耐高压性、耐高温性和耐磨性；质量小、重量轻，尽可能减少往复惯性力。铝合金材料基本满足上述要求，因此，活塞一般采用高强度铝合金；结构：活塞可分为三部分：活塞顶部、活塞头部和活塞裙部。活塞顶部承受气压。它是燃烧室的一个部件。它的形状、位置和大小都与燃烧室的具体形式有关。为了满足可燃混合物的形成和燃烧的要求，其顶部形状可分为四类：平顶活塞、凸顶活塞、凹顶活塞和模压顶活塞。平顶活塞的顶部为平面，结构简单，制造容易，受热面积小，顶部应力分布相对均匀。凸形活塞顶部呈球形凸起，强度高，起到导向作用，有利于改善通风过程。凹形活塞的顶部为凹形。凹面的形状和位置必须有利于可燃混合物的燃烧。有双涡坑、球形坑、U形坑等。2.发动机2的典型系统和结构。发动机28的典型系统和结构。活塞头活塞头是指从第一活塞环槽到活塞销孔上方的部分。它有几个安装活塞环的环槽，起密封作用，也叫防漏件。汽油机一般有三个环槽，其中有两个气环槽和一个油环槽。在油环槽的底面钻有许多径向孔，以便油环从气缸壁刮下的油通过这些孔流回油底壳。第一环槽的工作条件最差。一般来说，它应该离顶部更远。活塞顶部吸收的热量主要通过活塞环通过防漏部分传递到气缸壁，然后通过冷却水传递出去。总之，活塞头的功能不仅仅是安装活塞环，还包括密封气缸和传热。它将气缸和活塞环密封在一起，以防止可燃混合物泄漏到曲轴箱中。同时，它还通过活塞环向气缸壁传递(70 80%)热量。第二，发动机的典型系统和结构。29.活塞裙的活塞裙是指从油环槽的下端面到活塞最下端的部分，包括用于安装活塞销的销座孔。活塞裙引导活塞在气缸中的往复运动，并承受横向压力。裙部的长度取决于侧压力的大小和活塞直径。所谓的侧压力是指在压缩冲程和作功冲程中作用在活塞顶部的气体压力的水平分量，它将活塞压向气缸壁。压缩冲程和作功冲程中气体侧压力的方向正好相反。由于燃烧压力远高于压缩压力，作功冲程中的侧压力也远高于压缩冲程中的侧压力。承受横向压力的活塞裙的两侧称为推力面，其方向垂直于活塞销的轴线。2.发动机30的典型系统和结构。圆周率的结构特征这样，如果活塞的裙部在冷的时候是圆的，活塞在工作的时候会变成椭圆形，使得活塞和气缸之间的圆周间隙不相等，导致活塞卡在气缸中，发动机不能正常工作。因此，活塞裙在加工过程中预先形成椭圆形。椭圆的长轴方向垂直于销座，短轴方向沿销座方向。这样，活塞在工作时接近一个完美的圆。发动机的典型系统和结构31.1.气环和油环是由3.3 .活塞环2 .工作条件：活塞环在极其困难的高温、高压、高速和润滑条件下工作，尤其是第一环。长期以来，活塞环一直是发动机上使用寿命最短的零件。工作时，活塞环受到气缸内高温高压气体的影响。温度非常高(尤其是第一环的温度可高达600千)。活塞环随着气缸中的活塞高速移动。此外，发动机机油在高温下可能会变质，这使得环的润滑条件更差，难以确保良好的润滑，从而导致严重磨损。此外，由于气缸壁的锥度