Двигатели на мотоциклети: устройство, принцип на действие, спецификации

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-19 12:27

Начинаещите шофьори понякога смятат, че най-важното качество, което имат двигателите на мотоциклети, е количеството конски сили и смятат, че превозното средство ще работи добре само ако има повече от сто конски сили. Въпреки това, в допълнение към този индикатор, има много характеристики, които влияят върху качеството на двигателя.

Видове двигатели на мотоциклети

Има двутактови и четиритактови двигатели, чийто принцип на действие е малко по-различен.

Мотоциклетите също имат различен брой цилиндри.

В допълнение към собствения карбураторен двигател, често можете да намерите инжекционни агрегати. И ако мотоциклетистите са свикнали да фиксират първия тип сами, тогава фиксирането на инжекционен двигател със система за директно впръскване със собствените си ръце вече е проблематично. Дизелови мотоциклети се произвеждат от дълго време и дори с електрически двигател. Статията ще разгледа характеристиките на двигател на мотоциклет тип карбуратор.

Как работи двигателя

В цилиндрите на двигателя топлинната енергия на горящото гориво се преобразува в механична работа. ВВ този случай буталото, което се движи поради налягането на газа, кара коляновия вал да се върти през коляновия механизъм. Този механизъм се състои от колянов вал, свързващ прът, бутало с пръстени, бутален щифт, цилиндър.

Разликите в дизайна водят до различна работа на дву- и четиритактов двигател.

Четиритактов двигател

Такива двигатели имат работен цикъл от четири хода на буталото и два оборота на коляновия вал. Диаграмата на двигателя ясно показва структурата на буталния двигател с вътрешно горене и неговия работен процес.

1. По време на всмукване буталото се спуска от горната мъртва точка, изтегляйки сместа през отворения клапан.
2. По време на компресия буталото, издигащо се от долната мъртва точка, компресира сместа.
3. По време на работния ход сместа, запалена от електрическа свещ, изгаря и газовете придвижват буталото надолу.

4. При освобождаване на буталото, издигайки се, изтласква вече отработените газове през отворения изпускателен клапан. Когато отново достигне горната мъртва точка, изпускателният клапан се затваря и всичко се повтаря отново.

Предимствата на четири удара са:

• надеждност;
• икономика;
• по-малко вредни отработени газове;
• малко шум;
• маслото не е предварително смесено с бензин.

Дизайн от този вид може да бъде показан със следната диаграма на двигателя.

Двутактов двигател

Размер на двигателятози тип мотоциклети обикновено е по-малък и работният цикъл отнема един оборот. Освен това няма всмукателни и изпускателни клапани. Тази работа се възпроизвежда от самото бутало, което отваря и затваря каналите и прозорците на цилиндричното огледало. Картерът се използва и за обмен на газ.

Предимствата на този двигател са:

• със същия обем на цилиндъра, той има мощност, която надвишава четиритактовия с 1,5-1,8 пъти;
• няма система от разпределителен вал и клапани;
• Производството е по-евтино.

Цилиндрите и техният работен процес

Работният процес на единия и другия двигател се извършва в цилиндъра.

Буталото тук се движи по цилиндрично огледало или втулка. Ако са с въздушно охлаждане, тогава цилиндричните якета имат ребра, а при водно охлаждане имат вътрешни кухини.

Колявиният вал приема движението на буталото през свързващия прът, трансформира го във въртящ се и след това предава въртящия момент към трансмисията. Също така от него започват да работят газоразпределителен механизъм, помпа, генератор и балансиращи валове. Коляновият вал има един или повече манивела в зависимост от броя на цилиндрите.

При четиритактов двигател, за да се напълни по-добре цилиндърът със смес, всмукването започва дори преди буталото да достигне горната мъртва точка и завършва след като премине долната мъртва точка.

Почистването му започва дори преди да достигне долната мъртва точка и изгорелите газове се изтласкват, когато буталото се придвижи до горната мъртва точкаточка. След това изпускателният клапан се затваря, за да позволи на газовете да излязат от цилиндъра.

Следните типове газоразпределителни механизми се използват за този тип двигател:

• OHV;
• OHC;
• DOHC.

Последният тип има минимален брой елементи, така че коляновият вал да може да се върти по-бързо. Следователно DOHC става все по-разпространен.

Четиритактовите двигатели имат по-сложен дизайн от двутактовите, тъй като имат система за смазване и газоразпределителен механизъм, който липсва при двутактовите двигатели. Въпреки това, те са станали широко разпространени поради тяхната рентабилност и по-малко вредно въздействие върху околната среда.

Двигателите на мотоциклети най-често са едно-, дву- и четирицилиндрови. Но има агрегати с три, шест и десет цилиндъра. Цилиндрите в този случай са редови - надлъжни или напречни, хоризонтално противоположни, V-образни и L-образни. Работният обем на двигателите обикновено има не повече от една и половина хиляди кубически метра от тези мотоциклети. Мощност на двигателя - от сто и петдесет до сто и осемдесет конски сили.

Моторно масло

Смазването е от съществено значение за предотвратяване на прекомерно триене между частите на двигателя. Изпълнява се с помощта на моторни масла, които имат стабилна структура от излагане на високи температури и нисък вискозитет при ниски скорости. Освен това те не образуват отлагания, не са агресивни към пластмасатаи гумени части.

Маслата са минерални, полусинтетични и синтетични. Полусинтетиката и синтетиката са по-скъпи, но тези видове се предпочитат повече, тъй като се смята, че са по-добри за двигателя. За двутактови и четиритактови двигатели се използват различни видове масла. Те също се различават по степента на насилване.

Мокър и сух резервоар

Четиритактовите двигатели използват три начина за доставка на масло:

• гравитация;
• пръскане;
• доставка под налягане.

Освен това повечето от триещите се двойки се смазват под налягане от маслената помпа. Но има и такива, които се смазват от маслена мъгла, която се образува в резултат на пръскане на коляновия механизъм, както и части, към които маслото тече през канали и улуци. В този случай масленият съд служи като резервоар. В този случай се нарича "мокро".

Други мотоциклети имат система със сух картер, при който една част от маслото се изпомпва в резервоара, а другата е под налягане до точките на триене.

При дутактниците смазването става с масло, което се намира в парите на горивото. Предварително се смесва с бензин или се подава от дозираща помпа във входната тръба. Този последен тип се наричаше "отделна система за смазване". Особено често се среща при чуждестранни двигатели. В Русия системата е включена в двигателя на мотоциклетите Izh Planet 5 и ZiD 200 Courier.

Охладителна система

Когато горивото в двигателя изгори, то се освобождаватоплина, от която почти тридесет и пет процента отиват за полезна работа, а останалото се разсейва. В същото време, ако процесът е неефективен, частите в цилиндъра се прегряват, което може да доведе до тяхното задръстване и повреда. За да се предотврати това, се използва охладителна система, която може да бъде въздушна или течна, в зависимост от типа на двигателя.

Въздушна охладителна система

В тази система частите се охлаждат от настъпващ въздух. Понякога, за по-добра работа на повърхността на цилиндъра, главите му се правят оребрени. Принудителното охлаждане понякога се използва с механичен или електрически задвижван вентилатор. При четиритактовите двигатели маслото също се охлажда напълно, за което се увеличава повърхността на картера и се монтират специални радиатори.

Система за течно охлаждане

Опцията е подобна на тази, която се инсталира на автомобили. Охлаждащата течност тук е антифриз, който е с ниска температура на замръзване (от минус четиридесет до минус шестдесет градуса по Целзий) и с висока температура на кипене (от сто двадесет до сто и тридесет градуса по Целзий). Освен това антифризът постига антикорозионен и смазващ ефект. Чистата вода не може да се използва като такава.

Прегряването на охладителната система може да бъде причинено от претоварване или замърсяване на топлоотвеждащите повърхности. Също така отделни елементи могат да се счупят в него, поради което течността ще изтече. Следователно работата на охлаждането трябва да се следи постоянно.

Енергийна система

Като гориво за карбурирани мотоциклети се използва бензин, чието октаново число не е по-ниско от93.

Двигателите на мотоциклети имат захранваща система, която включва резервоар за гориво, клапан, филтър, въздушен филтър и карбуратор. Бензинът е в резервоар, който в повечето случаи е монтиран над двигателя, за да тече гравитачно в карбуратора. В други случаи може да се доставя с помощта на специална помпа или вакуумно задвижване. Последният може да се намери на двутактови.

Резервоарът за гориво има капачка със специален отвор, където влиза въздух. В много чужди мотоциклети обаче въздухът влиза през резервоари за въглища. А някои имат заключване на капака.

Кран за гориво предотвратява изтичане на гориво.

Въздухът влиза в карбуратора през въздушния филтър. Има три вида филтри.

1. При компактния тип масло въздухът влиза в центъра, завърта се на 180 градуса и преминава във филтъра. В същото време се почиства при завъртане на потока, където тежките частици се утаяват в маслото. Двигателят на мотоциклета "Урал" и "Иж" е оборудван с такъв филтър. Въпреки това, други видове се използват в чужбина, хартия и пяна.
2. Хартиените филтри са за еднократна употреба. Те трябва да се сменят при всяка поддръжка.
3. Филтрите от пяна са за многократна употреба - те могат да се мият и отново импрегнират с масло.

Спортните мотоциклети с двигатели от 250cc и повече днес имат така наречената система "директно всмукване", когато въздухът се поема пред обтекателя, поради което пълненецилиндри при високи скорости се увеличава.

Карбуратор и неговите типове

Това устройство подготвя и дозира сместа въздух-гориво, която след това отива в цилиндъра. Има три вида съвременни карбуратори:

• шпула;
• постоянен вакуум;
• регистриран.

Всички домашни двигатели, както и двигателят на мотоциклет Урал, имат шпулови карбуратори. Единственото изключение е Урал-Восток, който има карбуратор с постоянен вакуум.

В карбуратора на макарата лостът на газта е свързан към макарата. Чрез удара върху него се регулира въздухът, влизащ в двигателя. Към макарата е свързана конична игла, която влиза в пулверизатора. Когато се промени, сместа се обогатява или изчерпва. На пръскачката е монтирана горивна струя. И заедно всички елементи съставляват дозиращата система.

При карбуратори с постоянен вакуум движението на лоста на газта се прехвърля към дроселовата клапа, която е по-близо до изхода на карбуратора. Въздухът в камерата над макарата взаимодейства със смесителната камера на карбуратора. Така се оказва, че движението на макарата се регулира от вакуума във всмукателния тракт.

Регистрирайте карбураторите, които са оборудвани с много чуждестранни едноцилиндрови четиритактови двигатели, като двигателите на Honda, комбинират двата предишни типа. Разполага с две смесителни камери, където в едната макарата се задвижва от дръжката, а в другата - от вакуума в смесителната камера.

Стартиране

За да стартирате студен двигател, имате нужда от богата смес. В камерата на някои карбуратори има поплавък за това. При натискане на пръчката нивото на горивото в камерата рязко се повишава до ниво над допустимото ниво. Поради това горивото започва да тече във всмукателния колектор. Част от горивото изтича. От известно време обаче конструкциите на карбураторите се правят по такъв начин, че парите да не излизат. Такива конструкции включват използването на обогатителна смес, която е въздушен амортисьор или друг горивен канал. Използва се вместо удавител.

Напоследък четиритактовите мотоциклетни двигатели често имат електрически управлявана система за впръскване на гориво. Състои се от електрическа горивна помпа, батерия, електромагнитни инжектори, електронен блок за управление, който е свързан към различни сензори, разпределителен тръбопровод.

Има и системи за управление на двигателя, при които регулирането на мощността и системата за запалване се комбинира, което повишава ефективността и в същото време мощността на уреда.

Основната повреда на горивната система, която може да изисква ремонт на двигателя на мотоциклета, е намаляване или дори прекъсване на подаването на гориво поради блокиране. За да избегнете това, използвайте горивен филтър. Освен това е необходимо да се следи състоянието на въздушния филтър и херметичността на дюзите.

Изпускателна система

Изпускателната система се състои от цилиндричен изпускателен отвор, тръба и ауспух. При двутактови двигатели размерът и формата на частите на систематапряко свързани с ефективността и мощността. Поради това те използват изпускателни системи на всеки цилиндър поотделно. Имат резонатор, тръба и ауспух.

При четиритактовите двигатели клапаните на газоразпределителната система контролират изпускателната система, така че резонансът не играе особена роля в тях. В тях обикновено всички тръби са сведени до един заглушител.

При някои мотоциклети ауспухите са оборудвани с каталитични конвертори, които намаляват токсичността на емисиите (те са инсталирани например на двигатели на Honda и други японски производители). Такива устройства са разработени в резултат на затягането на изискванията за отработените газове в ЕС, САЩ и Япония. За да се предотврати издухването на сместа от цилиндрите при празен ход и ниско въртене на коляновия вал, в изпускателните системи на много мотоциклети са предвидени специални захранващи клапани.