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摩托车构造与原理

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    • 1、2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,第二章 发动机,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,本章学习内容,1、熟悉有关发动机的几个基本名词。 2、熟悉摩托车发动机的结构特点及基本工作原理。 3、熟悉摩托车发动机的主要组成。 4、熟悉摩托车发动机曲柄连杆机构的结构。 5、熟悉摩托车发动机的配气机构。 6、熟悉摩托车发动机的汽油供给系统。 7、熟悉摩托车发动机的润滑和冷却装置。,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,第一节 发动机的基本术语,摩托车的发动机均是内燃机,其燃料一般是汽油。它是将燃料在气缸内燃烧后产生的化学能(热能)转变为机械功。它采用汽化装置使空气和汽油形成的可燃混合气充人气缸内。当混合气被活塞压缩到一定程度时,气缸内的火花塞电极间产生火花,将已被压缩的混合气点燃。 这时燃烧的气体迅速膨胀产生很高的压力,推动活塞连杆作往复运动,通过曲柄连杆机构使曲轴旋转。再将发动机的动力经传动装置传给车轮,变为车辆行驶的动力。 摩托车的发动机有单缸、双

      2、缸、三缸、四缸、五缸、六缸等。,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,摩托车发动机的分类,1、往复式和旋转式(少); 2、汽油机、柴油机发动机(少); 3、水冷式和风冷式; 4、四冲程往复式和二冲程往复式; 5、单缸机和多缸机; 6、按气缸排列:直列、V型,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,发动机的型号,M,产品特征代号,气缸数,气缸布置形式,冲程符号,缸径符号,设计及改型代号,发动机名义排量符号,发动机用途,冷却方式符号,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,气 缸 布 置 形 式,冷 却 方 式 符 号,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,发动机名义排量符号,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,

      3、(1)工作循环:每完成一次热功转换的工作过程。 (2)上止点:活塞离曲轴最远处,活塞的最高位置。 (3)下止点:活塞离曲轴最近处,活塞的最低位置。 (4)曲柄半径R :连杆与曲轴连接中心至曲轴旋转中心的距离。 (5)气缸工作容积Vs:活塞从上止点到下止点所扫 过的容积,又称气缸排量。 Vs(D2)/4S,发动机的基本术语,D气缸直径(mm);S活塞行程(mm),2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,(6)活塞行程S :活塞上、下止点间的距离。 S=2R。 (7)发动机工作容积VL :多缸发动机各缸工作容积的总和,又称发动机排量。 VL= Vs气缸数。 (8)燃烧室容积Vc: 活塞在上止点时,活塞上方的容积。 (9)压缩比:气缸总容积(VaVs+Vc)与燃烧室容积Vc之比,表示气缸内气体被压缩的程度 。一般汽油机为69,柴油机1620。 (10)指示功:在气缸内完成一个循环燃料对活塞所做的有用功。 (11)指示功率:发动机单位时间所做指示功。,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:

      4、钱晓胜,(12)有效功率:发动机曲轴实际对外输出的功率。发动机铭牌上标明的有效功率称为额定功率。 (13)升功率:每升气缸工作容积所发出的有效功率。 (14)燃油消耗量:发动机每小时消耗的燃料千克数(kg/h)。 (15)给气比:每个循环通过换气口供给换气量,在标准状态下(Po、To)的容积与气缸工作容积之比。 (16)正转和反转:正、反转均指发动机曲轴的旋转方向。若发电机在右转时,从右侧看发电机转子的旋转方向,如果顺时针旋转,发动机为正转;反之为反转。同理,若发电机在左侧时,从左侧看发电机转子旋转方向,如果是逆时针方向旋转,发动机为正转;反之为反转。,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,第二节 发动机的工作原理,一、对摩托车发动机的一般要求 1具有足够的功率: 发动机应具有较大的功率。在测功试验台上测试,在标准大气压状况下,发动机应保持连续运转15min发出最大功率,且应不低于出厂说明书额定功率的要求。 2要有良好起动、怠速和加速性能 。 (1)良好起动性能是发动机技术性能的一项重要指标。要求在环境温度在5C030C0范围内,起动时允许关闭阻风门或打开限压

      5、阀,在15s内能顺利起动,则说明该机起动性能良好。如果采用脚踏起动冷发动机时起动踏蹬不超过3次,热发动机起动踏蹬不超过1次者为良好。,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,(2)怠速运转稳定,说明发动机技术状况良好和油电路调整正确。突然加大油门,发动机转速能迅速增加;突然把油门关小,发动机能稳定运转不熄火,则说明该机怠速性能良好。 (3)加速性能随油门突然加大转速迅速升高,有前冲的感觉,则说明加速性能良好。若转速增加缓慢,则说明加速性能差。 3体积小质量轻、结构简单工作可靠和维修方便。 4转速高、运转平稳。 公路用发动机转速可达8 000rmin;竞赛用发动机最高转速达17000rmin,要求发动机能在这样高转速运转且平稳。 5燃料消耗低,经济性好。 6废气排放污染少、噪声低即公害要少,结构完善、工作可靠、维修方便即制造成本低、工艺简单。,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,二、摩托车汽油发动机结构特点 l、转速高、升功率大 发动机的容积有一定的规定系列,如:50;100;125;175;250;350;750和1000等。国产50

      6、系列摩托车最大升量为50。 2小功率发动机结构特点 1)广泛采用二冲程发动机,其结构简单且制造成本低;为了提高进气量,可以采用笛(舌)簧片阀或旋转圆盘阀进气系统来提高充气效率; 2) 燃烧室形状一般采用半球形结构,这种结构换气效率高、热损失小,适用高速运转。小功率发动机连杆的大、小头采用滚针轴承,适用高转速;,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,3)采用风冷却,即利用摩托车行驶的迎风进行冷却; 4)单缸汽油机一般采用蓄电池点火或磁电机点火 5)润滑方式采用掺油雾化润滑,这种简单润滑方式会导致活塞顶积炭增多,排气污染多和润滑油消耗量大。因此,现代摩托车上采用分离润滑装置; 6)小功率发动机的化油器一般没有加速和省油装置; 7)发动机在车架放置呈卧式、直立式或前倾斜式。 3金属材料采用质量轻、散热性好的铝合金来制造机体 4起动发动机采用脚蹬惯性和电机起动的方式.,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,三、单缸四冲程汽油机基本工作原理,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,2010年2月,西南大学工程技术学院农机

      7、与车辆系 主讲:钱晓胜,1进气行程 气缸压力0.080.09MPa,约320380K 特点:活塞下行,排气门关,进气门开。混合气进入缸内。 进入汽缸的是经化油器混合的可燃混合气,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,2压缩行程 气缸压力0.81.5MPa,温度约250300C 特点:活塞上行,排气门关,进气门关,缸内气体被压缩,压缩比为710。为混合气体的燃烧做功创造了良好的条件。,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,3作功行程 气缸压力36.5MPa,约18002000C,结束时,气体压力0.350.5MPa,约8001000C 特点:接近压缩上止点时火花塞跳火,进、排气门均关,缸内温度和压力进一步升高,缸内气体推动活塞下行,通过连杆推动曲轴输出机械功。,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,4排气行程 气缸压力0.1050.12MPa,约500800C 特点:排气门开,进气门关,活塞上行,缸内废气排出。,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,四、二冲程汽油机基本工作原理,201

      8、0年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,1、第一行程即辅助行程(吸气、压缩过程):下止点到上止点。活塞在下止点时进气孔闭,排气扫气孔开,混合气体由扫气孔进入气缸扫除废气。向上止点运动过程中,活塞头部将扫气孔闭,扫气结束。但排气孔尚开,仍有部分废气和可燃混合气排出。当活塞将排气孔闭,开始压缩直至上止点,压缩结束。 2、第二行程即做功行程(燃烧做工功、排气、扫气):上止点到下止点。压缩终了时,点燃混合气体,膨胀做功,排气和扫气孔闭,唯有进气孔仍开,混合气继续流入曲轴箱,直到进气孔闭。随活塞下移,曲轴箱容积受到压缩。此时排气孔开,做功结束排出废气。然后活塞又将扫气孔开启,预压缩的混合气体经扫气孔进入气缸扫除废气,直至下一行程时扫气孔闭为止。,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,二 冲 程 汽 油 机,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,五、二冲程与四冲程内燃机相比较,1、曲轴转1周完成1个工作循环,做功1次。而四冲程则需要两周完成1个工作循环,做功1次,理论上它是四冲程做功效率的2倍,其实它只有1.5到1.8倍。 2、

      9、二冲程的换气过程短,仅为四冲程的1/3左右。但二冲程的换气质量差,废气排出不彻底,而且会使新混合气扫出,造成浪费和污染,经济性差。 3、二冲程采用曲轴箱式换气无需设进排气门,结构大为简化,体积小,单位比重功率大。 4、二冲程内燃机润滑条件差,需在汽油中加入机油,以保证正常润滑。 5、由于二冲程发动机作功过程中频率较快,与(单缸)四冲程发动机相比运转较平稳均匀。,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,第三节 发动机的组成,两大机构:曲柄连杆机构、配气机构 五大系统:供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系。 1曲柄连杆机构 功用:是往复活塞式发动机实现热功转换的主要装置。 组成:机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组。,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,2配气机构 功用:使新鲜气体进入气缸,使气缸内废气排出。 主要类型:气孔式和气门式 3燃料供给系 功用:向发动机提供燃料和空气。 主要类型:化油器式和电控燃油喷射式 4润滑系 功用:向摩擦表面提供润滑,以减少摩擦和磨损。 主要类型:掺混式和强制供油式,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,5冷却系 功用:帮助发动机散热,以保持正常工作温度。 主要类型:水冷式和风冷式。 6点火系 功用:点燃混合气体,使其燃烧做功。 主要类型:传统点火式和电子点火式 7、起动系 功用:使发动机由停止进入工作状态。 主要类型:脚蹬式和电力起动,2010年2月,西南大学工程技术学院农机与车辆系 主讲:钱晓胜,课后复习思考题,1、摩托车发动机由哪些机构系统组成?各部分功用是什么? 2、二冲程与四冲程发动机比较有何优缺点? 3、对摩托车发动机一般有那些要求? 4、发动机的基本术语有哪些?它们的关系? 5、简述四冲程汽油发动机的基本工作过程。 6、简述二冲程汽油发动机的基本工作原理。,2010年2月,西南大学工程技术学院

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