1、 摩托车发动机的结构、性能及摩托车发动机的结构、性能及公司各型发动机主要参数、指标公司各型发动机主要参数、指标 曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦（或滚针轴承）构造：活塞可分为三部分，活塞顶部、活塞头部和活塞裙部。活塞顶部承受气体压力，它是燃烧室的组成部分，其形状、位置、大小都和燃烧室的具体形式有关，都是为满足
2、可燃混合气形成和燃烧的要求，其顶部形状可分为四大类，平顶活塞、凸顶活塞、凹顶活塞和成型顶活塞。平顶活塞顶部是一个平面，结构简单，制造容易，受热面积小，顶部应力分面较为均匀。凸顶活塞顶部凸起呈球顶形，其顶部强度高，起导向作用，有利于改善换气过程。凹顶活塞顶部呈凹陷形，凹坑的形状和位置必须有利于可燃混合气的燃烧，有双涡流凹坑、球形凹坑、U形凹坑等等。活塞裙部活塞裙部 活塞裙部指从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，它包括装活塞销的销座孔。活塞裙部对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力。裙部的长短取决于侧压力的大小和活塞直径。所谓侧压力是指在压缩行程和作功行程中，作用在活塞顶部的气体压力的水
3、平分力使活塞压向气缸壁。压缩行程和作功行程气体的侧压力方向正好相反，由于燃烧压力大大高于压缩压力，所以，作功行程中的侧压力也大大高于压缩行程中的侧压力。活塞裙部承受侧压力的两个侧面称为推力面，它们处于与活塞销轴线相垂直的方向上。活塞环在高温、高压、高速和润滑极其困难的条件下工作，尤其是 第一道环最为困难，长期以来，活塞环一直是发动机上使用寿命最 短的零件。活塞环工作时受到气缸中高温高压燃气的作用，温度很 高(特别是第一道环温度可高达600K)，活塞环在气缸内随活塞一起 作高速运动，加上高温下机油可能变质，使环的润滑条件变坏，难 以保证良好的润滑，因而磨损严重。另外，由于气缸壁的锥度和椭 圆度，
4、活塞环随活塞往复运动时，沿径向会产生一张一缩运动，使 环受到交变应力而容易折断。因此，要求活塞环弹性好，强度高、耐磨损。目前广泛采用的活塞环材料是合金铸铁(在优质灰铸铁中 加入少量铜、铬、钼等合金元素)，第一道环镀铬，其余环一般镀 锡或磷化。第一环桶面，第二环锥面。桶面结构使机油容易进入摩擦面，减小磨损。由于它与气缸呈圆弧接触，故对气缸表面的适应性和对活塞偏摆的适应性均较好，有利于密封；而锥面结构减小了环与气缸壁的接触面，提高了表面接触压力，有利于磨合和密封。活塞下行时，便于刮油；活塞上行时，由于锥面的油楔作用，能在油膜上飘浮过去，减小磨损，安装时，不能装反，否则会引起机油上窜 新鲜空气或可燃
5、混合气被吸入气缸愈多，则发动机可能发出的功率愈大。新鲜空气或可燃混合气充满气缸的程度，用充气效率表示。越高，表明进入气缸的新气越多，可燃混合气燃烧时可能放出的热量也就越大，发动机的功率越大。凸轮轴的布置形式:凸轮轴下置,主要缺点是气门和凸轮轴相距较远，因而气门传动另件较多，结构较复杂，发动机高度也有所增加。凸轮轴上置,凸轮轴布置在气缸盖上。凸轮轴上置有两种结构，一是凸轮轴直接通过摇臂来驱动气门，这样既无挺柱，又无推杆，往复运动质量大大减小，此结构适于高速发动机。另一种是凸轮轴直接驱动气门或带液力挺柱的气门，此种配气机构的往复运动质量更小，特别适应于高速发动机。包括气门、气门座、气门导管、气门弹
6、簧、锁片、卡簧气门头部是一个具有圆锥斜面的圆盘，气门锥角一般为45，也有30，气门头边缘应保持一定厚度，一般为1-3 mm，以防工作中冲击损坏和被高温烧蚀。气门密封锥面与气门座配对研磨。气门弹簧气门弹簧功用：保证气门回位气门弹簧的作用在于保证气门回位，在气门关闭时，保证气门与气门座之间的密封，在气门开启时，保证气门不因运动时产生的惯性力而脱离凸轮。气门弹簧多为圆柱形螺旋弹簧，它的一端支承在气缸盖上，另一端压靠在气门杆尾端的弹簧座上，弹簧座用锁片固定在气门杆的尾端。锁片、卡簧锁片、卡簧 锁片、卡簧锁片、卡簧其功用是在气门弹簧力的作用下把弹簧座和气门杆锁住，使弹簧力作用到气门杆上。凸轮轴功用：控制
7、气门的开启和关闭，每一个进、排气门分别有相应的进气凸轮和排气凸轮。凸轮的形状影响气门的开闭时刻及高度，凸轮的排列影响气门的开闭时刻和工作顺序。（根据凸轮轴可以判断工作顺序）工作中，凸轮轴受到气门间歇性开启的周期性冲击载荷，因此对凸轮表面要求耐磨，凸轮轴要有足够的韧性和刚度。推 杆摇 臂摇臂实际上是一个双臂杠杆，将推杆传来的力改变方向，作用到气门杆端打开气门。理论相位分析：a.气门的开、闭有个过程 开启 总是 由小大 关闭 总是 由大小b.气体惯性的影响 随着活塞的运动同样造成进气不足、排气不净c.发动机速度的要求 实际发动机曲轴转速很高，活塞每一行程历时都很短，当转速为 5600r/min时一
8、个行程只有60/（56002）=0.0054s，就是转速为1500r/min，一个行程也只有0.02s，这样短的进气或排气过程，使发动机进气不足，排气不净。进气门早开：增大了进气行程开始时气门的开启高度，减小进气阻力，增加进气量。进气门晚关：延长了进气时间，在大气压和气体惯性力的作用下，增加进气量。排气门早开：借助气缸内的高压自行排气，大大减小了排气阻力，使排气干净。排气门晚关：延长了排气时间，在废气压力和废气惯性力的作用下，使排气干净 作用：给热膨胀留有余地保证气门密封不同机型，气门间隙的大小不同，根据实验确定，一般冷态时，排气门间隙大于进气门间隙，进气门间隙约为0.250.3mm，排气门间
9、隙约为0.30.35mm。间隙过大：进、排气门开启迟后，缩短了进排气时间，降低了气门的开启高度，改变了正常的配气相位，使发动机因进气不足，排气不净而功率下降，此外，还使配气机构零件的撞击增加，磨损加快。间隙过小：发动机工作后，零件受热膨胀，将气门推开，使气门关闭不严，造成漏气，功率下降，并使气门的密封表面严重积碳或烧坏，甚至气门撞击活塞。发动机的性能指标是用来衡量发动机性能好坏的标准。发动机的主要性能指标有：动力性能指标，经济性能指标和排放性能指标。(1)动力性能指标动力性能指标动力性能指标指曲轴对外作功能力的指标，包括有效扭矩、有效功率和曲轴转速。a.a.有效扭矩有效扭矩：指发动机通过曲轴或
10、飞轮对外输出的扭矩，通常用Te表示，单位为 Nm。有效扭矩是作用在活塞顶部的气体压力通过连杆、传给曲轴 产生的扭矩，并克服了摩擦，驱动附件等损失之后从曲轴对外输出的 净扭矩。b.有效功率有效功率：指发动机通过曲轴或飞轮对外输出的功率，通常用Pe表示，单位为 kW。有效功率同样是曲轴对外输出的净功率。它等于有效扭矩和曲 轴转速的乘积。发动机的有效功率可以在专用的试验台上用测功器测 定。c.转转 速速：指发动机曲轴每分钟的转数，单位为r/min。发动机产品铭牌上标明 的功率及相应转速称为额定功率和额定转速。(2)经济性能指标经济性能指标 通常用燃油消耗率燃油消耗率来评价内燃机的经济性能。燃油消耗率
11、是指单位有效功的燃油消耗量，也就是发动机每发出1kW有效功率在1小时内所消耗的燃油质量(以g为单位)，燃油消耗率通常用ge表示，其单位为g/kWh，有效燃油消耗率越小，表示发动机曲轴输出净功率所消耗的燃油越少，其经济性越好。通常发动机铭牌上给出的有效燃油消耗率ge是最小值。(3)排放性能排放性能排放性能指标包括排放烟度、有害气体(CO，HC，NOx)排放量、噪声等。发动机的主要性能指标有效扭矩Te，有效功率Pe，有效耗油率随其运转工况(负荷、转速)变化而变化的关系称为发动机的特性。其性能指标随发动机曲轴转速变化的关系称为发动机的速度特性，而性能指标随负荷变化的关系称为发动机的负荷特性。用曲线来
12、表示这些关系，称为发动机的特性曲线。发动机特性是对发动机性能进行全面评价和鉴定的依据。在发动机特性中，其速度特性最为常用。速度特性速度特性发动机的速度特性指发动机的性能指标Te，Pe，ge，随发动机转速n变化的规律，用曲线表示，称为速度特性曲线。速度特性可以在发动机试验台上测得。当节气门开度保持不变时，同时用测功器对发动机曲轴施加一定数值的阻力矩。当发动机运转稳定时即阻力矩和发动机发出的有效扭矩相等时，可用转速表测出此时的稳定转速，同时在测功器上测出该转速下的有效扭矩Te，计算出有效功率Pe，另外可测出消耗一定量汽油所经历的时间，换算成每小时耗油量GT，然后计算出有效燃油消耗率ge。改变测功器
13、的阻力矩数值，重复上述过程，又可以得出一组n、Te、Pe、ge，这样重复若干次，可以得到一系列的n、Te、Pe、ge，然后根据这些数据，以转速n为横坐标，以性能指标Te、Pe、ge为纵坐标作出三条曲线，即为相对应于该节气门开度的速度特性曲线。节气门全开时的速度特性叫发动机的外特性；节气门不全开的任意位置所得到的速度特性都称为部分特性。发动机的外特性代表了发动机所具有的最高动力性能。产品特征代号缸数符号汽缸布置形式符号冲程符号缸径符号冷却方式特征符号发动机用途特征符号发动机名义排量符号设计及改型代号首部中 部后 部尾部M表2 冲程符号符 号含 义无符号水冷F自然风冷Q强制风冷Y油 冷表3 冷却方
14、式特征符号1 57 F M I 2单缸斜置式四冲程缸径 57mm自然风冷摩托车用名义排量125ml第2次设计一套完整的进排气系统主要由空滤器、化油器、缸头燃烧室、进排气道和排气管等组合而成。空滤器主要负责空气的过滤和净化，根据滤芯的材质不同有纸质和海棉质两种；化油器主要负责汽油的雾化和油气的混合，目前主要有等真空式和柱塞式化油器两种，随着排放指标的日益严格，150cc以上排量摩托车将大部分采用电喷结构，化油器也将逐渐电磁喷射阀所替代。燃烧室顾名思义是混合气燃烧的型腔，但如何提高燃烧速度，使燃烧充分，这就需要合理设计进排气道和燃烧室形状，提高混合气的充量效率以实现理想空燃比。排气管除了排放废气外，还要对有毒污染物进行净化和氧化，以减轻对环境的污染。
