1、摩托車發動機原理與構造摩托車發動機原理與構造 1內容內容1摩托車發動機任務原理摩托車發動機任務原理3發動機分類發動機分類 四沖程發動機的組成及功用發動機主要性能目的和 特性242一、摩托車發動機任務原理1.發動機：發動機： 是摩托車的動力源，其主要原理是將液體或氣體燃料與空氣混合后輸入機器內部熄滅是摩托車的動力源，其主要原理是將液體或氣體燃料與空氣混合后輸入機器內部熄滅而產生熱能，熱能驅使活塞做往復直線運動，再經過曲柄連桿機構將往復運動轉化旋轉運而產生熱能，熱能驅使活塞做往復直線運動，再經過曲柄連桿機構將往復運動轉化旋轉運動的機械能的安裝，也稱為內燃機。在發動機內每一次將熱能轉化為機械能，都必

2、需經過動的機械能的安裝，也稱為內燃機。在發動機內每一次將熱能轉化為機械能，都必需經過吸氣、緊縮、熄滅、排氣四個過程，稱之為一個任務循環。根據一個任務循環的活塞往復吸氣、緊縮、熄滅、排氣四個過程，稱之為一個任務循環。根據一個任務循環的活塞往復次數不同，將發動機分為二沖程和四沖程發動機。次數不同，將發動機分為二沖程和四沖程發動機。2.四沖程發動機任務原理：四沖程發動機任務原理： 四沖程發動機的一個任務循環由四個沖程組成，即曲柄旋轉兩圈，活塞在汽缸中往返兩四沖程發動機的一個任務循環由四個沖程組成，即曲柄旋轉兩圈，活塞在汽缸中往返兩次，完成吸氣、緊縮、熄滅、排氣四個任務過程。次，完成吸氣、緊縮、熄滅、

3、排氣四個任務過程。3一、摩托車發動機任務原理 3.二沖程發動機任務原理： 二沖程發動機的一個任務循環由二個沖程組成，即曲柄旋轉一圈，活塞在汽缸中往返一次，完成吸氣、緊縮、熄滅、排氣四個任務過程。其任務原理如圖1所示。4一、摩托車發動機任務原理圖1 二沖程發動機原理5二、發動機分類1.按照活塞運動方式分為：往復活塞式和旋轉活塞式；2.按照任務循環所需活塞行程數分為：兩沖程和四沖程發動機；3.按照運用燃料分為：汽油、柴油、氣體發動機等；4.按照著火方式分為：強迫點燃式和壓燃式發動機；5.按照冷卻方式分為：風冷式和水冷式；6.按照供油方式分為：化油器式和放射式汽油發動機；7.按照氣缸數分為：單缸和多

4、缸；8.按照配氣機構的方式分為：頂桿機和鏈條機；9.按照進氣方式分為：增壓式和非增壓式發動機。6三、摩托車發動機組成及功用1.系統組成：系統組成： 摩托車發動機外形如圖摩托車發動機外形如圖2所示，由機體組件、曲柄連桿機構、配氣機構、供應系、點火系、所示，由機體組件、曲柄連桿機構、配氣機構、供應系、點火系、光滑系、起動安裝和傳動安裝等八大系統組成。光滑系、起動安裝和傳動安裝等八大系統組成。2.機體組件機體組件 ：2.1組成：主要由左右曲軸箱、左右曲軸箱蓋、汽缸體、汽缸蓋構成；組成：主要由左右曲軸箱、左右曲軸箱蓋、汽缸體、汽缸蓋構成；2.2功用：為發動機各機構、部件的裝配基體，而且其本身的許多部分

5、又分別是曲柄連桿機構、功用：為發動機各機構、部件的裝配基體，而且其本身的許多部分又分別是曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供應系、點火系、光滑系、起動安裝和傳動安裝的組成部分。配氣機構、燃料供應系、點火系、光滑系、起動安裝和傳動安裝的組成部分。3.曲柄連桿機構：曲柄連桿機構：3.1組成：主要由活塞、連桿、曲軸組成；組成：主要由活塞、連桿、曲軸組成；7三、摩托車發動機組成及功用3.2功用：將活塞的直線往復運動變為曲軸的旋轉運動而輸出動力的機構。功用：將活塞的直線往復運動變為曲軸的旋轉運動而輸出動力的機構。 圖圖2 發動機外形發動機外形8三、摩托車發動機組成及功用4.配氣機構：配氣機構： 4.1鏈條機：

6、由進氣門、排氣門、氣門搖臂、搖臂軸、凸輪軸、鏈輪和鏈條組成。鏈條機：由進氣門、排氣門、氣門搖臂、搖臂軸、凸輪軸、鏈輪和鏈條組成。 4.2頂桿機：由進氣門、排氣門、上搖臂、下搖臂、搖臂軸、凸輪軸、頂桿組成。頂桿機：由進氣門、排氣門、上搖臂、下搖臂、搖臂軸、凸輪軸、頂桿組成。 4.3功用：是使新穎的可燃混合氣按照要求的時間及時充入汽缸、廢氣及時排除汽缸。功用：是使新穎的可燃混合氣按照要求的時間及時充入汽缸、廢氣及時排除汽缸。5.供應系：供應系：5.1組成：主要由油箱、燃油開關、汽油濾清器、化油器、空氣濾清器、進氣管等組成，中心組成：主要由油箱、燃油開關、汽油濾清器、化油器、空氣濾清器、進氣管等組成

7、，中心部件是化油器。部件是化油器。5.2功用：把空氣與汽油混合為成分適宜的可燃混合氣供應汽缸熄滅，并將熄滅生成的廢氣排功用：把空氣與汽油混合為成分適宜的可燃混合氣供應汽缸熄滅，并將熄滅生成的廢氣排除發動機。除發動機。9三、摩托車發動機組成及功用5.3化油器原理：是利用文丘里管的原理，空氣流經變截面的喉管處，因截面積逐漸變小，空化油器原理：是利用文丘里管的原理，空氣流經變截面的喉管處，因截面積逐漸變小，空氣流速加大，在喉管處到達最大值，并在喉管處構成負壓；化油器的浮子室與喉管上的主氣流速加大，在喉管處到達最大值，并在喉管處構成負壓；化油器的浮子室與喉管上的主供油通道連通，浮子室又與大氣相通，根據

8、液體流動的壓差原理，浮子室的汽油經過主油供油通道連通，浮子室又與大氣相通，根據液體流動的壓差原理，浮子室的汽油經過主油道、放射到喉管中，被高速的氣流吹散、蒸發、霧化和混合，供發動機熄滅。道、放射到喉管中，被高速的氣流吹散、蒸發、霧化和混合，供發動機熄滅。5.4摩托車化油器的任務系統：摩托車化油器的任務系統： 摩托車化油器構造如圖摩托車化油器構造如圖3所示；所示； 怠速系統：保證發動機在怠速和很小負荷時供應較濃的混合氣；怠速系統：保證發動機在怠速和很小負荷時供應較濃的混合氣； 起動加濃系統：當發動機在冷態下起動時，在化油器中構成極濃的混合氣體，以保證發動起動加濃系統：當發動機在冷態下起動時，在化

9、油器中構成極濃的混合氣體，以保證發動機能順利起動；機能順利起動； 主供油系統：保證發動機在全負荷范圍內，按照理想的供油特性供應可燃混合氣。主供油系統：保證發動機在全負荷范圍內，按照理想的供油特性供應可燃混合氣。10三、摩托車發動機組成及功用圖3 化油器表示圖11三、摩托車發動機組成及功用6.點火系：點火系：6.1組成：主要由磁電機蓄電池、點火開關、點火器、點火線圈、火花塞組成；組成：主要由磁電機蓄電池、點火開關、點火器、點火線圈、火花塞組成；6.2功用：根據發動機工況變化，準時向發動機缸內的可燃混合氣提供電火花，點燃混合氣功用：根據發動機工況變化，準時向發動機缸內的可燃混合氣提供電火花，點燃混

10、合氣。6.3點火器任務原理：如圖點火器任務原理：如圖4所示所示 圖圖 4 點火器原理點火器原理12三、摩托車發動機組成及功用7.光滑系：四沖程發動機采用壓力與飛濺相結合的光滑方式光滑系：四沖程發動機采用壓力與飛濺相結合的光滑方式7.1組成：由機油泵、機油濾清器、限壓閥、油道組成；組成：由機油泵、機油濾清器、限壓閥、油道組成；7.2功用：功用：光滑：將光滑油不斷地供應作相對運動的零件外表，以減少摩擦副之間的摩擦阻力，減輕機光滑：將光滑油不斷地供應作相對運動的零件外表，以減少摩擦副之間的摩擦阻力，減輕機件的磨損；件的磨損；冷卻：冷卻摩擦零部件；冷卻：冷卻摩擦零部件；清潔：帶走鐵削，清洗摩擦外表。清

11、潔：帶走鐵削，清洗摩擦外表。7.3光滑部位：見圖光滑部位：見圖5 、圖、圖68.起動安裝：起動安裝：8.1腳起動安裝組成：起動臂、起動軸、起動齒輪、起動棘輪、彈簧、起動軸回位彈簧、棘輪腳起動安裝組成：起動臂、起動軸、起動齒輪、起動棘輪、彈簧、起動軸回位彈簧、棘輪導向板組成，如圖導向板組成，如圖7所示；所示；8.2電起動安裝組成：蓄電池、起動開關、起動繼電器、起動電機、減速齒輪副、超越離合器電起動安裝組成：蓄電池、起動開關、起動繼電器、起動電機、減速齒輪副、超越離合器等組成，如圖等組成，如圖8所示；所示；13三、摩托車發動機組成及功用圖5 發動機內部構造及光滑部位14三、摩托車發動機組成及功用圖

12、6 發動機光滑部位15三、摩托車發動機組成及功用 圖7 腳起動安裝 圖8 電起動安裝16三、摩托車發動機組成及功用8.3功用：使制止靜止的發動機起動并轉入自行運轉。功用：使制止靜止的發動機起動并轉入自行運轉。9.傳動安裝：傳動安裝：9.1組成：主要由初級減速機構、離合器和變速器組成；組成：主要由初級減速機構、離合器和變速器組成；9.2功用：把發動機發出的動力經過降速增矩、變速變矩，然后再經過末級減速機構傳送給摩功用：把發動機發出的動力經過降速增矩、變速變矩，然后再經過末級減速機構傳送給摩托車的驅動輪。托車的驅動輪。9.3離合器：離合器分為手動和自動兩種。離合器：離合器分為手動和自動兩種。手動離

13、合器：主要由自動部分、從動部分、壓緊機構和支配機構四個部分，如圖手動離合器：主要由自動部分、從動部分、壓緊機構和支配機構四個部分，如圖9所示；其中所示；其中自動部分、從動部分、壓緊機構是保證離合器結合并傳送動力的機構，而支配機構主要是自動部分、從動部分、壓緊機構是保證離合器結合并傳送動力的機構，而支配機構主要是是使離合器分別從而切斷動力的傳送。是使離合器分別從而切斷動力的傳送。自動離合器：主要由自動部分、從動部分組成，圖自動離合器：主要由自動部分、從動部分組成，圖10為自動離合器的構造。為自動離合器的構造。17三、摩托車發動機組成及功用 圖9 手動離合器18三、摩托車發動機組成及功用 圖10

14、自動離合器19三、摩托車發動機組成及功用9.4變速器：變速器：組成：主要由變速傳動機構主、副軸組件和支配機構如圖組成：主要由變速傳動機構主、副軸組件和支配機構如圖11所示組成。所示組成。功用：改動傳動比，擴展驅動輪扭矩和轉速的變化范圍，以順應經常變化的行駛條件，同時功用：改動傳動比，擴展驅動輪扭矩和轉速的變化范圍，以順應經常變化的行駛條件，同時使發動機在最有利的工況下任務；利用空檔切斷動力傳送，使發動機順利起動和怠速運轉。使發動機在最有利的工況下任務；利用空檔切斷動力傳送，使發動機順利起動和怠速運轉。20三、摩托車發動機組成及功用 圖11 變速支配機構21四、發動機主要性能目的和特性 發動機主

15、要性能目的有動力性目的有效扭矩、有效功率、轉速等和經濟性目的燃油耗費率等1有效扭矩：發動機曲軸輸出的扭矩為有效扭矩，以Me表示，扭矩的單位為N.m。有效扭矩與外界施加于發動機輸出軸上的阻力矩相平衡。由于摩托車發動機在扭矩測試時是丈量輸出軸副軸的扭矩，用Mt也就是發動機臺架上的丈量扭矩表示，因此，必需將輸出軸的扭矩Mt轉化為曲軸有效扭矩Me，轉化公式如下： Mt K Me I發 式中：K為大氣環境修正系數； I發為曲軸到副軸間的總傳動比； 為曲軸到副軸間的傳動效率。22四、發動機主要性能目的和特性2.有效功率：發動機曲軸對外輸出的功率為發動機的有效功率，用有效功率：發動機曲軸對外輸出的功率為發動

16、機的有效功率，用Pe表示，單位為表示，單位為Kw，它等，它等于有效扭矩與曲軸角速度的乘積，即：于有效扭矩與曲軸角速度的乘積，即： Men Pe Kw 9550 式中：式中：Me為有效扭矩，為有效扭矩， N.m n為曲軸轉速，為曲軸轉速，r/min 由于摩托車發動機在功率測試時是丈量輸出軸副軸的功率，用由于摩托車發動機在功率測試時是丈量輸出軸副軸的功率，用Pt也就是發動機臺架也就是發動機臺架上的丈量功率表示，因此，必需將輸出軸的功率上的丈量功率表示，因此，必需將輸出軸的功率Pt轉化為曲軸有效功率轉化為曲軸有效功率Pe，轉化公式，轉化公式如下：如下： PtK Pe 式中：式中：K為大氣環境修正系數

17、；為大氣環境修正系數； 為曲軸到副軸間的傳動效率。為曲軸到副軸間的傳動效率。23四、發動機主要性能目的和特性3.轉速和活塞平均速度：轉速和活塞平均速度： Sn Vm 30 式中：式中： Vm活塞平均速度，活塞平均速度，m/s S活塞行程，活塞行程，m n發動機轉速，發動機轉速，r/min 提高發動機的轉速提高發動機的轉速n，可添加單位時間的做功次數，使功率提高；而，可添加單位時間的做功次數，使功率提高；而Vm增大將使發動機的增大將使發動機的往復慣性力增大，機械負荷和熱負荷添加，零部件磨損加快、壽命降低，機械損失添加；往復慣性力增大，機械負荷和熱負荷添加，零部件磨損加快、壽命降低，機械損失添加；

18、因此，普通以為汽油機的因此，普通以為汽油機的Vm不應超越不應超越18m/S。4.平均有效壓力：平均有效壓力： 平均有效壓力平均有效壓力Pme是指單位汽缸任務容積所得到的有效功，它是發動機實踐輸出功的角度是指單位汽缸任務容積所得到的有效功，它是發動機實踐輸出功的角度來評價汽缸任務容積的利用程度，是衡量發動機動力性能的一個重要參數。來評價汽缸任務容積的利用程度，是衡量發動機動力性能的一個重要參數。 24四、發動機主要性能目的和特性 30Pe PmeMPa Vhn 式中：行程數 Pe發動機有效功率 Vh汽缸任務容積，L 缸數5.升功率： 升功率PL是平價發動機動力性能和強化程度的重要目的之一，它從發動機有效功率的角度對其汽缸任務容積的利用率做總的評價。 Pe Pme PL Kw/L)=MPa Vh 3025四、發動機主要性能目的和特性 升功率PL越大，發動機的強化程度越高，發動機的體積越小，不斷提高發動機的平均有效壓力Pme和轉速n，以獲得更加強化、更加輕巧、更加緊湊的發動機，不斷是人們追求的目的。6.有效熱效率： 有效熱效率 et是內燃機實踐循環的有效功We與所耗費燃料的熱量Q1之比值： We 3.6103Pe et Q1 qmfHu 式中：qmf燃料熱值，KJ/kg Hu燃油耗費量，kg/h26四、發動機主要性能目的和特性7.有效燃油耗費率： 有效燃油耗費率ge是指單位有效功