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摩托車發動機裏有哪些零件組成的

發動機主要由機體組、曲柄連桿機構、配氣機構、燃料供給系統、點火系統、冷卻系統、潤滑系統、啟動系統等組成,如圖1-3所示。

圖1-3 摩托車發動機

(1)機體組

機體組的作用是構成發動機的骨架,支承所有運動件,安裝輔助系統,利用曲軸箱將發動機總成吊掛在車架上。機體組包括曲軸箱體、汽缸、汽缸蓋等,如圖1-4所示。

圖1-4 發動機機體組組成

①曲軸箱體。曲軸箱體的作用是與汽缸體、汽缸蓋***同組成發動機基體。發動機許多零件均安裝在曲軸箱裏,它承受著發動機多種作用力。曲軸箱有整體式和組合式兩種不同的結構類型。

② 汽缸。汽缸是發動機完成工作循環的場所,也是活塞運動的軌道,它承受著高溫高壓的作用,外殼鑄有若幹散熱片,起散發熱量的作用。

③ 汽缸蓋。汽缸蓋的作用是用來封閉汽缸的上端,與汽缸和活塞頂***同構成發動機的燃燒室,汽缸蓋也鑄有若幹散熱片,起散發熱量的作用。火花塞裝在汽缸蓋上(頂置式進、排氣門也裝在汽缸蓋上)。

(2)曲軸連桿機構

曲柄連桿機構的作用是承受氣體燃燒的爆發壓力,推動活塞連桿,再由連桿推動曲軸旋轉,使活塞的直線往復運動變為曲軸的旋轉運動,為摩托車提供動力。同時,活塞在曲軸和飛輪的帶動下,完成進氣、壓縮、排氣三個輔助行程,並驅動配氣機構及輔助裝置。

曲軸連桿機構主要包括活塞、活塞環、活塞銷、連桿、連桿大小軸承、曲軸、飛輪等,在組合式曲軸中還有曲柄銷,如圖1-5所示。

圖1-5 曲柄連桿機構

①活塞。它的作用是在汽缸內承受燃燒氣體的壓力作高速往復運動,汽缸內的爆發壓力通過活塞、活塞銷,傳遞給連桿和曲軸。二沖程發動機的活塞還起著控制進氣、換氣、排氣的作用。

② 活塞環。活塞環根據其功用有氣環和油環兩種。氣環的作用是防止燃燒氣體從活塞與汽缸壁之間竄入曲軸箱,使燃燒室保持壹定的壓力;另壹個作用是將活塞頂部的熱量傳至汽缸壁上散掉。油環的作用是刮去汽缸壁上的過量潤滑油,不使潤滑油漏入燃燒室內,以防止積炭產生。

③ 活塞銷。用來連接活塞和連桿,承受燃燒氣體所產生的巨大壓力,將此力傳遞給連桿。

④連桿。用來連接活塞和曲軸,將活塞承受的氣體壓力傳給曲軸,使活塞的直線往復運動轉變成曲軸的旋轉運動。

⑤曲軸。它的作用是將連桿傳來的動力變成旋轉的扭轉力矩而輸出功率,還起平衡作用。

⑥飛輪。用以貯存發動機的旋轉慣量。當發動機膨脹行程作功時,飛輪將能量吸收貯存,而當進氣、壓縮、排氣行程時,利用飛輪的慣量,帶動曲軸旋轉,保持發動機平穩工作,並滿足摩托車啟動和加速的要求。

⑦曲柄銷。曲柄銷是組合式曲軸中的壹個重要零件。用於連接曲軸和連桿,使左、右曲軸連成壹體;它承受連桿傳來的爆發力和慣性力。

(3)配氣機構

配氣機構的作用是使發動機在工作過程中控制汽缸按照壹定的時間吸入混合氣和排除廢氣。此機構工作正常與否直接影響發動機工作好壞。

在二沖程發動機中,是由活塞和進氣簧片閥組合等零件來控制進氣、換氣和排氣的。只有四沖程發動機才裝有凸輪軸、氣門等配氣機構,該機構主要包括凸輪軸、氣門、氣門座、氣門彈簧、氣門彈簧座、分氣正時齒輪、分氣主動齒輪、氣門挺桿(頂置式氣門結構中是推桿)、挺桿導管(或搖臂、搖臂軸)等零件,如圖1-6、圖1-7所示。

圖1-6 頂置凸輪軸式配氣機構示意圖

圖1-7 頂置氣門式配氣機構示意圖

①凸輪軸。它的作用是控制氣門的開啟和關閉。有的凸輪軸上安裝斷電器凸輪,以控制斷電器觸點的開啟。

② 氣門。氣門有進氣門和排氣門之分。它們的作用是分別控制進、排氣門通道。在工作過程中,進氣門按照壹定的時間使可燃燒混合氣流進入汽缸,而排氣門則按壹定的時間將汽缸中燃燒後的廢氣排出。

③ 氣門座。承受氣門落座時的巨大沖擊力,並起密封作用。

④門彈簧。它的作用是使氣門回位並使氣門與氣門座緊密貼合。

⑤氣門彈簧座。安裝氣門彈簧並起定位作用。

⑥分氣主動齒輪。它的作用是帶動分氣正時齒輪轉動。

⑦分氣正時齒輪。它的作用是正確控制配氣相位。

⑧氣門挺桿(或推桿)。將凸輪軸轉動時所產生的推力傳遞給氣門,以控制氣門開啟,並承受因凸輪轉動所產生的側向力。

⑨搖臂。承受凸輪軸轉動時通過推桿傳遞來的推力,定時頂開氣門。

(4)燃料供給系統

燃料供給系統的作用是將汽油與所需要的空氣混合,形成可燃混合氣,及時、定量、準確地將可燃混合氣送入汽缸。

燃料供給系統主要由化油器、燃油箱、燃油開關等部件組成。

①化油器。它的作用是準備混合氣,使燃油與空氣按壹定比例混合成適當濃度的可燃混合氣,然後送入汽缸中燃燒。

② 燃油箱。用於儲存壹定數量的燃油,供發動機工作時使用,確保摩托車行駛壹定路程。它的頂部有加油口,油箱開關裝在油箱的下端。

③ 油箱開關。用於接通或關閉油箱與化油器之間的油路,控制燃油的供給。它有開、關及備用3個位置。

下面分別介紹二沖程發動機與四沖程發動機的燃油供給系統。

①二沖程發動機的燃油供給系統。二沖程發動機的燃油供給系統如圖1-8所示。

圖1-8 二沖程發動機的燃油供給系統

二沖程發動機的燃油供給系統的工作過程是:燃油由燃油箱經燃油開關,經輸油管流入化油器浮子室,再由浮子室經主量孔或怠速量孔噴出後霧化並與從空氣濾清器進入的空氣混合,變成可燃混合氣。可燃混合氣經進氣閥(或旋轉閥)吸入曲軸箱,再由曲軸箱壓入汽缸上部的燃燒室,由火花塞點燃混合氣,燃燒後膨脹作功。

② 四沖程發動機的燃油供給系統。四沖程發動機的燃油系統主要由化油器、油箱、油箱開關等零件組成,如圖1-9所示。

圖1-9 四沖程發動機的燃油供給系統

四沖程發動機的燃油供給系統的工作過程是:燃油由燃油箱經燃油開關,再經輸油管流入化油器浮子室,再由浮子室經主量孔或怠速量孔噴出後霧化並與從空氣濾清器進入的空氣混合,形成可燃混合氣。可燃混合氣經進氣門進入汽缸上部的燃燒室,由火花塞點火燃燒後膨脹作功。

(5)點火系統

點火系統的作用是將蓄電池或交流發電機輸出的低電壓變為點火用的高電壓,並送至火花塞,使火花塞產生準時的強烈火花,點燃汽缸內的可燃混合氣,從而使發動機運轉作功。

點火系統的種類較多,歸納如下:

以電容器放電式無觸點磁電機點火系統為例,點火系統主要由蓄電池、觸發線圈(也稱脈沖線圈)、電容放電式點火裝置(簡稱CDI點火裝置)、點火線圈、火花塞等組成,如圖1-10所示。

圖1-10 電容器放電式無觸點磁電機點火系統的組成

①點火線圈。它的作用是利用電池感應原理,將蓄電池或磁電機(或發電機)輸出的低電壓(6V或12V)轉變為高壓電(15000~16000V),供給火花塞點燃混合氣。

② 磁電機。它的作用是將機械能轉變為電能,適時提供足夠電能供給發動機點火、照明、喇叭等所需的電流,還能對蓄電池充電。

③ 斷電器。它的作用是在點火凸輪的作用下周期性地接通或切斷點火線圈中低壓線圈中的低壓電流,使點火線圈中的高壓線圈感應,產生發動機工作時所需的高壓電流。

④CDI電子點火器。無觸點點火裝置,是以電子開關替代傳統的斷電器觸點開關的點火裝置。

⑤電容器。它的作用是利用自身的儲放電作用,增強高壓電流的電壓和防止觸點燒蝕,延長斷電器的使用壽命。

⑥火花塞。在高壓電作用下,火花塞產生強烈火花,點燃燃燒室內的可燃混合氣。

微電腦控制的點火系統主要由輸入信號、控制單元(ECU)和輸出信號三部分組成,如圖1-11所示。

圖1-11 微電腦控制的點火系統的組成

(6)冷卻系統

發動機冷卻系統的主要功用是及時將溫度過高的零件的熱量吸收,使其溫度保持在正常的工作範圍內,以保證發動機的可靠轉動。

摩托車發動機的冷卻方式有風冷和液體冷卻兩大類。

風冷又分為自然風冷和強制風冷。騎式摩托車廣泛采用自然風冷。坐式摩托車壹般采用強制風冷。

液體冷卻又分為水冷和油冷。較為高檔的大、中型摩托車采用水冷。運動型摩托車有部分采用油冷。

①風冷發動機的冷卻系統。對於自然風冷系統主要由缸體和缸蓋上的散熱片構成,強制風冷系統主要由散熱片、引風罩、風扇、導風罩等構成,如圖1-12所示。

② 水冷發動機的冷卻系統。水冷卻系統壹般由備用水泵、水套、風扇、節溫器和散熱器等組成,如圖1-13所示。

圖1-12 風冷發動機的冷卻系統的組成

圖1-13 水冷發動機的冷卻系統的組成

水泵是水循環的動力來源。水冷式摩托車大都采用離心式水泵。即使在水泵因故障而停止工作時,冷卻液仍能通過水泵的內腔而自然循環。水泵主要由水泵體、水泵蓋、葉輪和泵軸組成,泵體上有出水口,水泵蓋有吸水口,如圖1-14所示。

節溫器安裝在水管與散熱器之間。摩托車大多采用蠟式節溫器或乙醚折疊式節溫器,使用最廣泛的是蠟式節溫器。在發動機(冷卻液)的溫度較低時將閥關閉,停止冷卻液的循環,使發動機快速熱機,在發動機(冷卻液)的溫度較高時就將閥打開,冷卻液又開始循環。節溫器的組成如圖1-15所示。

圖1-14 水泵的組成

圖1-15 節溫器的組成

散熱器主要由散熱器蓋、散熱器、溫控開關、出水口和進水口等組成,如圖1-16所示。

散熱器蓋上設有通氣閥和壓力閥,它的作用是控制循環水流的總量。在散熱器蓋的下方有虹吸管與備用水箱相連,當散熱器內的壓力隨溫度升高而升高時,散熱器蓋上的壓力閥被頂開(向上移動),散熱器內的部分高溫冷卻水和高壓蒸汽便通過虹吸管向備用水箱內轉移。散熱器蓋的組成如圖1-17所示。

③ 油冷發動機的冷卻系統。油冷式冷卻系統主要由油泵、噴嘴、散熱片等組成,如圖1-18所示。

圖1-16 散熱器的組成

圖1-17 散熱器蓋的組成

圖1-18 油冷式冷卻系統的組成

(7)潤滑系統

潤滑系統的作用是潤滑發動機中運動機件的接觸面,以減少運動件間摩擦阻力,通過潤滑油的循環,帶走熱量,降低溫度,延長其使用壽命。潤滑油在潤滑系統中起到潤滑、冷卻、密封和清洗4大作用。

四沖程發動機壹般都是采用飛濺潤滑和壓力潤滑相結合的綜合潤滑法,其潤滑系統主要由油盤、油泵和油管(油道)組成,如圖1-19所示。

圖1-19 四沖程發動機典型的潤滑系統示意圖

二沖程發動機的潤滑方式有混合潤滑和自動分離潤滑兩種。混合潤滑方式沒有專門的潤滑系統,是事先將燃油和機油以適當的比例(壹般18~22∶1)混合後加註在燃油箱中,通過化油器吸入發動機進行潤滑的。自動分離潤滑是采用潤滑油泵根據曲軸轉速及化油器節氣門開度,自動調整需要的潤滑油量,按比例輸送到簧片閥安裝座的輸入孔內,然後,被吸入發動機進行潤滑的。

圖1-20 二沖程發動機的分離潤滑系統示意圖

分離潤滑系統主要由機油泵、機油壺、油道和濾網組成。機油泵的作用是產生壹定的壓力,將潤滑油壓送到各個需要潤滑的摩擦表面;二沖程發動機的機油泵還能隨曲軸的轉速變化及節氣門開度,自動調整其混合油的比例。機油壺的作用是儲存壹定數量的潤滑油供發動機潤滑用。油道的作用是使潤滑油順利通過。濾網的作用是清潔潤滑油。二沖程發動機的分離潤滑系統如圖1-20所示。

(8)啟動系統

啟動系統的作用是啟動發動機,借助外力帶動曲軸旋轉,使曲軸達到某壹轉速後進入工作狀態。啟動方式有腳踏啟動與電啟動兩種。腳踏啟動機構在變速器內,電啟動主要由電動機、啟動離合器組成,如圖1-21、圖1-22所示。

(9)進氣系統

進氣系統的功用主要是引導並過濾空氣,控制進入汽缸的混合氣量,降低進氣噪聲。進氣系統主要由進氣管、空氣濾清器、進氣閥等組成,如圖1-23所示。

圖1-21 啟動離合器嚙合式

圖1-22 啟動機的二級減速機構

圖1-23 進氣系統的組成

(10)排氣系統

排氣系統的功用主要是降低排氣噪聲並排出廢氣。排氣系統主要由排氣管和消聲器組成,如圖1-24所示。

圖1-24 排氣系統

排氣管是用鋼管彎成,安裝於汽缸(汽缸蓋)排氣口與消聲器之間,其作用是引導和改變排出的廢氣氣流方向,將其引導到消聲器中。消聲器的作用是降低發動機排氣噪聲,消除廢氣中的火焰和火星,使廢氣降溫和減速後排向大氣,減少對環境的汙染。

消聲器根據消聲原理可分為阻性消聲器、抗性消聲器和阻抗復合式消聲器三大類。