1、第二章发动机2021/6/16年年2月月1 1西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2021/6/16年年2月月2 2西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜本章学本章学习内容内容w1、熟悉有关、熟悉有关发动机的几个基本名机的几个基本名词。w2、熟悉摩托、熟悉摩托车发动机的机的结构特点及基本工作构特点及基本工作原理。原理。w3、熟悉摩托、熟悉摩托车发动机的主要机的主要组成。成。w4、熟悉摩托、熟悉摩托车发动机曲柄机曲柄连杆机构的杆机构的结构。构。w5、熟悉摩托、熟悉摩托车发动机的配气机构。机的配气机构。w6、熟悉摩托、熟悉摩托车发动
2、机的汽油供机的汽油供给系系统。w7、熟悉摩托、熟悉摩托车发动机的机的润滑和冷却装置。滑和冷却装置。2021/6/16年年2月月3 3西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜第一第一节 发动机的基本机的基本术语w 摩托摩托车的的发动机均是内燃机，其燃料一般是汽机均是内燃机，其燃料一般是汽油。它是将燃料在气缸内燃油。它是将燃料在气缸内燃烧后后产生的化学能生的化学能(热能能)转变为机械功。它采用汽化装置使空气和汽油形成机械功。它采用汽化装置使空气和汽油形成的可燃混合气充人气缸内。当混合气被活塞的可燃混合气充人气缸内。当混合气被活塞压缩到到一定程度一定程度时，气缸内的火花
3、塞，气缸内的火花塞电极极间产生火花，将生火花，将已被已被压缩的混合气点燃。的混合气点燃。w 这时燃燃烧的气体迅速膨的气体迅速膨胀产生很高的生很高的压力，推力，推动活塞活塞连杆作往复运杆作往复运动，通，通过曲柄曲柄连杆机构使曲杆机构使曲轴旋旋转。再将。再将发动机的机的动力力经传动装置装置传给车轮，变为车辆行行驶的的动力。力。w 摩托摩托车的的发动机有机有单缸、双缸、三缸、四缸、五缸、双缸、三缸、四缸、五缸、六缸等。缸、六缸等。2021/6/16年年2月月4 4西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜摩托摩托车发动机的分机的分类w1、往复式往复式和旋和旋转式式(少）；
4、少）；w2、汽油机汽油机、柴油机、柴油机发动机机(少）；少）；w3、水冷式和、水冷式和风冷式冷式；w4、四冲程往复式四冲程往复式和二冲程往复式；和二冲程往复式；w5、单缸机缸机和多缸机和多缸机；w6、按气缸排列：、按气缸排列：直列、直列、V型型2021/6/16年年2月月5 5西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2021/6/16年年2月月6 6西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2021/6/16年年2月月7 7西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2021/6/16年年2月月8 8西南大学工
5、程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜发动机的型号机的型号M产品特征代号产品特征代号气缸数气缸数气缸布置形式气缸布置形式冲程符号冲程符号缸径符号缸径符号设计及改型代号设计及改型代号发动机名义排量符号发动机名义排量符号发动机用途发动机用途冷却方式符号冷却方式符号2021/6/16年年2月月9 9西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜气气缸缸布布置置形形式式冷冷却却方方式式符符号号2021/6/16年年2月月1010西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜发动机名义排量符号发动机名义排量符号2021/6/16年年2
6、月月1111西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2021/6/16年年2月月1212西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜（1）工作循工作循工作循工作循环环：每完成一次：每完成一次热功功转换的工作的工作过程。程。（2）上止点上止点上止点上止点：活塞离曲：活塞离曲轴最最远处，活塞的最高位置。，活塞的最高位置。（3）下止点下止点下止点下止点：活塞离曲：活塞离曲轴最近最近处，活塞的最低位置。，活塞的最低位置。（4）曲柄半径曲柄半径曲柄半径曲柄半径R R：连杆与曲杆与曲轴连接中心至曲接中心至曲轴旋旋转中中心的距离。心的距离。（5）气缸工
7、作容气缸工作容气缸工作容气缸工作容积积VsVs：活塞从上止点到下止点所活塞从上止点到下止点所扫 过的容的容积，又称气缸排量，又称气缸排量。VsVs（D2)/4SD2)/4S发动机的基本术语发动机的基本术语D气缸直径气缸直径(mm）；）；S活塞行程（活塞行程（mm）2021/6/16年年2月月1313西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2021/6/16年年2月月1414西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜（6）活塞行程活塞行程活塞行程活塞行程S S：活塞上、下止点：活塞上、下止点间的距离。的距离。S=2R。（7 7）发动发动机
8、工作容机工作容机工作容机工作容积积VLVL：多缸：多缸发动机各缸工作容机各缸工作容积的的总和，又称和，又称发动机排量机排量。VL=Vs气缸数。气缸数。（8）燃燃燃燃烧烧室容室容室容室容积积VcVc：活塞在上止点活塞在上止点时，活塞上方的，活塞上方的容容积。（9）压缩压缩比比比比：气缸：气缸总容容积（VaVs+Vc）与燃与燃烧室室容容积Vc之比，表示气缸内气体被之比，表示气缸内气体被压缩的程度的程度。一。一般汽油机般汽油机为69，柴油机，柴油机1620。（10）指示功指示功指示功指示功:在气缸内完成一个循在气缸内完成一个循环燃料燃料对活塞所做活塞所做的有用功。的有用功。(11)指示功率指示功率指
9、示功率指示功率:发动机机单位位时间所做指示功。所做指示功。2021/6/16年年2月月1515西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜(12)有效功率有效功率有效功率有效功率:发动机曲机曲轴实际对外外输出的功率。出的功率。发动机机铭牌上牌上标明的有效功率称明的有效功率称为额定功率。定功率。(13)升功率升功率升功率升功率:每升气缸工作容每升气缸工作容积所所发出的有效功率。出的有效功率。(14)燃油消耗量燃油消耗量燃油消耗量燃油消耗量:发动机每小机每小时消耗的燃料千克数消耗的燃料千克数(kg/h)。(15)给给气比气比气比气比:每个循每个循环通通过换气口供气口供给换
10、气量，在气量，在标准状准状态下下(Po、To)的容的容积与气缸工作容与气缸工作容积之比。之比。(16)正正正正转转和反和反和反和反转转:正、反正、反转均指均指发动机曲机曲轴的旋的旋转方方向。若向。若发电机在右机在右转时，从右，从右侧看看发电机机转子的旋子的旋转方向，如果方向，如果顺时针旋旋转，发动机机为正正转；反之；反之为反反转。同理，若。同理，若发电机在左机在左侧时，从左，从左侧看看发电机机转子旋子旋转方向，如果是逆方向，如果是逆时针方向旋方向旋转，发动机机为正正转；反之；反之为反反转。2021/6/16年年2月月1616西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜
11、第二第二节 发动机的工作原理机的工作原理一、一、对摩托摩托车发动机的一般要求机的一般要求w 1具有足具有足具有足具有足够够的功率的功率的功率的功率：发动机机应具有具有较大的功率。大的功率。在在测功功试验台上台上测试，在，在标准大气准大气压状况下，状况下，发动机机应保持保持连续运运转15min发出最大功率，且出最大功率，且应不低不低于出厂于出厂说明明书额定功率的要求。定功率的要求。w 2要有良好起要有良好起要有良好起要有良好起动动、怠速和加速性能、怠速和加速性能、怠速和加速性能、怠速和加速性能。w (1)良好起良好起动性能是性能是发动机技机技术性能的一性能的一项重要指重要指标。要求在。要求在环境
12、温度在境温度在5C030C0范范围内，起内，起动时允允许关关闭阻阻风门或打开限或打开限压阀，在，在15s内能内能顺利起利起动，则说明明该机起机起动性能良好。如果采用脚踏性能良好。如果采用脚踏起起动冷冷发动机机时起起动踏蹬不超踏蹬不超过3次，次，热发动机起机起动踏蹬不超踏蹬不超过1次者次者为良好。良好。2021/6/16年年2月月1717西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜w(2)怠速运怠速运转稳定，定，说明明发动机技机技术状况良好和油状况良好和油电路路调整正确。突然加大油整正确。突然加大油门，发动机机转速能迅速增加；速能迅速增加；突然把油突然把油门关小，关小，
13、发动机能机能稳定运定运转不熄火，不熄火，则说明明该机怠速性能良好。机怠速性能良好。w(3)加速性能随油加速性能随油门突然加大突然加大转速迅速升高，有前冲速迅速升高，有前冲的感的感觉，则说明加速性能良好。若明加速性能良好。若转速增加速增加缓慢，慢，则说明加速性能差。明加速性能差。w 3体体体体积积小小小小质质量量量量轻轻、结结构构构构简单简单工作可靠和工作可靠和工作可靠和工作可靠和维维修方便修方便修方便修方便。w 4转转速高、运速高、运速高、运速高、运转转平平平平稳稳。公路用公路用发动机机转速可达速可达8 000rmin；竞赛用用发动机最高机最高转速达速达17000rmin，要求，要求发动机能在
14、机能在这样高高转速运速运转且平且平稳。w 5燃料消耗低，燃料消耗低，燃料消耗低，燃料消耗低，经济经济性好性好性好性好。w 6废废气排放气排放气排放气排放污污染少、噪声低即公害要少，染少、噪声低即公害要少，染少、噪声低即公害要少，染少、噪声低即公害要少，结结构完善、构完善、构完善、构完善、工作可靠、工作可靠、工作可靠、工作可靠、维维修方便即制造成本低、工修方便即制造成本低、工修方便即制造成本低、工修方便即制造成本低、工艺简单艺简单。2021/6/16年年2月月1818西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜二、摩托二、摩托车汽油汽油发动机机结构特点构特点w l、转转
15、速高、升功率大速高、升功率大速高、升功率大速高、升功率大w 发动机的容机的容积有一定的有一定的规定系列，如：定系列，如：50；100；125；175；250；350；750和和1000等。国等。国产50系列摩托系列摩托车最大升量最大升量为50。w 2小功率小功率小功率小功率发动发动机机机机结结构特点构特点构特点构特点 w 1)广泛采用二冲程广泛采用二冲程发动机，其机，其结构构简单且制造成本且制造成本低；低；为了提高了提高进气量，可以采用笛（舌）簧片气量，可以采用笛（舌）簧片阀或或旋旋转圆盘阀进气系气系统来提高充气效率；来提高充气效率；w 2)燃燃烧室形状一般采用半球形室形状一般采用半球形结构，
16、构，这种种结构构换气效率高、气效率高、热损失小，适用高速运失小，适用高速运转。小功率。小功率发动机机连杆的大、小杆的大、小头采用采用滚针轴承，适用高承，适用高转速；速；w 2021/6/16年年2月月1919西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜w 3）采用）采用风冷却，即利用摩托冷却，即利用摩托车行行驶的迎的迎风进行冷行冷却；却；w 4)单缸汽油机一般采用蓄缸汽油机一般采用蓄电池点火或磁池点火或磁电机点火机点火w 5)润滑方式采用滑方式采用掺油油雾化化润滑，滑，这种种简单润滑方式滑方式会会导致活塞致活塞顶积炭增多，排气炭增多，排气污染多和染多和润滑油消耗滑油消
17、耗量大。因此，量大。因此，现代摩托代摩托车上采用分离上采用分离润滑装置；滑装置；w 6)小功率小功率发动机的化油器一般没有加速和省油装置；机的化油器一般没有加速和省油装置；w 7)发动机在机在车架放置呈卧式、直立式或前架放置呈卧式、直立式或前倾斜式。斜式。w3金属材料采用金属材料采用金属材料采用金属材料采用质质量量量量轻轻、散、散、散、散热热性好的性好的性好的性好的铝铝合金来制造合金来制造合金来制造合金来制造机体机体机体机体w w4 4起起起起动发动动发动机采用脚蹬机采用脚蹬机采用脚蹬机采用脚蹬惯惯性和性和性和性和电电机起机起机起机起动动的方式的方式的方式的方式.2021/6/16年年2月月2
18、020西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜三、三、单缸四冲程汽油机基本工作原理缸四冲程汽油机基本工作原理2021/6/16年年2月月2121西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2021/6/16年年2月月2222西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜1进气行程气行程气缸气缸压力力0.080.09MPa，约320380Kw特点特点：活塞下：活塞下行，排气行，排气门关，关，进气气门开。混开。混合气合气进入缸内。入缸内。进入汽缸的是入汽缸的是经化油器混合化油器混合的可燃混合气的可燃混合气2021/6/
19、16年年2月月2323西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2压缩行程行程气缸气缸压力力0.81.5MPa，温度，温度约250300Cw特点特点：活塞上行，排气：活塞上行，排气门关，关，进气气门关，缸内气体被关，缸内气体被压缩，压缩比比为710。为混合气体的燃混合气体的燃烧做功做功创造了良好的条件。造了良好的条件。2021/6/16年年2月月2424西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜3作功行程作功行程气缸气缸压力力36.5MPa，约18002000C，结束束时，气体，气体压力力0.350.5MPa，约8001000Cw特点特点
20、接近：接近压缩上上止点止点时火花塞跳火，火花塞跳火，进、排气、排气门均关，均关，缸内温度和缸内温度和压力力进一步升高，缸内气一步升高，缸内气体推体推动活塞下行，活塞下行，通通过连杆推杆推动曲曲轴输出机械功。出机械功。2021/6/16年年2月月2525西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜4排气行程排气行程 气缸气缸压力力0.1050.12MPa，约500800Cw特点特点：排气：排气门开，开，进气气门关，活塞上关，活塞上行，缸内行，缸内废气排出。气排出。2021/6/16年年2月月2626西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜
21、四、二冲程汽油机基本工作原理2021/6/16年年2月月2727西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜1、第一行程即第一行程即第一行程即第一行程即辅辅助行程（吸气、助行程（吸气、助行程（吸气、助行程（吸气、压缩过压缩过程）程）程）程）：下下止点止点到上到上止点。活塞在下止点止点。活塞在下止点时进气孔气孔闭，排气，排气扫气孔开，混合气气孔开，混合气体由体由扫气孔气孔进入气缸入气缸扫除除废气。向上止点运气。向上止点运动过程中，活程中，活塞塞头部将部将扫气孔气孔闭，扫气气结束。但排气孔尚开，仍有部分束。但排气孔尚开，仍有部分废气和可燃混合气排出。当活塞将排气孔气和可燃
22、混合气排出。当活塞将排气孔闭，开始，开始压缩直直至上止点，至上止点，压缩结束。束。2、第二行程即做功行程（燃第二行程即做功行程（燃第二行程即做功行程（燃第二行程即做功行程（燃烧烧做工功、排气、做工功、排气、做工功、排气、做工功、排气、扫扫气）气）气）气）：上上止点止点到下止点。到下止点。压缩终了了时，点燃混合气体，膨，点燃混合气体，膨胀做功，做功，排气和排气和扫气孔气孔闭，唯有，唯有进气孔仍开，混合气气孔仍开，混合气继续流入曲流入曲轴箱，直到箱，直到进气孔气孔闭。随活塞下移，曲。随活塞下移，曲轴箱容箱容积受到受到压缩。此此时排气孔开，做功排气孔开，做功结束排出束排出废气。然后活塞又将气。然后活
23、塞又将扫气孔气孔开启，开启，预压缩的混合气体的混合气体经扫气孔气孔进入气缸入气缸扫除除废气，直气，直至下一行程至下一行程时扫气孔气孔闭为止。止。2021/6/16年年2月月2828西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜二冲程汽油机2021/6/16年年2月月2929西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜五、二冲程与四冲程内燃机相比五、二冲程与四冲程内燃机相比较w1、曲、曲轴转1周完成周完成1个工作循个工作循环，做功，做功1次。而四冲程次。而四冲程则需要两周完成需要两周完成1个工作循个工作循环，做功，做功1次，理次，理论上它是上它是
24、四冲程做功效率的四冲程做功效率的2倍，其倍，其实它只有它只有1.5到到1.8倍。倍。w2、二冲程的、二冲程的换气气过程短，程短，仅为四冲程的四冲程的1/3左右。但左右。但二冲程的二冲程的换气气质量差，量差，废气排出不气排出不彻底，而且会使新底，而且会使新混合气混合气扫出，造成浪出，造成浪费和和污染，染，经济性差。性差。w3、二冲程采用曲、二冲程采用曲轴箱式箱式换气无需气无需设进排气排气门，结构构大大为简化，体化，体积小，小，单位比重功率大。位比重功率大。w4、二冲程内燃机、二冲程内燃机润滑条件差，需在汽油中加入机油，滑条件差，需在汽油中加入机油，以保以保证正常正常润滑。滑。w5、由于二冲程、由
25、于二冲程发动机作功机作功过程中程中频率率较快，与（快，与（单缸）四冲程缸）四冲程发动机相比运机相比运转较平平稳均匀。均匀。2021/6/16年年2月月3030西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜第三第三节 发动机的机的组成成 两大机构两大机构两大机构两大机构：曲柄：曲柄连杆机构、配气杆机构、配气机构机构 五大系五大系五大系五大系统统：供：供给系、系、润滑系、滑系、冷却系、点火系和起冷却系、点火系和起动系。系。1 1曲柄曲柄曲柄曲柄连连杆机构杆机构杆机构杆机构w功用功用：是往复活塞式：是往复活塞式发动机机实现热功功转换的主要装置。的主要装置。w组成成：机体：机体
26、组、活塞、活塞连杆杆组、曲曲轴飞轮组。2021/6/16年年2月月3131西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2021/6/16年年2月月3232西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2配气机构配气机构w功用功用：使新：使新鲜气体气体进入气缸，使气缸内入气缸，使气缸内废气排出。气排出。w主要主要类型型：气孔式和：气孔式和气气气气门门式式式式3燃料供燃料供给系系w功用功用：向：向发动机提供燃料和空气。机提供燃料和空气。w主要主要类型型：化油器式化油器式化油器式化油器式和和电控燃油控燃油喷射式射式4润滑系滑系w功用功用：向摩擦表面提
27、供：向摩擦表面提供润滑，以减少摩擦和磨滑，以减少摩擦和磨损。w主要主要类型型：掺混式和混式和强强制供油制供油制供油制供油式式2021/6/16年年2月月3333西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2021/6/16年年2月月3434西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜5 5冷却系冷却系冷却系冷却系w功用功用：帮助：帮助发动机散机散热，以保持正常工作温度。，以保持正常工作温度。w主要主要类型型：水冷式和：水冷式和风风冷式冷式冷式冷式。6 6点火系点火系点火系点火系w功用功用：点燃混合气体，使其燃点燃混合气体，使其燃烧做功。做功。
28、w主要主要类型型：传统点火式和点火式和电电子点火式子点火式子点火式子点火式7 7、起、起、起、起动动系系系系w功用功用：使使发动机由停止机由停止进入工作状入工作状态。w主要主要类型：型：脚蹬式和脚蹬式和电电力起力起力起力起动动2021/6/16年年2月月3535西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜课后复后复习思考思考题1、摩托、摩托车发动机由哪些机构系机由哪些机构系统组成成?各部分各部分功用是什么功用是什么?2、二冲程与四冲程、二冲程与四冲程发动机比机比较有何有何优缺点缺点?3、对摩托摩托车发动机一般有那些要求？机一般有那些要求？4、发动机的基本机的基本术语有
29、哪些？它有哪些？它们的关系？的关系？5、简述四冲程汽油述四冲程汽油发动机的基本工作机的基本工作过程。程。6、简述二冲程汽油述二冲程汽油发动机的基本工作原理。机的基本工作原理。2021/6/16年年2月月3636西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜第四第四节 曲柄曲柄连杆机构杆机构2021/6/16年年2月月3737西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜w曲柄曲柄连杆机构的功用杆机构的功用是将燃是将燃烧产生的生的热能能转化化为机械能的机构，它是机械能的机构，它是发动机机产生生动力的力的主要机构。活塞在汽缸中的往复运主要机构。活塞在
30、汽缸中的往复运动变换为曲曲轴的旋的旋转运运动，以，以实现发动机的工作循机的工作循环并并输出出动力。力。w曲柄曲柄连杆机构杆机构主要由活塞主要由活塞组、连杆杆组和曲和曲轴飞轮组等构成。等构成。w机体零件机体零件构成了构成了发动机的骨架，所有运机的骨架，所有运动零零件和件和辅助系助系统都由它支承。由机体、汽缸体、都由它支承。由机体、汽缸体、汽缸汽缸垫、汽缸盖和曲、汽缸盖和曲轴箱等构成。箱等构成。2021/6/16年年2月月3838西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2021/6/16年年2月月3939西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：
31、钱晓胜2021/6/16年年2月月4040西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜一、气缸体一、气缸体 气缸气缸体是构成体是构成发动机的骨架，是机的骨架，是发动机各机各机构和各系机构和各系统的安装基的安装基础，其内、外安装着，其内、外安装着发动机的所有主要零件和机的所有主要零件和附件，承受各种附件，承受各种载荷及荷及高温作用。因此，机体高温作用。因此，机体必必须要有足要有足够的的强度和度和刚度及高温抗度及高温抗蚀性。性。2021/6/16年年2月月4141西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜气缸体气缸体2021/6/16年年2月月
32、4242西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜1、气缸体的材料、气缸体的材料w (1)合金合金铸铁缸体，整体缸体，整体铸造，如嘉陵造，如嘉陵JH70、幸福、幸福XFl25、本田、本田C50、CF5070、CD5070等摩托等摩托车，其缸体用其缸体用优质合金合金铸铁整体整体铸造。造。w (2)铝合金缸体加合金缸体加镶合金合金铸铁缸套，缸套，镶套的方法有两套的方法有两种：一是将合金种：一是将合金铸铁的缸套粗加工后再的缸套粗加工后再压人缸体的人缸体的铸造，如造，如南方南方NFl25、重、重庆雅雅马哈哈CY80等等车型，型，这种种结构多用于构多用于风冷式冷式发动机；另一
33、种方式是将精加机；另一种方式是将精加工好的合金工好的合金铸铁缸套缸套压配在配在铝合金缸体的座孔中，合金缸体的座孔中，此种此种结构多用于水冷式构多用于水冷式发动机，如机，如图2-6所示。所示。w(3)铝合金缸体在气缸内表面多孔合金缸体在气缸内表面多孔镀铬，如，如谓阳阳WY50摩托摩托车铝合金缸体，气缸表面多孔合金缸体，气缸表面多孔镀铬，虽然然工工艺较复复杂，但缸体，但缸体质量小，耐磨性和散量小，耐磨性和散热性能性能较好。好。2021/6/16年年2月月4343西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2021/6/16年年2月月4444西南大学工程技西南大学工程技术学
34、院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜w2气缸体的气缸体的结构种构种类 w 1)二冲程二冲程发动机的气缸体机的气缸体：二冲程二冲程发动机的机的气缸壁上都气缸壁上都铸有配气用的有配气用的进气、排气孔和气、排气孔和扫气孔，气孔，如如图2-7所示的南方所示的南方NFl25摩托摩托车气缸体的气缸内壁气缸体的气缸内壁设有有7个气孔，其中个气孔，其中1个排气孔、个排气孔、2个主个主扫气孔、气孔、2个个次次扫气孔、气孔、1个个辅助助扫气孔、气孔、1个个进气孔。气孔。铃木木AXl00摩托摩托车气缸体有气缸体有5个孔，个孔，1个排气孔，个排气孔，3个个扫气气孔和孔和1个个进气孔。又因采用气孔。又因采用风冷式，缸
35、体外表冷式，缸体外表设有散有散热片，与缸体片，与缸体铸成一体。成一体。w 2)四冲程四冲程发动机的气缸体机的气缸体：四冲程四冲程发动机采机采用气用气门实现进排气，因此气缸内壁上没有气孔，但排气，因此气缸内壁上没有气孔，但是是为了安装配气机构和了安装配气机构和传动机件，机件，侧置式置式发动机的机的缸体缸体侧面面设有气有气门座、气座、气门导管和管和进排气道；排气道；顶置置式式发动机气缸体上机气缸体上铸有上下有上下贯通的通道，用于安装通的通道，用于安装正正时传动链条式气条式气门摇臂推杆。臂推杆。2021/6/16年年2月月4545西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜
36、w3)冷却方式不同的气缸体冷却方式不同的气缸体 风冷式冷式发动机是依靠空气来散机是依靠空气来散热的，的，为了提高冷了提高冷却的效果，必却的效果，必须增大散增大散热面面积，所以气缸体的外，所以气缸体的外围都都铸有散有散热片。而水冷式片。而水冷式发动机是依靠冷却液来机是依靠冷却液来带走机体的走机体的热量，达到散量，达到散热的目的。因此，水冷式的目的。因此，水冷式发动机的气缸体和曲机的气缸体和曲轴箱大都被箱大都被铸成一体，在气缸套成一体，在气缸套的外的外围铸有通冷却液的有通冷却液的夹层，其，其结构形式有：一种构形式有：一种是是干式缸套干式缸套，气缸套的外表面不接触冷却液，其缸，气缸套的外表面不接触冷
37、却液，其缸套很薄，壁厚一般只有套很薄，壁厚一般只有1mm3mm，在气缸体内部，在气缸体内部围绕气缸套气缸套铸有水套有水套夹层，这种缸体种缸体铸造造较复复杂；另一种是另一种是湿式缸套湿式缸套，气缸套外表直接与冷却液接触，气缸套外表直接与冷却液接触，为了防止漏水，缸套上凸肩下端用紫了防止漏水，缸套上凸肩下端用紫铜垫片，在缸片，在缸套下部套下部设有耐有耐热耐油的橡胶密封圈，耐油的橡胶密封圈，这种方式冷却种方式冷却效果好，效果好，铸造方便，但漏水的可能性造方便，但漏水的可能性较大。大。2021/6/16年年2月月4646西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜摩托车上大摩
38、托车上大摩托车上大摩托车上大多采用风冷。多采用风冷。多采用风冷。多采用风冷。2021/6/16年年2月月4747西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2021/6/16年年2月月4848西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2021/6/16年年2月月4949西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜w1)直列式直列式L：各个气缸和曲各个气缸和曲轴轴线方向成一列布置，方向成一列布置，这种种发动机在机在车架上往往是横向布置，架上往往是横向布置，摩托摩托车为了了降低降低发动机的高度，把机的高度，把发动机机倾
39、斜斜一个角度。一个角度。w2)V型：型：对向布置的两个气缸向布置的两个气缸连杆杆装在一个曲柄装在一个曲柄销上，上，这样可使曲可使曲轴的的长度大幅度地度大幅度地缩短，能使短，能使发动机机小型小型轻量化，广量化，广为大中排量的摩托大中排量的摩托车所采用所采用，减，减轻了了发动机的重量，机的重量，但加大了但加大了发动机的机的宽度，且形状度，且形状较复复杂，加工困，加工困难。w3)对置式：置式：水平水平对置置发动机的高度机的高度大大降低，使整大大降低，使整车的重心低，行的重心低，行驶平平稳，而且，而且发动机的工作也机的工作也较平平稳，因因为气缸气缸惯性力能得到很好的平衡，性力能得到很好的平衡，因此因此
40、这种种车型适用高速公路上型适用高速公路上长途途旅行旅行。气缸的排列形式气缸的排列形式4)发动机气缸的不同排列形式机气缸的不同排列形式2021/6/16年年2月月5050西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜直直列列双双缸缸发发动动机机2021/6/16年年2月月5151西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜直直列列四四缸缸发发动动机机2021/6/16年年2月月5252西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜V型型双双缸缸发发动动机机2021/6/16年年2月月5353西南大学工程技西南大学工程技术学
41、院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2021/6/16年年2月月5454西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜对对置置双双缸缸发发动动机机2021/6/16年年2月月5555西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜w5)发动机在机在车架上的布置形式架上的布置形式w 发动机在机在车架上的布置形式，关系到摩托架上的布置形式，关系到摩托车的的总体布置，体布置，关系到方向把的关系到方向把的转向手感、向手感、发动机的冷却、机的冷却、传动的方式。所的方式。所以不同机型的以不同机型的发动机在机在车架上安装的方式各不一架上安装的方式各不一样。一般
42、布。一般布置的形式有置的形式有横置直列式、横置直列式、纵置直立式、横置置直立式、横置V型式、型式、纵置置V型式型式等。等。w (1)横置直列横置直列w (2)纵置直列置直列w (3)横置横置V型型w (4)纵置置V型型w (5)其他布置形式：其他布置形式：如德国宝如德国宝马K系列运系列运动摩托摩托车，它采用，它采用水平躺倒的卧式水平躺倒的卧式纵纵向四缸水冷向四缸水冷向四缸水冷向四缸水冷发动发动机机机机，使用，使用轴传动，如，如图215所示，所示，这样使使发动机的高度大幅度降低，它有利于机的高度大幅度降低，它有利于进排气系排气系统的布置。的布置。2021/6/16年年2月月5656西南大学工程技
43、西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2021/6/16年年2月月5757西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜气门室罩盖气门室罩盖二、气缸盖与气缸二、气缸盖与气缸垫 气缸盖气缸盖2021/6/16年年2月月5858西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2021/6/16年年2月月5959西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜w1气缸盖气缸盖w 气缸盖的作用除密封气缸外，缸盖下底面的凹洼部气缸盖的作用除密封气缸外，缸盖下底面的凹洼部分与活塞分与活塞顶及气缸内壁共同构成燃及气缸内壁共
44、同构成燃烧室，在气缸盖室，在气缸盖上安装火花塞或配气机构等零件，如上安装火花塞或配气机构等零件，如图2-16、2-17所示。所示。气缸盖直接承受燃气的高温、高气缸盖直接承受燃气的高温、高压，既要，既要使气缸密封不漏气，又要把使气缸密封不漏气，又要把发动机大部分机大部分热量散量散发出去，因此气缸盖多采用具有出去，因此气缸盖多采用具有较高高强度、度、刚度的度的导热性能好的性能好的优质铝合金制造。合金制造。为了提高缸盖的散了提高缸盖的散热能力，在能力，在风冷冷发动机上，缸盖的外部机上，缸盖的外部铸有适量的散有适量的散热片，在水冷片，在水冷发动机上，气缸盖内部机上，气缸盖内部铸有冷却水道，有冷却水道，
45、一般称一般称冷却水套冷却水套冷却水套冷却水套，如，如图2-18所示。所示。2021/6/16年年2月月6060西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2021/6/16年年2月月6161西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2021/6/16年年2月月6262西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2021/6/16年年2月月6363西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2021/6/16年年2月月6464西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱
46、晓胜2021/6/16年年2月月6565西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2021/6/16年年2月月6666西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜图2-20所示所示为嘉陵本嘉陵本田田JH70型摩托型摩托车四四冲程冲程顶置整体式气缸置整体式气缸盖，凸盖，凸轮轴由缸盖右由缸盖右侧穿人穿人进行装配，故行装配，故设有气缸盖罩。有气缸盖罩。2021/6/16年年2月月6767西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜 二冲程发动机的气缸盖上结构简单，只有火花塞，为了使扫气二冲程发动机的气缸盖上结构简单，只有
47、火花塞，为了使扫气流和排气流圆滑运动，把活塞顶制成弧形凸顶，同时把缸盖上流和排气流圆滑运动，把活塞顶制成弧形凸顶，同时把缸盖上的燃烧室接近半圆形，其目的是使混合气进一步均匀地混合，的燃烧室接近半圆形，其目的是使混合气进一步均匀地混合，在燃烧室的边缘设计有在燃烧室的边缘设计有挤气面积挤气面积挤气面积挤气面积，在压缩终了阶段，挤气面积，在压缩终了阶段，挤气面积把夹在挤气间隙中的混合气强力地挤出，使混合气在火花塞周把夹在挤气间隙中的混合气强力地挤出，使混合气在火花塞周围产生较大的挤气旋流，以提高混合气的燃烧速度。围产生较大的挤气旋流，以提高混合气的燃烧速度。2021/6/16年年2月月6868西南大
48、学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜四冲程发动机的气缸盖及其燃烧室四冲程发动机的气缸盖及其燃烧室2021/6/16年年2月月6969西南大学工程技西南大学工程技术学院学院农机与机与车辆系系主主讲：钱晓胜2气缸气缸垫w 缸盖与缸体之缸盖与缸体之间起密封作用，它可防止高起密封作用，它可防止高压燃气的泄漏，燃气的泄漏，同同时在水冷在水冷发动机和机和顶置气置气门式式发动机上防止冷却水和机油机上防止冷却水和机油的泄漏，另外，起到的泄漏，另外，起到传递气缸上部气缸上部热量量给气缸盖的作用。气缸盖的作用。w 由于燃气的高温、高由于燃气的高温、高压和化学腐和化学腐蚀，要求气缸，要求
49、气缸垫有一定的有一定的弹性和高温性和高温强度，以保度，以保证密封，又不易密封，又不易损坏和便于拆装。气坏和便于拆装。气缸缸垫材料大多采用金属薄片包裹材料大多采用金属薄片包裹弹性填料性填料组成。金属薄片成。金属薄片为铜片或片或钢片，片，弹性填料多用耐性填料多用耐热的石棉并的石棉并夹有金属片或金属有金属片或金属屑。气缸屑。气缸垫的孔周的孔周围用金属片用金属片镶边以增加以增加强度，石棉气缸度，石棉气缸垫的的结构比构比较简单。w 由于由于石棉是致癌物石棉是致癌物石棉是致癌物石棉是致癌物质质，所以目前摩托，所以目前摩托车上已广泛使用金属上已广泛使用金属气缸气缸垫。金属气缸。金属气缸垫的的结构构较复复杂，
50、中，中间部分是三部分是三层不不锈钢的薄板，两的薄板，两侧是薄是薄铜板，板，为了确保气缸了确保气缸垫具有一定具有一定弹性，在性，在不不锈钢板材的若干位置上冲出凹凸形状，由于二板材的若干位置上冲出凹凸形状，由于二侧的薄的薄铜板板较软，因此密封，因此密封较好，且有好，且有较高的高的传热性。在二冲程性。在二冲程风冷冷发动机上可用机上可用铜板或板或铝板做气缸。例如南方板做气缸。例如南方NFl25缸缸垫是用是用05mm的的铜板制成。板制成。某些二冲程某些二冲程发动机不用气缸机不用气缸垫，但，但为了了密封冷却水，在缸盖与缸体相通的出水口上大都布置了密封冷却水，在缸盖与缸体相通的出水口上大都布置了O形形环。2
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