摩托车养护·维修与驾驶1000问
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

第二章 发动机的维修

第一节 发动机的结构与工作原理

200.摩托车发动机有哪两种?

摩托车发动机有四冲程发动机和二冲程发动机两种。

201.摩托车发动机有什么作用?

摩托车发动机是产生动力的装置。它的作用是通过燃油供给系统,吸进汽油与空气组成的混合气,经活塞压缩后由点火系统点燃爆发,推动活塞和曲柄连杆机构,从而把燃烧后产生的热能变为使曲轴旋转的机械能,即发动机发出了动力,作为驱动摩托车行驶的动力。

202.曲柄连杆机构的传力过程是怎样的?

曲柄连杆机构把燃烧气体产生的压力经过活塞、活塞销传给连杆,再由连杆推动曲轴旋转,把活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动,最后经传动系统的传递而使摩托车后轮旋转,产生驱动力而驱动整车行驶。

203.配气机构有什么作用?

配气机构的作用是适时地使可燃混合气进入气缸,并将燃烧后产生的废气排出。

204.润滑系统有什么作用?

润滑系统的作用是给相互摩擦的机件表面提供润滑油,减少运动机件的摩擦阻力和磨损。

205.冷却系统有什么作用?

冷却系统的作用是保持发动机具有正常的工作温度。摩托车一般采用散热片散热的空气冷却方式。

206.燃油系统有什么作用?

燃油系统的作用是储存与输送燃油,保证按发动机的工作要求,提供合适浓度的可燃混合气。

207.点火系统有什么作用?

点火系统的作用是适时地供给足够强度的电火花,点燃气缸内的可燃混合气而产生动力。

208.启动系统有什么作用?

启动系统的作用是使摩托车发动机从静止变为运转。

209.发动机的功率大小与哪些参数有关?

发动机的功率与活塞顶部的平均有效压力、发动机转速、气缸数、气缸工作容积成正比。在其他条件相同时,工作容积愈大,发动机的功率也愈大。因此根据摩托车型号标注的工作容积,可大致估计出该车发动机功率的大小。例如,50cm3为1.8~3.3kW;70~80cm3为3.7~5.1kW;100~125cm3为7.35~11.0kW。

210.什么是发动机的工作循环?

发动机的工作过程包括进气、压缩、做功和排气四个工作过程。通常把完成一次进气、压缩、做功和排气的过程,称为发动机的一个工作循环。

211.二冲程发动机与四冲程发动机有何区别?

① 二冲程发动机的曲轴每转一周,就有一个做功行程;四冲程发动机的曲轴每转两周,才有一个做功行程。

② 二冲程发动机做功过程的频率较大,运转比较均匀平稳。

③ 二冲程发动机没有专门的配气机构,因而它的结构比四冲程发动机简单,重量也比较轻,维修使用方便,使用寿命较长。

④ 二冲程发动机不足之处是较难于把废气自气缸内排除干净。换气时,有一部分新鲜可燃混合气随同废气排走。因此二冲程发动机的经济性和排放净化程度不如四冲程发动机。

一般情况下,气缸工作容积较小的摩托车大多使用二冲程发动机;气缸工作容积较大的摩托车采用四冲程发动机。

212.二冲程汽油发动机的结构是怎样的?

二冲程汽油发动机的结构如图2-1所示,主要由曲轴箱、气缸、气缸盖、火花塞、活塞、活塞环、活塞销、曲轴连杆总成等组成。

图2-1 二冲程汽油发动机的结构

1—曲轴箱;2—气缸;3—气缸盖;4—火花塞;5—活塞;6—活塞环;7—活塞销;8—活塞销卡簧;9—曲轴连杆总成;10—轴承

213.二冲程汽油发动机的工作原理是怎样的?

二冲程汽油发动机的工作原理是,当可燃混合气进入气缸被压缩后,火花塞将其点燃,引起爆发性燃烧,气体迅速膨胀,产生动力,从而推动活塞运动。连杆把活塞的往复运动变成曲轴的旋转运动,对外做功。即活塞由下止点运动到上止点,是进气和压缩过程;活塞由上止点运动到下止点,是燃烧和排气过程。当活塞再从下止点向上止点运动时,新的工作循环又重新开始。如此周而复始,使二冲程汽油发动机不断转动,对外输出做功。

二冲程汽油发动机的工作原理如图2-2所示。

图2-2 二冲程汽油发动机的工作原理

1—进气阀片;2—排气口;3—扫气孔

214.二冲程汽油发动机的第一冲程工作原理是怎样的?

二冲程汽油发动机的第一冲程工作原理是,活塞由下止点运动到上止点,完成进气和压缩过程。当活塞自下止点向上止点运动时,扫气孔被关闭[图2-2(a)]。活塞继续上移时导致曲轴箱内的压力低于外界大气压力,空气在此压力差的作用下,经化油器与汽油混合雾化形成可燃混合气,经进气阀片进入曲轴箱[图2-2(b)]。活塞继续上行,压缩被密封在气缸内的可燃混合气。

215.二冲程汽油发动机的第二冲程工作原理是怎样的?

二冲程汽油发动机的第二冲程工作原理是,活塞由上止点运动到下止点,完成燃烧和排气过程。当活塞上行到接近上止点时,火花塞跳火点燃被压缩的可燃混合气,使可燃混合气爆发燃烧,气缸内气体迅速膨胀,释放出能量,推动活塞向下运动,通过连杆带动曲轴旋转。活塞继续向下运动,曲轴箱内的容积变小,压力升高,进气阀片自动关闭[图2-2(c)]。活塞再向下运动,先打开排气口,废气排出;当活塞再继续向下运动时便打开了扫气孔,曲轴箱内被压缩的可燃混合气经扫气孔进入气缸,此时进入气缸的可燃混合气具有一定的压力,能帮助扫清气缸中的废气。当然,扫清废气的同时也就是向气缸内进气的过程[图2-2(d)]。

216.四冲程汽油发动机的结构与工作原理是怎样的?

四冲程汽油发动机的工作原理是,曲轴旋转两周,活塞往复运动两次,完成进气、压缩、燃烧、排气四个工作过程,四冲程汽油发动机结构如图2-3所示,工作原理如图2-4所示。

图2-3 四冲程汽油发动机的结构

1—凸轮;2—曲柄连杆总成;3—活塞;4—气缸;5—气门;6—弹簧;7—气缸头;8—摇臂;9—摇臂轴;10—推杆;11—凸轮轴从动轮;12—凸轮轴齿轮

图2-4 四冲程汽油发动机的工作原理

1—排气门;2—活塞;3—曲轴;4—气缸体;5—进气门;6—火花塞

217.四冲程汽油发动机的进气冲程工作原理是怎样的?

四冲程汽油发动机的进气冲程工作原理是,进气冲程开始时,活塞在上止点,燃烧室内充满了前一工作循环残留的废气,当活塞由上止点向下止点移动时,燃烧室的容积变大,形成真空度,同时通过齿轮带动凸轮旋转,使凸轮的凸起部分顶开进气门,燃油通过化油器与空气混合形成可燃混合气进入气缸[图2-4(a)]。

218.四冲程汽油发动机的压缩冲程工作原理是怎样的?

四冲程汽油发动机的压缩冲程工作原理是,活塞自下止点向上止点移动时,凸轮的凸起部分已经转了过去,进气门关闭,由于凸轮只转过1/4周,所以排气门仍关闭着,随着活塞向上移动,燃烧室容积减小,可燃混合气被压缩[图2-4(b)],当活塞到达上止点时,燃烧室中的可燃混合气压力为(6~9)×105Pa,温度升到300℃左右,压缩冲程完成。

219.四冲程汽油发动机的燃烧冲程工作原理是怎样的?

四冲程汽油发动机的燃烧冲程工作原理是,在压缩冲程接近上止点时,燃烧室中的可燃混合气被火花塞发出的电火花点燃,可燃混合气迅速爆发燃烧,气体压力急剧升高,达到(30~45)×105Pa,温度高达2000℃左右,活塞受到高压气体的推动,由上止点向下运动,通过连杆带动曲轴旋转做功,此时进、排气门均关闭[图2-4(c)]。

220.四冲程汽油发动机的排气冲程工作原理是怎样的?

四冲程汽油发动机的排气冲程工作原理是,由于飞轮的惯性,使曲轴连续转动,带动活塞由下止点向上移动,这时,凸轮顶开排气门,废气通过排气门排出[图2-4(d)],直到活塞运动到上止点为止,完成了一个工作循环。

221.四冲程汽油发动机的工作特点如何?

从四冲程汽油发动机的工作原理中可知,在全部四个冲程中,进、排气门开启和关闭各一次,曲轴旋转两周(720°),活塞往复运动各两次。在所有四个冲程中,只有第三冲程(燃烧冲程)是做功冲程,其余都是辅助冲程。发动机的运转,首先需要有外力将曲轴转动,以便进行进气和压缩。当可燃混合气爆发燃烧推动活塞做功后,由于曲轴和飞轮的惯性,其他两个冲程才得以继续进行。

222.曲柄连杆机构有什么作用?

曲柄连杆机构的作用是,由活塞承受混合气体爆发而产生的压力,首先传递给连杆,经连杆将力传递给曲轴,将活塞的往复直线运动转变成曲轴的旋转运动。图2-5所示为由活塞承受作用力,经连杆、曲轴传递而驱使车轮旋转的过程。

图2-5 曲柄连杆机构的传力过程

223.曲柄连杆机构由哪些零件组成?

曲柄连杆机构的主要零件有气缸体、气缸盖、活塞、活塞销、活塞环、连杆、曲轴、飞轮、曲轴箱等,如图2-6所示。

图2-6 曲柄连杆机构的组成

224.摩托车发动机曲轴箱的结构特点有哪些?

与汽车发动机不同,大部分摩托车发动机有一个刚度较好的曲轴箱,成为整个发动机的安装基体,如图2-7所示,设有支座或吊耳将发动机安装在摩托车车架上。曲轴箱按箱体内是否带变速器而分为两类。在坐式摩托车上通常采用无级变速机构,曲轴箱内没有变速器,结构十分简单,一般为左右剖分形式。其他车型的发动机变速机构均安置在曲轴箱内。

图2-7 曲轴箱

225.二冲程发动机曲轴箱的结构特点有哪些?

二冲程发动机用曲轴箱扫气,可燃混合气吸入曲轴箱后进行预压缩,因而曲轴箱腔与变速器腔是隔开的,并保证密封,以提高扫气效率。其典型结构如图2-8所示。

图2-8 带变速器的二冲程发动机曲轴箱

1—左箱体;2—右箱体;3—定位销;4—放油螺塞

226.四冲程发动机曲轴箱的结构特点有哪些?

四冲程发动机的润滑方式为压力润滑和飞溅润滑,在箱壁上设有润滑油道,箱内装有机油泵、滤清器。整个曲轴箱内腔是连通的。图2-9所示为四冲程双缸发动机的左右剖分式曲轴箱。

图2-9 四冲程双缸发动机左右剖分式曲轴箱

227.整体曲轴发动机曲轴箱的结构特点有哪些?

整体曲轴发动机曲轴箱(即多缸整体曲轴箱)由于安装的要求,设计成上下剖分式,其结构与汽车的曲轴箱相似。

228.曲轴的作用如何?

曲轴实物如图2-10所示,它的作用是将连杆传来的推力变成旋转的扭转力矩,通过飞轮传给传动装置驱动车轮转动。另一方面,曲轴在飞轮惯性力的作用下,通过连杆带动活塞完成进气、压缩和排气等辅助行程。

图2-10 曲轴

229.曲轴的结构如何?

曲轴一般是由曲轴颈、曲柄销和曲柄臂三部分压成一体的组合体,如图2-11所示。

图2-11 曲轴的结构

1—曲轴颈;2—曲柄臂;3—曲柄销;4—卡环;5—活塞销;6—活塞;7—活塞环;8—连杆

230.发动机曲轴上的飞轮有什么作用?

发动机运转时,在发动机工作循环的工作行程里,只有做功行程活塞才被气体的压力推动做功,其他三个行程都是依靠曲轴转动,推动活塞上、下运动。这样发动机曲轴转动就不均匀,使发动机产生不规律的振动。为了减轻振动,在曲轴的一端装有飞轮。飞轮的作用是利用其本身质量的旋转惯性,在做功行程中储蓄能量,而在其余的行程中释放能量,保证曲轴旋转的均匀和稳定,从而保证发动机平稳地工作。

231.气缸体有什么作用?

气缸体(图2-12)可容纳可燃混合气体,并引导活塞作往复直线运动。气缸体也作为发动机其他部件(气门、凸轮轴等)的支架。由于混合气体在气缸体中燃烧后温度很高,因此摩托车气缸体上一般铸有许多散热片,以增加散热面积。

图2-12 气缸体

232.对气缸的材料有什么要求?

发动机工作时,装有活塞环的活塞在气缸内作高速往复直线运动,由于气缸处于高温高压条件下,润滑条件比较差;另一方面,燃烧后的气体又具有一定的腐蚀作用。因此,对气缸材料有一定要求,即必须在高温条件下具有较高的强度和耐磨性能,并应有一定的耐腐蚀能力。气缸材料较普遍使用的是合金铸铁。

233.缸体和缸套材料是怎样的?

大多数发动机的缸体和缸套铸为一体,有的用铝合金制作缸体,用合金铸铁制作缸套。合金铸铁的缸套可以用低压铸造方法铸在缸体内,也可以用过盈配合的方法使缸体缸套结合在一起。用铝合金制作缸体,一方面可减轻发动机重量,另一方面能够提高缸体的散热性能。

234.二冲程气缸体的结构特点有哪些?

二冲程气缸体的结构如图2-13所示,气缸内壁设有四个气口,其中一个排气口位置较高,另有两个主扫气口,一个次扫气口。在缸体外部铸有散热片,在散热片之间都嵌有缓冲橡胶块。在缸套周围的缸体上加工有螺纹孔,用来安装与缸盖固连的螺栓。

图2-13 二冲程气缸体结构

1—气缸体;2—排气口;3—扫气口;4—进气口

235.气缸盖的结构特点如何?

气缸的上盖称为气缸盖,结构如图2-14所示。气缸盖与气缸体通过螺栓、螺母固定在一起,可以拆卸。接触面要求平整,具有良好的密封性。在气缸盖和气缸体之间装有铝制的气缸垫。为了增加散热面积,气缸盖的外部铸有许多散热片,并采用导热性能良好的铝合金制造。气缸盖上设有装置火花塞的螺纹孔,火花塞处的密封由火花塞上的铜制弹性垫来保证。在气缸盖散热片之间装有缓冲橡胶块,以减小摩托车发动机高速运转时,因缸盖散热片震颤而产生的噪声。有的气缸盖上还设有一个减压阀(图2-15)。

图2-14 气缸盖结构

1—火花塞;2—散热片;3—燃烧室;4—缓冲橡胶块

图2-15 带减压阀的气缸盖结构

236.气缸盖有什么作用?

气缸盖(图2-16和图2-17)的作用是用来封闭气缸的,与气缸体及活塞顶部共同构成发动机的燃烧室。四冲程汽油发动机还设有气缸头,气缸头的作用是用来固定进、排气门。

图2-16 二冲程发动机的气缸盖

图2-17 四冲程发动机的气缸盖

237.减压阀的作用有哪些?

有的摩托车发动机的气缸盖上还设有一个减压阀,可以减轻启动发动机时的脚踏力量,以及使发动机熄火及停车。启动发动机时可打开减压阀,利用曲轴旋转的惯性,然后立即关闭减压阀使发动机启动。

238.活塞组有什么作用?

活塞组的作用是与气缸盖构成燃烧室,与气缸体构成气缸工作容积,承受气体压力并做功。

239.活塞组包括哪些零件?

如图2-18所示,活塞组包括活塞、活塞环、活塞销、活塞销卡圈。

图2-18 活塞组

240.活塞的作用如何?

活塞的作用是承受气体的压力,并通过连杆推动曲轴旋转。同时,在曲轴和飞轮旋转的惯性作用下,完成进气、压缩、排气三个辅助行程。在二冲程发动机中,活塞还要承担换气的任务。活塞在工作时,直接受到高温高压的作用,工作条件较为恶劣,因此一般选用铝合金材料制作。

241.活塞的结构特点如何?

活塞包括顶部、头部、销部和裙部四个部分,如图2-19所示。

图2-19 活塞的组成

① 活塞顶部有平顶的、圆环形的或其他特殊形状的。

② 活塞头部是密封带,一般具有两道或三道环槽,用来放置活塞环。

③ 活塞销部有活塞销孔,用以装置活塞销,从而使活塞和连杆连接起来,把活塞的往复直线运动变为连杆的回转运动。为了防止活塞销的轴向位移,销的两端用卡圈锁紧。

④ 活塞裙部是活塞往复直线运动时的导向部分。

242.为什么将活塞裙部制成椭圆形?

活塞受热后易膨胀,为了避免高温时活塞在气缸内咬死(粘缸),将活塞裙部制成椭圆形。椭圆形的长轴垂直于活塞销孔的轴线。活塞销座处金属质量较大,受热后其垂直方向有较多的膨胀量,当活塞裙部受热变成圆形时不致在气缸内受到挤压。

243.活塞环分哪几种?

活塞环有两种,一种是气环,另一种是油环,如图2-20所示。

图2-20 活塞环

1—气环;2—油环

244.气环有什么作用?

气环的主要作用是保证燃烧室的密封,防止燃烧气体自活塞与气缸壁之间窜入曲轴箱,使燃烧室保持一定的做功压力。另外,还可以将活塞顶部的热量传递给气缸壁,使其散发到空气中去。气环装在活塞头部的上环槽内。

245.油环有什么作用?

油环的作用是刮去气缸壁上过量的润滑油,不使它窜入燃烧室内。油环装在活塞头部的下环槽内,下环槽用于放置油环。

246.活塞环应具有哪些性能?

活塞环应具有良好的导热性能和足够的强度、耐腐蚀性;良好的弹性,在任何情况下均能与气缸壁保持良好的接触,以保证最好的密封性能;良好的耐磨性,与气缸保持良好的跑合性能,避免使气缸刮伤或过度磨损。

活塞环的材料一般采用铸铁。较好的活塞环表面镀铬,以提高耐腐蚀性和耐磨性,且使其与缸体相对运动时的摩擦因数较小。

247.活塞销的作用和结构特点如何?

活塞销的作用是用来连接活塞与连杆。其结构为一中空圆柱体。活塞销要承受活塞传来的巨大压力,需要有一定的抗弯和耐磨性能,通常用合金钢或低碳钢制成,表面经硬化处理,使之坚硬耐磨。活塞销的长度稍短于活塞直径。为了防止活塞销从销孔滑出而刮损气缸,在销的两端嵌有卡圈。卡圈带有弯端,以便装卸。

248.连杆的作用如何?

连杆的作用是连接活塞和曲轴,把活塞在做功行程时所承受的压力传给曲轴,并将活塞的往复直线运动改变为曲轴的旋转运动。

249.连杆的结构如何?

连杆如图2-21所示。连杆分连杆小头、连杆杆身、连杆大头三个部分,断面为“工”字形,这样可以减轻重量,而又具有足够的强度和刚度。连杆小头孔内镶有铜衬套(或滚针轴承)并在顶部钻有油孔,使润滑油可以流到活塞销上进行润滑。连杆大头部分镶有圆柱滚动轴承外套,且开有润滑油槽,以便油雾润滑滚柱轴承。

图2-21 连杆

1—小头;2—衬套;3—杆身;4—大头;5—润滑油孔; 6—润滑油槽

250.配气机构有什么作用?

配气机构是实现发动机进气过程和排气过程的控制机构。它的作用是按照发动机的工作顺序按时打开和关闭气缸的进气门和排气门,使新鲜空气或可燃混合气进入气缸,把燃烧后的废气从气缸内排出。

251.对配气机构有什么功能要求?

配气机构要有足够的气体流通面积,要保证适时地开启与关闭进、排气门,使废气充分地排除干净,尽可能地吸进新鲜可燃气。配气机构的结构要简单,工作要可靠,调整维修要方便。

252.什么是发动机的配气相位?

发动机进、排气门的实际开闭时刻常用曲轴转角表示,称配气相位,即气门开始开启到关闭终了所对应的曲轴转角称为配气相位。配气相位可用环形图表示,如图2-22所示,此图称为配气相位图。

图2-22 四冲程汽油发动机配气相位图

253.发动机的气门为何提前打开或延迟关闭?

为了充分发挥发动机的动力性,要求在进气冲程时,进气要充分;在排气冲程时,废气要排除干净。但是,现代摩托车发动机的转速很高,活塞每一冲程的时间很短,仅为0.01~0.005s。这样短的时间,往往造成发动机充气不足,排气不彻底,使发动机功率下降。因此,现代发动机都采取延长进、排气的时间,即气门的开、闭时刻并不正好在上止点和下止点,而是提前或延迟一些,以完善进、排气状况,以提高发动机的动力性和经济性。

254.什么是四冲程汽油发动机的进气提前角和进气延迟角?

四冲程汽油发动机工作中,在排气冲程接近终了,活塞未到达上止点时,即连杆轴颈转到离曲轴转角上止点位置还差一个角度α时,进气门便开始打开,直到活塞过了下止点反向上行,即曲轴转角超过下止点位置后一个β角时,进气门才关闭(图2-22)。这样,整个进气过程持续时间相当于曲轴转角α+180°+βα称为进气提前角,一般为10°~30°;β称为进气延迟角,一般为40°~80°。

进气提前角α和进气延迟角β不能过大,以免废气冲入进气管及新鲜气体压回进气管而影响发动机工作。

255.四冲程汽油发动机的进气门为什么要早开?

进气门由关闭状态到开至最大位置时需要有一定的时间。进气门提前开启,保证进气门在活塞下行进气时已有较大的开度,以减小进气阻力,使较多的新鲜气体顺利地充入气缸。

256.四冲程汽油发动机的进气门为什么要迟闭?

当活塞到达下止点时,由于气流有一定的流动惯性,不仅仍然在向气缸内充气,而且有可能还在加速进气。待活塞由下止点反向上行时,由于气缸内的压力是逐渐升高的,气缸内压力仍低于大气压力,再加上气流惯性,使进气门在活塞到达下止点后关闭,可以获得最大充气量。

257.什么是四冲程汽油发动机的排气提前角和排气延迟角?

排气门在做功冲程临近终了时,活塞到达下止点前提前打开一个角度γ,直到活塞上行又越过上止点后一个角度δ,排气门才关闭。γ称排气提前角,一般为40°~80°;δ称排气延迟角,一般为10°~30°。整个排气过程的持续时间相当于曲轴转过γ+180°+δ所需的时间。

258.四冲程汽油发动机的排气门为什么要早开?

在做功冲程中活塞接近下止点时,气缸内的气体虽然约有4×105Pa的压力,但它对活塞做功的作用不大,这时提前打开排气门,则可利用此压力使大部分废气迅速排出。当活塞到达下止点时,气缸内的废气压力就会大大下降,约达1.15×1 05Pa;同时,排气门的开度还在增大,从而减小了活塞上行时的排气阻力,更利于大量高温废气的迅速排出,可以防止发动机过热。

259.四冲程汽油发动机的排气门为什么要迟闭?

当活塞上行排气到达上止点时,燃烧室内的废气压力仍然高于大气压力,尤其是排气中的废气流动有一定的惯性,所以排气门迟闭一些,可以使废气排除比较干净。

260.什么是气门叠开?

由于四冲程汽油发动机进气门在上止点前开启,排气门在上止点后关闭,且排气冲程和进气冲程是连续过程,这就出现了在同一曲轴转角内进气门和排气门同时开启的情况,称为气门叠开。

261.为什么气门叠开更有利于发动机的换气?

由于气门叠开的开度较小,发动机转速较高时,新鲜气体和废气都具有较大的保持各自流动方向的流动惯性,所以,在气门叠开的极短时间内是不易改变流动方向的。因此,只要气门叠开的角度选择合适,废气不会倒流进入气管,新鲜气流也不会随废气排出,反而更有利于发动机的换气。

262.二冲程汽油发动机进气相位特点如何?

二冲程汽油发动机采用不同的进气方式,其进气相位有较大的差别。对不同的发动机,即使采用相同的进气方式,其进气相位也不相同。

对于进气口在气缸壁上的活塞阀控制进气方式,其进气口的开、闭由活塞裙部控制,即在活塞到达上止点之前的某一曲轴转角时,裙部将进气口打开,而活塞由上止点下行到同一位置时,裙部又将进气口关闭。因此,活塞阀控制进气的二冲程发动机其进气口的开和闭对上止点是对称的。其配气相位如图2-23所示。

图2-23 二冲程汽油发动机配气相位

对于由簧片阀和转阀控制进气的二冲程发动机,其进气相位与上止点是不对称的。簧片阀控制进气,其进气口的开和闭是随摩托车行驶条件的变化而自动调节的。转阀控制进气的二冲程发动机,其进气口的开和闭,可以根据需要人为地进行调整。

263.二冲程汽油发动机配气相位的扫、排气相位特点如何?

小型摩托车用二冲程发动机,扫、排气口均开设在气缸壁下部。其气口的开和闭均由活塞头部控制。当燃烧、排气过程活塞下行到下止点之前的某一曲轴转角时,排气口打开。当活塞再继续下行到某一曲轴转角时扫气口打开。而活塞由下止点再上行到对应的位置时,又分别将扫气口和排气口关闭。因此,其扫、排气口的开和闭与下止点是对称分布的。

264.摩托车发动机配气机构有哪些结构形式?

摩托车发动机配气机构常见的结构形式有气门式和气孔式两种。

265.气门式配气机构分为哪几种?

气门式配气机构是用凸轮驱动气门来控制进、排气过程的,是四冲程发动机最常用的一种形式。根据气门布置方式的不同,气门式配气机构分为顶置气门式和侧置气门式两类;根据凸轮轴布置方式不同,可分为顶置凸轮轴式和下置凸轮轴式两类。

266.气孔式配气机构的特点如何?

气孔式配气机构是在气缸中间开有进、排气孔,通过活塞位移来控制进、排气通道。一般二冲程发动机都采用这种配气机构。

267.顶置式气门机构的特点如何?

顶置式气门机构的进、排气门都布置在气缸盖上,结构较复杂,进气效率较高,气门调整方便。

268.侧置式气门机构的特点如何?

侧置式气门机构的进、排气门布置在气缸体的一侧,结构简单,不需要推杆、摇臂等中间传动件,可减少内燃机高度,使用维修方便,但进气效率较低。

269.顶置凸轮轴式配气机构的结构与工作情况怎样?

图2-24所示为顶置凸轮轴式配气机构分解图,主要零件包括凸轮轴、摇臂、气门、气门弹簧及链轮、链条、张紧装置等。凸轮轴直接驱动气门摇臂,气门摇臂再驱动气门,使气门适时地打开或关闭。驱动凸轮轴的正时链条及张紧装置分解图如图2-25所示。

图2-24 顶置凸轮轴式配气机构分解图

1—气门杆密封圈;2—凸轮轴轴承组合;3—凸轮轴组合;4—气门摇臂;5—气门摇臂轴;6—气门摇臂轴安装垫圈;7—进气门;8—排气门;9—气门外弹簧;10—气门内弹簧;11—气门弹簧盘;12—气门外弹簧座;13—气门内弹簧座;14—气门锁片;15—凸轮轴销;16—摇臂调整螺钉;17—摇臂调整螺母;18—沉头螺钉

图2-25 正时链条及张紧装置分解图

1—凸轮链轮;2—凸轮链条;3—凸轮链条张紧器;4—张紧器杆组合;5—张紧器弹簧;6—张紧器安装滑杆组合;7—张紧器螺栓;8—凸轮链条导向杆;9—张紧器调整盖;10—滑杆调整锁紧衬套;11—专用螺栓;12,13—垫圈;14—O形密封圈;15,16—六角螺栓

270.下置凸轮轴式配气机构的结构与工作情况怎样?

图2-26所示为本田CG110/125发动机所采用的下置凸轮轴式配气机构,它利用推杆作中间传动件。当发动机曲轴转动时,通过曲轴齿轮1带动凸轮轴齿轮2转动,并利用凸轮的型面推动下摇臂3,通过推杆4推动上摇臂,克服气门弹簧6的弹簧力而使气门打开。当凸轮凸出的型面不作用于下摇臂3时,气门7在弹簧力的作用下处于关闭状态。

图2-26 下置式凸轮轴式配气机构

1—曲轴齿轮;2—凸轮轴齿轮;3—下摇臂;4—推杆;5—化油器进气口;6—气门弹簧;7—气门

271.气门式配气机构包括哪两部分?

四冲程发动机的配气机构采用气门式配气机构,包括气门机构和气门推动机构两部分。

272.气门机构有哪些零件?

气门机构包括气门、气门导管、气门弹簧、弹簧座及锁紧装置,如图2-27所示。

图2-27 气门机构分解图

1—气门;2—气门弹簧;3—弹簧座;4—气门弹簧销片;5—气门导管

273.气门有几种?有何功用?结构特点如何?

气门有进气门和排气门两种。其作用是控制进、排气的打开和关闭,借此控制进、排气通道。气门由气门头部和气门杆两部分组成。气门头部的边缘呈圆锥形工作面,锥角一般为45°或30°,如图2-28所示。气门依靠头部的圆锥面密封进、排气通道。

图2-28 气门锥度

274.气门导管有何功用?

气门装在气门导管中,其杆部与气门导管的配合精度很高,贴合面经过研磨抛光。杆部顶端与摇臂接触。气门导管的作用是保持气门与气门座的相对位置,作为气门上下移动的轨道。

275.气门弹簧有何作用?

气门导管的外面套有气门弹簧。气门弹簧的作用是保证气门能迅速地落在气门座上。安装时弹簧预先压缩,弹簧力使气门紧压在气门座上,保证气门与气门座密闭。气门弹簧用优质冷拔弹簧钢丝绕制而成。

276.气门推动机构分哪两种?

推动机构依气门位置的不同分为侧置气门推动机构和顶置气门推动机构两种。

277.侧置气门推动机构由哪些零件组成?

侧置气门位于气缸的一侧,这种推动机构包括挺杆、挺杆导管、凸轮轴和凸轮轴正时齿轮等,构造比较简单。

278.侧置气门推动机构工作原理如何?

当曲轴转动时,曲轴正时齿轮驱动凸轮轴的正时齿轮,使凸轮轴旋转。当凸轮的凸起部分顶动挺杆时,挺杆便推动气门杆,压缩气门弹簧,使气门打开;当凸轮的凸起部分转过后,弹簧伸张,使气门在弹簧的作用下关闭。

279.顶置气门推动机构由哪些零件组成?

顶置气门推动机构由凸轮轴、凸轮轴正时齿轮、气门挺杆、挺杆导管、顶杆、摇臂、摇臂轴等组成。

280.顶置气门推动机构工作原理如何?

当曲轴旋转时,曲轴正时齿轮通过中间齿轮驱动凸轮轴正时齿轮,使凸轮轴旋转。当凸轮顶起挺杆时,挺杆使顶杆上移,顶杆顶动摇臂使其绕摇臂轴转动,摇臂的另一端便推动气门杆下行,压缩气门弹簧,使气门打开。当凸轮继续转动时,气门弹簧伸张,气门在弹簧的作用下关闭。同时摇臂被气门杆顶动而回转,使顶杆和气门挺杆回位。

281.发动机的进、排气门为什么要有间隙?

发动机工作时,配气机构的零件都以较高的速度运动,且经常处在高温条件下。若气门杆下部顶住不能移动,零件受热后只能向气门方向膨胀,结果会使气门关闭不严,产生漏气和没有压缩等现象。因此,进、排气门与推杆(侧置式气门),或进、排气门与摇臂(顶置式气门)间必须有一定的间隙,以保证发动机的正常工作,并有调节螺钉,用于调整间隙。

282.气门间隙大小对发动机工作有何影响?

气门间隙一般在0.08~0.15mm之间,不能过大或过小。太大,将使气门开度不足,减少发动机的进气量,引起很大的金属敲击声;太小,会使配气机构不能消除热膨胀的影响,使发动机的正常工作得不到保证。

283.水冷却系统的冷却路线如何?

水冷却系统的具体冷却路线是冷却水(加入适量的防冻剂)从曲轴箱进入,通过曲轴箱水道进入气缸水套,再向上进入气缸盖水道,最后冷却水经管道进入散热器散热,并借助它的散热片将热量传递给外界空气。散热器一般都安装在正对迎风面。在散热器的前面有导风罩,这样可以充分利用高速流动的空气来冷却;在散热器后面还有风向引出口。雅马哈TZR250型摩托车发动机还采用了快速升温装置,以利于冷车启动和加载。

284.部分二冲程汽油发动机燃油供给系统的特点如何?

有的二冲程汽油发动机未设置独立的润滑系统,发动机的润滑是靠掺入汽油中的润滑油进行油雾润滑的。所以,二冲程汽油发动机的燃油供给系统实际上也包括了发动机的润滑系统。

285.什么是重力供油方式?

摩托车发动机的油箱位置比化油器位置高,油箱中的燃油利用自重流入化油器,这种供油方式称为重力供油。

286.化油器的功用是什么?

化油器是发动机的一个重要组成部分。其功用是将汽油喷散到空气流中,使汽油汽化,形成可燃混合气,并按需要调节与控制进入气缸中的混合气的数量和浓度。也就是说,化油器的功用是汽化汽油,调节混合气的数量,改变空气和汽油的混合比例,保证发动机在各种工况下均能最有效地工作。

287.化油器由哪些部件组成?

化油器主要由浮子室和混合室两个基本部分组成,如图2-29和图2-30所示。

图2-29 化油器分解图

1—密封垫;2—浮子;3—主量孔;4—主喷嘴;5—主喷嘴油针;6—油针定位卡环;7—节气门;8—怠速量孔;9—针阀总成;10—浮子销;11—通气软管;12—溢流软管;13—节气门限位螺钉;14—放油螺钉;15—怠速调整螺钉;16—启动阀帽;17—调节螺杆;18—启动阀

图2-30 化油器组成示意图

1—浮子;2—浮子室;3—针阀;4—混合室;5—量孔;6—喷管;7—汽油通道;8—空气通道;9—节气门;10—燃烧室

288.化油器浮子室的作用有哪些?

化油器浮子室的作用是,始终保持化油器内的油量符合规定要求,防止出现燃油过多或过少的现象。

289.化油器浮子室的工作特点有哪些?

化油器浮子室是密封的,用油管与油箱相连。在浮子室内的浮子中央装着针阀,用来控制油面高度。当浮子室油面下降时,浮子随着下降,打开浮子室上的进油口,使汽油从油箱流入;当油面达到一定高度时,浮子上升,针阀将进油口堵住,这样就使浮子室油面始终保持一定的高度。浮子室的下部有出口,当发动机工作时,汽油经过通道被吸入混合室。

290.化油器混合室的作用有哪些?由哪些部分组成?

化油器混合室的作用是,根据发动机工作的需要把定量的汽油和定量的空气混合,形成雾状的可燃混合气送入气缸。它包括节气门、喷油管和气、油道等。

291.化油器混合室的工作特点如何?

当发动机在进气行程时,进气门打开,活塞由上止点下行,气缸容积增大,缸内的气压小于外界的大气压力,在压力差作用下,空气从化油器的进气口、进气管向气缸内流动。当空气流经化油器截面积变小的喉管时流速加快,压力降低,燃油在压力差的作用下从喷油管喷出,与空气形成可燃混合气进入气缸。

进入混合室的混合气数量,随节气门开度而改变,所以调节节气门的开度,即可控制发动机的转速和输出的功率。节气门是由车把右边的油门转把通过钢丝绳操纵的。转把向驾驶员方向旋转时,节气门开大,发动机转速增高,反之发动机转速降低。

292.发动机的不同工况对混合气的数量和成分有什么要求?

一定量的汽油,与不同量的空气混合,所形成的混合气的浓度也不同。要使1kg汽油完全燃烧,理论上需要14.7kg空气。有时为了节省油料,增加混合气中的空气量,就形成稀混合气。而有时需要获得大的功率,则混合气中的空气量要少些,这就是浓混合气。

发动机在不同的工况下,对混合气浓度的要求是不同的。为满足发动机在不同工况下对混合气的不同要求,化油器设有相应的装置。

293.启动工况对混合气有什么要求?

发动机启动时,由于温度较低,汽油不易蒸发,混合情况不好,所以需要较浓的混合气。

294.怠速工况对混合气有什么要求?

怠速是指发动机在无负荷低转速下工作,主要用于短时间的停车及滑行。怠速时,节气门开度最小,发动机转速很低,进入气缸的混合气很少,如不加浓混合气的浓度,气缸中的废气对混合气的冲淡作用会增大,燃烧便会缓慢,甚至点不着火。为了维持发动机在怠速时能稳定工作,因此要求量较少而质较浓的混合气。

295.中等负荷对混合气有什么要求?

摩托车以一般速度行驶时,发动机的功率输出为中等负荷。发动机在中等负荷情况下工作的时间较长,为了使发动机省油、经济,需要较稀的混合气。

296.最大负荷对混合气有什么要求?

摩托车在高速行驶、加速或爬坡时要求发动机发出最大的功率,此时就要求质浓量多的混合气。

297.空气滤清器有什么作用?

空气中含有大量灰尘,灰尘进入气缸,就会增加活塞、气缸、连杆、活塞销、曲轴的磨损,降低发动机的寿命。所以,在化油器前必须设空气滤清器。

298.空气滤清器有几种类型?

常见的空气滤清器有滤网式、滤纸式和惯性油浴与滤网结合的两级滤清器三种。

299.滤网式空气滤清器结构有何特点?

滤网式空气滤清器结构如图2-31所示,其构造简单,在滤清器的壳体2与空气阀门盖5之间有两层金属格网3,格网间放有细钢丝4。工作时,空气中的灰尘被阻挡聚集在沾有润滑油的滤网上。

图2-31 滤网式空气滤清器

1—固定螺钉;2—壳体; 3—格网;4—细钢丝; 5—空气阀门盖

300.滤纸式空气滤清器结构有何特点?

滤纸式空气滤清器如图2-32所示,由外罩、上盖、下盖、滤芯等组成。空气经滤芯过滤后,滤清效果良好,得到广泛应用。

图2-32 滤纸式空气滤清器

1—下盖部分总成;2—滤芯部分总成;3—外罩部分总成;4—螺钉;5—毛毡垫圈;6—上盖

301.惯性油浴与滤网结合的两级滤清器结构有何特点?

惯性油浴与滤网结合的两级滤清器如图2-33所示。它由滤清器壳体、滤芯和空气阀等组成。壳体下部为油池,发动机工作时,被吸入的空气由顶部的风窗进入壳体内。当空气经过油面时,较大的灰尘和杂质在惯性力的作用下,被甩落在油池内,较小的灰尘经过浸有润滑油的铁丝滤网,被黏附在滤网的油膜上。

图2-33 惯性油浴与滤网结合的两级滤清器

1—油池;2—滤芯固定螺钉;3—油平面刻度;4—滤芯;5—空气阀

302.排气消声器有什么作用?

可燃混合气在气缸中燃烧后变为高温高压的废气,经排气管排出。消声器的作用是降低排出废气时的噪声和消除废气中的火焰及火星。

303.排气消声器结构特点如何?

排气消声器结构如图2-34所示,它由外管、内管及隔板等几个部分组成。高温高压的废气进入消声器膨胀与冷却,不断地穿过小孔或绕过隔板,使气流的速度降低,振动减轻,噪声变小。

图2-34 排气消声器结构

1—排气管;2—排气筒;3—消声管;4—螺钉

304.摩托车发动机的润滑方法有哪几种?

摩托车发动机的润滑方法有飞溅润滑、重力润滑、压力润滑和混合润滑等几种。

305.什么是飞溅润滑?

飞溅润滑就是利用曲轴或飞轮的旋转,将润滑油飞溅到发动机各个机件。

306.什么是重力润滑?

重力润滑就是将润滑油放置在发动机的上部,利用润滑油自身的重量自动流向机件表面。

307.什么是压力润滑?

压力润滑就是通过油泵输油管道把润滑油压送到需要润滑的机件。

308.什么是混合润滑?

混合润滑(图2-35)一般是将润滑油按一定比例掺到汽油中去。当这种含有润滑油的可燃混合气进入曲轴箱及气缸时,由于润滑油不易挥发,便凝结在气缸壁及各摩擦表面,形成油膜使机件得到润滑。这种润滑方法不需另外设置机构,发动机的构造较简单,但润滑油的消耗量大,润滑油在气缸内燃烧后形成的积炭较多,污染也大,容易影响发动机的工作。

图2-35 混合润滑系统

1—油箱;2—油箱开关;3—滤清器;4—化油器;5—曲轴箱;6—曲轴;7—消声器;8—排气管;9—连杆;10—活塞;11—气缸体;12—气缸盖

309.分离润滑分为哪两种?

根据供油方式不同,分离润滑又可分为独立润滑和CCI润滑两种。

310.独立润滑的特点如何?

通过独立润滑系统(图2-36)将汽油机润滑油适量地注入化油器中,汽油机润滑油注入量的多少与化油器节气门的开度联动,汽油机润滑油在燃油供给系统中与汽油混合形成可燃混合气,进入曲轴箱完成润滑作用。日本产雅马哈MA50型、DX100型轻便摩托车就是采用这种方式进行润滑。

图2-36 独立润滑系统

1—油门转把;2—减速齿轮;3—油泵;4—联动滑轮;5—润滑油箱;6—汽油箱;7—联动器;8—化油器;9—小齿轮

311.独立润滑系统的工作原理是怎样的?

发动机曲轴上的齿轮与减速齿轮啮合,减速齿轮又与小齿轮啮合,小齿轮与油泵固定在同一根轴上。发动机运转时,带动油泵旋转,汽油机润滑油从润滑油箱中流入油泵,油泵压出的润滑油经油管进入化油器与汽油混合形成可燃混合气,进入曲轴箱,完成润滑工作。

控制油泵油量的钢丝绳与油门钢丝绳联动,当油门加大时,发动机转速升高,此时油泵输出油量也增多;反之,油量则减少。

312.CCI润滑系统的工作原理如何?

CCI是绝对强制润滑的英文缩写,CCI润滑系统是目前世界上较先进的润滑系统。

CCI润滑系统工作原理是,发动机带动润滑油泵旋转,油泵排出的润滑油经输油管供给各润滑部位。其中一根输油管将润滑油直接供给曲轴左端的轴承,其余的润滑油经曲轴上的油道流入连杆大端,润滑大端的滚针轴承。另一根输油管将润滑油向曲轴右端的轴承供油,润滑右端的轴承。由该油管来的另一部分润滑油流向旋转圆板,在离心力的作用下,将润滑油喷射到曲轴箱、连杆小端滚针轴承、活塞及气缸壁上,完成润滑工作。

313.混合润滑的特点有哪些?

① 由于混合润滑不需要专门的润滑系统,所以这种润滑方式结构简单,工作可靠,使用方便。

② 汽油机润滑油作为可燃混合气在气缸中燃烧,必然形成较多的积炭,影响发动机的正常工作。

③ 汽油机润滑油与汽油混合,润滑油被汽油冲淡,油膜强度、黏度等指标大幅度下降,使润滑效果降低近一半。

④ 汽油机润滑油的利用率很低,大部分汽油机润滑油没有被充分利用,而是与汽油一起燃烧掉,或是从消声器中排出,造成严重的环境污染,这是混合润滑的最大缺点。

314.分离润滑的特点有哪些?

① 润滑油的供给量随发动机的转速而变化,因此降低了润滑油的消耗量,分离润滑用油量仅是混合润滑用油量的1/3。

② 润滑油不与汽油混合,提高了汽油的燃烧效率,燃烧室的积炭少,减少了废气中的有害气体,发动机的性能得到了改善。

③ 使用方便,不必在加油时另设容器混合燃油。

④ 润滑可靠,曲轴轴承、连杆大头和小头、气缸壁和活塞等都能得到充分润滑,避免了因违反使用规程燃烧纯汽油而造成的拉缸事故。

⑤ 能保持摩托车的清洁,外表不会受润滑油的脏污。

315.四冲程摩托车发动机润滑方式有几种?

四冲程摩托车发动机润滑方式有压力润滑和飞溅润滑两种方式。

316.四冲程摩托车发动机压力润滑的工作原理如何?

图2-37所示为四冲程顶置气门发动机润滑系统。润滑油从油箱1经进油管2流入曲轴箱中的复合式机油泵3,经机油泵增压后,沿油路分布到曲轴轴承、连杆轴承与配气机构中。油路中由限压阀控制机油的压力。润滑油最后流到曲轴箱的底部,经过滤网4进入复合式机油泵的排油泵中,通过回油管5返回油箱。

图2-37 四冲程顶置气门发动机润滑系统

1—油箱;2—进油管;3—复合式机油泵;4—滤网;5—回油管

317.飞溅润滑的结构特点和工作原理如何?

在飞溅润滑系统中,汽油机润滑油储存在油底壳中,当曲轴旋转时,汽油机润滑油被连杆大端溅起,并粉碎成细小的油雾,落到所有运动零件的表面上进行润滑。循环过的汽油机 润滑油又流回油底壳,以便重新提供润滑。

飞溅润滑的原理如图2-38所示。这种润滑方式,液面将不随油底壳储油量的多少而改变,油泵将油底壳里的汽油机润滑油送到油槽中,以保持油槽中的液面始终在某一个高度。这种形式称为定液面飞溅润滑。

图2-38 飞溅润滑的原理

1—油底壳;2—溅油勺;3—油泵;4—油槽

飞溅润滑系统的结构非常简单,但其润滑效果受油面的高低、摩托车的倾斜度、发动机的转速等条件的影响,常常使发动机的某些部位得不到充分润滑。

318.发动机上有哪些零部件采用压力润滑或飞溅润滑?

嘉陵牌JH70型摩托车的凸轮轴及其两端的滚动轴承等采用压力润滑。长江牌750型摩托车发动机的曲轴前滚动轴承、后滚动轴承、曲柄销、连杆大头滚针轴承、正时齿轮传动和左气缸壁的润滑都是采用压力润滑;右气缸壁、气门、气门挺杆、凸轮轴及其两端的滚动轴承等都是采用飞溅润滑。本田C50、C70、CF50、CF70、CD50和CD70型摩托车发动机的曲柄销、连杆大头滚针轴承、活塞销以及气缸壁等都是采用飞溅润滑;凸轮轴及其两端的滚动轴承等都是采用压力润滑。

319.齿轮式机油泵的作用及构造如何?

齿轮式机油泵的作用是以一定压力把润滑油压送到各个需要润滑的地方。齿轮式机油泵的构造如图2-39所示。在壳体内有主动齿轮5及从动齿轮6。轮齿与外壳间的间隙很小,当发动机工作时,经过一定的传动关系使主动齿轮按一定方向转动,并带动从动齿轮。润滑油经进油管1进入油泵。互相啮合的齿轮把油泵分隔成两部分(低压区、高压区)。进入内腔2的润滑油充满了轮齿之间的间隙,随着齿轮的转动被带着压入内腔3,再经出油管4送到各个需要的地方。

图2-39 齿轮式机油泵的构造

1—进油管;2,3—内腔;4—出油管;5—主动齿轮;6—从动齿轮

320.转子式机油泵的结构如何?

图2-40所示为润滑系统中转子式机油泵分解图。转子式机油泵主要由油泵齿轮盖、油泵体、油泵盖板、油泵垫片、油泵齿轮、油泵内转子、油泵外转子等组成。

图2-40 转子式机油泵分解图

1—转速表螺旋齿轮;2—机油泵总成;3—油泵齿轮盖;4—油泵体;5—油泵盖板;6—油泵垫片;7—油泵齿轮;8—油泵内转子;9—油泵外转子;10,11—沉头螺栓;12—O形圈;13—六角螺栓

321.机油滤清器的结构如何?

机油滤清器主要由过油管弹簧、主动齿轮、过油管、过滤器转子盖、过滤器转子等组成,其分解图如图2-41所示,实物如图2-42所示。

图2-41 机油滤清器分解图

1—过油管弹簧;2—机油过滤器转子垫圈;3—机油过滤器转子盖垫片;4—主动齿轮;5—锁紧螺母;6—沉头螺钉;7—锁紧销;8—过油管;9—过滤器转子盖;10—过滤器转子

图2-42 机油滤清器实物

322.摩托车点火系统是如何分类的?

根据提供点火电流的电源类型及控制形式不同,摩托车发动机的点火系统可分为蓄电池点火系统、磁电机点火系统、晶体管点火系统等。

323.不同类型摩托车点火系统各有何特点?

蓄电池点火系统由蓄电池或发电机提供低压电流。磁电机点火系统由交流发电机以电磁感应的方法产生低压电流。晶体管点火系统也称电子点火系统,它的低压电源是蓄电池,经过电子线路的转换,由低电压转换为高电压。

324.蓄电池点火系统由哪些零部件组成?

蓄电池点火系统中的零部件包括火花塞、断电器、磁电机、点火线圈、电容器、高压导线、点火开关、蓄电池等。

325.单缸摩托车发动机蓄电池点火系统的工作原理如何?

单缸摩托车发动机的蓄电池点火系统工作原理如图2-43所示,磁电机和蓄电池并联在一起。当磁电机转速较低时,由蓄电池和磁电机共同供电;当磁电机转速较高时,磁电机除供给点火系统等用电外,多余的电能进入蓄电池,由蓄电池把电能转变成化学能储存起来。

图2-43 单缸摩托车发动机的蓄电池点火系统工作原理

1—火花塞;2—断电器;3—磁电机;4—点火线圈;5—电容器;6—高压导线;7—点火开关;8—蓄电池

326.单缸摩托车发动机点火线圈有什么作用?

单缸摩托车发动机点火线圈的作用是将低压电流转变为高压电流。

327.单缸摩托车发动机点火线圈结构特点如何?

如图2-44所示,单缸摩托车发动机点火线圈实际上是一个变压器,由一个铁芯和绕在其上的两个线圈所构成。其中一个线圈是低压线圈或称初级线圈,在这个线圈中流过的是低压电流,线圈的匝数约为200~250匝,导线的直径较粗;另一个线圈称高压线圈或称次级线圈,在这个线圈中流过的是高压电流,线圈的匝数高达16000多匝,导线的直径较细。

图2-44 单缸摩托车发动机点火线圈实物

328.单缸摩托车发动机断电器有什么作用?

单缸摩托车发动机断电器的作用是配合发动机的工作行程,适时迅速地切断和接通点火线圈的低压电路。

329.单缸摩托车发动机断电器结构特点如何?简单工作原理如何?

单缸摩托车发动机断电器的构造如图2-45所示,包括凸轮和断电臂。断电臂带有一个活动触点和一个固定触点。装置在凸轮轴或曲轴上的凸轮不断地旋转,又不断地碰撞断电臂,于是触点在弹簧力和碰撞力的作用下,便频繁地进行“接触”和“分开”的动作。当断电器触点接触时,电流流过点火线圈,返回蓄电池,完成一个回流。这时,在初级线圈的周围产生出许多磁力线。当断电器触点分开时,流过初级线圈的电流被中断了,于是磁力线消失,穿过次级线圈的磁通量发生了剧变,因而在次级线圈中感应出高压电流,并通过火花塞的电极进行放电。

图2-45 单缸摩托车发动机断电器的构造

1—通点火线圈的接线;2—活动触点臂;3,4—触点;5—固定螺钉;6—调节底板;7—偏心调整螺钉;8—带弹簧的压紧螺钉;9—凸轮;10—弹簧

330.单缸摩托车发动机电容器有什么作用?

单缸摩托车发动机电容器的作用是消除断电器触点间的火花,并帮助点火线圈的铁芯迅速退磁,使磁力线迅速收缩而得到较高的电压。单缸摩托车发动机电容器的构造如图2-46所示。

图2-46 单缸摩托车发动机电容器的构造

1—绝缘纸;2—铝箔;3—导线;4—外壳;5—电容器

331.单缸摩托车发动机电容器工作原理如何?

单缸摩托车发动机电容器并联在断电器触点的两端。当触点分开时,点火线圈的初级线圈中因受磁力线影响而产生的自感电流会在触点间产生很强的火花。有了电容器后,自感电流充入电容器,使其充电,消除产生强烈火花的可能。当点火线圈的初级线圈中的电流消失后,电容器中的电流又通过初级线圈进行反方向放电,促使铁芯迅速退磁,因而使次级线圈得到较高的电压。

332.单缸摩托车发动机火花塞有什么作用?由几部分组成?结构特点如何?

单缸摩托车发动机火花塞的作用是在发动机气缸内产生火花,包括钢质外壳、绝缘体与电极三部分。因为它在工作时的电压很高,故对绝缘性能要求很严格,同时还必须保证在高温高压的工作条件下不漏气。火花塞两极间的间隙一般为0.5~0.7mm。间隙太大容易发生缺火现象;间隙过小则火花较弱,不能很好地点燃混合气,同时也容易受到电极间积炭的影响造成短路,不产生火花。

333.磁电机点火系统的特点怎样?

很大一部分摩托车采用的磁电机为旋转磁场式磁电机,磁电机由发动机带动供给低压电源并产生高压电,单独完成点火任务。它不会像蓄电池那样出现由于蓄电池充电不足而影响点火工作的情况。

334.磁电机点火系统包括哪些零件?

磁电机点火系统包括磁电机、点火线圈、火花塞及高压导线等零件。磁电机实物如图2-47所示。

图2-47 磁电机实物

335.磁电机的结构如何?

磁电机的构造如图2-48所示。在固定的底座上有点火线圈、断电器、电容器及高压引出端。发动机的飞轮内镶有六块永久磁铁,飞轮中部有凸轮。

图2-48 磁电机的构造

1—火花塞;2—高压导线;3—次级线圈;4—点火线圈;5—电容器;6—飞轮;7—永久磁铁;8—断电器固定触点;9—断电器活动触点臂;10—凸轮;11—电流输出导线;12—铁芯;13—初级线圈

336.磁电机点火系统的工作原理是怎样的?

磁电机点火系统的工作原理是,工作时磁场围绕点火线圈旋转,线圈切割磁力线,在初级线圈中产生低压交流电,当初级线圈内电流的电压达到最高时,断电器活动触点臂被顶开,初级线圈中电流消失,磁力线迅速收缩,切割点火线圈中的次级线圈,产生高压电,使火花塞产生火花。

337.晶体管点火系统分几种形式?

晶体管点火系统一般分为晶体管点火蓄电池系统、晶体管点火磁电机系统和CDI不带触发线圈式点火系统三种形式。

338.晶体管点火系统的工作原理是怎样的?

晶体管点火蓄电池系统是以蓄电池为电源,工作原理如图2-49所示;晶体管点火磁电机系统是以磁电机为电源,工作原理如图2-50所示;CDI不带触发线圈式点火系统(包括无触点式磁电机、CDI点火装置等零件)的工作原理如图2-51所示。

图2-49 晶体管点火蓄电池系统

1—蓄电池;2—升压器;3—电容器;4—火花塞;5—点火线圈;6—晶闸管;7—触发器

图2-50 晶体管点火磁电机系统

1—磁电机;2,6,9—二极管;3—电容器;4—点火线圈; 5—火花塞;7—晶闸管;8—电阻;10—触发器

图2-51 不带触发线圈式点火系统

1—充电兼触发线圈;2—点火开关;3—CDI点火装置;4—点火线圈;5—火花塞

晶体管点火系统是目前最先进的点火系统,其最佳点火提前角可随发动机转速的高低而自动变化,保证发动机的点火提前角始终处于最佳状态。

339.什么是点火正时?

由于可燃混合气从点燃到明显燃烧需要有一定的时间,为满足发动机对点火时间的要求,点火系统必须在上止点前进行点火。点火正时就是指火花塞跳火时刻必须准确地与压缩冲程中活塞在气缸中的位置互相配合,否则将对发动机的工作产生不利影响。

340.点火过早或过晚有什么不好?

若火花塞跳火过迟,即活塞达上止点或达上止点后才点火,此时可燃混合气在较大的容积内燃烧,膨胀压力增长缓慢,燃烧室内最高压力降低,导致发动机功率下降,燃油消耗量上升,发动机工作温度过高。若火花塞跳火过早,会使可燃混合气在活塞还未到达上止点时就已经结束燃烧,同样会使发动机功率下降。若发动机在负载下工作,将会产生敲击声;若发动机处于低速运转,会出现工作不稳定的故障。发动机点火过早,有时还会出现曲轴反转现象,可能造成击伤事故。

341.什么是最佳点火提前角?

正确的点火时机是在活塞到达上止点前某一时刻,使可燃混合气能在活塞到达上止点或其后12°~15°内全部燃烧终了,此时压力达最大值,发动机功率最大,燃油消耗量最小。正确的点火时刻用曲轴转角表示,称为最佳点火提前角。最佳点火提前角与许多因素有关,主要根据可燃混合气的燃烧速度和发动机的转速而定。可燃混合气的燃烧速度与可燃混合气的浓度、发动机燃烧室的形状和压缩比、残余废气的多少等因素有关。由此可见,不同型号的发动机,所要求的最佳点火提前角也不相同。例如,嘉陵牌CJ50型轻便摩托车最佳点火提前角为18°18',南方牌NF125型摩托车最佳点火提前角为20°±2°。