發(fā)動機(jī)原理培訓(xùn)資料02.ppt

1、發(fā)動機(jī)培訓(xùn)資料,總 要,第一節(jié)課：介紹發(fā)動機(jī)的定義、分類，解釋發(fā)動機(jī)的一些常見專用名詞的含義，按二沖程，四沖程兩大類介紹往復(fù)式發(fā)動機(jī)，分別講解兩類發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，工作原理。 第二節(jié)課：解釋發(fā)動機(jī)代號的含義，簡要介紹我公司現(xiàn)有發(fā)動機(jī)的品種，生產(chǎn)單位。選幾個具有代表性的發(fā)動機(jī)，詳細(xì)介紹其結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)，簡單介紹一下摩托車發(fā)動機(jī)的發(fā)展趨勢和我們的在研產(chǎn)品。,一 、發(fā)動機(jī)的定義,發(fā)動機(jī)的通常定義為：使用某種燃料產(chǎn)生動力的機(jī)械裝置。,從燃料燃燒的角度，可以把發(fā)動機(jī)分為兩大類： （一）外燃機(jī)，外燃機(jī)的特點(diǎn)是燃料在發(fā)動機(jī)的外部燃燒，發(fā)動機(jī)利用其燃燒產(chǎn)生的熱能產(chǎn)生動力。比如老式的蒸汽機(jī)火車,蒸氣機(jī)輪船就是使

2、用的外燃機(jī)。由于其結(jié)構(gòu)笨重，能量轉(zhuǎn)化效率低，現(xiàn)在已很少應(yīng)用。,（二）內(nèi)燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)的特點(diǎn)是燃料在發(fā)動機(jī)內(nèi)部燃燒，發(fā)動機(jī)利用其燃燒的壓力產(chǎn)生動力。內(nèi)燃機(jī)種類十分繁多，應(yīng)用也非常廣泛，我們現(xiàn)在使用的發(fā)動機(jī)大部分均是內(nèi)燃機(jī)，如火箭發(fā)動機(jī)，噴氣式發(fā)動機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)，轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，往復(fù)式發(fā)動機(jī)等等。,現(xiàn)在人們還在不斷的研制各種新型發(fā)動機(jī)，但遺憾的是，由于受到各種條件的限制（如結(jié)構(gòu)、價格），我們普通摩托車只能安裝往復(fù)式發(fā)動機(jī)，我們公司生產(chǎn)的發(fā)動機(jī)也均為往復(fù)式發(fā)動機(jī)，下面我就著重為大家介紹往復(fù)式發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作特點(diǎn)。 往復(fù)式發(fā)動機(jī)定義往復(fù)式發(fā)動機(jī)是指發(fā)動機(jī)工作時，使用一些機(jī)構(gòu)把混合氣吸進(jìn)氣缸，然后用某種方

3、法點(diǎn)燃混合氣，使混合氣燃燒、膨脹，利用燃?xì)獾膲毫ν苿踊钊滦?，通過連桿把活塞的力傳遞給曲軸，并把活塞的往復(fù)力轉(zhuǎn)化成曲軸的旋轉(zhuǎn)扭矩，輸出動力的發(fā)動機(jī)。,往復(fù)式發(fā)動機(jī)又可分為兩沖程發(fā)動機(jī)和四沖程發(fā)動機(jī)兩大類，在對這兩類發(fā)動機(jī)進(jìn)行講解前，先給大家解釋一下發(fā)動機(jī)中一些常見名詞的含義。 上止點(diǎn)習(xí)慣上把活塞運(yùn)動到最高點(diǎn)，即活塞位于離曲軸最遠(yuǎn)的位置叫上止點(diǎn)，由于此時活塞的運(yùn)動速度為零，所以又稱上死點(diǎn)。 下止點(diǎn)同理，習(xí)慣上把活塞運(yùn)動到最低點(diǎn)，即活塞位于離曲軸最近的位置叫下止點(diǎn)，由于此時活塞的運(yùn)動速度為零，所以又稱下死點(diǎn)。 缸徑即氣缸的直徑簡稱缸徑。,行程活塞從上止點(diǎn)運(yùn)動到下止點(diǎn)所走過的距離叫活塞行程，簡稱行程

4、。 燃燒室活塞在上止點(diǎn)時，活塞上方與氣缸蓋之間的空間部分叫燃燒室。 氣缸的總?cè)莘e活塞在下止點(diǎn)時，它上方的全部空間，稱為氣缸總?cè)莘e，它是氣缸工作容積和燃燒室容積的總和。 壓縮比氣缸的總?cè)莘e對燃燒室容積之比。壓縮比表示工作混合氣在氣缸中被活塞壓縮時體積縮小的倍數(shù)。壓縮比的大小，對發(fā)動機(jī)功率有很大的影響。 排 量又稱氣缸工作容積，即活塞從下止點(diǎn)運(yùn)動到上止點(diǎn)所通過的行程容積。發(fā)動機(jī)排量計(jì)算公式如下：,V(CC)=r2sn 其中 r:氣缸半徑 cm s:行程 cm n:氣缸數(shù) 通常發(fā)動機(jī)排量越大，發(fā)動機(jī)每次吸進(jìn)的混合氣也越多，這就有利于提高發(fā)動機(jī)的扭矩和功率。 最大功率在油門全開時，發(fā)動機(jī)所能產(chǎn)生的最大

5、功率。 標(biāo)定功率在油門全開時，發(fā)動機(jī)長時間運(yùn)行所能產(chǎn)生的有效功率。 最大扭矩在油門全開時，發(fā)動機(jī)所能產(chǎn)生的最大扭矩。,二、二沖程發(fā)動機(jī)工作原理,二沖程發(fā)動機(jī)上，活塞上下運(yùn)動一次，即運(yùn)動兩個行程，發(fā)動機(jī)就點(diǎn)一次火，它的工作原理如圖： 第一沖程：活塞從下止點(diǎn)上行，遮蔽掃氣口、排氣口，壓縮氣缸中的可燃混合氣，當(dāng)活塞到達(dá)上止點(diǎn)附近時，火花塞跳火點(diǎn)燃混合氣；與此同時，進(jìn)氣口打開，新鮮的可燃混合氣體進(jìn)入曲軸箱，在活塞到達(dá)上止點(diǎn)時，關(guān)閉進(jìn)氣口。,第二沖程：混合氣迅速燃燒，同時產(chǎn)生大量的熱和很高的壓力，在高壓氣體的推動下，活塞下行，通過連桿使曲柄旋轉(zhuǎn)對外做功?；钊滦械揭欢ㄎ恢弥螅紫却蜷_排氣口，燃燒后的廢

6、氣高速噴出排氣口。接著打開掃氣口，新鮮的混合氣被壓進(jìn)氣缸中，并把殘留的廢氣擠出氣缸。同時，在活塞到達(dá)下止點(diǎn)時，進(jìn)氣口再次打開。 在活塞到達(dá)下止點(diǎn)后，借助飛輪的慣性力，越過下止點(diǎn)，又繼續(xù)上行，開始下一個做功循環(huán)，二沖程發(fā)動機(jī)就這樣，曲柄每轉(zhuǎn)動一周，發(fā)動機(jī)就完成一個完整的做工循環(huán)（包括：壓縮、進(jìn)氣、做功、排氣、預(yù)壓、掃氣6個過程）。,三、四沖程發(fā)動機(jī)工作原理,四沖程發(fā)動機(jī)上，活塞上下運(yùn)動兩次，即運(yùn)動四個行程，發(fā)動機(jī)就點(diǎn)一次火，它的工作原理如圖，四沖程發(fā)動機(jī)一個工作循環(huán)分四個行程： （一），進(jìn)氣行程：此時進(jìn)氣門開啟，活塞下行。由于活塞從上止點(diǎn)向下運(yùn)動在氣缸內(nèi)產(chǎn)生較大的真空度，在真空度的作用下，把汽油

7、和空氣的混合氣吸進(jìn)氣缸。 （二），壓縮行程：此時進(jìn)排氣門關(guān)閉，活塞從下止點(diǎn)向上運(yùn)動，使氣缸內(nèi)的混合氣被活塞壓縮。,（三），燃燒行程：在混合氣壓縮終了時，火花塞跳火引燃混合氣，同時產(chǎn)生大量的熱和很高的壓力。燃?xì)獾膲毫ν苿踊钊滦胁Ⅱ?qū)動曲柄旋轉(zhuǎn)，對外做功。 （四），排氣行程：活塞被缸內(nèi)高壓氣體推動繼續(xù)下行，在到達(dá)下止點(diǎn)之前排氣門開啟，廢氣從氣缸里噴射出去，此后隨著活塞繼續(xù)上行，把殘留的廢氣擠出氣缸。 四沖程發(fā)動機(jī)就這樣周而復(fù)始的循環(huán)這四個行程，輸出動力。,二沖程發(fā)動機(jī)與四沖程發(fā)動機(jī)相比，各有特點(diǎn)，四沖程發(fā)動機(jī)上，在活塞的四個行程當(dāng)中，只有一個行程燃燒做功。所以和二沖程發(fā)動機(jī)相比，優(yōu)點(diǎn)是燃料消耗量較

8、低，經(jīng)濟(jì)性好，大功率的轉(zhuǎn)速范圍較寬，運(yùn)轉(zhuǎn)圓滑平穩(wěn)，非穩(wěn)定工況的過渡性好，且技術(shù)已十分成熟，其缺點(diǎn)是重量重，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，升功率較低；和四沖程發(fā)動機(jī)相比，二沖程發(fā)動機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，沒有氣門和凸輪軸，尺寸小，重量輕，升功率大的優(yōu)點(diǎn)，但排放差，油耗高，經(jīng)濟(jì)性不好，由于其研制歷史較短，技術(shù)水平較低，特別是它的排氣和掃氣過程還遠(yuǎn)不如人意，人們還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有掌握其規(guī)律性，還需投入大量的開發(fā)和研制。,四、摩托車發(fā)動機(jī)的構(gòu)造,摩托車發(fā)動機(jī)按功能劃分可以如圖分為六大部分：,（一）進(jìn)排氣系統(tǒng),發(fā)動機(jī)只有在吸進(jìn)空氣和汽油之后才能運(yùn)轉(zhuǎn)，而燃燒后產(chǎn)生的廢氣必須及時排出才能保證新鮮可燃混合氣能夠順利充入發(fā)動機(jī)，執(zhí)行這項(xiàng)工作的就是

9、進(jìn)排氣系統(tǒng)。其中包括：進(jìn)氣導(dǎo)流管、空濾器、化油器、進(jìn)氣管、進(jìn)氣道、配氣機(jī)構(gòu)、排氣道、消聲器等,空濾器長期使用后，濾芯會被灰塵、油污等空氣中的雜質(zhì)阻塞，使進(jìn)氣阻力增加，發(fā)動機(jī)功率下降。同時，由于空氣阻力增加，也將增加吸進(jìn)的汽油量，從而使發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)變壞，增加燃料消耗，造成發(fā)動機(jī)無力，油耗高的問題。所以我們在用戶使用中一定要強(qiáng)調(diào)空濾器的保養(yǎng)。,發(fā)動機(jī)進(jìn)氣是從進(jìn)氣導(dǎo)流管開始的，為了盡可能多地吸進(jìn)冷空氣，應(yīng)把導(dǎo)流管的開口布置在溫度較低的位置，如車座、側(cè)蓋板、整流罩入風(fēng)口等位置。通常我們的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣導(dǎo)流管與空濾器連為一體。 發(fā)動機(jī)的空濾器受摩托車安裝尺寸限制，外觀尺寸、形狀有較大的不同，但是其作用不

10、外乎有兩個（1）清除大氣中異物（2）降低發(fā)動機(jī)進(jìn)氣噪聲。,空濾器濾芯分為干式濾芯和濕式濾芯兩種，干式濾芯材料為濾紙或無紡布，常見的是濾紙，為了增大空氣通過面積，濾芯還大都加工出了許多細(xì)小的彎摺。當(dāng)濾芯輕度污損時，可以使用壓縮空氣吹凈，當(dāng)濾芯污損嚴(yán)重時，或沾滿油污時，必須更換新濾芯。 濕式濾芯使用海綿狀的聚氨脂類材料制造，裝用時應(yīng)略加一些機(jī)油，以便吸附空氣中的異物。如果濾芯污損后，可以用清洗油進(jìn)行清洗并擰干。如果吸附了較多的機(jī)油也仍可使用，當(dāng)然過分污損也應(yīng)該更換新濾芯。,化油器是混合氣的形成裝置，其工作原理是當(dāng)經(jīng)過空濾器凈化后的氣流高速流過化油器喉管時，在喉管處產(chǎn)生真空度，從浮子室把汽油吸出并形

11、成混合氣。我們摩托車發(fā)動機(jī)上用的化油器常見的有滑閥式化油器和等速化油器兩種?；y式化油器響應(yīng)性好，沒有節(jié)氣閥，結(jié)構(gòu)緊湊，而且價格較便宜所以使用很廣，但空燃比不易控制；等速化油器又叫等真空化油器，由于通過負(fù)壓室控制滑閥保持喉管處的真空度不變，雖響應(yīng)性較慢，但能維持穩(wěn)定的空燃比，供油量變化圓滑，應(yīng)用范圍在逐步擴(kuò)大。,化油器屬于比較精密的部件，對怠速、加速、油耗、穩(wěn)定性起著非常重要的影響，所以我們不提倡沒有經(jīng)過專門培訓(xùn)的人員擅自拆裝化油器，一般的發(fā)動機(jī)怠速調(diào)整可安以下步驟進(jìn)行：（1）、起動發(fā)動機(jī)并進(jìn)行預(yù)熱5-10分鐘。（2）調(diào)整怠速螺釘，把怠速調(diào)整到說明書的規(guī)定轉(zhuǎn)速值（通常1500轉(zhuǎn)/分），按順時針

12、方向轉(zhuǎn)動螺釘，怠速增加，按逆時針轉(zhuǎn)動怠速減少。（3）、調(diào)整怠速空氣調(diào)整螺釘。先順時針轉(zhuǎn)動怠速空氣調(diào)整螺釘，直到無怠速；再逆時針轉(zhuǎn)動怠速空氣調(diào)整螺釘，也直到無怠速為止。將該螺釘置于上述兩極限位置中間。以得到最佳混合比，如怠速有所偏高或偏低，則再將怠速螺釘進(jìn)行調(diào)整。,值得注意的是：怠速空氣調(diào)整螺釘，在出廠時已調(diào)定，請勿輕易調(diào)整。如果長時間（一周以上）不使用發(fā)動機(jī)或摩托車時，務(wù)請放凈化油器內(nèi)的殘油，以免殘油變質(zhì)腐蝕銅類零件，造成化油器失效。,進(jìn)氣管、進(jìn)氣道與前面的空濾器、化油器共同形成一個進(jìn)氣通道，它們應(yīng)是一個光滑的管道，且逐漸縮小，以使進(jìn)氣阻力盡可能小，逐漸加速，以高速氣流形式?jīng)_入燃燒室，以使在進(jìn)

13、氣門開啟的時間內(nèi)最大可能的充入混合氣。同時還要兼顧空濾器、化油器在整車上的安裝位置等因素，所以同一臺發(fā)動機(jī)在不同整車上也可能形狀很不同，這些是在發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)過程中就要考慮好的。 經(jīng)過進(jìn)氣道的可燃混合氣要進(jìn)入發(fā)動機(jī)并燃燒做功，就需要進(jìn)、排氣門的配合，適時打開和關(guān)閉。控制進(jìn)、排氣門的開閉，使發(fā)動機(jī)保持在最佳運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的這一套機(jī)構(gòu)就叫配氣機(jī)構(gòu)。它包括氣門、凸輪軸等一系列與氣門開閉有關(guān)的零件。而不同的配氣機(jī)構(gòu)，零件又有所不同，現(xiàn)在常見的摩托車發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)種類大致有三種：,（一）：上置凸輪搖臂式 即曲軸轉(zhuǎn)動，通過主動鏈輪鏈條從動鏈輪凸輪軸 搖臂 最后驅(qū)動氣門開關(guān)，這種結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，也是最常見的一種配

14、氣機(jī)構(gòu)型式，但鏈條的可靠性和耐久性不好，所以在發(fā)動機(jī)上還安裝了一個張緊器，來消除鏈條變形拉長帶來的影響。,（二）：頂置氣門搖臂式各氣門由氣缸蓋上的搖臂帶動，帶有凸輪齒輪的整體，將回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為往復(fù)運(yùn)動，通過凸輪隨動件使推桿上下運(yùn)動，與傳統(tǒng)推桿比較，該發(fā)動機(jī)推桿非常短，因此改進(jìn)了發(fā)動機(jī)的運(yùn)行。加上由于新的設(shè)計(jì)，凸輪、凸輪軸齒輪、凸輪軸組件在左曲軸箱里緊密結(jié)合，凸輪隨動件在左氣缸腔里緊密結(jié)合，由一個凸輪操作進(jìn)、排氣門，因此發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)也非常緊湊，而且維護(hù)和維修非常方便。,（三）：頂置凸輪式它由凸輪直接驅(qū)動挺柱帶動氣門運(yùn)動，其特點(diǎn)是簡化了傳動機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)比較緊湊，降低了高轉(zhuǎn)速時的振動和噪音，但由于結(jié)構(gòu)緊

15、湊，又造成了該配氣機(jī)構(gòu)的布置設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，維修也比較復(fù)雜，現(xiàn)在多在高檔發(fā)動機(jī)上應(yīng)用。,這里要強(qiáng)調(diào)的是配氣機(jī)構(gòu)是四沖程發(fā)動機(jī)的獨(dú)有機(jī)構(gòu)，二沖程發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣是混合氣先進(jìn)入曲軸箱，再從曲軸箱進(jìn)入燃燒室，現(xiàn)在常見的進(jìn)氣方式有以下三種：,（一）活塞閥進(jìn)氣 活塞閥進(jìn)氣是利用活塞裙部控制進(jìn)氣口的開關(guān)，從而控制進(jìn)氣時間。在結(jié)構(gòu)上，這種進(jìn)氣方式需要把進(jìn)氣口布置在氣缸壁上，這種進(jìn)氣方式結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠。長期以來大多數(shù)二沖程發(fā)動機(jī)都使用這種進(jìn)氣方式。為了解決活塞下行時把一部分進(jìn)氣擠出去的問題，近幾年又發(fā)展出在進(jìn)氣口中布置引導(dǎo)閥，進(jìn)一步提高了進(jìn)氣效率。但活塞進(jìn)氣閥有兩個較大的缺點(diǎn)，一是需要在氣缸壁上布置進(jìn)氣口，這樣

16、將使氣缸壁尺寸加長，二是進(jìn)氣口開關(guān)的時間的調(diào)節(jié)自由度較小。應(yīng)用不廣。,（二）轉(zhuǎn)盤閥進(jìn)氣 這種進(jìn)氣結(jié)構(gòu)與活塞閥不同，進(jìn)氣口布置在曲軸箱上，并利用有缺口的轉(zhuǎn)盤閥控制進(jìn)氣口的開關(guān)，轉(zhuǎn)盤閥布置在曲軸上，隨同曲軸一起旋轉(zhuǎn)，從而控制進(jìn)氣口的適時開關(guān)。這種進(jìn)氣方式的最大優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)氣口的開關(guān)調(diào)節(jié)自由，因?yàn)楦淖冝D(zhuǎn)盤閥的缺口位置不受任何限制，從而能適應(yīng)各種發(fā)動機(jī)的要求，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，限制了它的推廣。,（三）曲軸箱引導(dǎo)閥進(jìn)氣 曲軸箱引導(dǎo)閥和活塞閥不同，進(jìn)氣口布置在曲軸箱上，并利用引導(dǎo)閥控制進(jìn)氣口的開關(guān)，這種進(jìn)氣方式歷史悠久，是二沖程發(fā)動機(jī)進(jìn)氣方式的開山始祖。這種方式結(jié)構(gòu)簡單，小型輕量化；控制進(jìn)氣時間自由，只要有

17、壓力差就能進(jìn)氣；進(jìn)氣阻力?。贿M(jìn)氣口布置自由；同時由于氣缸壁上沒有進(jìn)氣口，所以能增加氣缸的結(jié)構(gòu)剛度。所以應(yīng)用較廣泛我們熟悉的AX100即采用的這種進(jìn)氣方式。,燃燒做功后的混合氣就成了廢氣，需要通過排氣道、消聲器排放到大氣中去，合理的排氣道、消聲器設(shè)計(jì)不僅可以將發(fā)動機(jī)機(jī)排氣噪聲降到最低，而且還可以形成有利的排氣慣性，充分排出燃燒室里的廢氣，提升發(fā)動機(jī)功率性能。每種發(fā)動機(jī)的消聲器都通過計(jì)算、試驗(yàn)，與該發(fā)動機(jī)的特性相適應(yīng)，能最大發(fā)揮發(fā)動機(jī)的性能，所以我們一般不要將不同類型發(fā)動機(jī)的消聲器混用。,（一）熱機(jī)系統(tǒng),發(fā)動機(jī)吸進(jìn)的可燃混合氣體必須燃燒才能將燃料中的化學(xué)能釋放出來，轉(zhuǎn)化成摩托車前進(jìn)需要的動能，而發(fā)

18、動機(jī)中執(zhí)行這個功能的系統(tǒng)統(tǒng)稱為熱機(jī)系統(tǒng)，它是由氣缸頭、氣缸體、活塞環(huán)、活塞組成的一個密閉腔，并通過曲柄連桿向外輸出動力。,氣門、氣門彈簧、凸輪軸等配氣機(jī)構(gòu)的零件都安裝在氣缸頭上，更重要的是混合氣燃燒的燃燒室形狀也主要由氣缸頭燃燒室形狀決定，面容比是決定燃燒室的一個重要指標(biāo)，因?yàn)槊嫒荼仍叫?，燃燒產(chǎn)生的能量越更多得轉(zhuǎn)化為動能，而不是熱能散發(fā)掉，它是燃燒室表面積與其容積的比直，在相同體積下，球形的表面積最小，所以我們常見的發(fā)動機(jī)缸頭燃燒室形狀多為半球形。但由于氣門布置，或?yàn)榱诵纬筛玫倪M(jìn)、排氣流等因素，燃燒室也可能做成其它形狀，如三氣門發(fā)動機(jī)的蓬形，四氣門發(fā)動機(jī)雙球形燃燒室等。,氣缸的作用是支撐活塞的往