摩托车内燃机是如何工作的?

摩托车发动机的内燃是如何工作的

看起来很混乱。这是令人困惑的。所以我们不要从1800cc的六缸缸开始。

现代自行车引擎采用了很多技术——有时你需要一本字典来翻译说明书。但如果你不确定引擎是如何工作的,那就有点令人生畏了。

摩托车发动机的内燃是如何工作的

都怪他,都是他的错。

但好消息是,现代发动机的工作原理与1876年德国人尼古拉斯·奥托(可能知道)制造第一台发动机时基本相同。这已经超过了许多酒吧专家所知道的,所以我们有了一个良好的开端。

摩托车发动机基础知识

故事从一个狭小的密闭空间里的一声巨响开始。这一声巨响不是爆炸;这是一种汽油和空气混合物的可控燃烧——汽油通过喷射器喷射进入空间,而空气则来自大气层。爆炸/燃烧也被称为燃烧,如“内燃机”。这个狭小的密闭空间被称为燃烧室。

摩托车发动机的内燃是如何工作的

真正重要的部分——你的基本引擎

在燃烧室的顶部有一个火花塞,它产生火花,或点燃燃料/空气混合物并开始燃烧。这一点叫做点火。

气体在小空间内燃烧会迅速膨胀。燃烧室的底部实际上是活塞的顶部,幸运的是,它在气缸的内壁内向下滑动——称为“气缸”。随你怎么说工程师,但他们很有逻辑。

活塞连接到一个杆,称为“连杆”(看到了吗?)-缩短为con rod,或只是杆。杆连接到一个大的轴型的东西,称为曲柄。当燃烧推动活塞和连杆向下时,它们转动曲柄。

曲柄(相对较重)的动量现在将操纵杆和活塞再次摆动到气缸上。这很有用,因为这样做,它把所有燃烧的,排出的气体从气缸中,通过一对刚刚打开的小阀门,排出,呃,排气。这里有一个聪明的地方——阀门开启和关闭的时间是由一条链条控制的,从曲柄回到阀门上方的主轴(或凸轮轴),并在需要的时候精确地将它们打开。

到目前为止一切顺利。但工作已经完成了一半。我们需要向燃烧室注入更多的汽油和空气。

摩托车发动机的内燃是如何工作的

完整的四冲程循环。这是催眠。

现在我们又有活塞在其冲程的顶部。但是曲柄仍然有动力,仍然在转动,它开始把活塞拉回汽缸——这是一个理想的机会,打开另一对阀门(由另一个凸轮轴控制),让下降的活塞的低压将燃料/空气混合物的新鲜脉冲吸入汽缸,有点像在注射器中抽血。

活塞再次到达其行程的底部,其上方的气缸充满了旋转的燃料/空气混合物。在曲柄动量的驱动下,活塞再次开始上升,这是第二次,压缩了混合物。当活塞到达顶部时,火花塞再次产生火花,点燃混合物,并再次将活塞推向气缸。

这就是内燃机的一个完整循环。如果你一直在数数,你会发现活塞实际上每个循环要经历两个上升冲程和两个下降冲程——这就是为什么它被称为四冲程发动机(还有许多其他类型的发动机——二冲程,wankels,柴油机等——但几乎所有现代自行车发动机都是四冲程)。

这四个笔画经常被缩短成令人难忘的动词:按照上面描述的顺序,它是bang, blow, suck, squeeze(但更常见的顺序是suck, squeeze, bang, blow,因为它更容易在舌头上发音)。

现在我们只剩下一个上下飞行的活塞,和一个旋转的曲柄。这是怎么让自行车前进的?

正如你所体会到的,上面描述的四冲程循环发生得非常非常快。难以置信的快。当你的自行车滴答作响时,曲柄将以每分钟1200转的速度旋转。也就是每分钟600次吸吮、600次挤压、600次撞击和600次撞击(因为每一次撞击都是曲柄转半圈)。这是每圆柱体。

所以曲柄转得很快,但是如果你用链条把它和后轮连接起来,它的力只够让摩托车非常非常慢地行驶,它会把螺帽旋转起来。如果你想象一下,在一辆推式自行车上选择一档,然后在下坡时试着踩踏板;同样的事情。

我们需要做的是在我们的自行车上选择一个更高的档位。我们需要一个齿轮系统来减缓曲柄旋转的速度,然后——由于一种被称为机械优势的现象——实际上增加了力的强度(也称为扭矩),使我们能够在发动机转速更合理的情况下以适当的速度驾驶摩托车。我们想要交换高曲柄速度和低扭矩为低曲柄速度和高扭矩。

啊,变速箱怎么样?曲柄的末端有一个齿轮或齿轮,它带动一堆不同大小的齿轮——我们可以用一种叫做齿轮杠杆的聪明装置来选择我们想要的齿轮——在驱动装置出现之前,在输出齿轮上,速度较慢,但力度更大——我们可以在输出齿轮上钩上一条链条,驱动后轮。

现在你的自行车有了一个运转的引擎,并且正在移动。万岁!

摩托车发动机的内燃是如何工作的

这是一个凯旋奖杯发动机的图纸。你可以看到三个活塞排成一条线,每个活塞都在连杆的末端,转动下面的曲柄。你也可以看到两个进气和排气凸轮轴在电机的顶部,执行阀门。离合器篮子后面的大齿轮从曲柄中获取动力,并将其传递到变速箱-齿轮组。驱动输出是在右下角的斜锥齿轮。奖杯有一个轴驱动,你可以看到它的斜锥齿轮拾取变速箱输出。

当然,以上只描述了一个活塞、连杆和气缸的过程。你知道自行车可以有一、二、三、四缸,不常见的是五缸,但偶尔也会有六缸。它们可以以奇怪而奇妙的方式排列——彼此相邻(平行双胞胎,或直线三,四或六),呈V形(V-twin或V-four),或彼此相对(平双胞胎,平四,甚至平六)。

气缸的数量和它们的排列方式不仅决定了你的发动机的特性(它如何振动,以及当你打开油门时它传递动力的方式),而且还决定了你的自行车的操控性和尺寸。正因为如此,一些气缸的配置适合特定类型的骑行,所以单缸在越野车中工作得很好,但在旅行自行车中就不那么好了。v - 4发动机是很好的运动摩托车发动机,但越野车发动机却很糟糕。

当然,这只是最基本的概述,你的自行车发动机的工作方式。每个引擎都有自己的优势和设计特点;它可能是增压的,或者有可变气门技术,或者半自动变速箱。

四冲程发动机的美妙之处在于,当你凝视着它的图纸或YouTube上的动画时,你会突然第一次明白活塞、连杆、曲柄、凸轮轴和气门之间的神奇联系。这是一个特殊的时刻,一个可以激励一生从事工程的时刻。这是同样的尤里卡时刻,曾经激发了强大的本田宗一郎-毫无疑问,每一个其他引擎设计师,伟大的或小。

视频-摩托车引擎是如何工作的

摩托车引擎-它是如何工作的?!

摩托车发动机是如何工作的?吸,挤,砰,吹。