摩托车发动机图解∶发动机的基本构造

从本章开始，准备介绍一下摩托车发动机的具体结构。但是发动机和摩托车的性能密切相关，如果不从摩托车整车来考虑，很难掌握好发动机的结构知识。下面首先讲解一下发动机的基本构造，这部分内容和一般汽车用发动机大体相同。摩托车是一种精美的交通工具，高度重视乘坐时的各种细微感觉，而这一切都来源于各部分的技术水平，其中发动机的影响尤其巨大。

发动机的基本构造

●发动机的基本概念

产生动力的装置叫发动机。我们日常接触最多的是汽油机。此外还有许多其它种类的发动机，如火箭发动机，原子发动机等等。发动机这一术语最早来源于英语，正确的译意应是“产生动力的机械装置”。但没有人把电动机叫做发动机。一般来说，发动机通常定义为：使用某种燃料产生动力的机械装置。

从燃料燃烧的角度，可以把发动机分为以下二大类。其一为外燃机，这种发动机的特点是燃料是在发动机外部燃烧，发动机利用其热能产生动力，蒸气机就是一种典型的外燃机，火车曾广泛使用过蒸气机作为动力源。另一种是内燃机，这种发动机的特点是燃料在发动机内部燃烧，发动机利用其燃烧压力产生动力。

内燃机的种类也十分繁多，例如火箭发动机和喷气发动机。这二种发动机，都是利用燃料燃烧后产生的强大喷气来产生推力。汽车和摩托车不能使用这种发动机，因为这种发动机的动力不能直接传递给车轮。当然有些汽车为了创造世界汽车车速新纪录，也装用过这种发动机，但这总是极其特殊的例子。此外，还有燃气轮机，这种发动机的工作特点是燃料在其内部燃烧，燃气产生的压力推动燃气轮机的叶片旋转，从而输出动力。燃气轮机使用范围很广，但由于很难精细地调节输出的功率，所以汽车和摩托车很少使用燃气轮机，只有部分赛车装用过燃气轮机。

人类在不断地发明各种各样的发动机，现在人们也在不断地研制各种新型发动机。遗憾的是，能在汽车和摩托车上应用的发动机十分有限。特别是摩托车，由于各种条件的限制只能装用往复式发动机。

●往复式发动机

往复式发动机的重要零件有气缸、活塞和曲轴。气缸呈圆筒形状，活塞在气缸内往复运

动，这和活塞泵极其相似。实际上，往复式发动机也的确是从活塞泵演变过来的。发动机工作时，使用一些机构把混合气吸进汽缸，然后采用某种方法点燃混合气，使混合气燃烧、膨胀，利用燃气的压力推动活塞下行，通过连杆，把活塞的力传递给曲轴，并把活塞的往复力转化成曲轴的旋转扭矩。以上就是往复式发动机的工作原理。

往复式发动机尺寸紧凑、重量轻、输出的转速和功率容易控制。其中特别是汽油机输出功率高、尺寸小、重量轻，十分适用于摩托车。此外，柴油机热能转换效率高，优点较多。但由于柴油机排量功率低，转速控制较迟钝，所以摩托车不装用柴油机。

按工作循环分类，可将汽油机分为二冲程汽油机和四冲程汽油机，有关其具体工作原理将在有关章节中进行介绍。在汽车上，很少使用二冲程汽油机，所以在汽车发动机普及读物中，只介绍四冲程发动机。摩托车则不同，摩托车大量采用二冲程汽油机，所以本书也将详细地介绍一下二冲程汽油机。

转子发动机

转子发动机也是一种汽油机，但转子发动机不是往复发动机。转子发动机的主要零件有转子壳体、转子和偏心轴。转子壳体断面成椭圆形状，三角形的转子在转子壳体内做旋转运动。但转子并不是围绕固定轴心做旋转运动，所以转子的放置中心始终是变化的。偏心轴的作用是给转子提供合理的旋转中心，使转子的三个尖角始终能与缸壁接触。转子发动机工作时，转子每转一周产生三次燃烧过程，同时在偏心轴上获得三次扭动扭矩。

转子发动机的工作原理比较复杂，只是通过例图和文字讲解很难理解，这一点我有深切的体会，接下来有机会见到实物之后才真正的弄懂了，在本书中也不想过多地介绍转子发动机。过去五十铃公司曾生产过转子发动机的摩托车，现在英国的诺顿摩托车仍然装用转子发动机，松田公司在汽车上也采用了转子发动机，但从总的趋势来看，今后摩托车仍然不会广泛地使用转子发动机。

在摩托车上为什么很少使用转子发动机呢？原因是转子发动机的转速控制迟钝，在这一点上，二冲程汽油机存在着同样的问题，但二冲程汽油机的情况和转子发动机又完全不同。由于转子发动机生产厂家很少，这种发动机的改进工作很慢，技术进步迟缓，这直接影响了转子发动机今后应用的前景。我不是发动机的设计人员，但从我们日常接触的摩托车来看，根本见不到转子发动机的摩托车。

●发动机和变速器的一体化结构

一般，人们常把发动机叫做动力装置，由于发动机是产生动力的装置，所以这种称呼完全正确。特别是把摩托车的发动机叫做动力装置，更是恰当极了。

为什么这么说呢？原因也十分简单。发动机本身是摩托车的动力源，为了使用发动机与摩托车的行驶条件相互匹配，必须装用变速器和离合器，以便改变发动机的转速和输出扭矩。一般把变速器叫做一次减速装置。为了减轻摩托车的重量，缩小摩托车的尺寸，往往把发动机和其传动机构布置在一个壳体内，这就是发动机和变速器的组合结构。由于发动机和传动机构一体化了，所以人们在谈论某某摩托车发动机的时候，多数也包括了一部分传动机构。

由于发动机和变速器一体化了，所以把摩托车发动机叫做动力装置是最恰当不过了。当然，一体化的结构优点很多，它能使整个动力装置小型轻量化。

汽车大都采用独立结构的发动机和变速器。因为汽车的变型车十分繁多，往往需要用一种发动机和不同变速器匹配，装用在各种变型车上。此外发动机研制的费用十分高昂，研制的霎时间也非常长。所以能汽车发动机来说，当然应该采用独立结构的发动机了。一般，汽车发动机曲轴和变速器纵向布置，这种结构十分简单明了。但是从小型轻量化观点来看，汽车发动机和变速器的独立结构还是十分不利的。摩托车则不同，摩托车本身就是一种小巧轻量的交通工具，所以其小型轻量化工作十分有意义，在设计时应采取各种结构设计手段，努力使摩托车尽可能地小型轻量化。

在过去的摩托车上，发动机和变速器大都为独立式结构。现在美国哈利戴维森摩托车也还是如此，此外宝马公司的摩托车也是这样，即把变速器纵向布置在曲轴后端。但随着技术的进步，在大多数摩托车上，发动机和变速器都一体化了。

●发动机转速

发动机的转速单位是r/min，它表示在1分钟时间内曲轴转动多少次。转速是发动机的基本参数之一。

按使用条件分类，可将发动机分为固定式发动机和车用发动机。使用发动机驱动发电机组发电，这种发动机是典型的固定式发动机，固定式发动机工作时转速始终不变。而车用发动机则不同，其工作期间转速时时刻刻都在变化着。这一点十分重要，如果不能充分地