二冲程摩托车发动机工作原理
- 二冲程摩托车发动机工作原理
- 摩托车 发动机的工作原理（详细说明）
- 摩托车是靠什么原理来工作的
- 摩托车的发动机是什么原理
- 双缸摩托的工作原理
- 四冲程发动机工作原理是什么
- 电喷摩托车的工作原理是什么
- 钱江摩托和豪爵摩托车的发动机工作原理
二冲程汽油发动机的工作循环也是由进气、压缩、燃烧膨胀、排气过程组成，但它是在曲轴旋转一圈(360°)，活塞上下往复运动的两个冲程内完成的。因此，二冲程发动机与四冲程发动机工作原理不同，结构也不一样。
例如曲轴箱换气式二冲程汽油发动机，气缸上有三排孔，利用这三排孔分别在一定时刻被活塞打开或关闭进行进气、换气和排气的。工作原理如下图： （图a）表示活塞向上运动，将三排孔都关闭，活塞上部开始压缩，当活塞继续上行时，活塞下方打开了进气孔，可燃混合气进入曲轴箱（图b），活塞接近上止点时（图c），火花塞点燃混合气，气体燃烧膨胀，推动活塞向下运动，进气孔关闭，曲轴箱内的混合气受到压缩，当活塞接近下止点时，排气孔打开，排出废气，活塞再向下运动，换气孔打开，受到压缩的混合气便从曲轴箱经进气孔流入气缸内，并扫除废气
摩托车发动机
摩托车发动机的工作方式与汽车发动机相同。发动机由活塞、气缸体和气缸盖组成，气缸盖包含气门机构。 火花点燃燃料与空气混合物时会引起爆炸，推动活塞在气缸体内上下移动。 气门随之打开和关闭，以便燃料与空气混合物进入燃烧室。 活塞的上下运动带动曲轴转动，将活塞的能量转变为旋转运动。 通过变速器将曲轴的旋转力传递给摩托车的后轮。
气缸
摩托车可有1-6个气缸。 多年来，V-twin设计是美国、欧洲和日本摩托车工程师的选择。V-twin因两个气缸成V字形而得名，例如下面所示的经典哈雷戴维森V-twin发动机。 注意哈雷戴维森V-twin中的45度°，其他制造商可变换此角度，以减少振动。
V-twin只是排列两个气缸的一种方式。 如果要使活塞彼此相对，排列气缸时应选择反双型设计。 而并列双缸发动机将活塞并排垂直放置。
当前，最流行的设计为四缸。这种设计运行更平稳，并且转速较两缸发动机更快。 四个气缸可并排放置，或者呈V字型排列，V字型的两侧各有两个气缸。
容量
摩托车发动机燃烧室的大小与其输出功率直接相关。 上限值约为1500cc(立方厘米)，下限值约为50cc。 后一种发动机通常用于小型摩托车（机动自行车），其耗油量为每100公里2.35升，最快速度只能达到每小时48-56公里。
齿轮组
齿轮组是一组可使摩托车从完全停止到巡航速度的齿轮。摩托车上的变速器通常有4-6个齿轮。但是，小型摩托车可能只有2个。通过变速杆啮合齿轮，就可以在变速器内移动齿轮换挡叉。
离合器
离合器的工作就是接合和断开发动机曲轴传递给变速器的动力。如果没有离合器，停止车轮转动的唯一方式就是关闭发动机，在任何类型的机动车辆中这都是不切实际的。离合器就是一系列弹簧加载板，将其一起按下时，将变速器连接到曲柄轴上。要换挡时，摩托车手用离合器将变速器与曲柄轴断开。一旦选定新挡，使用离合器重新建立连接。
传动系统
可用三种基本方式将发动机功率传递给摩托车后轮：链条、皮带或轴。链条主减速器系统是目前最常用的方式。在此系统中，将安装在输出轴上的链轮（即变速器中的轴）连接到通过金属链附加在摩托车后轮的链轮上。变速器转动较小的前部链轮时，沿着链条将功率传递给更大的后部链轮，然后转动后轮。这类系统必须润滑和调整，且由于链条伸长和链轮磨损，还需定期更换。
皮带传动是链条传动的替代方法。早期的摩托车经常使用皮带，可用弹簧加载的滑轮和手柄张紧皮带，以提供牵引力。皮带容易打滑，尤其在潮湿天气，因此经常不采用这种方法，而用其他材料和设计代替。20世纪80年代末，材料的发展使皮带主减速器系统具有可行性。现在的皮带由带齿的橡胶制成，且工作方式与金属链相同。与金属链不同的是，皮带无需润滑或洗涤剂。
有时也使用轴主减速器。此系统通过传动轴将功率传递给后轮。轴传动非常流行，因为这种方式非常便利，且无需链条系统那么多的维护。但是，轴传动更重，有时会导致摩托车尾部形成称为顶轴的不必要的震动。
摩托车底盘
座位和附件
摩托车上的座位设计用于承载一或两名乘客。座位位于油箱后，且易于从摩托车架上拆下。有些座位下或座位后有小型货舱。如需更多存储空间和鞍囊，可将硬塑料盒或皮套安装在后轮两侧或后挡板上。大型摩托车甚至可以拖动小型拖车或边车。边车有自己的车轮作支撑，并可附加座位容纳一名乘客。
摩托车底盘由车架、悬架装置、车轮和制动器组成。以下将简要说明每个组件。
车架
摩托车具有由钢、铝或合金做成的车架。大多数车架由空心管组成，作为安装传动装置和发动机等组件的骨架。车架也使车轮成直线，以保持对摩托车的操控。
悬架
车架同时也是悬架系统的支撑物，悬架是一组有助于保持车轮与路面接触，并对颠簸和摇晃形成缓冲的弹簧和减振器。摆臂设计是后部悬架装置最常见的解决方案。在在一端，摆臂控制后轮轴。另一端，通过摆臂枢轴螺栓将其附加到车架上。减振器从摆臂枢轴螺栓向上延伸，并附加到座位正下方的车架顶部。前轮和轴安装在带内部减振器以及内部或外部弹簧的伸缩叉上。
车轮
尽管在20世纪70年代引入的一些车型提供铸钢车轮，但是摩托车轮通常采用铝质轮辋或钢质轮辋，并带有轮辐。铸钢车轮允许摩托车使用无内胎轮胎，即它没有内胎保持压缩空气，这与传统的气轮胎不同。空气保持在轮辋与轮胎之间，依赖于轮辋与轮胎之间形成的密封空间维持内部气压。
无内胎轮胎比有内胎轮胎爆胎的可能性小，但是，由于轮辋的小型弯曲可能导致放气，所以在崎岖路面上可能会发生问题。轮胎的各种设计，可满足不同地形和驾驶条件的要求。例如，泥土路摩托车轮胎具有很深的多节胎面，以在泥土或颗粒上形成最大抓地力。旅行摩托车轮胎由硬质橡胶做成，通常提供的抓地力较小，但是持续时间更长。尽管与路面接触的面积小，运动型和竞赛型轮胎（通常为钢丝带束的子午线轮胎）却可提供惊人的抓地力。
刹车
摩托车的前轮和后轮均有刹车。摩托车手用右边把手上的手柄启动前刹车，用右部脚踏板启动后刹车。鼓式制动器在20世纪70年代经前常用，但目前大多数摩托车使用盘式制动器。盘式制动器由连接到车轮及刹车垫之间夹层的钢质制动盘组成。摩托车手操作一个刹车时，通过制动管路控制的液压使刹车垫挤压制动盘的两侧。摩擦导致制动盘和连接的车轮放慢速度或停止。由于重复使用会磨损其表面，所以必须定期更换刹车垫。
摩托车的整个结构和功能非常简单。其中包括一台汽油发动机，这种发动机与汽车中的一样，将活塞的往复式运动转换为旋转运动。变速器系统将此运动传递给后轮。随着后轮的转动，推动摩托车前进。通过手把转动前轮，并使摩托车朝一侧或另一侧倾斜，以实现转向。两个手柄使车手可操作离合器和前制动器，而两个脚踏板使其可以换挡和控制后制动器。 摩托车发动机的工作方式与汽车发动机相同。发动机由活塞、气缸体和气缸盖组成，气缸盖包含气门机构。 火花点燃燃料与空气混合物时会引起爆炸，推动活塞在气缸体内上下移动。 气门随之打开和关闭，以便燃料与空气混合物进入燃烧室。 活塞的上下运动带动曲轴转动，将活塞的能量转变为旋转运动。 通过变速器将曲轴的旋转力传递给摩托车的后轮。
摩托车发动机有两种，一种是二冲程一种是四冲程。现在一般均用四冲程的发动机。所谓四冲程就是“进气——压缩——爆发（点火）——排气”。摩托车发动机一般为汽油风冷发动机。过去，是用汽化器将汽油与空气形成“可燃混合气”，进入汽缸压缩后高压点火燃烧。由于排放不达标，所以，近年已经被电喷系统取代。
所谓电喷，就是电子控制燃油喷射系统。除了点火和正时控制该机械为电子控制，还有不同就是不用汽化器混合可燃气。而是在直接将汽油通过喷嘴喷入气缸，通过缸内压缩气体的紊流扰动与空气混合，电子点火燃烧。由于电子控制的汽油进入汽缸的时间，方式，油量均可控制，所以燃烧完全，有害排放大为减少。
摩托车发动机的工作原理与汽车发动机相同。发动机由活塞、气缸体和气缸盖组成，气缸盖包含气门机构。火花点燃燃料与空气混合物时会引起爆炸，推动活塞在气缸体内上下移动。气门随之打开和关闭，以便燃料与空气混合物进入燃烧室。活塞的上下运动带动曲轴转动，将活塞的能量转变为旋转运动。通过变速器将曲轴的旋转力传递给摩托车的后轮。
通常依据三个特征对摩托车发动机进行分类：发动机的气缸数、燃烧室容量或动力循环的冲程数。
气缸
摩托车可有1-6个气缸。多年来，V-twin设计是美国、欧洲和日本摩托车工程师的选择。V-twin因两个气缸成V字形而得名，例如下面所示的经典哈雷戴维森V-twin发动机。注意哈雷戴维森V-twin中的45度°，其他制造商可变换此角度，以减少振动。
V-twin只是排列两个气缸的一种方式。如果要使活塞彼此相对，排列气缸时应选择反双型设计。而并列双缸发动机将活塞并排垂直放置。
当前，最流行的设计为四缸。这种设计运行更平稳，并且转速较两缸发动机更快。四个气缸可并排放置，或者呈V字型排列，V字型的两侧各有两个气缸。
容量
摩托车发动机燃烧室的大小与其输出功率直接相关。上限值约为1500cc(立方厘米)，下限值约为50cc。后一种发动机通常用于小型摩托车（机动自行车），其耗油量为每100公里2.35升，最快速度只能达到每小时48-56公里。
如图1-27所示，单缸四冲程汽油发动机一般由气缸盖、气缸、活塞、连杆、飞轮、曲轴、曲轴箱、进气门、排气门等组成。气缸2上部装有气缸盖1，它使活塞3顶部与气缸盖之间构成密闭的燃烧室；在发动机工作时，气体燃烧产生的强大推力以及飞轮5的惯性可以使装在气缸2内的活塞3沿气缸中心线作往复直线运动；活塞通过活塞销12与连杆4的小头相连；连杆大头套装在曲轴6的连杆轴颈上；曲轴的两端支承在曲轴箱7的轴承上，由此构成一个曲柄滑块机构，因此活塞作往复运动时就可通过连杆带动曲轴作旋转运动。
根据发动机做功循环不同，汽油发动机分为二冲程发动机和四冲程发动机，目前，汽车、摩托车上广泛采用四冲程汽油发动机为动力机。四冲程发动机指“进气”、“压缩”、“做功”、“排气”四个冲程，整个工作循环曲轴旋转两周，活塞上下各两次。如图1-64所示，以单缸摩托车发动机为例介绍其工作原理。
图1-64 四冲程摩托车发动机工作原理图
1 进气行程
活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动。进气门开启，排气门关闭。由于活塞下移，活塞上腔容积增大，形成一定真空度，在真空吸力的作用下，空气与汽油形成的混合气，经进气门被吸入气缸，至活塞运动到下止点时，进气门关闭，停止进气，进气行程结束。
2 压缩行程
活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动，进、排气门均关闭。随着活塞上移，活塞上腔容积不断减小，混合气被压缩，至活塞到达上止点时，压缩行程结束。
在压缩过程中，气体压力和温度同时升高。压缩终了时，气缸内的压力约为600～1500kPa，温度约为600～800K，远高于汽油的点燃温度（约263K）。
3 做功行程
压缩行程末，火花塞产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气，并迅速着火燃烧，气体产生高温、高压，在气体压力的作用下，活塞由上止点向下止点运动，再通过连杆驱动曲轴旋转向外输出做功，至活塞运动到下止点时，做功行程结束。做功行程，进、排气门均关闭。在做功过程中，开始阶段气缸内气体压力、温度急剧上升，瞬时压力可达3～5MPa，瞬时温度可达2200～2800K。随着活塞的下移，压力、温度下降，做功行程终了时，压力约为300～500kPa，温度约为1500～1700K。
4 排气行程
在做功行程终了时，排气门被打开，活塞在曲轴的带动下由下止点向上止点运动。废气在自身的剩余压力和活塞的驱赶作用下，自排气门排出气缸，至活塞运动到上止点时，排气门关闭，排气行程结束。
排气终了时，由于燃烧室容积的存在，气缸内还存有少量废气，气体压力也因排气门和排气道等有阻力而高于大气压。此时，压力约为105～125kPa，温度约为900～1200K。
排气行程结束后，进气门再次开启，又开始了下一个工作循环，如此周而复始，发动机就自行运转。
电喷摩托车的基本原理，是用电喷系统装置（EFI）取消了化油器装置，采用含有电喷专用软件的微型计算机（ECU）对发动机燃油的供给和点火进行实时智能 控制，供油极其精确，使发动机在任何工况任何环境下的空燃比、点火角度随时都能达到最佳，从而使摩托车的油耗降低，排放改善，综合性能大大提高。
摩托车发动机的电喷装置一般是由喷油油路、传感器组和电子控制单元（ECU）三大部分组成的。
1、ECU：电控单元的英文缩写，其实是一块集成电路板，负责将从各传感器送来的电信号转化为数字信号并用存储在电路板的可读写存储器内的程序处理，再发出控制信号来控制喷油器喷油和高压线圈点火。
2、喷油器：负责将燃油喷出并雾化的精密部件，一般是装在节气门体的进气管端。
3、节气门体：相当于化油器的喉管腔，但没有化油器上的其他部件， 但有一个怠速旁通空气通路，当发动机在怠速及低速工况下温度升高后，空气由于受热密度下降而会出现进气量不足的情况，这时靠控制旁通空气通路来补充适量的空气。
4、节气门位置传感器（TPS）：同节气门阀板连接在一起，当节气门阀板角度变化，开度增大时，传感器内的部件随阀板一起转动。节气门位置传感器实际是一个可变电位器，当它随节气门同步旋转时，就将节气门的转角和转角的速率转换为电压信号送往ECU，此信号主要是代表发动机的负荷情况。
5、进气温度传感器：用于测量进气温度，本身是一个热敏电阻，温度越高，电阻值越小，从而引起电压变化并送往ECU。
6、进气流量传感器：用特殊材料制成的进气格栅，并在工作时通电，使其温度一定，当进气量变化时，进气格栅被冷却降温，此时就需要更大的电流来使其温度升到原标准温度，而需要的电流大小同进气量的大小成正比，由此可以测出进气量的大小。
7、曲轴转角传感器：由脉冲齿圈和磁电线圈组成，脉冲齿圈安装在飞轮上随曲轴一起转动，在转动时磁电线圈感应到脉冲齿圈的信号后变为电压信号并送往ECU。
8、氧传感器：它主要是将废气中的氧含量信息送给ECU，ECU再根据信号来调整空燃比，使三元催化器效率最高，污染排放最少。氧传感器一般安装在排气歧管中，其电压输出值随废气中氧的浓度变化而变化，ECU根据氧传感器来的电压变化判断空燃比高低，并相应调整喷油量。因此即使发动机由于机件的磨损而引起空燃比变化，氧传感器也可及时反馈给ECU，从而实现发动机最佳空燃比的闭环控制。
摩托车的电喷系统，又有有汽油泵的电喷系统和没有汽油泵的电喷系统。
1、有油泵的电喷系统：
供油原理：点火开关开启后，油箱内的汽油泵通电运转，将油送往喷油器，在油路中有一个燃油压力调节器，将燃油压力稳定后送往喷油器，喷油泵一次喷射完毕剩余的燃油通过回油管流回油箱。
控制信号输入：通过“节气门位置传感器、进气流量传感器、进气温度传感器、发动机温度传感器、曲轴位置传感器、氧传感器”等传感器即时测量的信号送往ECU。
信号处理及输出：ECU（中央控制单元）接收到各传感器的信号后，根据内置的计算程序计算出所需要的喷油量，根据喷油量的多少给喷油器发送一个波长不等的脉冲信号，通过控制喷油油嘴开启时间的长短来达到在不同工况下供应不同量燃油的目的。同时适时给点火线圈提供初级电压，达到点火的目的。
2、无汽油泵的电喷系统
供油原理：同普通摩托车一样，油箱内的汽油通过重力作用送往喷油器，喷油器喷射完毕后剩余的燃油通过回油管流回油箱。
控制信号输入：通过“节气门位置传感器、进气流量传感器、进气温度传感器、发动机温度传感器、曲轴位置传感器、氧传感器”等传感器即时测量的信号送往ECU。
信号处理及输出：
ECU（中央控制单元）接收到各传感器的信号后，根据内置的计算程序计算出所需要的喷油量，根据喷油量的多少给喷油器发送一个波长不等的脉冲信号，通过控制喷油器内柱塞的作动将燃油加压，当压力超过压力控制阀时，阀门开启，燃油喷出，燃油量也是通过脉冲信号的长短来控制的。信号波长越长，柱塞周围的电磁线圈加电时间也越长，柱塞的运动时间和距离也越长，从而喷油量也越大。
3、两种电喷系统的比较
供油方面：FI系统有燃油泵，需要改造油箱，另外额外增加了电力消耗，同时因为是高压供油，对油管等部件要求较高，如要求油管不能有太大的弹性，以便保证燃油压力，由于是压力供油，油箱与喷油器的位置不存在高低要求。
DCP系统采用重力供油，油箱不需变更，也不增加电力消耗，油管等部件也无特别要求，但由于是重力供油，油箱出油口的位置一定要高于喷油器，可能在某些车型上布置起来不是很方便。
控制信号输入：在控制信号输入上此两种系统没什么区别。
信号处理及输出：在信号处理及输出上此两种系统也无大的区别，主要是喷油器的结构有所不同，由于DCP系统的喷油器等于集成了FI系统的喷油器和燃油泵，所以结构比较复杂，体积一般也稍大一点。
这两款摩托都是采用四行程汽油发动机 基本原理就是活塞在气缸内往复运动 带动连杆 曲轴旋转 做工 输出动力 四行程汽油机有四个工作过程 进气----压缩----做工----排气 汽油机每转两圈 发动机点一回火 所以四行程比较省油 现在的摩托车基本都是这个结构 这种汽油机要有一套复杂的配气机构 进气门 排气门 气门的控制有两种 就是我们平常说的小链摩托和顶杆摩托 小链顾名思义 就是在主动力轴上有一只小齿轮 通过一条导链带动机器顶部的大齿轮 带动机顶轴 曲柄 旋转 曲柄带动气门在固定的时间进行开关 具体的过程是这样的 活塞由上止点向下运动---进气门开----汽油混合汽进入-----活塞到下止点----进气门关----活塞由下止点向上运动-----压缩-----运动到上止点----火花塞放电点火（这个点火时间一般在到达上止点之前就开始了 叫做点火提前角 这也是汽油机的一个重要参数）汽油混合器燃烧 膨胀 推动活塞向下运动 带动连杆 曲柄 曲轴 做功------下止点----活塞向上运动----排气门开-----上止点----排气门关 重复这样的过程 发动机就会不断的旋转 输出动力
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