第1个回答 2013-06-25
一、实验目的：1、分析控制系统和执行机构，与原动机和传动系统的联系方式，使学生树立整机设计的基本概念。2、从功能概念入手，旨在培养学生的创新意识，创新的思维方法以及开阔思路的途径。3、学习如何应用功能分析的方法认识（解读）技术系统，使学生了解消化吸收先进技术的基本方法。用摩托车单缸内燃机为载体，用‘分步拆装法’训练学生的动手能力。5、详细了解单缸内燃机的组成和工作原理，弄清机器各部分的功能及相互之间的运动配合关系，熟悉主要零部件的结构、安装和联接方式；对机器的组成和装配过程有初步认识，对机构及其形式有初步认识，对主要零部件的组成、形状和功用有初步认识。6、了解单缸内燃机的基本结构。7、通过拆装机器，锻炼动手能力和独立分析解决问题的能力，培养团队合作能力。 二、实验设备： 选用摩托车发动机为对象，是因为其一，比起其它机具摩托车更全面、更完整、更符合‘现代机器’的含义而又相对小巧，其二，相对其它机具摩托车发展较快，常采用一些新技术、新材料、新工艺和新的机构组合，对学生增长见识，开阔视野十分有利。及辅助拆装机器所需工具。 三、主要内容：1、拆装实验以小组为单位进行。每个小组按要求拆卸一台单缸内燃机，并在规定时间内将其组装回复成初始状态。2、仔细观察拆开部分的内部结构，弄清活塞、连杆、曲轴的结构组成、连接及运动情况，弄清凸轮及气门挺杆的结构和运动，掌握曲柄滑块机构（由活塞、连杆和曲轴组成）和凸轮机构各自的运动特点以及两者之间的运动匹配情况。认知曲轴、轴承、飞轮、离合器（有：齿式、摩擦片式和超越离合器等三种形式），初步建立平衡的概念，并对公差配合有一定的理解。3、弄清单缸内燃机中齿轮机构的功能及其与活塞运动之间的关系，认识键联接。了解变速箱的变速原理，大体了解获得不同的速度和正反向的方法。4、拆装过程中理解螺纹连接的功用和方式，认知螺纹连接零件。5、用草图表示出曲柄滑块机构和凸轮机构的基本结构，标出各构件和零件的名称。四、发动机组成：发动机是摩托车的动力之源，是把热能转化成机械能的一个装置，它就如一个人的心脏，摩托车的性能好坏很大程度取决于发动机的设计和制造水平。目前市面上流行的摩托车发动机大部分都是由三大机构和五大系统组成的。（“三大机构”一：机体机构；二：曲轴连杆机构；三：配气机构。“五大系统”一：燃料供给系统；二：进排气系统；三：冷却系统；四：润滑系统；五：点火系统） 1三大机构：1.1 机体的作用：机体是由气缸盖，气缸体和曲轴箱组成。它的作用是支承和安装发动机的其它零配件，承受来自发动机工作时产生的各种冲击力。有的还具有增长车体刚性和强度的作用。1.2 曲轴连杆机构的主要组成部分：活塞，活塞环，活塞销，连杆，连杆大小头轴承和曲柄组成。曲轴连杆机构的作用：将活塞的往复直线运动转变成曲轴的旋转运动，将热能转化为机械能，输出动力并带动磁电机，机油泵，配气机构等零部件工作。1.3 配气机构的主要组成部分：凸轮轴，气门，气门坐，气门弹簧，气门导管，气门锁片，正时齿轮，正时链条，气门顶杆，摇臂，摇臂轴等等组成。按气门所在位置可分为：侧置式和顶置式二种。按凸轮所在位置又可分为上置式和下置式二种。配气机构的作用：在准确的时间将可燃混合汽吸入缸体，并及时地把废汽排出缸体。以保证发动机的正常运转。2 五大系统：2.1 燃油供给系统燃油供给所属的部件很多，但对于发动机来说直接联系的只有化油器这个部件那些油箱，油开关等等我们就放在行走部分再说。化油器的好坏对发动机来说起到很大的作用，它是向发动机提供比例合适的可燃混合气来保证发动机顺畅的工作的。2.2 进排气系统排气系统：主要有排气管和排气消声器组成，作用是：排出废气，降低噪音。以四冲程式为例，进气是由滤清器，进气管组成，当然现在还有很多先进的科技用在这上面，本文是以156FMI-2发动机为例的。它的作用：是引导并滤清大自然的空气参加和汽油的混合。2.3 冷却系统发动机的工作需要适宜的温度，因为发动机的能量转换效率普遍偏低，燃料的大部分能量都被转化为热量，一般情况下需要对发动机降温，这正是冷却系统存在的意义。但发动机的温度并非是越低越好，过热过冷都会影响燃油经济性和机械损耗。提供适宜的发动机工作温度和最少的动力消耗是冷却系统追求的目标。为了得到适宜的工作温度，缸体、缸盖、活塞、气门等必须进行适当的冷却。发动机的冷却装置有三种，水冷却、油冷却和空气冷却。本次试验所研究的力帆156FMI-2发动机为风冷却系统。风冷发动机适用于温度提升不大明显的小排量机型，由于设计和制造能力的限制也被早期发动机广泛采用。风冷发动机的特征是缸盖和缸体上有大量的散热片，依靠空气的流动带走热量。提升冷却效能的方法是增加散热片的数量，但太密的散热片又不利于增加空气的流速，不容易较精确的控制发动机温度和不能大幅度降温是风冷的缺点，优点是设计制造相对容易，发动机重量小。2.4 润滑系统这种发动机润滑系统属于湿式油槽的型式，发动机曲轴箱底部一直保证有润滑油供给。机油泵由曲轴上的齿轮驱动，当它转动时，润滑油经滤油网吸入机油泵，从机油泵流出的油液再经过滤油器的滤心进行过滤，此后，油液分两条路线进行润滑，润滑油流通的第一条路线是通过发动机右盖上的油孔进入曲轴，再从曲轴右端的油孔流入曲柄销和滚针轴承进行润滑。同时，由于曲轴的旋转作用，可以对缸筒、活塞和活塞销进行飞溅润滑，然后，这些润滑油溅落在曲轴箱底部，以继续循环使用。润滑油的另一条路线是流进曲轴箱与汽缸座之间的油孔，然后又分成两路，一路经曲轴箱油道进入主轴滚针轴承和副轮滚针轴承，然后再对变速齿轮进行润滑，最后滴落在曲轴箱内；另一路进入通往缸头的油道，首先润滑凸轮轴小端轴颈，然后流入凸轮轴，润滑凸轮轴大端轴颈和各凸轮面，最后借助于链条返回曲轴箱。2.5 点火系统点火系统的基本功能是依据发动机的工作顺序适时的向发动机提供强烈的高压火花。点火系统的功能体现在点火的时机和产生点火火花的强度。要实现摩托车上的12V低压直流电转化为可以产生足够强度火花的高压电，只有采用变压器通过次级线圈和初级线圈的较大比值来产生高压电。点火系统一般由控制初级线圈通断的开关、产生高压电的点火线圈和将高压电变成点火火花的火花塞构成。系统的蓄电池提供12V的电源，通过断电开关接通和切断初级线圈中的电流，这样在次级线圈中就会产生高达上万伏的高压电。当断电开关闭合时初级线圈中有电流通过并且电流值随着闭合时间的增长而不断的提高，当开关突然打开时由于电磁感应在次级线圈中便产生足够的电压并将该电压加到火花塞上使其产生火花点燃混合气。 五、发动机的工作原理：发动机是摩托车的动力来源，它直接影响着摩托车的机动性、经济型、可靠性及耐久性。当今摩托车普遍采用的是汽油机。这种发动机一般是通过化油器，使汽油和空气混合后吸入气缸，经过压缩后的混合气由火花塞产生的电火花引燃，并把燃料产生的热能转变为驱动摩托车行驶的动力(机械能)。这种能量转换是在发动机气缸中进行的。它是由进气、压缩、燃烧膨胀(作功)、排气四个过程组成的工作循环实现的。1发动机的主要参数：发动机的技术参数可分为结构参数和性能参数两大类。结构参数表示发动机的结构特征，性能参数表示发动机的性能特征。如下图所示。1.1发动机主要技术参数 发动机的主要结构参数示意图气缸直径：气缸的内径称为气缸直径简称缸径用符号D表示上止点：活塞顶平面处于气缸中的最高位置，或者说距离曲轴主轴线最远的位置，称为上止点。下止点：活塞顶平面处于气缸中的最低位置，或者说距离曲轴主轴线最远的位置，称为下止点。活塞行程：活塞运行于上、下两个止点间的距离称为活塞行程，简称行程，用符号S表示。曲柄半径：曲柄轴线围绕曲轴主轴线旋转的半径，称为曲柄半径，用符号R表示。活塞行程S等于2倍的曲柄半径R，即S=ZR。燃烧室容积：活塞处于上止点时，活塞顶上方的气缸空间称为燃烧室，其容积称为燃烧室容积。用符号Vc表示。气缸工作容积：在一个工作循环中，活塞顶上的最大气缸容积与最小气缸容积的差值，即活塞上、下止点之间所扫过的气缸容积，称为气缸工作容积(也称为活塞排量)，用符号Vh表示。发动机工作容积：多缸发动机所有气缸工作容积之和，称为发动机的工作容积，或发动机的排量(也称活塞总排量)，用符号Vh表示。气缸总容积：活塞在下止点时，活塞顶上方的全部气缸容积称为气缸总容积。用符号VS表示。气缸总容积等于气缸工作容积和燃烧室容积之和，即Vs=Vh+Ve 。压缩比:气缸总容积与燃烧室容积之比值称为压缩比，用符号e表示。1.2发动机的主要性能参数标定功率：发动机制造厂标定的功率，也称为铭牌功率，即发动机允许连续运转巧mni的功率。标定转速：发动机发出标定功率的曲轴每分钟的转速。最大转矩：发动机油门全开时，曲轴所能输出的最大转矩值。燃油消耗率：每小时单位有效功率消耗的燃油量，简称油耗率，在无特别说明时，燃油消耗率即指标定工况下的燃油消耗率。