157QMJ三轮摩托车发动机的开发

随着经济水平的提高，提高三轮摩托车的档次 已是必然。 图 ! 所示摩托车内有宽敞的空间， 现针对 这一车型开发一台新型三轮摩托车专用发动机， 该 发动机应具备表 ’ 所列的几个主要特点。表 . 列出 了其整车、 发动机设计目标。 — ’’ —
・ 设计 ・ 计算 ・ 研究 ・
!
发动机基本参数及性能指标
$
%&’ 及 (’ 技术的应用
开发过程中，采用 5$ 软件首先对 " 个主要的
箱体进行了三维设计， 产品试制前， 对（ 下 转 第 */ 页 ）
汽 车 技 术
・ 使用 ・ 维修 ・
%@ !C=? ! 之间。如果闭合角波动或闭合角不在 %@
说明传感器有故障， 应予以更换。 !C=? !范围内，
$
检修注意事项
)*
缩短了设计时间。设计过程中， 首先在 +,
? !
软件的 -.(/012, 模块中进行三维模型设计， 再运 用 (3’4512, 模块，结合 ’+5. &’( 进行尺寸标 注， 绘图时间缩短一半， 整个设计时间仅为 ! 个月。
刘世恺 * 汽车的传动系 * 北京： 人民交通出版社， ?@AB* 史 绍 熙 等*柴 油 机 设 计 手 册*北 京 ： 中国农业机械出版社，
!
传动比的确定
传动比的确定主要是指最大总传动比、末级传
#
倒挡及差速机构
为实现倒挡， 副轴输出齿轮设计有内花键， 以便
动比及各挡传动比。 由于采用 #$ 发动机变速系统， 所以当最大总传动比确定后，末级传动比也就确定 发动机设计目标， 同时考 下来。根据表 * 所列整车、 虑到滚动阻力及机械效率，确定最大总传动比为 末级传动比为 %.-+/。 +,-"， 然后， 根据上面确定的各挡传动比， 对三轮摩托 可见最 车的动力性进行计算， 计算结果如图 & 所示， 高车速， 最大爬坡能力的要求都得到满足， 这说明上 面确定的各挡传动比是比较合适的。
图+
-./ 动力部分
-./ 的动力部分与 0- 的变速部分的轴向相对
位置的确定则主要考虑的首先是尽量减少曲轴动力 输出端的悬臂长度。-./ 曲轴动力输出端的悬臂长 这将 度为 %%" 33， %&’()* 发动机中缩短至 $+ 33，
图# 外特性曲线
大大减小曲轴的变形，从而提高发动机运转的稳定 — !# —
图! 表" 型式 燃烧室 配气机构
发动机外形尺寸
减速比即可匹配。 现在要解决的问题是最大程度地利用现有零件， 将来自两种不同的发动机的动力和变速部分合理地融 合在一起， 并设计出倒挡及差速机构， 达到设计目标。 图 + 、图 & 分别为 -./ 动力图及 0- 变速部分 图。为将二者连接起来， 须将 0- 的主轴、 副轴及变 并重新 布 置 主 轴 、 副轴、 拨叉轴、 速机构翻转 %/"7 ， 变速凸轮及换挡杆等的位置， 同时重新设计 -./ 的 左曲柄，以便可以将 0- 右曲柄上的主动齿轮装配 在上面。 重新布置 0- 变速部分各轴的位置时， 首先 要确定它们之间的位置关系， 如： 主轴、 副轴之间距 离不变； 变速凸轮位置确定后， 换挡杆绕变速凸轮存 在以 ’!7为间隔的 & 种可能的位置等。其次， 要考虑 防止各部分的干涉。
专用发动机
优点 占用空间小， 乘坐舒适； 传动环 节 少 ， 有 卧式， 后置发动机 利于减轻质量， 提高传动效率及可靠性 与二冲程相比， 可降低油耗、 排放污染 四冲程 和噪声 可同时驱动两个半轴， 并可 采 用 独 立 悬 带差速机构 挂， 提高车辆稳定性和通过能力 齿轮传动， ( 挡变速 获得较高的传动效率 带倒挡机构 为使用者提供便利 表 A 整车、 发动机设计目标 整车设计目标 发动机设计目标 整车质量 Y U6 制造、 使用成本 (00Z("0 降低开发、 装载质量 Y U6 确保产品的可靠性 ’"0 轮胎规格 最大功率 Y U[ (C001!0 !2 整车最高车速 Y UI ・ 最大扭矩 Y \ ・ <1! 20 I !] 最大爬坡能力 Y （ ^） !0 最低燃油消耗率 ".!0 1! 百公里油耗 Y A ’C. ・（ ・ Y6 U[ <） 汽 车 技 术
（ !CD>95B>5 E5F@G59H ,4IJ8?F>45 K56>5@ 7@?@9GL< E5?F>F8F@ ； ;<@B>956 M>56N8@ ,4C:AFOC ） 【 9:;)0<1)】 P@Q@H4RI@5F 4S F<@ 5@T (1?FG4U@ @56>5@ 4S F<@ FG>LNLH@ !"#$%& >? >5FG4O8L@OCEF >? O@Q@H4R@O 45 F<@ J9V
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%挡
传动比
!挡 #挡 +挡
末级减速比
前进挡 倒挡
注： , 为设计值。
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润滑系统
%"&’() 发动机润滑系统相当于在 $0, 发动机 润滑系统基础上增加了对 #$ 主轴、 副轴的润滑， 原 $0, 发动机机油泵的供油量满足不了 %"&’() 发动
机润滑系统的要求。 为增加供油量， 我们将转子加厚 达到 %%-, 11， 这样， 机油泵供油量增加了 % 2 *。 * 11， 通过各部位节流孔控制油量重新分配，不仅满足了 主轴、 副轴的润滑需要， 同时使连杆大头、 配气机构 的供油量增加 %. ! ， 这样做主要是由于原机存在过 热的问题，以往通过改进冷却风扇取得的效果并不 明显。我们通过增加机油供油量， 降低机油温度， 一 方面改善了机油润滑条件， 另一方面， 加强对气缸套 及配气机构的冷却，从而达到改善发动机的性能的 — +6 —
表3 动力形式 骑式摩托车发动机 优点 传动效率高， 省油 缺点 采用链传动， 整 车布置困难 表@ 主要特点 图! 全封闭式三轮摩托车 新型三轮摩托车发动机应具备的几个特点
踏板车发动机
传 占 用 空 间 少 ， 有 利 采用 X 形带， 经济性 于整车布置；强制风 动效率低， 冷， 冷却效果好 差 结构紧凑， 功能强， 二冲程， 排放污 有倒挡及差速机构 染严重， 油耗高
#*= 0 发动机为 "*BC"*@ FF。
所有零部件进行虚拟装配。&’( （ 上接第 !% 页） 有效地提高了试制的成功率。
及 #(
在产品开发过程中，采用了三维造型和虚拟装 配技术， 大大缩短了产品开发周期， 并有力地保证了 样机一次试制成功。
参 考 文 献
技术的应用， 提高了工作效率， 缩短了设计周期， 并
6* ;*
重插火花塞线时， 应注意不要弄错。点火线 火花塞的拧紧力矩为 !B 2 ・ 拧得过紧会 F，
（ 责任编辑 谷 雨）
6*
检查火花塞电极是否烧蚀， 有无积碳， 陶瓷
圈上的数字表示气缸排列序号。 使火花塞变形， 从而改变火花塞间隙。
修改稿收到日期为 !""# 年 ! 月 !% 日。
绝缘子是否开裂或破碎。当用 ? """ G 电阻表检查 这些火花塞时， 电阻值应为 $C!" D!。 测量火花塞间 隙， 正确的火花塞间隙： #*# 0 发动机为 ?*!C?*# FF，
!""# 年
第$期
・ 设计 ・ 计算 ・ 研究 ・ 性； 其次是保证右曲轴箱与右曲轴箱盖、 差速器箱盖 的结合面高度相同（ 便于加工） ， 见图 ! 所示。 目的。
图"
#$ 变速系统
图&
三轮摩托车动力特性图
润滑系统的另一部分在差速器箱体内，因为这
图!
%"&’() 总体布置
一部分齿轮转速低， 采用油浴飞溅润滑， 倒挡中间齿 轮有负荷工作的时间较少， 采用滑动轴承支撑。
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设计目标
由于我国经济结构的复杂性，三轮摩托车作为
一种廉价、 实用的交通工具被广为使用。然而， 目前 国内三轮摩托车专用发动机种类很少，三轮摩托车 往往直接采用骑式摩托车的发动机或踏板车的发动 机， 仅有的几种专用发动机都是二冲程形式， 越来越 不适应环保和节能的要求。表 ! 列出了几种动力形 式的优缺点。
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该无分电器点火系统产生约 %" DG 的高电
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火花塞线和火花塞的检查
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检查火花塞线是否有裂纹或其他损坏。用
压， 因此直接接触点火系统会造成人员伤害。 拔下和 插上火花塞线接套时，建议在火花塞接套上包缠干 燥的厚布， 以免受到电击。
欧姆表测量每根火花塞线的电阻。火花塞线的电阻 应为 ?C% D! E ?" ;F。如果电阻不在此规定范围内， 应予以更换。
差速机构主要由差速器壳体、 差速器大齿轮、 行 星锥齿轮、 行星齿轮轴、 半轴锥齿轮及左右输出轴套 等组成， 参见图 ! 。差速器大齿轮由 ! 个螺栓紧固在 差速器壳体上。 当三轮摩托车直线行驶时， 差速器大 齿轮上的扭矩经差速器壳体、 行星齿轮轴、 行星锥齿 轮传递给半轴锥齿轮。如果左右车轮所受阻力矩相 同， 行星锥齿轮不发生自转； 当三轮摩பைடு நூலகம்车转弯时， 内轮所受阻力矩增加， 外轮所受阻力矩减少， 两个行 星锥齿轮会因两侧阻力矩不同而发生自转，从而使 得内轮转速减慢， 外轮转速加快， 从而保证了车轮作 纯滚动。