摩托车发动机5f分析

摩托车发动机5F分析 摩托车的出现对我们的社会有很大的影响，在学习了摩托车的发动机后，我们对之有了一定的了解，但是我们只是学到了表面，为了更加深入的了解它的结构、工作原理等知识，我们现在对它进行5F分析（功能，结构，物理分析，流分析，制造）。一、功能（Function）对于摩托车发动机来说，它的主要功能就是为机械提供动力，将其他的能量转化为机械能，从而来驱动摩托车的前进，并且保证可以持续的使用。二、结构（Form）摩托车的发动机是由机体、曲轴连杆机构、配气机构、燃料供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统、进排气系统组成的。机体，主要有支撑、固定、充当场所等用途。 由汽缸盖，汽缸体和曲轴箱组成。曲轴连杆机构，主要是将活塞的往复直线运动转化为曲轴的旋转运动，实现热能转化为机械能。由活塞，活塞环，活塞销，连杆，曲轴等组成。配气机构，主要是用来控制在特定时间气门的开启和关闭，从而使得气体的排除和进来。由气门组和气门传动组组成。燃料共给系统，由油箱开关，化油器，燃油滤清器等组成。冷却系统，将热量散发出去，以减小发动机的热量从而保证发动机的正常工作。分为风冷和水冷，一般用水冷，水冷由水泵，分水管，水套等组成。润滑系统，将润滑油分送到各个摩擦零件的摩擦面，以减小摩擦力，减小机体的磨损，使得发动机的寿命延长。由机油泵，机油滤清器，限压阀，等组成。点火系统，按一定时刻向气缸内提供电火花以点燃气缸内可燃混合气。由电源，点火线圈，分电器，和火花塞等组成。进排气系统由空气过滤器，进气阀，进气管等组成。三、流分析（Flows）能量流：燃油被点燃释放能量传送给活塞，活塞再传送到曲轴，曲轴将能量输出。质量流：燃油从油箱流入燃烧室，空气从外界流入气缸，反应后产生废气流出气缸，润滑油在各个零件上循环流动。发动机的运作是包括四个步骤，进气，压缩，做功，排气。进气行程，活塞由曲轴带动性上止点向下止点运动，进气门打开，排气门关闭，空气和汽油混合物，经进气门被吸入气缸，至活塞运动到下止点时，进气门关闭，此时，气缸内压力低于大气压。压缩行程，进气结束互殴，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动，进气门和排气门关闭，随着活塞上移，活塞上的容积不断减小，混合气体被压缩，至活塞到达上止点时，压缩行程结束。做功行程，压缩行程末，火花塞产生电火花，点燃气缸内的气体，并且迅速燃烧，产生高温高压，在气体压力的作用下，活塞由上止点向下止点运动，再通过连杆驱动曲轴旋转向外输出做功，至活塞运动到下止点。排气行程，在做功行程结束时，排气门打开，活塞在曲轴的带动下，由下止点运动到上止点，废气在自身的压力和活塞的驱赶下子排气门排出气缸，至活塞运动到上止点时，排气门关闭。四、物理分析（Physics） 摩托车的发动机运用了很多的物理原理，气门挺杆所控制的气门开关，利用了杠杆原理，水缸在发动机里起到了散热的用途，运用了热力学第二定律，活塞的上下移动会与缸壁产生摩擦，从而有了摩擦力F=uFn。连杆运用了力学中的很多原理，在做功行程中，气体的雅力士推动活塞下运动的里，燃烧气体产生的高压直接作用在活塞的顶部，设活塞所售总力Fp传到活塞销上，分解为Fp1和Fp2，Fp2通过活塞销传给连杆并沿连杆方向作用在曲轴销上，还可以进一步分解为两个Fr和Fs，分力Fr沿曲轴方向使曲柄主轴颈与主轴承间产生压紧力，与曲轴垂直的分力Fs除了使曲轴主轴颈与主轴承间产生压紧力外，还有曲轴形成转矩T推动曲轴旋转，分力Fp2把活塞压向汽缸壁，形成活塞与气缸间的侧压力，从而使活塞由翻到的趋势。五、制造（Fabrication） 发动机的上缸体和下缸体是铸造出来的，曲柄连杆机构是采用锻件，材料要刚度强传力可靠，而活塞是用耐高温，耐摩擦的材料做成。