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1、摩托车主要机课件1第二章第二章发动机的主要机件发动机的主要机件 摩托车主要机课件22-12-1 机体机体组成组成:气缸体、气缸盖、曲轴箱等。:气缸体、气缸盖、曲轴箱等。作用作用:是发动机的骨架,形成气缸空间和曲轴箱空间,支承其它机件。:是发动机的骨架,形成气缸空间和曲轴箱空间,支承其它机件。决定了发动机外形尺寸和轮廓,重量约为整机重量的一半。决定了发动机外形尺寸和轮廓,重量约为整机重量的一半。一、气缸体一、气缸体工作条件工作条件:燃气压力、缸壁内外温差,:燃气压力、缸壁内外温差,机械应力机械应力,热应力,热应力;活塞侧;活塞侧压力,反复摩擦,压力,反复摩擦,磨损磨损 ,缸壁撞击,缸壁撞击 ,缸

2、体高频振动,缸体高频振动 。要求要求:结构合理,强度:结构合理,强度,刚度,刚度 ,受力变形;缸壁耐磨和抗腐蚀,受力变形;缸壁耐磨和抗腐蚀, 可靠性可靠性,使用寿命使用寿命 。摩托车主要机课件3分类:分类: 合金铸铁整体式气缸体,如合金铸铁整体式气缸体,如JH70、CY80摩托车;摩托车; 镶嵌合金铸铁缸套的复合式气缸体,如镶嵌合金铸铁缸套的复合式气缸体,如NF125、本田、本田CB125摩托车;摩托车; 表面特殊镀层的铝合金整体式气缸体;表面特殊镀层的铝合金整体式气缸体; 陶瓷缸体:在缸壁内表面为金属陶瓷复合膜陶瓷缸体:在缸壁内表面为金属陶瓷复合膜,或整体为或整体为陶瓷。陶瓷。 风冷风冷气缸

3、体;气缸体; 水冷水冷气缸体气缸体。 根据根据材料材料不同不同根据冷却方式不同根据冷却方式不同摩托车主要机课件4(一)风冷发动机的气缸体(一)风冷发动机的气缸体冷却介质为空气,利用气缸外表面的散热片散热。冷却介质为空气,利用气缸外表面的散热片散热。空气的传热系数是水的空气的传热系数是水的 1/24,散热系数是水的,散热系数是水的 1/900,气缸体不易散气缸体不易散热,热负荷大,各部位温差不均,热,热负荷大,各部位温差不均,热变形热变形,气缸磨损,气缸磨损。1风冷四冲程发动风冷四冲程发动机气缸体机气缸体JH70 摩托车风冷四冲程摩托车风冷四冲程气缸体气缸体:散热片纵向布置;制有配散热片纵向布置

4、;制有配气链条室,供正时链条通过;气链条室,供正时链条通过;采用空心定位销定位,连接采用空心定位销定位,连接螺栓从空心的定位销中穿过。螺栓从空心的定位销中穿过。JH70气缸体组件气缸体组件气缸体垫片气缸体垫片 气缸体气缸体 散热片散热片 配气链条室配气链条室 气缸孔气缸孔 双头螺栓过孔双头螺栓过孔 链条导向滚轮轴安装孔链条导向滚轮轴安装孔 摩托车主要机课件5本田本田CG125型摩托车的气缸体:型摩托车的气缸体:凸轮轴装在曲轴箱上,通过下摇凸轮轴装在曲轴箱上,通过下摇臂、推杆、上摇臂来驱动缸盖上的气臂、推杆、上摇臂来驱动缸盖上的气门,门,气缸体加工有下摇臂轴安装孔、气缸体加工有下摇臂轴安装孔、下

5、摇臂安装腔和推杆过孔。下摇臂安装腔和推杆过孔。从机油泵来的润滑油,经气缸体从机油泵来的润滑油,经气缸体上兼作油道的双头螺栓过孔、空心定上兼作油道的双头螺栓过孔、空心定位销,流至气缸盖润滑配气机构,再位销,流至气缸盖润滑配气机构,再经气缸体的摇臂安装腔,润滑下摇臂经气缸体的摇臂安装腔,润滑下摇臂与下摇臂轴后,流回曲轴箱内。与下摇臂轴后,流回曲轴箱内。缸体采用双金属结构:先将铸铁缸体采用双金属结构:先将铸铁气缸套外表面渗铝,再放入铸型中浇气缸套外表面渗铝,再放入铸型中浇铸铝合金。缸套内壁表面珩磨成铸铝合金。缸套内壁表面珩磨成 60交错的条纹,交错的条纹,利于润滑油膜的形成,利于润滑油膜的形成,耐磨

6、性。耐磨性。本田本田CG125气缸体组件气缸体组件气缸体气缸体 定位销定位销 密封圈密封圈 下摇臂轴下摇臂轴 下摇臂下摇臂 下摇臂轴安装孔下摇臂轴安装孔 推杆过孔推杆过孔 摩托车主要机课件6本田本田CB125T摩托车气缸体摩托车气缸体:双缸直列式,两气缸的散热双缸直列式,两气缸的散热片铸成一体;采用顶置凸轮轴,片铸成一体;采用顶置凸轮轴,两缸间的空腔为配气链条室。两缸间的空腔为配气链条室。侧置气门式发动机气缸体侧置气门式发动机气缸体:进、排气门都安装在气缸体进、排气门都安装在气缸体一侧,气缸侧面有气门室、气一侧,气缸侧面有气门室、气门导管和气门座。门导管和气门座。进气阻力大,配气机构惯性进气阻

7、力大,配气机构惯性大,在现代摩托车上被淘汰。大,在现代摩托车上被淘汰。本田本田CB125T气缸体气缸体气缸体气缸体 气缸体垫片气缸体垫片 配气链条室配气链条室 侧置气门配气机构气缸体侧置气门配气机构气缸体气门室气门室 气门导管气门导管 气道气道 气门座气门座 气缸气缸 散热片散热片 燃烧室燃烧室 摩托车主要机课件72风冷二冲程发动机气缸体风冷二冲程发动机气缸体设置有进气口、扫气口、排气口和设置有进气口、扫气口、排气口和相应的气道;利用曲柄室和活塞作为相应的气道;利用曲柄室和活塞作为扫气泵,靠活塞运动来控制气口的启扫气泵,靠活塞运动来控制气口的启闭,实现换气;根据配气定时的要求闭,实现换气;根据

8、配气定时的要求确定气口的数量、位置、形状、尺寸确定气口的数量、位置、形状、尺寸等。等。二冲程机有不同的进气方式,二冲程机有不同的进气方式,气缸体也有不同的结构。气缸体也有不同的结构。摩托车主要机课件8(1)活塞阀进气式气缸体()活塞阀进气式气缸体(XF250、轻骑轻骑50)进、扫和排气口都设置在缸壁上,进、扫和排气口都设置在缸壁上,活塞上行时进气口开启,可燃混合气活塞上行时进气口开启,可燃混合气被吸入曲柄室;活塞下行时进气口关被吸入曲柄室;活塞下行时进气口关闭,曲柄室内的可燃混合气经扫气道闭,曲柄室内的可燃混合气经扫气道从扫气口流入气缸。从扫气口流入气缸。(2)簧片阀进气式气缸体()簧片阀进气

9、式气缸体(CY80、CJ50、JY55T、JT50 )CY80气缸体:进气口和簧片阀都气缸体:进气口和簧片阀都设置在曲轴箱上;气缸体开有一个排设置在曲轴箱上;气缸体开有一个排气口、三个扫气口及相应的气道。排气口、三个扫气口及相应的气道。排气口的位置较高,两个主扫气口位于气口的位置较高,两个主扫气口位于排气口的两侧,一个副扫气口位于排排气口的两侧,一个副扫气口位于排气口的对面。气口的对面。活塞阀进气式气缸体活塞阀进气式气缸体进气口进气口 扫气口扫气口 排气口排气口 CY80气缸体气缸体 气缸体气缸体 排气口排气口 主扫气口主扫气口 副扫气口副扫气口 摩托车主要机课件93旋转阀进气式气缸体(雅西旋

10、转阀进气式气缸体(雅西100、明星、明星100)一个带缺口的阀片装在曲轴一端并随曲轴旋转,一个带缺口的阀片装在曲轴一端并随曲轴旋转,当阀片缺口与曲轴箱的进气口重叠时进气。当阀片缺口与曲轴箱的进气口重叠时进气。多用于高速二冲程机,气缸体结构与簧片阀进多用于高速二冲程机,气缸体结构与簧片阀进气式的基本相同。气式的基本相同。4活塞簧片阀进气式气缸体(活塞簧片阀进气式气缸体(CY50、NF125)簧片阀装在气缸体进气道入口处,气缸的进气簧片阀装在气缸体进气道入口处,气缸的进气道与副扫气道相通。道与副扫气道相通。活塞上行,簧片阀在曲柄室负压作用下开启,活塞上行,簧片阀在曲柄室负压作用下开启,新鲜混合气从

11、进气口进入曲柄室。活塞下行扫气新鲜混合气从进气口进入曲柄室。活塞下行扫气时,密闭在簧片阀和进气口之间的压缩气体在扫时,密闭在簧片阀和进气口之间的压缩气体在扫气流诱导下实现额外扫气,气流诱导下实现额外扫气,给气效率。给气效率。气缸体上的气口数量越多,发动机性能越好,气缸体上的气口数量越多,发动机性能越好,但但加工难度(易变形)。加工难度(易变形)。旋转阀进气式气缸体旋转阀进气式气缸体进气口进气口 曲轴曲轴 旋转阀盘旋转阀盘 雅马哈雅马哈CY50气缸体气缸体气缸体气缸体 排气口排气口 主扫气口主扫气口 副扫副扫气口兼进气道气口兼进气道 进气口进气口 簧片阀安装处簧片阀安装处 摩托车主要机课件10湿

12、式缸套:湿式缸套:外壁与冷却水接触。外圆面两外壁与冷却水接触。外圆面两个凸出的环带个凸出的环带 A 与气缸体径向定位;下环带与气缸体径向定位;下环带上的环槽安装封水、封油橡胶圈;缸套上部上的环槽安装封水、封油橡胶圈;缸套上部凸缘的下平面凸缘的下平面 B 与缸体孔上部台阶面紧密贴与缸体孔上部台阶面紧密贴合作为轴向定位;为了密封气体和冷却水,合作为轴向定位;为了密封气体和冷却水, B 面需研磨配合或加装紫铜垫圈。冷却效果面需研磨配合或加装紫铜垫圈。冷却效果好,气缸体铸造方便(没有封闭的水套夹好,气缸体铸造方便(没有封闭的水套夹层),但对水密性要求高。层),但对水密性要求高。干式缸套干式缸套 湿式缸

13、套湿式缸套气缸套气缸套 密封圈密封圈 (二)水冷发动机气缸体(二)水冷发动机气缸体气缸体无散热片,将冷却水套布置在气缸套周围。气缸套采用单独气缸体无散热片,将冷却水套布置在气缸套周围。气缸套采用单独结构,有干式和湿式两种。结构,有干式和湿式两种。干式缸套:干式缸套:不与冷却水接触,壁厚不与冷却水接触,壁厚 13mm,合金铸铁制造。气缸座,合金铸铁制造。气缸座孔须珩磨,缸套外圆须精磨,加工精度要求高。强度和刚度好,但冷却孔须珩磨,缸套外圆须精磨,加工精度要求高。强度和刚度好,但冷却效果较差。效果较差。摩托车主要机课件11二、气缸盖二、气缸盖作用:作用:密封气缸,形成燃烧室,在其上安密封气缸,形成

14、燃烧室,在其上安装火花塞、配气机构等部件,散热。装火花塞、配气机构等部件,散热。工作条件:工作条件:与燃气接触,受酸性物质腐蚀,与燃气接触,受酸性物质腐蚀,承受温差热应力及各种机械应力,要装设各承受温差热应力及各种机械应力,要装设各种阀件,孔道繁多。种阀件,孔道繁多。要求:要求:强度强度,刚度,刚度,结构简单,壁厚均,结构简单,壁厚均匀和对称,孔道布置合理,匀和对称,孔道布置合理,应力集中,冷应力集中,冷却却。材料:材料:铝合金。铝合金。(一)二冲程发动机气缸盖(一)二冲程发动机气缸盖底面是内凹的燃烧室,内凹处中间有火花底面是内凹的燃烧室,内凹处中间有火花塞安装孔,四周有紧固螺栓安装孔,外表面

15、塞安装孔,四周有紧固螺栓安装孔,外表面有均布的散热片(有的散热片上装有橡胶吸有均布的散热片(有的散热片上装有橡胶吸震块)。震块)。风冷二冲程气缸盖风冷二冲程气缸盖火花塞火花塞 散热片散热片 燃烧室燃烧室 CY80气缸盖气缸盖螺母垫圈螺母垫圈 气缸盖气缸盖 火花塞火花塞橡胶吸震块橡胶吸震块 散热片散热片 摩托车主要机课件121燃烧室燃烧室要求:要求:结构应紧凑,减小散热表面积,形状应有利于形成一定的涡流。结构应紧凑,减小散热表面积,形状应有利于形成一定的涡流。帽顶形帽顶形和和偏斜形偏斜形燃烧室:挤气面积大,燃烧室很深,能在压缩冲程形成燃烧室:挤气面积大,燃烧室很深,能在压缩冲程形成较强的涡流,从

16、而加快燃烧火焰的传播速度,有利于提高燃烧效率,但面较强的涡流,从而加快燃烧火焰的传播速度,有利于提高燃烧效率,但面容比大,增加了热损失。容比大,增加了热损失。半球形半球形和和挤半球形挤半球形燃烧室:面容比小,火焰传播距离短,热量损失小。燃烧室:面容比小,火焰传播距离短,热量损失小。其中半球形燃烧室最常用其中半球形燃烧室最常用(还(还具有结构紧凑、具有结构紧凑、HC 排放低、不容易爆震等排放低、不容易爆震等优点优点)。)。选用燃烧室时应从多方面考虑,权衡利弊,并经反复试验才能确定。选用燃烧室时应从多方面考虑,权衡利弊,并经反复试验才能确定。如如CY80 摩托车采用了偏斜形燃烧室,摩托车采用了偏斜

17、形燃烧室,NF125 摩托车采用了半球形燃烧室。摩托车采用了半球形燃烧室。摩托车主要机课件132散热片散热片剖面形状主要有抛物线形、矩形和梯形三种,剖面形状主要有抛物线形、矩形和梯形三种,多采用梯形多采用梯形。缸盖上一般不布置太多散热片,而是将散热片设计得稍高些(缸盖上一般不布置太多散热片,而是将散热片设计得稍高些(若若散热片布置得太多,虽能散热片布置得太多,虽能散热面积,但铸造困难,且造成散热片间距散热面积,但铸造困难,且造成散热片间距,空气流动阻力。空气流动阻力。散热片散热片应采用纵向布置应采用纵向布置( 能与燃烧室壁垂直,同热流方向保持一能与燃烧室壁垂直,同热流方向保持一致,致, 热流阻

18、力,热流阻力,散热效果。散热效果。摩托车主要机课件14(二)四冲程发动机气缸盖(二)四冲程发动机气缸盖分为上置凸轮式分为上置凸轮式气缸盖气缸盖和下置凸轮式和下置凸轮式气缸盖气缸盖两种。两种。1上置凸轮式气缸盖基本结构上置凸轮式气缸盖基本结构气缸盖上安装有气门、气门摇臂、气门弹簧、配气凸轮轴及配气链气缸盖上安装有气门、气门摇臂、气门弹簧、配气凸轮轴及配气链条等零件。气缸盖组合由凸轮轴链轮室,进、排气门室,气门座,进、条等零件。气缸盖组合由凸轮轴链轮室,进、排气门室,气门座,进、排气道,气门导管,火花塞孔,燃烧室,散热片或冷却水腔等组成。排气道,气门导管,火花塞孔,燃烧室,散热片或冷却水腔等组成。

19、上上置凸轮式气缸盖总成置凸轮式气缸盖总成气缸盖气缸盖 气门油封气门油封 凸轮轴凸轮轴 气门外弹簧垫圈气门外弹簧垫圈 气门内弹簧垫圈气门内弹簧垫圈 气门外弹簧气门外弹簧 气门内弹簧气门内弹簧 排气门排气门 气门锁夹气门锁夹 密封圈密封圈 气门弹簧座气门弹簧座 气门摇臂气门摇臂 摇臂轴摇臂轴 气缸盖罩气缸盖罩 调整螺钉调整螺钉 螺母螺母 气门室盖气门室盖 进气门进气门 气门导管气门导管 气门座气门座 摩托车主要机课件15CB125 上置凸轮式气缸盖上置凸轮式气缸盖:为了简化铸造模具、便于成为了简化铸造模具、便于成形加工,将配气凸轮安装孔剖形加工,将配气凸轮安装孔剖分为上、下两部分。装配时,分为上、

20、下两部分。装配时,两部分的结合面上涂密封胶,两部分的结合面上涂密封胶,用定位销定位,并用螺栓固定用定位销定位,并用螺栓固定联接。联接。CB125T 直列双缸上置凸轮直列双缸上置凸轮式气缸盖式气缸盖:由气缸盖、凸轮轴座和气缸由气缸盖、凸轮轴座和气缸盖顶盖三部分组成。凸轮轴座盖顶盖三部分组成。凸轮轴座通过定位销定位与气缸盖相联,通过定位销定位与气缸盖相联,形成凸轮轴安装孔;凸轮轴座形成凸轮轴安装孔;凸轮轴座上有摇臂轴孔,用于安装摇臂上有摇臂轴孔,用于安装摇臂轴和摇臂;缸盖中部空腔为链轴和摇臂;缸盖中部空腔为链轮室。轮室。本田本田CB125气缸盖气缸盖气缸盖气缸盖 进气门导管进气门导管 排气门导管排

21、气门导管 气缸盖上盖气缸盖上盖 堵头堵头O型圈型圈 配气凸轮轴安装孔配气凸轮轴安装孔 双头螺栓过孔双头螺栓过孔 螺栓过孔螺栓过孔本田本田CB125T气缸盖气缸盖气缸盖气缸盖 凸轮轴座凸轮轴座 火花塞火花塞 进气门导管进气门导管 排气门导管排气门导管O型密封圈型密封圈 定位销定位销 链轮室链轮室 凸轮轴安装孔凸轮轴安装孔 摇臂轴孔摇臂轴孔摩托车主要机课件162下置凸轮轴式气缸盖下置凸轮轴式气缸盖CG125 型下置凸轮轴式气缸盖:型下置凸轮轴式气缸盖:缸盖无配气凸轮轴安装孔,安装有缸盖无配气凸轮轴安装孔,安装有气门、气门弹簧、摇臂座、火花塞和气门、气门弹簧、摇臂座、火花塞和气缸盖顶盖等,内部有进气

22、道、排气气缸盖顶盖等,内部有进气道、排气道、连接螺栓孔、燃烧室和供推杆通道、连接螺栓孔、燃烧室和供推杆通过的腔道。过的腔道。3燃烧室燃烧室普遍采用半球形燃烧室(如普遍采用半球形燃烧室(如JH70、CB125、CG125 型等)。型等)。燃烧室采用多气门时,可燃烧室采用多气门时,可流通截流通截面,利于火花塞对中布置,但使缸盖面,利于火花塞对中布置,但使缸盖结构复杂。燃烧室采用两气门时,进、结构复杂。燃烧室采用两气门时,进、排气门间应有排气门间应有 5075 的夹角,的夹角,气气流的转弯流的转弯,充气效率。充气效率。CG125气缸盖气缸盖气缸盖气缸盖 气缸盖上盖气缸盖上盖 摇臂座摇臂座推杆导座推杆

23、导座 堵油螺栓堵油螺栓摩托车主要机课件174进气道和排气道进气道和排气道要求:要求:截面变化应平缓,不能突扩、突缩;内表面应光滑,过渡圆截面变化应平缓,不能突扩、突缩;内表面应光滑,过渡圆角应尽量大于气道直径的角应尽量大于气道直径的 1/4。进气道:进气道:从气道入口至导管凸台段,横截面应略有增大;从凸台至从气道入口至导管凸台段,横截面应略有增大;从凸台至气门座圈段应略有缩小,气门座圈段应略有缩小,气流经过凸台时的流速,气流经过凸台时的流速,流动损失。流动损失。排气道:排气道:从阀座到出口处截面应略有收缩,从阀座到出口处截面应略有收缩,保证气流紧贴气道壁,保证气流紧贴气道壁,流动损失。流动损失

24、。(a)一般一般 (b)最合理最合理 (c) 不合理不合理进气道进气道摩托车主要机课件185散热片散热片散热片有纵向散热片有纵向布置布置、横向、横向布置布置和混合布置三种形式。和混合布置三种形式。自然风冷自然风冷发动机:发动机:卧式卧式机(如机(如 JH70)应选择纵向布置,)应选择纵向布置,立式立式机(如机(如CB125、SR150)应选择横向布置,)应选择横向布置,可使散热片同冷却气流的方向一致。可使散热片同冷却气流的方向一致。强制风冷强制风冷发动机(如凌鹰发动机(如凌鹰 125)多采用混合布置方式:燃烧室火花塞)多采用混合布置方式:燃烧室火花塞孔周围为纵向布置,其余为横向布置。孔周围为纵

25、向布置,其余为横向布置。自然风冷卧式自然风冷卧式自然风冷立式自然风冷立式强制风冷强制风冷摩托车主要机课件196润滑油道及腔道润滑油道及腔道JH70 型气缸盖润滑油路:型气缸盖润滑油路:机油分两路:一路至曲柄连杆机构、变速器机油分两路:一路至曲柄连杆机构、变速器主副轴等;另一路经曲轴箱油道,通过兼作油道的双头螺栓孔,流至中空主副轴等;另一路经曲轴箱油道,通过兼作油道的双头螺栓孔,流至中空凸轮轴,润滑缸盖上配气机构各部件。最后经链轮室流回曲轴箱中。凸轮轴,润滑缸盖上配气机构各部件。最后经链轮室流回曲轴箱中。CG125 型气缸盖的润滑油路:型气缸盖的润滑油路:机油从兼作油道的双头螺栓孔向上,流机油从

26、兼作油道的双头螺栓孔向上,流入缸盖上盖的双头螺栓孔和油道,从油眼中喷出,润滑气门摇臂。入缸盖上盖的双头螺栓孔和油道,从油眼中喷出,润滑气门摇臂。JH70气缸盖润滑油路气缸盖润滑油路排气门摇臂轴排气门摇臂轴 凸轮轴凸轮轴 油泵油泵 正时链条正时链条 CG125气缸盖气缸盖气缸盖气缸盖 气缸盖上盖气缸盖上盖 摇臂座摇臂座推杆导座推杆导座 堵油螺栓堵油螺栓摩托车主要机课件207气缸盖密封垫气缸盖密封垫有金属石棉板衬垫、石棉垫片、钢板衬垫三种。有金属石棉板衬垫、石棉垫片、钢板衬垫三种。金属石棉板衬垫:金属石棉板衬垫:中间层是石棉(混合有粘接剂和金属屑或金属中间层是石棉(混合有粘接剂和金属屑或金属丝),

27、外层包裹铜皮或钢皮,在衬垫孔周围采用加强卷边。弹性和耐丝),外层包裹铜皮或钢皮,在衬垫孔周围采用加强卷边。弹性和耐热性好,可重复使用,但厚度和质量的均匀性差,强度较低,易损坏。热性好,可重复使用,但厚度和质量的均匀性差,强度较低,易损坏。石棉垫片:石棉垫片:中心层用编织钢丝或扎孔钢板作骨架,两面用石棉及橡中心层用编织钢丝或扎孔钢板作骨架,两面用石棉及橡胶粘接剂压制,外表面涂石墨粉,垫片孔周边包金属皮。强度高、不胶粘接剂压制,外表面涂石墨粉,垫片孔周边包金属皮。强度高、不易损坏、可重复使用,使用较广。易损坏、可重复使用,使用较广。钢板衬垫:钢板衬垫:能耐热耐压,不易损坏,但难以补偿较大的不平度;

28、对能耐热耐压,不易损坏,但难以补偿较大的不平度;对被密封面的加工精度要求高,要求较大的夹紧力。被密封面的加工精度要求高,要求较大的夹紧力。摩托车主要机课件21三、曲轴箱三、曲轴箱要求:要求:强度,刚度,尺寸位置精度,密封性,结构紧凑合理,易于强度,刚度,尺寸位置精度,密封性,结构紧凑合理,易于制造。制造。材料:材料:铝合金铸造。铝合金铸造。组成:组成:左左曲轴箱体曲轴箱体,右曲轴箱体,左、右曲轴箱盖。,右曲轴箱体,左、右曲轴箱盖。分类:分类:按是否设置变速部分按是否设置变速部分: 变速式曲轴箱(最常用)变速式曲轴箱(最常用) 非变速式曲轴箱(仅用于小排量机,如非变速式曲轴箱(仅用于小排量机,如

29、 JH50)。)。 按发动机冲程数按发动机冲程数: 二冲程机曲轴箱二冲程机曲轴箱 四冲程机曲轴箱。四冲程机曲轴箱。摩托车主要机课件22(一)二冲程发动机曲轴箱(一)二冲程发动机曲轴箱要利用曲柄室泵气,要利用曲柄室泵气,曲柄室与变速器室完全隔开曲柄室与变速器室完全隔开,曲柄室的体积,曲柄室的体积大小和气密性决定了预压缩比的大小。曲轴箱上无配气机构的安装通道,大小和气密性决定了预压缩比的大小。曲轴箱上无配气机构的安装通道,无润滑油道;缸体安装孔兼作缸体定位孔;缸体安装平面的口部形状与无润滑油道;缸体安装孔兼作缸体定位孔;缸体安装平面的口部形状与其气缸平面的扫气道口形状相吻合,箱体开有扫气道。其气缸

30、平面的扫气道口形状相吻合,箱体开有扫气道。CY80车二冲程机曲轴箱:车二冲程机曲轴箱:由左、右曲轴箱体组合而成,结合面涂密由左、右曲轴箱体组合而成,结合面涂密封胶或装密封垫,形成曲柄室和变速器室前后两个腔室的结构,壁厚为封胶或装密封垫,形成曲柄室和变速器室前后两个腔室的结构,壁厚为3.54.0mm。曲柄室上设置有曲轴安装孔、进气阀安装窗口和气缸安装孔。曲柄室上设置有曲轴安装孔、进气阀安装窗口和气缸安装孔。变速器室上设置迷宫式大气通孔、油标尺孔、放油孔等。变速器室上设置迷宫式大气通孔、油标尺孔、放油孔等。CY80曲轴箱体曲轴箱体曲柄室曲柄室 机油泵室机油泵室 变速器室变速器室 大气通孔大气通孔右

31、箱体右箱体 左箱体左箱体 悬挂孔悬挂孔 输出轴承孔输出轴承孔摩托车主要机课件23(二)四冲程发动机曲轴箱(二)四冲程发动机曲轴箱不需曲柄室泵气,不需曲柄室泵气,曲柄室与变速器室相贯通曲柄室与变速器室相贯通。无进气阀安装窗口,。无进气阀安装窗口,设置有曲轴与配气凸轮轴之间的传动通道;箱内装有机油泵、机油滤网,设置有曲轴与配气凸轮轴之间的传动通道;箱内装有机油泵、机油滤网,箱壁箱壁钻钻有内部润滑油道;专门设置了缸体定位销安装孔(有内部润滑油道;专门设置了缸体定位销安装孔(缸体尾部套入缸体尾部套入曲轴箱孔的配合间隙较大);曲轴箱口部与缸体安装平面的形状相吻合。曲轴箱孔的配合间隙较大);曲轴箱口部与缸

32、体安装平面的形状相吻合。SR150车四冲程机曲轴箱:车四冲程机曲轴箱:由左、右曲轴箱体组成,形成贯通的曲柄室由左、右曲轴箱体组成,形成贯通的曲柄室和变速器室。曲轴箱上铸有配气链条通道,设置有反冲启动轴、启动电机、和变速器室。曲轴箱上铸有配气链条通道,设置有反冲启动轴、启动电机、电启动中间轴、电启动中间轴、平衡轴平衡轴等的安装孔;箱壁内的润滑油道分为三路:一路润等的安装孔;箱壁内的润滑油道分为三路:一路润滑配气机构;一路润滑曲轴、连杆大头滚针轴承;一路润滑变速器主轴和滑配气机构;一路润滑曲轴、连杆大头滚针轴承;一路润滑变速器主轴和副轴。副轴。SR150曲轴箱曲轴箱右曲轴箱右曲轴箱 左曲轴箱左曲轴

33、箱 曲轴安装孔曲轴安装孔 平衡轴安装孔平衡轴安装孔主轴安装孔主轴安装孔 驱动轴安装孔驱动轴安装孔 启动电机安装孔启动电机安装孔 气缸安装平面气缸安装平面摩托车主要机课件24CG125车四冲程机曲轴箱:车四冲程机曲轴箱:由于采用下置凸轮式配气机构,由于采用下置凸轮式配气机构, 曲轴通过齿轮驱动安装于曲轴箱曲轴通过齿轮驱动安装于曲轴箱配气凸轮室配气凸轮室内的凸轮轴。内的凸轮轴。凸轮轴在箱内的安装位置较高(高于机油油面),然而凸轮轴内又凸轮轴在箱内的安装位置较高(高于机油油面),然而凸轮轴内又未设置专门的润滑油道。为保证凸轮轴的润滑,将箱内的配气凸轮室未设置专门的润滑油道。为保证凸轮轴的润滑,将箱内

34、的配气凸轮室下部做成封闭状,再在曲轴安装孔内设置油封,形成润滑凸轮轴的下部做成封闭状,再在曲轴安装孔内设置油封,形成润滑凸轮轴的“油底壳油底壳”。从气缸盖流回的机油在装满。从气缸盖流回的机油在装满“油底壳油底壳”后,才从与凸轮后,才从与凸轮轴相同高度的回油孔溢出,流至曲轴箱。轴相同高度的回油孔溢出,流至曲轴箱。 凸轮室的油面便达到了凸凸轮室的油面便达到了凸轮轴的高度,使凸轮轴得到了可靠的浸润润滑。轮轴的高度,使凸轮轴得到了可靠的浸润润滑。CG125曲轴箱曲轴箱左曲轴箱左曲轴箱 右曲轴箱右曲轴箱 双头螺栓双头螺栓 合箱螺栓合箱螺栓 滤网盖滤网盖弹簧弹簧 机油过滤网机油过滤网 配气凸轮室配气凸轮室

35、 配气凸轮轴安装孔配气凸轮轴安装孔摩托车主要机课件25 2-2 2-2 曲柄连杆机构曲柄连杆机构功用:功用:将燃烧产生的热能转变为机械功,即将活塞的往复直线运动转将燃烧产生的热能转变为机械功,即将活塞的往复直线运动转变为曲轴的回转运动,变为曲轴的回转运动,带动驱动轮和其它附件工作。带动驱动轮和其它附件工作。组成:组成:活塞组,连杆组,曲轴组,(活塞组,连杆组,曲轴组,(有时还包括平衡轴装置有时还包括平衡轴装置)。)。工作条件:工作条件:热负荷大,反复的拉伸、压缩与弯曲载荷,严重的摩擦和热负荷大,反复的拉伸、压缩与弯曲载荷,严重的摩擦和磨损。磨损。要求:要求:足够的强度和刚度,重量轻,良好的冷却

36、与润滑。足够的强度和刚度,重量轻,良好的冷却与润滑。JH70摩托车曲柄连杆机构摩托车曲柄连杆机构曲轴连杆曲轴连杆 活塞环活塞环 活塞活塞 活塞销活塞销 活塞销挡圈活塞销挡圈 连杆连杆 曲轴右部曲轴右部曲轴左部曲轴左部 曲柄销曲柄销 正时主动链轮正时主动链轮 半圆键半圆键 向心球轴承向心球轴承 滚针轴承滚针轴承 摩托车主要机课件26一、活塞组件一、活塞组件组成:组成:活塞,活塞环,活塞销,挡圈。活塞,活塞环,活塞销,挡圈。工作条件:工作条件:高温,高速,大负荷,润滑不良,冷却困难。高温,高速,大负荷,润滑不良,冷却困难。 发动机的发动机的可靠性和耐久性主要取决于活塞组件的工作状况可靠性和耐久性主

37、要取决于活塞组件的工作状况。要求:要求:强度,刚性,导热性好,重量轻,膨胀系数小,耐磨性好。强度,刚性,导热性好,重量轻,膨胀系数小,耐磨性好。(一)活塞(一)活塞铝合金制成,由头部、槽部和裙部组成。铝合金制成,由头部、槽部和裙部组成。1活塞头部活塞头部二冲程机二冲程机:头部顶面常为球冠形。刚度好、:头部顶面常为球冠形。刚度好、强度高,有利于换气时的引流;但离火花塞很强度高,有利于换气时的引流;但离火花塞很近,受热面大,热负荷大。近,受热面大,热负荷大。四冲程机四冲程机:头部顶面常为平顶形(有进排:头部顶面常为平顶形(有进排气门防撞凹坑)。受热面积小,加工简单。气门防撞凹坑)。受热面积小,加工

38、简单。活塞直径越大,活塞直径越大,头头部应越厚,既有利于传部应越厚,既有利于传热,又可增加强度。热,又可增加强度。摩托车主要机课件272活塞槽部活塞槽部开有环槽,用以安装活塞环。开有环槽,用以安装活塞环。活塞头部与槽部外圆表面的轴向轮廓设活塞头部与槽部外圆表面的轴向轮廓设计成上小下大的锥形、阶梯形或曲线变化的形状计成上小下大的锥形、阶梯形或曲线变化的形状。二冲程机二冲程机:有:有 12 道环槽(多为道环槽(多为 2 道),用以安装气环。每一环槽上道),用以安装气环。每一环槽上均有环槽销钉,以均有环槽销钉,以限制活塞环的转动限制活塞环的转动。四冲程机四冲程机:有:有 23 道环槽,上部的道环槽,

39、上部的 12 道(多为道(多为 2 道)安装气环,下道)安装气环,下部的部的 1 道安装油环;油环槽沿周向钻有许多回油小孔;道安装油环;油环槽沿周向钻有许多回油小孔;允许活塞环转动允许活塞环转动,所有环槽上均无定位销钉。所有环槽上均无定位销钉。二冲程机二冲程机四冲程机四冲程机摩托车主要机课件283活塞裙部活塞裙部加工有活塞销孔,销孔内加工有挡圈加工有活塞销孔,销孔内加工有挡圈槽,在活塞内表面和销座处设置加强筋,槽,在活塞内表面和销座处设置加强筋,裙部沿销孔轴线以上的厚度通常比下半裙部沿销孔轴线以上的厚度通常比下半部的大。部的大。活塞裙部外圆表面的周向轮廓活塞裙部外圆表面的周向轮廓设计成椭圆形,

40、椭圆长轴与销孔轴线方设计成椭圆形,椭圆长轴与销孔轴线方向相垂直。向相垂直。二冲程机:二冲程机:裙部要有足够长度,以保裙部要有足够长度,以保证活塞在证活塞在TDC时能挡住排气口;销孔底时能挡住排气口;销孔底端开有配气缺口,一可避免遮挡曲轴箱端开有配气缺口,一可避免遮挡曲轴箱中向气缸的进气,二可防止活塞与曲柄中向气缸的进气,二可防止活塞与曲柄相撞,三可相撞,三可活塞重量,活塞重量,裙部弹性。裙部弹性。四冲程机:四冲程机:裙部较短,无配气缺口;裙部较短,无配气缺口;有时仍在销孔底端开有弧形较长的浅缺有时仍在销孔底端开有弧形较长的浅缺口,口,裙部弹性,裙部弹性,活塞重量。活塞重量。四冲程机四冲程机二冲

41、程机二冲程机摩托车主要机课件29活塞销孔中心一般不在活塞的中心线上,而有一定的偏心距。活塞销孔中心一般不在活塞的中心线上,而有一定的偏心距。如果不偏心:如果不偏心:活塞在上、下止点变向时会突然地横扫并拍击缸壁,既活塞在上、下止点变向时会突然地横扫并拍击缸壁,既产生噪声,又降低活塞寿命。产生噪声,又降低活塞寿命。如果偏心:如果偏心:便能使活塞的变向过程由瞬间的突变转化为过渡缓变,并便能使活塞的变向过程由瞬间的突变转化为过渡缓变,并使这个缓变的时刻与使这个缓变的时刻与pmax出现的时刻错开(先于出现的时刻错开(先于 pmax 的时刻到达),可改的时刻到达),可改善工作平稳性。善工作平稳性。摩托车主

42、要机课件30 (二)活塞环(二)活塞环 用合金铸铁或弹簧钢制成,用合金铸铁或弹簧钢制成,表面镀有网状沟纹的铬层表面镀有网状沟纹的铬层,有,有一定的开口间隙。分为气环、一定的开口间隙。分为气环、油环两种。油环两种。 1气环气环 作用:作用:密封;传热。密封;传热。 开口形式有:开口形式有:直切口、搭接切口、斜切口、半圆形切口。直切口、搭接切口、斜切口、半圆形切口。 截面形状有:截面形状有:矩形环、锥形环、梯形环、楔形环、桶面环。矩形环、锥形环、梯形环、楔形环、桶面环。摩托车主要机课件31气环的密封机理:气环的密封机理:应有一定的应有一定的初始径向弹力(初始径向弹力(0.2MPa););依依靠燃气

43、的背压;靠燃气的背压;利用迷宫效应:利用迷宫效应:环的开口相互错开环的开口相互错开120180。气环的副作用:气环的副作用:向燃烧室泵入润向燃烧室泵入润滑油。滑油。 摩托车主要机课件322. 油环油环作用:布油;刮油。作用:布油;刮油。 有两种结构形式:有两种结构形式:普通油环(外圆面中间切有凹槽,槽的底部有排油普通油环(外圆面中间切有凹槽,槽的底部有排油小孔);小孔);组合油环(由两个钢制刮片和一个衬簧组成)。组合油环(由两个钢制刮片和一个衬簧组成)。 3活塞销活塞销 用低碳合金钢制成,为中空圆用低碳合金钢制成,为中空圆柱体,多采用全浮式,必须用卡环柱体,多采用全浮式,必须用卡环锁住销的两端

44、。锁住销的两端。 摩托车主要机课件33二、连杆组件二、连杆组件功用:功用:连接活塞与曲轴,传递动力,把活塞的往复直线运动变为曲轴的连接活塞与曲轴,传递动力,把活塞的往复直线运动变为曲轴的旋转运动。旋转运动。材料:材料:中碳钢或合金钢。中碳钢或合金钢。组成:组成:连杆本体(包括连杆本体(包括小头、杆身、大头三部分小头、杆身、大头三部分)、连杆大小头轴承,)、连杆大小头轴承,剖分式连杆还包括连杆盖和连杆螺栓等。剖分式连杆还包括连杆盖和连杆螺栓等。剖分式连杆剖分式连杆整体式连杆整体式连杆摩托车主要机课件34小头轴承小头轴承中小排量摩托车中小排量摩托车大排量摩托车:滑动轴承(即轴瓦)大排量摩托车:滑动

45、轴承(即轴瓦)二冲程机:无外圈滚针轴承二冲程机:无外圈滚针轴承四冲程机四冲程机不使用轴承,或不使用轴承,或在小头孔内压装铜套在小头孔内压装铜套1连杆小头与轴承连杆小头与轴承小头做成空心圆柱体形状,上部钻有集油孔,下端与杆身制成一体。小头做成空心圆柱体形状,上部钻有集油孔,下端与杆身制成一体。轴瓦轴瓦滚针轴承滚针轴承滚针滚针 保持架保持架 摩托车主要机课件352连杆杆身连杆杆身呈呈“工工”字形断面,字形断面,截面宽度由小头至大头逐渐增大,截面宽度由小头至大头逐渐增大,杆身与大、小头杆身与大、小头用大圆弧连接。用大圆弧连接。3连杆大头与轴承连杆大头与轴承连杆大头通过轴承安装在曲柄销上。连杆大头通过

46、轴承安装在曲柄销上。剖分式连杆用剖分式连杆用螺栓联接连杆盖和大螺栓联接连杆盖和大头叉形体。二冲程机的连杆大头两端面常加工有凹形集油槽,以使润滑油头叉形体。二冲程机的连杆大头两端面常加工有凹形集油槽,以使润滑油雾能顺利进入大头轴承内。雾能顺利进入大头轴承内。大头轴承大头轴承组合式曲轴:无外圈滚针轴承组合式曲轴:无外圈滚针轴承整体式曲轴:滑动轴承(即轴瓦)整体式曲轴:滑动轴承(即轴瓦)滚针轴承滚针轴承滚针滚针 保持架保持架 轴瓦轴瓦摩托车主要机课件36 三、曲轴组件三、曲轴组件 功用:功用:将连杆传来的气体压力转变成将连杆传来的气体压力转变成转矩对外输出,并驱动其他机构和辅助转矩对外输出,并驱动其

47、他机构和辅助装置。装置。 组成:组成:曲轴,支承轴承。曲轴,支承轴承。 工作条件:工作条件:承受扭转、弯曲、压缩、承受扭转、弯曲、压缩、拉伸等各种形式交变载荷,轴颈处受到拉伸等各种形式交变载荷,轴颈处受到严重的摩擦和磨损。严重的摩擦和磨损。 要求:要求:强度,刚度,重量轻,强度,刚度,重量轻,摩擦面耐磨,静、动平衡性能好。摩擦面耐磨,静、动平衡性能好。 材料:材料:中碳钢或合金钢。中碳钢或合金钢。 分类:分类:整体式,组合式。整体式,组合式。组合式曲轴组合式曲轴整体式曲轴整体式曲轴摩托车主要机课件37向心球轴承向心球轴承内圈内圈 保持架保持架 钢球钢球 外圈外圈本田本田250摩托车摩托车V型双

48、缸机曲轴型双缸机曲轴CB125T摩托车摩托车直列双缸机曲轴直列双缸机曲轴曲轴由曲轴由主轴颈主轴颈、曲柄销曲柄销(连杆轴颈)、(连杆轴颈)、曲柄臂曲柄臂、前端前端(正时端)、(正时端)、后端后端(输出端)等部分组成。(输出端)等部分组成。后端安装磁电机转子、传动装置和油泵等的驱动后端安装磁电机转子、传动装置和油泵等的驱动齿轮;四冲程机的曲轴前端安装正时主动齿(链)齿轮;四冲程机的曲轴前端安装正时主动齿(链)轮。前端、后端均装有油封。轮。前端、后端均装有油封。支承轴承一般采用支承轴承一般采用向心球轴承向心球轴承,属于标准件。,属于标准件。摩托车主要机课件38二冲程机曲轴的特点:二冲程机曲轴的特点:

49、曲轴内部无油道,曲轴内部无油道,前端无正时齿(链)轮前端无正时齿(链)轮。四冲程机曲轴的特点:四冲程机曲轴的特点:有压力润滑油道,前端安装正时主动链轮。有压力润滑油道,前端安装正时主动链轮。SR150 摩托车单缸四冲程机曲轴:摩托车单缸四冲程机曲轴:在曲轴后端、曲柄臂、曲柄销上制在曲轴后端、曲柄臂、曲柄销上制有润滑油道,润滑油从后端中心孔进入,经曲柄臂的倾斜油孔,进入曲柄有润滑油道,润滑油从后端中心孔进入,经曲柄臂的倾斜油孔,进入曲柄销内孔,再从曲柄销中段的油孔流出,润滑连杆大头滚针轴承。销内孔,再从曲柄销中段的油孔流出,润滑连杆大头滚针轴承。二冲程机曲轴二冲程机曲轴曲轴左部曲轴左部 曲轴右部

50、曲轴右部 曲柄销曲柄销连杆连杆 滚针轴承滚针轴承 减磨垫减磨垫SR150摩托车四冲程机曲轴摩托车四冲程机曲轴曲轴右部曲轴右部 曲轴左部曲轴左部 连杆连杆 曲柄销曲柄销轴承轴承 正时主动链轮正时主动链轮 曲轴支承轴承曲轴支承轴承摩托车主要机课件39 四、曲柄连杆机构的平衡四、曲柄连杆机构的平衡 曲柄连杆机构在运动时有加速度,将产生周期性曲柄连杆机构在运动时有加速度,将产生周期性变化的往复惯性力和离心惯性力。这些惯性力在发变化的往复惯性力和离心惯性力。这些惯性力在发动机内部不能自行平衡,会造成曲轴变形和轴承严动机内部不能自行平衡,会造成曲轴变形和轴承严重磨损,产生振动和噪声,重磨损,产生振动和噪声

51、,可靠性和寿命,可靠性和寿命,乘骑乘骑舒适性。舒适性。应对惯性力予以平衡。应对惯性力予以平衡。 采用采用“二质量法二质量法”将连杆质量将连杆质量mL换算成集中于小换算成集中于小头的质量头的质量mL1和集中于大头的质量和集中于大头的质量mL2,并使,并使mLmL1mL2,则,则mL1随活塞作往复直线运动,随活塞作往复直线运动,mL2随曲轴作随曲轴作旋转运动。旋转运动。mL1mLL2/L , mL2mLL1/L式中,式中,L为连杆的长度(即连杆小头中心到大头中心为连杆的长度(即连杆小头中心到大头中心的距离);的距离);L1为连杆质心到小头中心的距离;为连杆质心到小头中心的距离;L2为连为连杆质心到

52、大头中心的距离。杆质心到大头中心的距离。 连杆质量换算连杆质量换算 摩托车主要机课件40 (一)离心惯性力的平衡(一)离心惯性力的平衡 离心惯性力离心惯性力Pr为为 PrmrR2式中:式中:mr 为曲柄销处的偏心质量(即曲轴的偏心质为曲柄销处的偏心质量(即曲轴的偏心质量量 mq 与连杆大头质量与连杆大头质量 mL2 之和);之和);R 为曲柄半径;为曲柄半径; 为曲轴角速度。为曲轴角速度。 平衡离心惯性力平衡离心惯性力 Pr 的方法:在曲柄销的延长线上的方法:在曲柄销的延长线上加装平衡块加装平衡块,使,使 mpRp2Pr式中,式中,Rp 为平衡块质心到曲轴中心线间的距离。为平衡块质心到曲轴中心

53、线间的距离。 将将 mp 分配到左、右曲柄臂上,曲柄臂上每个平衡分配到左、右曲柄臂上,曲柄臂上每个平衡块的重量为块的重量为 mp /2,便可达到目的。,便可达到目的。 平衡块通常与曲柄臂制成一体,多采用扇形平衡平衡块通常与曲柄臂制成一体,多采用扇形平衡块块。离心惯性力的平衡离心惯性力的平衡 摩托车主要机课件41 (二)往复惯性力的平衡(二)往复惯性力的平衡 往复惯性力的近似公式为往复惯性力的近似公式为Pj = mjR2cos+mjR2cos2= Pj1 + Pj2式中,式中,mj 为作往复运动的物体质量(即活塞组的质量为作往复运动的物体质量(即活塞组的质量 mh 与连杆小头质与连杆小头质量量 mL1 之和);之和);R 为曲柄半径;为曲柄半径

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