8-900-374-94-44
Устройство и работа мотоциклетного двигателя
Мотоциклетный двигатель внутреннего сгорания состоит из кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов, систем питания, зажигания, смазки, охлаждения.
Рабочая смесь сжимается в цилиндре двигателя, воспламеняется от искры и сгорает, выделяя огромное количество тепла. Расширяясь при этом, она толкает поршень. При помощи кривошипно-шатунного механизма прямолинейное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала.
Рис. 1. Схема двигателя внутреннего сгорания с основными определениями по рабочему циклу:
1 — цилиндр; 2 — поршень; 3 — поршневой палец; 4 — шатун; 5 — нижняя головка шатуна; 6 — коленчатый вал; 7 — маховик; 8 — картер
Таким образом, тепловая энергия, образующаяся при сгорании топлива, превращается в механическую энергию вращающегося вала двигателя.
Периодически повторяющийся в определенной последовательности процесс, происходящий в цилиндре и вызывающий превращение тепловой энергии в механическую работу, называется рабочим циклом двигателя.
Схема двигателя внутреннего сгорания приведена на рис. 5. В цилиндре находится поршень, связанный через поршневой палец с верхней головкой шатуна. Нижняя головка шатуна соединена с кривошипом коленчатого вала, который, в свою очередь, связан с маховиком. Коленчатый вал установлен в картере на подшипниках.
Крайние положения движущегося в цилиндре поршня назы-аются мертвыми точками.
ва Положение, при котором поршень максимально удален от оси оленчатого вала,— верхняя мертвая точка (ВМТ). К Нижняя мертвая точка (НМТ) — это положение поршня, когда он „аходится на минимальном расстоянии от оси коленчатого вала.
Расстояние между верхней и нижней мертвыми точками называется ходом поршня.
Пространство над поршнем при положении его в верхней мертвой точке называется объемом камеры сгорания.
Рис. 2. Схема рабочего процесса четырехтактного двигателя:
а — такт впуска; б — такт сжатия; в — такт расширения; г – такт выпуска
Пространство в цилиндре, освобождаемое при перемещении поршня из верхней мертвой точки в нижнюю мертвую точку, называется рабочим объемом цилиндра.
Сумма объема камеры сгорания и рабочего объема цилиндра называется полным объемом цилиндра.
Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания называется степенью сжатия.
По принципу работы мотоциклетные двигатели делятся на двухтактные и четырехтактные. Двигатель, в котором рабочий цикл совершается за четыре хода поршня, что соответствует двум оборотам коленчатого вала, называется четырехтактным, а двигатель, в котором рабочий цикл совершается за два хода поршня, т. е, за один оборот коленчатого вала,— двухтактным.
Четырехтактные двигатели установлены на тяжелых мотоциклах киевского и ирбитского заводов.
Рабочий цикл четырехтактного двигателя начинается с такта впуска (а), затем следуют такты сжатия (б), расширения (в) (рабочий ход) и выпуска (г).
За время такта впуска цилиндр заполняется горючей смесью. Кривошип коленчатого вала поворачивается на пол-оборо-та, а связанный с ним шатун перемещает поршень от верхней мертвой точки к нижней. В это время впускной клапан открыт, а выпускной клапан закрыт. По мере перемещения поршня увеличивается объем над поршнем, создается разрежение, и в цилиндр всасывается горючая смесь. После заполнения цилиндра горючей смесью впускной клапан закрывается.
Во время такта сжатия кривошип коленчатого вала совершает пол-оборота, заставляя поршень перемещаться от нижней мертвой точки к верхней. Оба клапана остаются закрытыми. При этом рабочая смесь сжимается и нагревается, распыленные частицы горючего испаряются, создаются благоприятные условия для сгорания рабочей смеси. В конце этого такта электрическая искра воспламеняет рабочую смесь. Во время такта расширения (рабочий ход) рабочая смесь сгорает. При этом выделяется большое количество тепла, давление образующихся в цилиндре газов резко возрастает.
Под давлением газов поршень, перемещаясь от верхней мертвой точки к нижней, при помощи шатуна вращает коленчатый вал двигателя. Кривошип коленчатого вала совершает пол-оборота. Оба клапана при этом закрыты. По мере перемещения поршня объем над ним увеличивается, в результате чего давление и температура газов в цилиндре падают.
Во время такта выпуска цилиндр очищается от продуктов сгорания. Коленчатый вал под воздействием накопившего энергию маховика совершает следующие пол-оборота, а поршень перемещается от нижней мертвой точки к верхней. В это время впускной клапан закрыт, а выпускной открыт. По мере перемещения поршня отработавшие газы выталкиваются из цилиндра.
Рабочий цикл заканчивается и в той же последовательности начинается новый.
Таким образом, в рабочем цикле четырехтактного двигателя только один такт — такт расширения — является рабочим, остальные три такта вспомогательные и требуют затраты энергии. Эту энергию накапливает и расходует маховик.
Чтобы обеспечить более равномерную работу двигателя, его делают двухцилиндровым (иногда и с большим числом цилиндров), Сдвигая такты в цилиндрах один относительно другого.
Несколько иначе протекает рабочий процесс в двухтактном двигателе (рис. 7). Он происходит за один оборот коленчатого вала.
В отличие от четырехтактного двигателя, имеющего клапанную систему газораспределения, двухтактный двигатель такой системы не имеет.
Здесь цилиндр, картер и поршень имеют усложненную конструкцию. В теле цилиндра отлиты каналы (окна), кривошипная камера при закрытых окнах должна быть герметичной.
Рассмотрим, как работает такой двигатель. Горючая смесь из карбюратора поступает сначала в кривошипную камеру — прост-анство картера, где размещены коленчатый вал, шатун, вплоть до внутренней стенки поршня. Кривошипная камера является своего рода продувочным насосом. Во время движения поршня вверх под ним (в картере) образуется разрежение. Когда нижняя кромка поршня открывает впускное окно, из карбюратора поступает горючая смесь. При этом перепускное (продувочное) и выпускное окна закрыты. Затем поршень начинает опускаться и, закрыв впускное окно, сжимает горючую смесь в картере.
Рис. 3. Рабочий цикл двухтактного двигателя:
а — сжатие; б — рабочий ход; в — выпуск; г — продувка; 1 — коленчатый вал; 2 — шатун; 3 — впускное окно; 4 — выпускной патрубок; 5 — свеча зажигания; 6 — цилиндр; 7 — поршень; 8 — продувочный канал; 9 — картер
Вслед за выпускным окном открываются продувочные окна, горючая смесь из картера вновь наполняет цилиндр.
Поступление ее в цилиндр способствует лучшей очистке цилиндра от отработавших газов, происходит снова «продувка», т. е. цилиндр одновременно с наполнением свежей горючей смесью освобождается от отработавших газов. Очистка цилиндра от продуктов сгорания и наполнение его горючей смесью происходят одновременно.
Такой процесс перепуска горючей смеси из картера в цилиндр при одновременном выпуске продуктов сгорания может производиться посредством различного типа продувок. По расположению продувочных окон и каналов различают три типа продувок – поперечные, крестообразные, возвратно-петлевые.
Поперечная продувка — это такая продувка, когда выпускные и впускные окна расположены диаметрально противоположно.
Возвратно-петлевая двухканальная продувка — это такая продувка, когда продувочные и выпускные окна расположены рядом ра одной стороне цилиндра. Поступающая с большой скоростью смесь, отражаясь возвратным потоком, удаляет остатки отработавших газов из цилиндра. Поперечная продувка осуществляется через перепускное и выпускное окна (каналы), расположенные на диаметрально противоположных сторонах цилиндра, крестообразная —по двум и четырем, возвратно-петлевая продувка — по двум, трем и четырем каналам.
Рис. 4. Схемы продувок двухтактных двигателей:
а — поперечная; б — крестообразная; б — возвратно-петлевая; 1 — продувочные окна; 2 — выпускные окна; 3 — впускное окно; 4 — путь горючей смеси из карбюратора в кривошипную камеру; 5 — превышение выпускного окна над продувочным; 6 — путь смеси при продувке из кривошипной камеры в цилиндр и частично в атмосферу
На отечественных мотоциклах устанавливаются двухтактные двигатели с кривошипно-камерной двухканальной и четырехканальной возвратно-петлевой продувкой.
При продувке часть смеси уходит в атмосферу с отработавшими газами. Это снижает экономичность двухтактных двигателей.
Начинающие водители иногда думают, что самое главное качество, которое имеют двигатели мотоциклов, — это количество лошадиных сил, и считают, что средство будет ездить хорошо, лишь обладая мощностью более ста сил. Однако, помимо этого показателя, существует множество характеристик, влияющих на качество работы мотора.
Бывают двухтактные и четырехтактные моторы, принцип работы которых несколько отличен.
Также на мотоциклах устанавливают разное количество цилиндров.
Помимо родного карбюраторного мотора, часто можно встретить инжекторные агрегаты. И если первый вид мотоциклисты привыкли исправлять самостоятельно, то инжекторный двигатель с прямой системой впрыска своими руками чинить уже проблематично. Давно уже выпускают дизельные мотоциклы и даже с электродвигателем. В статье будут рассматриваться характеристики двигателя мотоцикла карбюраторного типа.
В цилиндрах двигателя тепловая энергия сгорающего топлива преобразовывается в механическую работу. При этом движущийся из-за давления газа поршень приводит к вращению коленчатый вал через кривошипно-шатунный механизм. Этот механизм состоит из коленчатого вала, шатуна, поршня с кольцами, поршневого пальца, цилиндра.
Различия в конструкции ведут к разной работе двух- и четырехтактного двигателя.
Такие моторы имеют рабочий цикл в четыре такта поршня и два оборота коленвала. Схема двигателя наглядно показывает устройство поршневого ДВС и его рабочий процесс.
При впуске поршень опускается от верхней мертвой точки, засасывая смесь через открытый клапан.
При сжатии поршень, поднимающийся от нижней мертвой точки, сжимает смесь.
При рабочем ходе смесь, загоревшись от электрической свечи, сгорает, и газы перемещают поршень вниз.
При выпуске поршень, поднимаясь, выталкивает отработавшие уже газы через открытый выпускной клапан. Когда им снова достигается верхняя мертвая точка, выпускной клапан закрывается, и все повторяется заново.
139QMB (двигатель скутера): краткая характеристика и…
Двигатель для скутера 139QMB. История разработки двигателя, особенности и технические…
Преимуществами четырехтактников являются:
Конструкцию этого вида может отобразить следующая схема двигателя.
Объем двигателя мотоцикла этого вида, как правило, меньше, а рабочий цикл занимает один оборот. Кроме того, в нем нет впускных и выпускных клапанов. Эту работу воспроизводит сам поршень, который открывает и закрывает каналы и окна на цилиндрическом зеркале. Также при газообмене применяется картер.
Преимуществами этого двигателя являются:
при одинаковом объеме цилиндра он имеет мощность, превосходящую четырехтактник в 1,5-1,8 раз;
не имеет распределительного вала и клапанной системы;
изготовление обходится дешевле.
Рабочий процесс одного и другого двигателя происходит в цилиндре.
Поршень здесь перемещается по цилиндрическому зеркалу или вставной гильзе. Если работает воздушное охлаждение, то цилиндрические рубашки имеют ребра, а при водном охлаждении — внутренние полости.
50-кубовые мотоциклы, скутеры: полный обзор, технические.
..
50-кубовые мотоциклы, скутеры: рейтинг, описание, характеристики, скорость, эксплуатация….
Коленвал через шатун воспринимает движение поршня, трансформируя его во вращательное, а затем передавая крутящий момент трансмиссии. Также от него начинают работать газораспределительный механизм, насос, генератор и уравновешивающие валы. Коленчатый вал имеет одно или несколько колен в зависимости от количества цилиндров.
В четырехтактном моторе, чтобы цилиндр лучше наполнялся смесью, впуск начинается еще до достижения поршнем верхней мертвой точки, а заканчивается после прохождения им нижней мертвой точки.
Очистка его начинается еще до достижения нижней мертвой точки, а выталкиваются отработавшие газы при движении поршня к верхней мертвой точке. После этого выпускной клапан закрывается, чтобы газы покидали цилиндр.
На моторе этого вида используются следующие типы газораспределительного механизма:
OHV;
OHC;
DOHC.
В последнем типе имеется минимальное количество элементов, благодаря чему коленчатый вал может вращаться быстрее.
Поэтому DOHC получает все большее распространение.
Четырехтактные моторы имеют более сложную конструкцию по сравнению с двухтактными, так как имеют систему смазки и газораспределительный механизм, отсутствующий у двухтактников. Тем не менее они стали широко распространяться из-за экономичности и менее вредного воздействия на окружающую среду.
Двигатели мотоциклов чаще всего бывают одно-, двух- и четырехцилиндровыми. Но встречаются агрегаты и с тремя, шестью и десятью цилиндрами. Цилиндры при этом бывают рядными — продольными или поперечными, горизонтальными оппозитными, V-образными и L-образными. Рабочий объем моторов обычно имеют не выше полутора тысяч кубов эти мотоциклы. Мощность двигателя — от ста пятидесяти до ста восьмидесяти лошадиных сил.
Смазка необходима для того, чтобы между деталями мотора не возникало чрезмерное трение. Она реализуется при помощи моторных масел, имеющих стойкую структуру от воздействия высоких температур и малую вязкость при низких показателях.
Помимо этого, они не образуют нагар, не агрессивны к пластмассовым и резиновым деталям.
Масла бывают минеральными, полусинтетическими и синтетическими. Полусинтетика и синтетика стоят дороже, но эти виды предпочитают больше, так как считается, что они полезнее для двигателя. Для двухтактников и четырехтактников применяются разные виды масел. Также они отличаются по степени форсировки.
В четырехтактных двигателях используют три способа подачи масла:
Причем большинство трущихся пар смазываются под давлением от масляного насоса. Но есть и те, которые смазываются масляным туманом, образующимся вследствие разбрызгивания кривошипно-шатунного механизма, а также детали, к которым масло стекается по каналам и желобам. При этом поддон картера служит резервуаром. Его называют в этом случае «мокрым».
В других мотоциклах предусмотрена система «сухого» картера, где одной секцией масло откачивается в бак, а другой подается под давлением к местам трения.
В духтактниках смазка происходит маслом, которое находится в парах топлива. Его смешивают с бензином предварительно, или во впускном патрубке оно подается насосом-дозатором. Этот последний вид получил название «система раздельной смазки». Он особенно распространен на зарубежных моторах. В России система входит в двигатель мотоцикла «Иж Планета 5» и «ЗиД 200 Курьер».
Когда топливо в двигателе сгорает, выделяется тепло, из которого почти тридцать пять процентов уходит на полезную работу, а остальное рассеивается. При этом, если процесс неэффективен, детали в цилиндре перегреваются, что может привести к их заклиниванию и повреждению. Чтобы такого не произошло, применяется система охлаждения, которая бывает воздушной и жидкостной в зависимости от вида мотора.
В этой системе детали охлаждаются за счет встречного воздуха. Иногда для лучшей работы поверхности цилиндра его головки делают ребристыми. Иногда используется принудительное охлаждение с помощью вентилятора с механическим или электроприводом.
У четырехтактников еще и тщательно охлаждают масло, для чего поверхность картера увеличивают и устанавливают специальные радиаторы.
Вариант подобен тому, что устанавливается на автомобилях. Теплоносителем здесь выступает антифриз, который является низкозамерзающим (от минус сорока до минус шестидесяти градусов по Цельсию) и высококипящим (от ста двадцати до ста тридцати градусов по Цельсию). Помимо этого, антифризом достигается антикоррозийный и смазывающий эффект. Чистую воду в этом качестве использовать нельзя.
Перегрев системы охлаждения может быть вызван перегрузкой или загрязнением поверхностей, отводящих тепло. Также в ней могут сломаться отдельные элементы, из-за чего жидкость вытечет. Поэтому за работой охлаждения необходимо постоянно следить.
В качестве топлива для карбюраторных мотоциклов используют бензин, октановое число которого не ниже 93.
Двигатели мотоциклов имеют систему питания, в которую входит топливный бак, кран, фильтр, воздушный фильтр и карбюратор.
Бензин находится в баке, который в большинстве случаев установлен выше мотора для того, чтобы самотеком поступать в карбюратор. В иных случаях он может подаваться при помощи специального насоса или вакуумного привода. Последний можно встретить на двухтактниках.
В топливном баке имеется крышка со специальным отверстием, куда поступает воздух. Во многих зарубежных мотоциклах, впрочем, воздух попадает через угольные резервуары. А некоторые имеют на крышке замок.
Благодаря топливному крану предотвращается подтекание топлива.
Через воздушный фильтр в карбюратор поступает воздух. Фильтр бывает трех видов.
В компактно-масляном типе воздух поступает в центр, поворачивает на 180 градусов и проходит в фильтр. При этом он очищается при повороте потока, где тяжелые частицы оседают в масле. Таким фильтром снабжен двигатель мотоцикла «Урал» и «Иж». Однако за рубежом используются другие виды, бумажные и поролоновые.
Бумажные фильтры являются одноразовыми.
Их необходимо менять на каждом техническом обслуживании.
Поролоновые фильтры многоразовые — их можно промывать и вновь пропитывать маслом.
Спортивные мотоциклы, у которых двигатель 250 кубов и выше, сегодня имеют систему так называемого «прямого впуска», когда забор воздуха происходит спереди обтекателя, благодаря чему наполнение цилиндров на высоких скоростях увеличивается.
Это устройство подготавливает и дозирует воздушно-топливную смесь, которая после него перейдет в цилиндр. Современные карбюраторы бывают трех видов:
Все отечественные моторы, а также двигатель мотоцикла «Урал» имеют золотниковые карбюраторы. Исключение составляет только «Урал-Восток», на котором установлен карбюратор постоянного разрежения.
В золотниковом карбюраторе ручка газа связана с золотником. Через воздействие на него регулируется поступающий в мотор воздух. С золотником связана конусная игла, которая входит в распылитель. При ее изменении смесь обогащается или обедняется.
На распылителе установлен топливный жиклер. А вместе все элементы составляют дозирующую систему.
В карбюраторах постоянного разрежения движение ручки газа передается дроссельной заслонке, которая находится ближе к выходу из карбюратора. Воздух в камере над золотником взаимодействует со смесительной карбюраторной камерой. Так получается, что движение золотника регулируется разряжением во впускном тракте.
Регистровые карбюраторы, которыми снабжены многие иностранные одноцилиндровые четырехтактники, например двигатели Honda, совмещают в себе два предыдущих типа. В нем имеются две смесительные камеры, где в одной золотник приводится от ручки, а в другой — от разрежения в смесительной камере.
Для того чтобы завести холодный мотор, необходима обогащенная смесь. В камере некоторых карбюраторов для этого имеется утопитель поплавка. Когда нажимается его стержень, уровень топлива в камере резко возрастает до уровня выше допустимого. Из-за этого топливо начинает перетекать во впускной трубопровод.
А часть топлива вытекает наружу. С некоторых пор, правда, конструкции карбюраторов выполняют таким образом, чтобы пары не попадали наружу. Такие конструкции предполагают использование обогатительной смеси, представляющей собой воздушную заслонку или еще один топливный канал. Ее применяют вместо утопителя.
В последнее время четырехтактные двигатели мотоциклов часто имеют систему впрыска топлива на электроуправлении. Она состоит из топливного насоса с электроприводом, аккумулятора, электромагнитных форсунок, электронного БУ, который соединен с различными датчиками, распределительного трубопровода.
Встречаются также системы регулирования моторов, где регулировка систем питания и зажигания объединены, что повышает экономичность и в то же время мощность агрегата.
Основная неисправность системы питания, из-за которой может потребоваться ремонт двигателя мотоцикла, — сокращение или даже прекращение подачи топлива из-за засора. Чтобы этого избежать, используют топливный фильтр.
Кроме этого, необходимо следить за состоянием воздушного фильтра и герметичности патрубков.
Выпускная система состоит из цилиндрического выпускного канала, патрубка и глушителя. В двухтактниках от размеров и формы деталей системы напрямую зависят экономичность и мощность. Поэтому для них используют выпускные системы на каждом цилиндре в отдельности. Они имеют резонатор, патрубок и глушащую насадку.
У четырехтактников выпуском управляют клапаны газораспределительной системы, поэтому резонанс в них особой роли не играет. В них обычно все патрубки сводятся к единственному глушителю.
На некоторых мотоциклах выпуски снабжены каталитическими нейтрализаторами, снижающими токсичность выбросов (они установлены, например, на двигатели Honda и других японских производителей). Такие устройства были разработаны вследствие ужесточающихся требований к отработавшим газам в странах Евросоюза, США и Японии. Для того чтобы предотвратить обратный выброс смеси из цилиндров на холостом ходу и малом вращении коленчатого вала, в выпускных системах многих мотоциклов предусматриваются специальные мощностные клапаны.
Выглядит запутанно. Это сбивает с толку. Так что давайте не будем начинать с 1800-кубовой оппозитной шестерки.
Современные велосипедные двигатели оснащены множеством технологий — иногда вам нужен словарь только для того, чтобы перевести руководство. Но если вы не знаете, как работает двигатель, это может быть немного сложно.
Во всем виноват он.
Но хорошая новость заключается в том, что современные двигатели по-прежнему работают почти по тому же принципу, что и в 1876 году, когда немец (возможно, знал) по имени Николас Отто построил первый. И это уже больше, чем знают многие эксперты по пабам, так что мы прочь к хорошему началу.
История начинается со взрыва в маленьком замкнутом пространстве. Взрыв — это не взрыв; это контролируемое сжигание смеси бензина и воздуха — бензин попал в пространство, выдавливаясь из форсунки, а воздух поступал, э-э, из атмосферы.
Самое важное — ваш базовый движок
В верхней части камеры сгорания находится свеча зажигания, которая искрит или воспламеняет топливно-воздушную смесь и начинает горение. Этот бит называется зажиганием.
Газы, горящие в небольших помещениях, быстро расширяются. Пол камеры сгорания на самом деле является верхней частью поршня, и, к счастью, он скользит внутрь стенок цилиндра, называемого «цилиндром». Что ни говори об инженерах, но они логичны.
Поршень соединен со штоком, который называется «шатун» (видите?) – сокращенно до шатуна или просто штока. Стержень соединен с большой штукой в виде оси, называемой кривошипом. Когда сгорание толкает поршень и шатун вниз, они поворачивают кривошип.
Импульс в кривошипе (который сравнительно тяжелый) теперь снова качает шатун и поршень вверх по цилиндру.
Это полезно, потому что при этом он выталкивает весь сгоревший выхлопной газ из цилиндра через пару маленьких клапанов, которые только что открылись, в, э-э, выхлоп. Умный момент здесь — синхронизация открытия и закрытия клапанов контролируется цепью, идущей от кривошипа обратно к шпинделю (или распределительному валу) над клапанами и открывающему их точно тогда, когда это необходимо.
Фу, пока все хорошо. Но дело сделано наполовину. Нам нужно получить больше бензина и воздуха в камеру сгорания.
Полный четырехтактный цикл. Это гипнотически.
Теперь поршень снова находится в верхней точке своего хода. Но кривошип все еще имеет импульс и все еще вращается, и он начинает тянуть поршень обратно в цилиндр, что является идеальной возможностью открыть еще одну пару клапанов (управляемых другим распределительным валом) и позволить низкому давлению опускающегося поршня. свежий импульс топливно-воздушной смеси в цилиндр, немного похожий на взятие крови в шприце.
Снова поршень достигает нижней точки своего хода, а цилиндр над ним заполнен бурлящей топливно-воздушной смесью. По-прежнему движимый импульсом кривошипа, поршень снова начинает подниматься во второй раз, что сжимает смесь. Когда поршень достигает верхней точки, свеча зажигания снова дает искру, воспламеняя смесь и снова толкая поршень обратно в цилиндр.
Итак, это полный цикл двигателя внутреннего сгорания. Если вы считаете, то поймете, что поршень на самом деле совершал два хода вверх и два хода вниз за цикл — поэтому он называется четырехтактным двигателем (существует много других типов двигателей — двухтактные, ванкелевые, дизели и т. д., но почти все современные мотоциклетные двигатели четырехтактные).
Четыре удара часто сокращаются до запоминающихся глаголов: в порядке, описанном выше, это будет хлопать, дуть, сосать, сжимать (но чаще заказывают сосать, сжимать, хлопать, дуть, потому что он лучше слетает с языка ).
Итак, теперь у нас есть поршень, летающий вверх и вниз, и вращающаяся рукоятка.
Как это заставляет велосипед двигаться вперед?
Как вы понимаете, четырехтактный цикл, описанный выше, происходит очень и очень быстро. Невероятно быстро. Когда ваш велосипед крутится, кривошип будет вращаться со скоростью около 1200 оборотов в минуту. Это 600 отсосов, 600 сжатий, 600 хлопков и 600 ударов каждую минуту (потому что каждый из них — это половина оборота рукоятки). И это на цилиндр.
Итак, кривошип крутится очень быстро, но если вы затем просто соедините его цепью с задним колесом, у него будет достаточно силы только для очень-очень медленного вождения мотоцикла, и он будет крутить свои гайки, чтобы сделать это. Если представить, что вы выбираете первую передачу на самокате, а затем пытаетесь крутить педали на спуске; то же самое.
Нам нужно как-то вместо этого выбрать более высокую передачу на нашем самокате. Нам нужна система зубчатых колес, чтобы замедлить скорость вращения кривошипа, и которая затем — из-за явления, называемого механическим преимуществом — фактически увеличивает силу силы (также называемую крутящим моментом) до такой степени, что мы можем управлять автомобилем.
мотоцикл вперед с приличной скоростью, но с более ощутимыми оборотами двигателя. Мы хотим заменить высокую скорость вращения коленчатого вала и низкий крутящий момент на низкую скорость вращения коленчатого вала и высокий крутящий момент.
Ах, как насчет коробки передач? Таким образом, на конце кривошипа есть зубчатое колесо или шестерня, которая вращает множество других шестерен разных размеров — и мы можем выбрать, какую из них мы хотим, используя хитроумный механизм, называемый рычагом переключения передач — до того, как появится привод, медленнее, но гораздо мощнее, на выходной передаче — и откуда мы можем зацепить ее цепью и привести в движение заднее колесо.
Теперь у вашего велосипеда работает двигатель, и он движется. Ура!
Это чертеж двигателя Triumph Trophy. Вы можете видеть три поршня в ряд, каждый на конце шатуна и вращающий кривошип под ним. Вы также можете увидеть два впускных и выпускных распределительных вала в верхней части двигателя, которые приводят в действие клапаны.
Большая шестерня сразу за корзиной сцепления принимает привод от кривошипа и передает его в коробку передач — группу шестерен. Выход привода представляет собой косозубую коническую шестерню внизу справа. У Trophy есть карданный вал, и вы можете видеть, как его коническая шестерня передает выходную мощность редуктора.
Разумеется, все вышесказанное описывает только процесс работы одного поршня, штока и цилиндра. Вы знаете, что велосипеды могут иметь один, два, три, четыре, реже пять, но иногда и до шести цилиндров. Их можно расположить причудливым и чудесным образом – рядом друг с другом (параллельные двойники или рядные тройки, четверки или шестерки), в форме буквы V (V-образная двойка или V-четыре) или лицом друг к другу (плоская двойная, плоская четыре, даже шесть).
Количество цилиндров и их расположение играют огромную роль не только в характере вашего двигателя (как он вибрирует и как он выдает мощность при открытии дроссельной заслонки), но и в управлении – и размер – вашего велосипеда.
Из-за этого некоторые конфигурации цилиндров подходят для определенных типов езды — поэтому одиночные цилиндры хорошо работают на мотоциклах для бездорожья, но не так хорошо на туристических велосипедах. Из V-образных четверок получаются хорошие двигатели для спортбайков, но паршивые двигатели для бездорожья.
Конечно, это только самое общее описание того, как работает двигатель вашего велосипеда. У каждого двигателя есть свои сильные стороны и свои конструктивные особенности; он может быть с наддувом, с регулируемым клапаном или полуавтоматической коробкой передач.
Прекрасная вещь в четырехтактном двигателе — это когда вы смотрите на его рисунок или анимацию на Youtube и вдруг впервые понимаете волшебную взаимосвязь поршня, штока, кривошипа, распределительного вала и клапанов. Это особенный момент, который может вдохновить инженеров на всю жизнь. Это тот самый момент Эврики, который когда-то вдохновлял могущественного Соичиро Хонду и, без сомнения, любого другого конструктора двигателей, большого или малого.
Как работает двигатель мотоцикла; сосать, сжимать, стучать, дуть.
Казалось бы, чтобы завести машину, нужно вставить ключ и повернуть его. Но знаете ли вы, как работает двигатель автомобиля или мотоцикла? Весь процесс сгорания происходит внутри капота вместе со многими другими частями, которые обеспечивают питание двигателя и поддерживают его эффективность. За исключением нескольких незначительных отличий, двигатель автомобиля и мотоцикла работает одинаково.
Содержание
Видео: Как работает двигатель автомобиля?
youtube.com/embed/ZQvfHyfgBtA?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»> Давайте разберемся с основными частями двигателя и принципом его работы.
Внутреннее сгораниеДвигатели, используемые сегодня в транспортных средствах, являются двигателями внутреннего сгорания. Вся идея сгорания заключается в том, чтобы двигать бензин, который, в свою очередь, приводит в движение автомобиль. Бензин приводится в движение, сжигая его внутри двигателя. Поэтому его называют двигателем внутреннего сгорания.
Двигатель работает по принципу сжигания топлива в небольшом ограниченном пространстве с выделением энергии. Высвободившуюся энергию можно использовать для различных целей, одной из которых является управление автомобилем. Такие взрывы происходят в автомобиле около сотни раз в минуту. Большое количество энергии, вырабатываемой взрывами, используется для приведения автомобиля в движение.
Здесь подробно описаны все детали, которые работают вместе для запуска двигателя автомобиля.
Клапаны: Два клапана: впускной и выпускной. Впускной клапан впускает смесь воздуха и топлива, а выпускной клапан пропускает выхлопные газы после сгорания. Оба клапана остаются закрытыми во время стадии сжатия и сгорания.
Распредвалы : Впускной и выпускной распределительные валы отвечают за привод клапанов. Распредвалы приводятся в движение самим кулачком.
Свеча зажигания: Самая важная часть; свеча зажигания создает искру, которая воспламеняет топливо, чтобы обеспечить сгорание.
Коленчатый вал: Преобразование линейного движения поршня во вращательное движение осуществляется коленчатым валом.
Поддон: Вокруг коленчатого вала находится поддон, в котором содержится некоторое количество масла, которое собирается на его дне.
Поршень: Расширение сжатого воздуха толкает поршни вниз. В результате коленчатый вал проворачивается.
Поршневые шатуны: Также известные как шатуны, действуют как связующее звено между поршнем и коленчатым валом. Он способен двигаться на обоих концах, чтобы его было легче перемещать под разными углами при движении поршня.
Поршневые кольца: Эти кольца выполняют очень важную функцию уплотнения. Они создают барьер между внутренней кромкой цилиндра и внешней кромкой поршня, что полезно для предотвращения утечки топливной смеси и выхлопных газов во время стадии сжатия и сгорания.
Четырехтактный цикл сгоранияБензиновый двигатель работает по четырехтактному циклу сгорания, при котором бензин приводится в движение. Эти четыре такта включают впуск, сжатие, сгорание и выпуск.
Коленчатый вал связан с поршнем поршневыми (шатунными) штоками, играющими важнейшую роль во всем цикле сгорания.
Вот что происходит на каждой фазе этого цикла:
Потребление: Этот шаг начинается сверху. Во время него впускной клапан открывается, а поршень движется вниз. Когда клапан открывается, он пропускает воздух, смешанный с бензином.
Сжатие: Как только бензин оказывается внутри, поршень движется назад в направлении вверх, чтобы сжать топливно-воздушную смесь. Это замкнутое пространство важно для более мощного взрыва.
Сгорание: Достигая верхней части хода, свеча зажигания играет свою роль, создавая искру, которая воспламеняет топливо. В результате он взрывается. Этот мощный взрыв толкает поршень вниз.
Выхлоп: Как только поршень доходит до нижней точки хода, открывается выпускной клапан, позволяя выхлопным газам, образовавшимся в результате сгорания, выйти наружу. Этот отработанный газ попадает в каталитический нейтрализатор для очистки, после чего выходит из автомобиля через выхлопную трубу.
Эти четыре шага составляют один полный цикл. После завершения цикла двигатель готовится впустить смесь топлива и газа для следующего цикла.
Разница между двигателем автомобиля и мотоциклаОсновной принцип, детали и работа двигателей автомобиля и мотоцикла полностью аналогичны. Обе машины имеют двигатели внутреннего сгорания. Тогда что их отличало? Давайте посмотрим на различия.
Автомобиль — это более тяжелое транспортное средство, которому требуется больше энергии для движения. Следовательно, автомобильные двигатели сравнительно больше и работают в пять раз больше, чем двигатель мотоцикла. Также двигатель мотоцикла компактно сконструирован для размещения в ограниченном пространстве. Этого компактного двигателя достаточно для питания легких транспортных средств, таких как мотоциклы.
Мотоциклы работают с более высокими оборотами в минуту (об/мин) по сравнению с автомобилями. Больше оборотов означает большее трение и, следовательно, более горячий двигатель.
В мотоциклах температура поднимается быстрее. В результате они быстро изнашиваются. Для уменьшения трения используются моторные масла. Поскольку и автомобиль, и мотоцикл вращаются с разными оборотами, для эффективной работы им нужны разные моторные масла.
Крутящий момент двигателя зависит от диаметра отверстия и хода поршня. Окружность поршня — это его отверстие, которое определяет скорость. В то же время ход – это горизонтальная длина, которую проходит поршень. Ход говорит о крутящем моменте.
Поскольку автомобили имеют большой вес, для движения им требуется больший крутящий момент. Поэтому двигатели автомобилей имеют более длинный ход поршня и малый диаметр цилиндра. С другой стороны, крутящий момент, создаваемый мотоциклами, меньше из-за меньшего хода поршня.
Бонус : Используйте модификатор трения, такой как Cycopro X10, для повышения эффективности двигателя. Узнайте больше о преимуществах модификатора трения.