Silniki motocyklowe: urządzenie, zasada działania, specyfikacje

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-19 18:16

Początkujący kierowcy czasami myślą, że najważniejszą cechą silników motocyklowych jest ilość koni mechanicznych i myślą, że pojazd będzie działał dobrze tylko wtedy, gdy ma więcej niż sto koni mechanicznych. Jednak oprócz tego wskaźnika istnieje wiele cech, które wpływają na jakość silnika.

Rodzaje silników motocyklowych

Istnieją silniki dwusuwowe i czterosuwowe, których zasada działania jest nieco inna.

Motocykle również mają różną liczbę cylindrów.

Oprócz natywnego silnika gaźnikowego, często można znaleźć jednostki wtryskowe. A jeśli motocykliści są przyzwyczajeni do samodzielnego mocowania pierwszego typu, to naprawienie silnika wtryskowego z układem bezpośredniego wtrysku własnymi rękami jest już problematyczne. Motocykle z silnikiem Diesla są produkowane od dawna, a nawet z silnikiem elektrycznym. W artykule rozważona zostanie charakterystyka silnika motocyklowego typu gaźnika.

Jak działa silnik

W cylindrach silnika energia cieplna palącego się paliwa jest przekształcana w pracę mechaniczną. Na W takim przypadku tłok poruszający się pod wpływem ciśnienia gazu powoduje obrót wału korbowego przez mechanizm korbowy. Mechanizm ten składa się z wału korbowego, korbowodu, tłoka z pierścieniami, sworznia tłokowego, cylindra.

Różnice w konstrukcji prowadzą do odmiennej pracy silnika dwu- i czterosuwowego.

Silnik czterosuwowy

Takie silniki mają cykl pracy składający się z czterech suwów tłoka i dwóch obrotów wału korbowego. Schemat silnika wyraźnie pokazuje strukturę tłokowego silnika spalinowego i jego przebieg.

1. Podczas ssania tłok opada z górnego martwego punktu, przeciągając mieszankę przez otwarty zawór.
2. Podczas sprężania tłok wznoszący się z dolnego martwego punktu ściska mieszankę.
3. Podczas suwu roboczego mieszanka zapalona świecą elektryczną wypala się, a gazy przesuwają tłok w dół.
4. Podczas zwalniania tłoka, wznoszący się, wypycha już zużyte gazy przez otwarty zawór wydechowy. Kiedy ponownie osiągnie górny martwy punkt, zawór wydechowy zamyka się i wszystko się powtarza.

Zaletami czterech uderzeń są:

• niezawodność;
• gospodarka;
• mniej szkodliwych spalin;
• trochę hałasu;
• olej nie jest wstępnie mieszany z benzyną.

Projekt tego rodzaju można wyświetlić na poniższym schemacie silnika.

Silnik dwusuwowy

Rozmiar silnikaten typ motocykla jest zwykle mniejszy, a cykl pracy trwa jeden obrót. Ponadto nie posiada zaworów dolotowych i wydechowych. Ta praca jest odtwarzana przez sam tłok, który otwiera i zamyka kanały i okna w cylindrycznym lustrze. Skrzynia korbowa służy również do wymiany gazu.

Zaletami tego silnika są:

• przy tej samej objętości cylindra, ma moc przekraczającą czterosuw 1,5-1,8 razy;
• nie posiada systemu rozrządu i zaworów;
• Produkcja jest tańsza.

Cylindry i ich przepływ pracy

Proces pracy jednego i drugiego silnika odbywa się w cylindrze.

Tłok porusza się tutaj wzdłuż cylindrycznego lustra lub tulei wtykowej. W przypadku chłodzenia powietrzem płaszcze cylindryczne mają żebra, a w przypadku chłodzenia wodą wewnętrzne wnęki.

Wał korbowy odbiera ruch tłoka przez korbowód, przekształcając go w obrotowy, a następnie przekazuje moment obrotowy do przekładni. Zaczynają z niego również działać mechanizm dystrybucji gazu, pompa, generator i wały wyważające. Wał korbowy ma jedną lub więcej korb w zależności od liczby cylindrów.

W czterosuwowym silniku, w celu lepszego napełnienia cylindra mieszanką, wlot rozpoczyna się jeszcze zanim tłok osiągnie górny martwy punkt, a kończy się po jego przejściu przez dolny martwy punkt.

Czyszczenie rozpoczyna się jeszcze przed osiągnięciem dolnego martwego punktu, a spaliny są wypychane, gdy tłok przesuwa się do górnego martwego punktupunkt. Następnie zawór wydechowy zamyka się, aby umożliwić ujście gazów z cylindra.

W tym typie silnika stosowane są następujące rodzaje mechanizmu dystrybucji gazu:

• OHV;
• OHC;
• DOHC.

Ten ostatni typ ma minimalną liczbę elementów, dzięki czemu wał korbowy może się szybciej obracać. Dlatego DOHC staje się coraz bardziej rozpowszechniony.

Silniki czterosuwowe mają bardziej złożoną konstrukcję niż silniki dwusuwowe, ponieważ mają układ smarowania i mechanizm dystrybucji gazu, którego nie ma w silnikach dwusuwowych. Jednak stały się one powszechne ze względu na ich opłacalność i mniej szkodliwy wpływ na środowisko.

Silniki motocyklowe są najczęściej jedno-, dwu- i czterocylindrowe. Ale są jednostki z trzema, sześcioma i dziesięcioma cylindrami. Cylindry w tym przypadku są rzędowe - podłużne lub poprzeczne, przeciwległe poziomo, w kształcie litery V i w kształcie litery L. Objętość robocza silników ma zwykle nie więcej niż półtora tysiąca metrów sześciennych tych motocykli. Moc silnika - od stu pięćdziesięciu do stu osiemdziesięciu koni mechanicznych.

Olej silnikowy

Smarowanie jest niezbędne, aby zapobiec nadmiernemu tarciu między częściami silnika. Jest realizowany przy użyciu olejów silnikowych, które mają stabilną strukturę pod wpływem wysokich temperatur i niskiej lepkości przy niskich dawkach. Ponadto nie tworzą osadów, nie są agresywne w stosunku do tworzyw sztucznychi części gumowe.

Oleje są mineralne, półsyntetyczne i syntetyczne. Półsyntetyczne i syntetyczne są droższe, ale te typy są bardziej preferowane, ponieważ uważa się, że są lepsze dla silnika. Do silników dwu- i czterosuwowych stosuje się różne rodzaje olejów. Różnią się również stopniem wymuszenia.

Miska mokra i sucha

Silniki czterosuwowe wykorzystują trzy sposoby dostarczania oleju:

• grawitacja;
• rozpryskiwanie;
• dostawa pod ciśnieniem.

Ponadto większość par trących jest smarowana pod ciśnieniem pompy olejowej. Ale są też takie, które smarowane są mgłą olejową, która powstaje w wyniku rozbryzgiwania mechanizmu korbowego, a także części, do których olej przepływa kanałami i rynnami. W tym przypadku miska olejowa służy jako zbiornik. W tym przypadku nazywa się to „mokrym”.

Inne motocykle mają system suchej miski olejowej, w którym jedna sekcja oleju jest pompowana do zbiornika, a druga jest poddawana działaniu ciśnienia w punktach tarcia.

W dutaktnikach smarowanie odbywa się za pomocą oleju, który znajduje się w oparach paliwa. Jest wstępnie mieszany z benzyną lub dostarczany przez pompę dozującą w rurze wlotowej. Ten ostatni typ nazwano „oddzielnym układem smarowania”. Jest to szczególnie powszechne w silnikach zagranicznych. W Rosji system jest częścią silnika motocykli Izh Planet 5 i ZiD 200 Courier.

Układ chłodzenia

Gdy paliwo w silniku się pali, zostaje ono uwolnioneciepło, z którego prawie trzydzieści pięć procent trafia do użytecznej pracy, a reszta jest rozpraszana. Jednocześnie, jeśli proces jest nieefektywny, części w cylindrze przegrzewają się, co może prowadzić do ich zakleszczenia i uszkodzenia. Aby temu zapobiec, stosuje się system chłodzenia, którym może być powietrze lub ciecz, w zależności od typu silnika.

System chłodzenia powietrzem

W tym systemie części są chłodzone przez napływające powietrze. Czasami, dla lepszej pracy powierzchni cylindra, jego głowice są użebrowane. Chłodzenie wymuszone jest czasami stosowane z wentylatorem napędzanym mechanicznie lub elektrycznie. W silnikach czterosuwowych olej jest również dokładnie chłodzony, przez co zwiększana jest powierzchnia skrzyni korbowej i montowane są specjalne chłodnice.

System chłodzenia cieczą

Ta opcja jest podobna do tej, która jest zainstalowana w samochodach. Płynem chłodzącym jest tutaj płyn niezamarzający, czyli nisko zamarzający (od minus czterdziestu do minus sześćdziesięciu stopni Celsjusza) i wysokowrzący (od stu dwudziestu do stu trzydziestu stopni Celsjusza). Ponadto płyn niezamarzający zapewnia działanie antykorozyjne i smarujące. Czysta woda nie może być używana jako taka.

Przegrzanie układu chłodzenia może być spowodowane przeciążeniem lub zanieczyszczeniem powierzchni rozpraszających ciepło. Mogą też pęknąć w nim poszczególne elementy, przez co ciecz wycieknie. Dlatego działanie chłodzenia musi być stale monitorowane.

System zasilania

Jako paliwo do motocykli gaźnikowych stosuje się benzynę, której liczba oktanowa nie jest niższa niż93.

Silniki motocyklowe mają układ zasilania, który obejmuje zbiornik paliwa, zawór, filtr, filtr powietrza i gaźnik. Benzyna znajduje się w zbiorniku, który w większości przypadków montowany jest nad silnikiem, aby grawitacyjnie spływać do gaźnika. W innych przypadkach może być zasilany za pomocą specjalnej pompy lub napędu próżniowego. Te ostatnie można znaleźć na dwusuwach.

Zbiornik paliwa ma korek ze specjalnym otworem, przez który dostaje się powietrze. Jednak w wielu zagranicznych motocyklach powietrze dostaje się przez zbiorniki na węgiel. A niektóre mają zamek na pokrywie.

Zawór paliwa zapobiega wyciekom paliwa.

Powietrze dostaje się do gaźnika przez filtr powietrza. Istnieją trzy rodzaje filtrów.

1. W przypadku oleju kompaktowego powietrze wchodzi do środka, obraca się o 180 stopni i przechodzi do filtra. Jednocześnie jest czyszczony przy skręceniu przepływu, gdzie ciężkie cząsteczki osadzają się w oleju. Silnik motocykla „Ural” i „Iż” jest wyposażony w taki filtr. Jednak inne rodzaje są używane za granicą, papierowe i piankowe.
2. Filtry papierowe są jednorazowe. Muszą być zmieniane podczas każdej konserwacji.
3. Filtry piankowe są wielokrotnego użytku - można je myć i ponownie impregnować olejem.

Dzisiejsze motocykle sportowe z silnikami o pojemności 250 cm3 i większej mają tak zwany system „bezpośredniego wlotu”, gdy powietrze jest pobierane przed owiewką, dzięki czemucylindrów przy dużych prędkościach wzrasta.

Gaźnik i jego rodzaje

To urządzenie przygotowuje i dozuje mieszankę paliwowo-powietrzną, która następnie trafia do cylindra. Istnieją trzy rodzaje nowoczesnych gaźników:

• szpula;
• stała próżnia;
• zarejestrowany.

Wszystkie silniki krajowe, a także silnik motocyklowy Ural, mają gaźniki szpulowe. Jedynym wyjątkiem jest Ural-Wostok, który ma gaźnik ze stałą próżnią.

W gaźniku szpuli drążek przepustnicy jest połączony ze szpulą. Poprzez uderzenie w nią regulowane jest powietrze wchodzące do silnika. Stożkowa igła jest połączona ze szpulką, która wchodzi do atomizera. Kiedy się zmienia, mieszanina jest wzbogacana lub uszczuplona. Na opryskiwaczu zainstalowany jest strumień paliwa. I razem wszystkie elementy tworzą system dozowania.

W gaźnikach ze stałym podciśnieniem ruch drążka przepustnicy jest przenoszony na zawór przepustnicy, który znajduje się bliżej wylotu gaźnika. Powietrze w komorze nad szpulą współdziała z komorą mieszającą gaźnika. Okazuje się więc, że ruch szpuli jest regulowany przez podciśnienie w przewodzie ssącym.

Zarejestruj gaźniki, które są wyposażone w wiele zagranicznych jednocylindrowych silników czterosuwowych, takich jak silniki Honda, które łączą dwa poprzednie typy. Posiada dwie komory mieszania, z których w jednej szpula jest napędzana z uchwytu, a w drugiej - od podciśnienia w komorze mieszania.

Uruchom

Aby uruchomić zimny silnik, potrzebujesz bogatej mieszanki. W komorze niektórych gaźników znajduje się do tego utopiec pływakowy. Po naciśnięciu jego pręta poziom paliwa w komorze gwałtownie wzrasta do poziomu powyżej dopuszczalnego. Z tego powodu paliwo zaczyna płynąć do kolektora dolotowego. Część paliwa wycieka. Od pewnego czasu jednak konstrukcje gaźników wykonywane są w taki sposób, aby opary nie wydostawały się na zewnątrz. W takich konstrukcjach stosuje się mieszankę wzbogacającą, którą jest przepustnica powietrza lub inny kanał paliwowy. Jest używany zamiast utopca.

Ostatnio czterosuwowe silniki motocyklowe często mają sterowany elektrycznie układ wtrysku paliwa. Składa się z elektrycznej pompy paliwa, akumulatora, wtryskiwaczy elektromagnetycznych, elektronicznej jednostki sterującej połączonej z różnymi czujnikami, rurociągu dystrybucyjnego.

Istnieją również systemy sterowania silnikami, w których połączona jest regulacja układu zasilania i zapłonu, co zwiększa wydajność i jednocześnie moc urządzenia.

Główną awarią układu paliwowego, która może wymagać naprawy silnika motocykla, jest zmniejszenie lub nawet odcięcie dopływu paliwa z powodu zablokowania. Aby tego uniknąć, użyj filtra paliwa. Dodatkowo konieczne jest monitorowanie stanu filtra powietrza oraz szczelności dysz.

Układ wydechowy

Układ wydechowy składa się z cylindrycznego otworu wydechowego, rury i tłumika. W silnikach dwusuwowych wielkość i kształt części układubezpośrednio związane z wydajnością i mocą. Dlatego stosują układy wydechowe na każdym cylindrze osobno. Posiadają rezonator, rurkę i tłumik.

W silnikach czterosuwowych zawory układu dystrybucji gazu sterują wydechem, więc rezonans nie odgrywa w nich szczególnej roli. W nich zwykle wszystkie rury są zredukowane do jednego tłumika.

W niektórych motocyklach układy wydechowe są wyposażone w katalizatory, które zmniejszają toksyczność emisji (instalowane są na przykład w silnikach Hondy i innych japońskich producentów). Takie urządzenia powstały w wyniku zaostrzenia wymagań dotyczących spalin w UE, USA i Japonii. Aby zapobiec wydmuchiwaniu mieszanki z cylindrów na biegu jałowym i niskich obrotach wału korbowego, w układach wydechowych wielu motocykli zastosowano specjalne zawory zasilania.