02 发动机设计总论

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1、重庆工学院毕业论文发动机设计总论2摩托车发动机设计总论2.1摩托车发动机简介摩托车发动机是将燃料的化学能通过和空气的燃烧变为热能并将热能直接转换为机械能的热机。摩托车发动机的分类方法有很多。根据气缸的数目可分为单缸机和多缸机，而多缸机根据其气缸的排列方式又可分为直列立式、直列卧式、V型、H型、星型等。其中，V型机根据它们之间的夹角还可细分为不同的系列，常见的有450、500、900、1800（通常又称为对置式）等系列。目前，在摩托车中多缸机还是以双缸机为主。双缸V型发动机是指气缸的数目为二，这两个气缸的中心线分别在两个平面内，且两平面相交呈V型排列的发动机。双缸V型发动机综合了直列立式

2、发动机和直列卧式发动机的优点，从而吸引了众多的开发者。2.1.2摩托车发动机的组成不论二冲程发动机还是四冲程发动机都必须包括以下各个部分：曲柄连杆机构—气缸内的气体压力推动活塞连杆，再由连杆推动曲轴旋转，这样使活塞的直线往复运动变为曲轴的旋转运动，带动了后轮的旋转。配气机构—使混合气及时吸入气缸，废气及时排出。冷却系—是保持发动机能具有正常的工作温度。一般在摩托车上采用的是散热片空气冷却方式。润滑系—是在机件摩擦表面上供给润滑油，以减小机件运动时的摩擦阻力和磨损。燃料系—是保证按发动机的工作要求，以供给适合需要的混合气。它主要是靠化油器来完成的。点火系—是及时供给足够强度的电火花，以点

3、燃气缸内的可燃混合气而产生动力。起动系—用来起动发动机，起动方式有惯性起动、电起动等。脚蹬起动属于惯性起动。2.2摩托车发动机主要设计指标和设计要求2.2.1摩托车发动机的主要设计指标2.2.1.1动力性指标1、功率和转速在摩托车车型确定后，发动机排量亦大致确定，其功率和转速的具体数值要根据用途而定，在设计任务书中常作为原始数据给出。功率和其他参数的关系为11重庆工学院毕业论文发动机设计总论可见，提高功率的方法是提高发动机转速和平均有效压力，增加发动机排量，减少冲程数。提高转速以增加功率是摩托车发动机一贯采用的主要措施，其转速一般在，四冲程发动机的最高转数达以上，二冲程发动机达，转速的

4、提高受到惯性力的增大，摩擦损耗功率和磨损增加，机械效率下降以及振动、噪声、可靠性等因素的制约。增加平均有效压力，主要是靠改善燃烧过程，改进进气系统，增大充气效率，降低机械损失等。2、转矩及其相应转速发动机转矩说明其做功能力，对摩托车起步、加速、爬坡等有很大影响，是重要的动力性指标。转矩与功率的关系为：摩托车为追求高速性，常将最大转矩时的转速定得很高，与最大功率点转速较近，转速一旦降低，输出功率也随之急剧下降，发动机转矩特性曲线比较陡峭。最大转矩与最大功率时转矩的比值称为转矩适应系数，摩托车发动机=1.0~1.12。最大转矩时的转速与最大功率时的转速之比称为转速适应性系数，一般=0.65

5、~1.0。2.2.1.2经济性指标发动机的经济性指标主要指燃油消耗率指标，即每千瓦小时的燃料消耗重量。对于固定工况使用的发动机是指标定功率时的燃油消耗率。对变工况使用的发动机，则一般是指外特性曲线上的最低油耗率。如说某发动机的最低油耗率，则是指万有特性上的最低油耗率。当然，万有特性上油耗区越宽广，则变工况使用的发动机的使用经济性也越好。降低油耗率的途径有二：一为提高发动机的指示功率，如改变燃烧，减小散热损失等。二为提高机械效率，如减少机械损失等。2.2.1.3可靠性和耐久性指标发动机工作可靠性是指在规定的运转条件下，具有持续工作，不致因故障而影响正常运转的能力。可靠性指标是用在保证期内

6、的不停车故障数、停车故障数、更换非主要零件数和主要零件数来考核的。对于可靠性指标高的发动机应在保证期内不发生停车故障和更换主要或非主要零件的故障。以下各零件被规定为主要零件：机体（包括机座、曲轴箱）、油底壳、曲轴、齿轮、凸轮轴、油泵凸轮轴、气缸盖、缸套、活塞、连杆、连杆轴瓦、连杆螺钉、活塞销、进排气门、气门弹簧、摇臂、调速器弹簧、调速器飞块和销子、机油泵齿轮、活塞环、油泵柱塞偶件、出油阀偶件。11重庆工学院毕业论文发动机设计总论发动机的耐久性指标常以寿命表示。它是指发动机从开始使用到第一次大修前累计运转的小时数。发动机的大修期一般决定于缸套和曲轴磨损到达极限尺寸的时间，此时发动机不能继

7、续正常工作。2.2.1.4重量和外形尺寸指标发动机的重量和外形尺寸指标是评价发动机结构紧凑性和对金属材料利用程度的一个指标。不同用途的发动机对重量和外形尺寸指标的要求是迥然不同的。衡量发动机重量指标的参数是比重量gwgw=(kg/kW)式中G—发动机净重，kg；Ne—发动机有效功率，kw。在系列发动机中，随着气缸数的增多、转速的提高和平均有效压力的提高，发动机的比重量降低。发动机外形尺寸的紧凑性指标用体积功率Nv来评价。Nv=(kW/m3)式中