摩托车发动机结构介绍-共64页PPT课件.ppt

1、简述发动机 发动机是摩托车的心脏，是车辆行驶的动力源。其作用是使燃料在气缸内燃烧，将热能转变为机械能，通过曲轴的旋转运动，再由传动系统将动力传递到后轮，利用车轮与地面的摩擦力，驱动摩托车行驶。发动机一般由曲柄连杆机构、机体、配气机构、动力转换机构等“四大机构”和燃料供给系统、进排气系统、冷却系统、润滑系统、启动系统、点火系统等“六大系统”所组成。按工作冲程分:2冲程与4冲程CG顶杆机类型 日本本田在70年代研发的CG125进入中国后就受到追捧，后来台湾光阳（KYMCO）在其基础上增加了电起动，并将四档变速改为业五档，后因其结构相结简单，被几乎所有的国内厂家所仿制，因其最早的原型是CG125，所

2、以就把这款顶杆发动机统称为CG机 CBF涡燃、内置平衡轴发动机 涡流气道：特殊角度的进气道，配合量身设计的燃烧室，让混合气以旋涡状被吸入，充分融合，使极稀薄的混合气也能够充分燃烧，瞬间爆发强劲动力，大大提高燃油效率。C100系列卧式发动机此发动机来源于日本本田公司所设计的Super Cub C100型车。其原型发动机为单缸卧式风冷OHC49ml汽油发动机，该机型的设计特点是：热机部分采用半球顶燃烧室，顶置凸轮轴，顶置气门；正时部分采用带自动张紧机构的链传动；活塞为高硅铝合金压力铸造，活塞环采用三道环，其中头环（一环）为楔形环，油环（三环）槽内有机油收集孔；传动部分采用湿式多板螺旋弹簧式离合器，

3、配以手动及半自动操作，四级常啮合齿轮传动，换档采用凸轮鼓拨叉机构，末级传动为链传动。其综合特点是：设计合理，机体质量轻，强度高，功率大，油耗较低。本田公司在此机型的基础上，将49ml的机型改进发展形成了49ml，72ml，85ml及99ml一系列发动机。双缸发动机 并列双缸 V型双缸OHC 小链机（小链机（GS）GY6-CVT无级变速发动机C型机结构介绍及技术要点以QJ154FMI-2发动机为例整体剖析图曲轴连杆活塞机构气缸体总成气缸盖总成配气机构正时传动张紧机构总成初级离合器组件和次级离合器组件变速系统分总成电起动分总成脚起动分总成磁电机分总成左曲轴箱体分总成右曲轴箱体分总成左盖分总成右盖分

4、总成机油泵分总成发动机的组成部分曲柄连杆机构机体机构配气系统动力转换机构启动系统机体机构润滑系统点火系统机体机构曲柄连杆机构：曲轴连杆活塞总成 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。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。主要零部件 活塞，活塞环，活塞销，挡圈 左右曲柄，曲柄销 连杆，连杆大头滚针轴承 左、右轴承，正时主动链轮，机油泵驱动齿轮 其它附属零件如：半圆键，锁紧螺母等技术要点活塞的设计应重点解决的问题是：（1）改善活塞顶

5、及第一环的工作条件，防止顶部热裂，环槽的过渡磨损。（2）改善活塞小和销座的实际承载能力，减少磨损、防止破裂。（3）设计合适的裙部外形，提高裙部承载能力，减小配缸间隙，改善磨损并使运转平稳。选择合适的活塞压缩高度、火力岸高度，环带高度，活塞总高，活塞顶部厚度，环槽形状，其中火力岸高度、一道环岸宽度、活塞顶部厚度、销座强度要经过分析组应力计算确定合适的尺寸。材料：AC8A，热处理要去：应经T6处理，硬度为95130HBS，同一活塞硬度差不超过10个布氏硬度单位；活塞顶部到气缸上平面保证0.5-1mm，最小间隙0.5mm，活塞和气门的一个工作循环的最小间隙大于2毫米，必须配合气门升程通过计算得到该最

6、小间隙；为提高活塞的磨合性能，活塞表面必须进行磷化处理活塞销挡圈槽开档尺寸应与活塞销配合设计活塞销孔中心一般向主推力侧偏心0.5mm（摩托车发动机为进气门侧为助推力侧），减少活塞在上止点换向时对气缸表面的冲击，降低振动和噪声。活塞底部要检查是否和曲柄干涉连杆 连杆属模锻件；连杆大小头支撑必须要选择合适的圆角过渡，以减小应力，增加强度；连杆杆身一般采用工字形截面 连杆大小头内孔倒角要小，为C0.5 连杆整体渗碳处理，大小头淬火；整体抗疲劳强度大，抗交变冲击大 连杆质量公差要控制+-5g；曲柄销润滑连杆的出油口位于上止点前30-40度范围内，保证滚针轴承在最受到最大爆发压力时，有足够的润滑油。连杆

7、大头滚针轴承寿命允许的情况下，安装尺寸尽量小且轻 目标寿命连续强化220小时曲柄对于单缸机：曲柄的偏心质量用于平衡曲柄销、连杆大头、滚针轴承所产生的旋转惯性力和活塞、活塞销，连杆小头所产生的往复惯性力，注意计算平衡率大小和合力椭圆夹角方向。且合力方向应同整车方面一起确定，以减轻整车的振动。曲柄左右两半必须保证平衡重相等，以保证左右轴承的寿命相当。气缸体总成主要有气缸体组件，和气缸垫片，定位销，螺栓等附件组成气缸体组件目前应用最多的是干式铸铁缸套风冷发动机需要注意气缸体散热片的设计，散热片根部做成斜面和大的圆角，提高缸套刚度和缸套散热能力，水冷发动机需要注意水套的设计气缸套内部要进行珩磨处理，珩

8、磨出夹角为22-32沟纹，有利于油膜均匀分布，使活塞得到足够润滑，减小磨损。气缸垫片一般为无石棉耐油橡胶纸垫气缸盖总成主要由气缸盖组件，火花塞，缸盖垫片，链轮盖，进气管，二次进气管组件等零件组成气缸盖需要注意燃烧室形状和进、排气门座圈，进、排气道，散热片的设计。燃烧室是由气缸盖、进、排气门、火花塞所组成的空间，必须根据整机设定的压缩比，燃烧室容积公差应按照发动机的排量来控制公差,大约是0.16%,燃烧室形状有球形，屋顶形，异形等，火花塞一般布置在进排气门之间，靠紧燃烧室中心的区域，有利于火焰的传播。气缸盖总成气道外形应过度圆滑顺畅，截面积从进口由大到小渐变；在有一定滚流跟涡流系数的情况下,流量

9、系数尽量大.气道收口：气道座圈口位置应单侧收口0.5mm，便于加工后保证过渡圆滑,在设计气道时就按照收口设计；壁厚：燃烧室顶部壁厚控制在8-10mm，气道外壁厚度控制在4.5-5mm，其余壁厚控制在3.5-4mm；干涉检查：检查摇臂，凸轮轴，张紧链条等与缸盖最小间距，一般在拔模的状态下最少预留2-3mm的间隙；检查缸头进排气管螺栓安装是否方便，火花塞套筒在工作时是否与缸头干涉.风冷缸头要进行散热计算 燃烧室顶部设计有散热片，并设计专门的进、出风口，加强燃烧室顶部和火花塞的散热气门导管要有O形圈密封，防止缸盖顶部机油从导管外币渗入气道中，容易引起积碳和影响排放。气门导管导向长度尽量为7倍气门杆径

10、气门座圈：过盈配合，过盈量8-11丝;气门座圈厚度取座圈内径的0.1-0.15倍,高度为外径的0.16-0.22倍.气门密封带宽度1-1.3mm左右气门导管和气门座圈的材料均为粉末冶金材料，具有高的耐磨性和较低的价格配气系统 主要由凸轮轴，链轮、摇臂，摇臂轴，进、排气门、气门弹簧、弹簧盘、锁夹、调整螺钉、轴承等零件组成 配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成技术要求 保证发动机有良好的换气质量，必须是排气尽量干净，进

11、气尽量充分。具有良好的动力特性，保证发动机工作平稳可靠，使噪声减至最低的程度 磨损小，使用寿命高 结构简单，便于维修凸轮型线 应保证能获得尽可能大的时间断面值，气门开启和关闭要快，以求在尽可能大的凸轮转角内，气门接近全开位置。应保证配气机构各零件所受的冲击和振动尽可能小，以求获得配气机构工作的平稳性和可靠性。以上两个方面是相互矛盾的，如追求进气量，凸轮型线很陡，气门的落座冲击和反跳增大，增大气门和座圈，凸轮和摇臂的磨损，并带来噪音。气门 气门盘直径和气门座圈内径大小的选择需性能分析组确认，确保足够的进排气能力 气门锥角为45，锥面宽度b（0.8-1.3）t，颈部斜角一般为20（可减少气流流通阻

12、力，增加气门刚度）气门盘厚度t=0.080.11D(t为锥面上边到盘面的厚度，D为气门盘直径)，确保气门盘有足够的刚度，为保证气门密封可靠，只允许气门座锥角比气门锥角大0.5-1度。气门锥角必须取正公差 排气门的锥面需堆焊钴基和镍基合金，进气门不需要。气门杆端面一般要求堆焊。以增强耐磨性能 气门杆部精加工面到气门颈部的毛坯面要有一端R15-R20的圆弧过渡，以减少加工导致的应力集中气门弹簧作用是保证气门关闭时气门与气门座的闭合密封，气门开启时气门准确的随凸轮运动弹簧最大应力,根据材料来确定,一般要小于700-850MPa弹簧刚度及弹簧安装时压缩力，根据动力分析结果调整，要防止气门飞脱弹簧两端并

13、圈并磨平，磨平面要加上倒角，磨平面尾部最小厚度要保证0.6mm以上,最上端的一圈的弹簧厚度要逐步变化且并圈处节距的变化要均匀缓慢。注意共振检查，共振频率达到凸轮转速频率的9倍以上，否则容易引起弹簧共振断裂。正时传动张紧机构分总成 主要由主导链板，副导链板，链条，涨紧器组成 链条多为齿形链，噪音低，也有采用滚子链，小排量摩托车正时链条节距都为6.35mm，注意计算链条节数时一定是偶数节。导链板要设计合理的导链曲面，以减小链条噪音 张紧器的张紧升力一般为5-10N，过大会导致链条过分张紧，加快导链板的磨损，过小导致链条松动产生噪音。初级离合器组件和次级离合器组件离合器总体布置形式：前置(发动机输出

14、的扭矩先经离合器，再传给一次减速机构，然后传给变速器主轴，用于小排量和轻便摩托车)，后置(发动机输出的扭矩先经一次减速机构传给离合器，然后传给变速器主轴，可用于各类摩托车)初级离合器组件是蹄块离心式离合器，与曲轴同轴装配，离合器的离合主要受曲轴转速影响，结合转速大于怠速转速。次级离合器组件是多片湿式离合器，分离靠外加的轴向推力，使离合器片打滑，结合靠离合器弹簧的弹力压紧。初级和次级离合器同时组成了初级减速机构。减速比：68/193.58初级离合器组件 主要由主动齿轮组合、主动盘组合、滤清器垫片、滤清器盖、止退垫片组成注意：弹簧预拉力影响离合器的结合转速，一般弹簧的刚度要小些，取K值=7-10N

15、/mm，其硬度要适当，否则弹簧容易发生断裂。（K指弹簧的弹性模量；力与位移的方向相反）单向离合器机构次级离合器组件 构成：次级大齿轮、次级外罩、中心套、摩擦片组合、摩擦铁片、缓冲体、盖板、升盘、弹簧、弹簧压盘、衬套、螺栓、铆钉等 设计时要注意校核离合器的最大摩擦力矩，并选择合适的后备系数。缓冲弹簧或橡胶的设计要重视：弹簧不能够在侧向卡死或者橡胶无变形空间，否则引起离合器松，断齿等问题 手把握力要小，一般 20-40N变速系统总成功能：1）改变传动比，扩大驱动轮扭矩和转速的变化范围，以适应经常变化的道路条件，同时使发动机在最有利的工况下工作，达到油耗低、功率大的目的。2）利用空档实现中断动力传递

16、，使发动机能够顺利起动和怠速运转。变档轴组合 主轴组件 副轴组件 链轮1）主副轴档位设计时，是使滑动齿轮处于空档位置，此时齿轮棘爪的间隙为1.5-1.6mm，滑动齿轮的变挡行程一般是5.5-5.7，所有齿轮为常啮合状态，即变挡时齿轮滑动后和对面齿轮保持啮合状态2）摩托车传动装置总的传动比：ii1*ig*i2 即一次传动比，变速器传动比，二次传动比的乘积。最小传动比应使摩托车达到最高设计车速；最大传动比应保证摩托车的最大爬坡度。3）齿轮模数，摩托车发动机齿轮常用模数为1.25，1.5，1.75，2，2.25，2.5。本机：1挡1.5，2挡1.75，3挡2，4挡1.75变挡鼓型线根据主副轴档位的排

17、布，变挡鼓和拨叉轴的位置来确定。根据档位数量确定每个挡的转角（常用转角为72和60），可以先画出变挡鼓的平面档位型线，再将型线环形折弯形成变挡鼓的实际形状 变挡操纵机构主要零件：变档轴组合，变档星轮，拨盘，星轮定位组件电起动系统 要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系。总成包括：电起动马达 过渡齿轮 过渡齿轮轴 星轮组合（滚

18、柱式超越离合器）齿轮啮入轻松、冲击小发动机起动后，能防止发动机带动起动电机高速旋转发动机进入正常工作后，起动系统动力联系中断能使曲轴产生足够的起动转速，一般最低转速不低于400rpm，在500rpm以上起动比较可靠，电起动的减速比一般为15-25设计要求：脚起动分总成脚起动轴脚起动齿轮脚起动棘轮脚起动弹簧脚起动扭簧1）由起动轴向曲轴增速，在起动瞬间使曲轴达到一定的转速，保证发动机点火运转，增速比为5-8（一般脚起动轴的转速为60-80rpm）2）发动机起动后，起动机构在其啮合解脱装置的作用下自动脱离啮合并回位，不随曲轴的旋转而转动设计要求：点火系统：磁电机总成 转子组件 定子组件 触发器 线缆

19、在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。左曲轴箱体分总成左箱体右曲轴箱体分总成箱体类零件设计在确保箱体有足够的强度和刚度前提下尽量减轻重量。右箱体左盖分总成 边盖类的零件在满足外观需要的前提下，要保证适当的强度和刚度保证和箱体之间的密封性，壁厚设计一般在2.5-3mm，并有适当的加强筋，以增强刚度，减轻噪音辐射传播。右盖分总成润滑系统：机油泵总成机油泵体内转子外转子机油泵齿轮机油泵盖：润滑系的功用是向作相对运动的零件

20、表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。机油流量和分配 1.机油循环量0.34-0.43Pe,带活塞冷却的话0.42-0.50Pe.(Pe 为发动机的有效功率)2.机油分配比例：冷却25%-30%，润滑70%-75%3.曲轴活塞分油量50%-60%4.主副轴分油量15%-20%5.缸头分油量20%-30%摩托车的种类 骑式车 街跑车 太子车 弯梁车 踏板车 越野车 公务车 公路跑车 各种不同用途的摩托车，由于使用性能不同，在其结构形式上也各有不同特点，所配备的发动机也不同，下面

21、简单介绍一下国内生产的整车类型和发动机。按乘骑姿势分类：1.骑式车 2.弯梁车3.踏板车骑式车 金禧王QJ125-19A 采用的是CG款125cc发动机，发动机的主要特点是：气缸布置是立式，配气传动机构采用摇臂+顶杆的方式街跑车 畅跑QJ125-9 采用的是GS款125cc发动机，发动机的主要特点是：气缸布置是立式，配气传动机构采用链轮+链条的方式太子车 QJ250-3 采用的是直列两缸风冷250cc发动机弯梁车 风尚QJ110-6F 采用的是C110cc发动机，发动机的主要特点是：气缸布置是卧式，采用自动双离合器踏板车 领悦QJ125T-15A 采用的是卧式踏板发动机，发动机的主要特点是：气缸布置是卧式，采用皮带式无级变速器，即CVT（Continuously Variable Transmission）越野车公务车公路跑车 Q.J.Benelli TNT 1130 和Trek 1130跑车 采用并列3缸水冷电喷发动机，排量1130cc，最大功率101kW/9250rpm，最大扭矩117Nm/6750rpm，最高车速255km/h 谢谢聆听！Thank you