发动机零部件培训和典型故障 分析质量工程部QAE综合组第一章 摩托车简介 第一节 摩托车的发展史 第二节 摩托车的分类 第三节 摩托车型号的编制方法 第四节 摩托车总体构造第一节 摩托车的发展史时间：18世纪70-80年代 工业革命 1、1790年法国人制成最原始的两轮车 2、1876年德国人发明了汽油机 3、1880年英国人制造了二冲程的发动机 4、1885年德国人戴姆勒制成世界上第一辆汽油驱动的摩托车，取名为 “单轨道号” 5、1953年7月在北京汽车厂仿制生产出我国第一辆“井冈山牌摩托车”第二节 摩托车的分类1、美国：按汽缸容积和结构形式将摩托车分为5级 类别容积和结构两用用脚踏驱动 和机器驱动 的两轮摩托车坐式采用坐式车架，有护腿板和平底搁脚架的二 轮摩托车 摩托车发动 机汽缸容积大于50ml的两轮摩托车跨斗式边三轮摩托车级别容积大小A级170ml（两轮）B级50ml 容积 170ml（两轮）C级 50ml（两轮，不包括E级）D级170ml（三轮）E级微型摩托，对车轮 、直径、轴距、坐垫高低有规 定2、日本：按发动机的汽缸容量和结构形式摩托车的定义：凡行驶的车轮不多于3个，自重小于680KG的机动车称为摩托车3、我国：按车辆速度和发动机工作容积来分1、摩托车：空车质量在 400KG以内，车速 50KM/h,汽缸容量 50mlde 两轮或三轮 机动车两轮车：坐式车、 越野车、赛车、 特种车正三轮车：普通正三 轮（客车和货车）、 轻便正三轮、专用正 三轮边三轮：普通边三 轮、专用边三轮2、轻便摩托车：汽缸容量 50ml,车速50km/h的两轮 机动车第三节 摩托车型号的编制方法我国：GB5375-1998将摩托车和轻便摩托车型号分为5个部分企业自定代号 设计序号 类型代号（规定）规格代号（排量） 商标代号日本：车体、发动机结构特征（如 无表示基本型）发动机工作容积cm(3)车型系列代号或车名，CBX,GS等公司名称如：HONDA CBX 250 S结构特征：S表示半或低整流罩发动机容量公路车公司名第四节 摩托车总体构造一般情况下：由发动机、车架、传动系统、制动系统、悬挂系统、车轮、电气设备等7个部分组成名称作用发动 机使燃料燃烧产 生的热能转变为 机械能，然后通过传动 系统把机械能传递给车轮 ，驱动 摩 托车行驶 车架支撑发动 机，与车轮连 在一起，承受全车负载 并保证摩托车的行驶传动 系统将发动 机的动力传给驱动轮制动系统减低摩托车行驶速度甚至停车，或在摩托车下坡行驶时 保证车 速稳定。包括：控制装置、 传动 装置、制动装置 悬挂装置降低摩托车的振动，包括前、后悬挂电气设备保证车辆 的启动、点火、照明及指示信号等第二章 发动机的工作原理和总体结构 第一节 发动机的分类 第二节 四冲程汽油机的工作原理 第三节 二冲程发动机的工作原理 第四节 往复活塞式四冲程发动机的总体构造 第五节 摩托车发动机的主要性能指标与特性第一节 发动机的分类将热能转变为机械能的机器称为热力发动机热力发动机内燃机外燃机活塞式内燃机燃气轮机往复活塞式旋转活塞式每一次热能的转化，都必须经过“进气”“压缩”“做功”“排气”这一系列过程，称之为工作循环。 凡活塞往复四个行程，完成一个工作循环，称为四冲程发动机。凡活塞往复两个行程完成一个工作循环，称为二冲程发动机。按燃料分汽油发动机柴油发动机化油器式汽油机喷射式汽油机按冷却方式风冷水冷油冷按汽缸数分单缸双缸多缸 强制风冷第二节 四冲程汽油机的工作原理一、基本概念 1、上止点（上死点）：活塞顶部离曲轴中心最远处，即活塞最高位置。 2、下止点（下死点）：活塞顶部离曲轴中心最近处，即活塞最低位置。 3、行程S：上、下止点的距离 4、偏心距e：连杆下端与曲柄连接中心至曲轴中心的距离 S=2e 5、汽缸工作容积（汽缸排量）：从活塞上止点到下止点所扫过的容积 6、发动机排量：多缸发动机各汽缸工作容积的总和XD4X10XSXi (L)V=D=Cm S=Cm i=汽缸数7、汽缸总容积：Va:活塞在上止点时，其顶部以上的容积 8、燃烧室容积Vc:活塞在上止点时其顶部以下的容积 9、压缩比：=Va/Vc 一级：7-12 压缩比越大，在压缩终了时混合气的压力和温度越高，燃烧速度也越 快，功率越高经济性越好。 10、有效功率：发动机曲轴实际所输出的功率 11、升功率：每升汽缸工作容量所发的有效功率 二、工作原理 进气行程 化油器或汽油机将空气与燃料先在汽缸外部的化油器中进行混合，形成可燃混合气 进气行程中，进气门开启，排气门关闭； 随活塞从上止点到下止点移动，活塞上方的汽缸容积增大，从而使汽缸内压力降低到大气压力以下，造成真空状态，这样混 合气吸入缸内，由于进气系统有阻力，进气终了时汽缸内气体压力0.075-0.09MPa温度升高到370-400K （1K=273c）32第二节 四冲程汽油机的工作原理压缩行程 进、排气门关闭，曲轴推动活塞由下止点到上止点移动，可燃混合气压力Pc升高到0.6-1.2MPa，温度600-700K， 压缩比大会出现爆燃和表面点火 做功行程 进、排气关闭，当活塞接近上止点时，装在汽缸盖上的火花塞即发出电火花，点燃被压缩的可燃混合气，混合燃烧 后，发出大量的热能，燃气压力和温度迅速增加，P为3-5MP,温度2200-2500K，高温高压推动活塞从上止点到下止 点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械能 排气行程 当做功行程接近终了时，排气门打开（高温高压），废气从排气门排除，自由排气，当活塞达到下止点之后再向上 止点移动时，活塞将废气强制排出残余废气，活塞到达上止点附近时排气行程结束，带走30%的热量总之，四冲程发动机经过进气、压缩、燃烧做功、排气四个行程完成一个工作循环。活塞上、下往复了四个行程， 曲轴旋转了两圈，凸轮轴一周第三节 二冲程发动机的工作原理一、工作原理 两个活塞行程内，曲轴旋转一周的时间内完成一个做功行程 二冲程发动机汽缸体上有4孔或5孔（排气口、进气口、扫气口） 1、当活塞开始压缩，由下向上移动，在活塞下面的曲轴箱内形成真空度，扫气口、排气口全部关闭，活塞继续上 移，进气孔开启，在大气压力作用下，可燃混合气通过簧片阀自化油器流入曲轴箱 2、活塞接近上止点，火花塞发出电火花，点燃被压缩的混合气，活塞至上止点向下移动；进气孔关闭，流入曲轴 箱的混合气则因活塞的下移而被预先压缩，当活塞接近下止点时，排气孔开启，废气从排气孔排出，活塞继续下移 ，扫气门开启；受到预压的新鲜混合气使自曲轴箱经扫气孔，流入汽缸内，并驱除汽缸中的废气 二、二冲程化油器式发动机与四冲程化油器式发动机比较 二冲优点 1、曲轴每旋一周就有一个做功行程，当二冲程发动机和四冲程发动机放入工作容积和转速相同的时候，理论上二 冲程发动机功率等于四冲程发动机功率的两倍 2、二冲程发动机的运转比较均衡平稳，工作频率是四冲程的两倍 3、没有专门的配气机构，所以它的构造较简单 4、使用简便，维修成本低，重量轻 缺点： 1、由于换气时间短，不易将废气排除干净，并且在换气时减少了有效工作行程，因此二冲程发动机功率 =1.5-1.6倍四冲程发动机的功率 2、部分新鲜可燃混合气随同废气被排除，污染环境 3、二冲程发动机工作温度高于四冲程发动机，热负荷大。第三节 二冲程发动机的工作原理扫气方式： 1、横流扫气：扫气口与排气口对置 从扫气口进入的可燃混合气被活塞顶向汽缸上方，可以降低活塞顶部的温度 2、回流扫气：扫气口与排气口相距很近 从扫气口进入的可燃混合气被引向对面的汽缸壁上方，但效率低 3、直流扫气：排气口在汽缸盖上，并装有排气门 结构对比： 1、曲轴箱：二冲程曲轴箱上没有进气口二冲程发动机箱体必须具有气密性带有变速器的曲轴箱，与变速器之间相 互不通 2、汽缸体：二冲程利用下止点附近的一部分行程进行换气，各气口形状、大小位置及表面粗糙度决定的扫气效率 3、汽缸头：二冲程只有缸盖 4、活塞：二冲程热负荷大，活塞内腔顶部常制成有加强筋的圆拱形，提高钢度，增加散热能力；活塞裙部较长，在上止 点时，盖住扫气口和排气口，避免倒流 5、活塞环：防止活塞环随活塞在汽缸中作往复运动经过气口时被卡，用一定位销定位在活塞环槽中，不让它作圆周方向 运动 6、润滑方式：混合润滑和分离润滑 7、配气机构：二冲程有旋转阀式的配气机构第四节 往复活塞式四冲程发动机的总体构造构造组组成部分作用机体组汽缸头、汽缸体、左右曲轴箱、左 右箱体作为发动 机各机构、各系统的装配基体曲柄连杆机构活塞、连杆、曲轴将活塞的直线往复运动变为 曲轴的旋转运动配气机构进、排气门、气门摇 臂、凸轮轴 、链轮 、链条等使可燃混合气及时流入汽缸，废气及时排除汽缸供给系统化油器、空滤器、进气管等把汽油和空气混合为成分合适的可燃混合气，以供燃烧点火系统磁电机、点火器、高压包、火花塞保证发动 机按规定的时刻及时点燃汽缸中被压缩 的可燃混 合气 润滑系统机油泵、润滑油道、限压阀 、粗 滤器、精滤器、油冷器将润滑油不断地供给有相对运动的零件表面启动系统启动杆、启动轴 、启动齿轮 、启 动弹 簧等使静止的发动 机启动并转入自行运转传动 系统一次减速机构、离合器、变速器、 链条、链轮 或传动轴将发动 机发出的动力经降速增扭后传给 后轮冷却系统风冷（自然、强制）、水冷、水箱 、水泵、风扇、节温器、油冷第五节 摩托车发动机的主要性能指标与特性一、性能指标 1、有效功率：发动机通过输出轴对外输出的功率Pe（KW）Pe=Pme*Vn*n*I/30=0.7854*10 *（Pme*Cm*ID(2)）/ Pme：平均有效压力（MPa） I：汽缸数 Vn：单缸工作容积（L）n：转速 r/min ：行程数 （四冲程=4 二冲程=2） 2、有效扭矩：Me=9549.3Pe/n 9550*Pe/n (Nm) 3、升功率：每升汽缸工作容积所发出的有效功率 PePmeDnV 要Pme，那么，充气效率v,但Pme热负荷 、发动机的效率：等于发动机的输出功率与燃料燃烧所能获得的功率之比 1、机械效率：有效功率、指示功率之比。 汽油机：0.8-0.9 2、热效率：用于做功的那部分热量、所能产生的总热量之比。 一部分冷却系统带走，一部分废气排出 二、经济性指标 1、燃油消耗率：发动机每发出1KW有效功率，在1小时内所消耗的燃油质量（g） ge=Gf/Pe*10 (g/kw*h) Gf：发动机每单位时间的耗油量kg/h Pe：发动机有效功率 kw 2、百公里油耗：1L油行驶的最大里程 三、强化性指标 1、升功率：PL=Pe/ivn=Pmen/30 每升汽缸工作容积所发出的有效功率 2、Pme 平均有效压力 3、Cm：活塞平均速度 Cm=(s*n/30)*10 (m/s) 四、两轮车发动机排放指标 欧 Co 5.5. HC 1.2 NOx 0.3；欧 Co 2.0 HC 0.8 NOx 0.2 五、发动机特性（发动机性能随着许多因素而变化） 1、发动机转速特性：发动机功率、扭矩、燃油消耗率随曲轴转速变化的规律 发动机化油器节气门开度一定时，不同转速下测得P 、T，画出一系列曲线， 当发动机化油器节气门开度达到最大时，不同转速下测得P、T，得到速度特 性称发动机外特性 n2点为最大扭矩 n3最低燃油消耗率 n4点为最大功