兩沖程摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)
發(fā)動(dòng)機(jī)是摩托車的“心臟”,購(gòu)買或使用摩托車,必須要了解摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)不同的主要地方在于,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)不管是汽油機(jī)還是柴油機(jī),都是4沖程發(fā)動(dòng)機(jī);而摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)不但有4沖程發(fā)動(dòng)機(jī),還有2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。
以單缸機(jī)為例,4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)指“進(jìn)氣”、“壓縮”、“作功”、“排氣”四個(gè)沖程,整個(gè)工作循環(huán)曲軸旋轉(zhuǎn)2周,活塞上下各2次。而2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)只有“進(jìn)氣壓縮”和“作功掃氣”兩個(gè)沖程,整個(gè)工作循環(huán)曲軸旋轉(zhuǎn)1周,活塞上下各1次。2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程與4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)有很大的區(qū)別,其關(guān)鍵在于換氣方式不一樣。2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有氣門機(jī)構(gòu),當(dāng)活塞上移就是吸氣過(guò)程,混合氣不是吸到氣缸里面而是先吸進(jìn)曲軸箱內(nèi);活塞繼續(xù)上移到上止點(diǎn),這時(shí)上一循環(huán)被吸進(jìn)氣缸內(nèi)的混氣被壓縮,點(diǎn)火爆發(fā)作功又推動(dòng)活塞下移;活塞差不多到下止點(diǎn)時(shí),一直被活塞堵塞的氣缸壁上排氣孔打開(kāi),廢氣從這些孔噴出;當(dāng)活塞再略微下移,氣缸壁上進(jìn)氣孔也被打開(kāi),曲軸箱內(nèi)混合氣就從這里噴入氣缸;混合氣由于“沖勁十足”,氣流碰到氣缸壁會(huì)發(fā)生反轉(zhuǎn),將剩余廢氣驅(qū)逐出去。然后活塞上移,重復(fù)同一工作循環(huán)
2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,重量輕,功率高。由于完成一個(gè)工作循環(huán),2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸比4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)少轉(zhuǎn)1周,因此當(dāng)兩者的發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積、壓縮比和轉(zhuǎn)速相等的話,從理論上講2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的兩倍,實(shí)際測(cè)算也有1.5-1.6倍之間。因此賽車多用2沖程發(fā)動(dòng)機(jī),道理也是如此。但是事物總是有利也有弊,2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)用氣掃氣的形式來(lái)“吐故納新”,是難以將廢氣排凈,而且可能會(huì)將燃燒不完全的混合氣順道排出去,不但耗油,而且對(duì)環(huán)境污染較大。
單缸2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)有一個(gè)很重要的小東西,叫“彈簧閥”,又稱“舌簧閥”,它安裝在進(jìn)氣管入口處,是一個(gè)有彈性的金屬片。當(dāng)活塞上移負(fù)壓增大,氣流將閥門沖開(kāi)使混合氣進(jìn)入,當(dāng)活塞下移正壓增大又將閥門自動(dòng)關(guān)閉,氣流就無(wú)法出去了,起到單向閥作用。它動(dòng)作頻率極高,材料及制造工藝十分講究,否則當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大,彈簧閥的動(dòng)作就有可能跟不上。
四沖程摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)
4沖程摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)在“2沖程摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)”一文中已經(jīng)有所介紹,它的一個(gè)工作循環(huán)分有進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣等4個(gè)沖程,曲軸要旋轉(zhuǎn)2周,活塞要上下各2次,帶有氣門裝置。4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)比2沖程發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,功率消耗大。但它有工作平穩(wěn),燃燒性能好,污染排放低,節(jié)省燃油的優(yōu)點(diǎn)。因此,國(guó)內(nèi)的摩托車已經(jīng)普遍使用4沖程摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)。
摩托車不采用柴油機(jī),因?yàn)椴裼蜋C(jī)采用壓燃式作功,必須要有相當(dāng)?shù)闹亓坎拍軠p少振動(dòng),而且轉(zhuǎn)速比較慢,對(duì)于靈巧快速的摩托車來(lái)說(shuō)就沒(méi)有什么應(yīng)用價(jià)值。
多數(shù)人使用的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)都是風(fēng)冷卻方式,這與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)都是采用強(qiáng)制性水冷卻方式是不同的。由于摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)有它的特殊性,因此人們?cè)谶x購(gòu)摩托車時(shí),重要的選擇標(biāo)準(zhǔn)之一是發(fā)動(dòng)機(jī)的工作容量和構(gòu)造形式。
目前國(guó)產(chǎn)摩托車以100cc和125cc的風(fēng)冷式單缸4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)最普遍。例如125cc是指發(fā)動(dòng)機(jī)的排量。單缸機(jī)排量=氣缸截面積(園面積)×活塞行程,如果是2氣缸機(jī),總排量=單缸機(jī)排量×2。
為直觀了解氣缸口徑大小,技術(shù)性能表上一般只標(biāo)注活塞的直徑。
4沖程摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造形式注重于兩個(gè)方面,一個(gè)是冷卻方式,另一個(gè)是凸輪軸位置。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體缸蓋一般用鋁合金鑄造而成,外表面有散熱片。相當(dāng)多的小排量摩托車是單缸,采用風(fēng)冷卻形式,只有部分大排量摩托車是用雙缸或多缸,采用水冷卻或水油冷卻形式。如果是單缸4沖程摩托車發(fā)動(dòng)機(jī),采用風(fēng)冷卻也足夠了。至于用水冷卻方式,由于要用水箱、水箱風(fēng)扇、水泵、輸水管等設(shè)備,不但增加成本還要消耗功率,這種方式只有在大中排量的摩托車上使用。至于有一些125c.c的單缸4沖程摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)也用水冷卻,除非發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有大幅度提高,壓縮比增大,否則這只是迎合市場(chǎng)上的心理需要而已,對(duì)車輛的性能并無(wú)實(shí)質(zhì)性的提高。至于凸輪軸的位置,目前多數(shù)4沖程摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)是采用頂置式氣門(OHV)和頂置式凸輪軸(OHC)